BSS-3衛(wèi)星同步時鐘一、時間的概念二、對時方式三、BSS-3同步時鐘的組成1高精度時鐘作用

微機型自動化裝置廣泛應(yīng)用，需要對時。

裝置內(nèi)部時鐘誤差積累。設(shè)備協(xié)調(diào)工作，需要對時。故障追憶，需要對時。應(yīng)用領(lǐng)域：電力、通信、企業(yè)、國防等 2電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T1100.1-20093時間的概念世界時UT原子時TA協(xié)調(diào)世界時UTC(GPS時間系統(tǒng)GPST)(北斗時間系統(tǒng)BDT)世界時UT建立在地球自轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上的時間系統(tǒng)當(dāng)?shù)厍蚶@軸自轉(zhuǎn)一周，地球上任何地點的人連續(xù)兩次看見太陽在天空中同一位置的時間間隔為一個平太陽日。1820年法國科學(xué)院正式提出：一個平太陽日的1/86400為一個平太陽秒，稱為世界時秒長。世界時1955年第九屆國際天文協(xié)會決定自1956年起要對觀測世界時直接進行兩項修正。世界時UT可分為以下三類：1)UT0：直接由天文觀測得到的世界時。由于極移的影響使各地測得的UT0有微小的差別，所以不宜作統(tǒng)一的時間。2)UT1：是由UT0經(jīng)過極移改正后得出的時間，稱為世界時。這是真正反映地球自轉(zhuǎn)的統(tǒng)一時間。也是天文航海所用的時間。3)UT2：是由UT1經(jīng)過季節(jié)性改正后得出的世界時間。這是1972年以前國際公認的時間標(biāo)準(zhǔn)。但是，由于它仍舊存在著無法預(yù)測的長期減慢和不規(guī)則變化等因素的影響，所以在對時間精度提出更高要求的情況下，UT2也就不能作為均勻的時間標(biāo)準(zhǔn)了。原子時原子時秒長定義為：銫原子基態(tài)的兩個超精細能級間在海平面、零磁場下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時間。1967年第十三屆國際計量委員會決定，把在海平面上實現(xiàn)的上述原子時秒規(guī)定為國際單位制時間單位。

原子時起點定在1958年1月1日0時，即規(guī)定在這一瞬間，原子時和世界時（UT1）重合。

原子時由世界各地時間實驗室用足夠精確的銫原子鐘導(dǎo)出的原子時稱為地方原子時，不同的地方原子時存在著差異。世界各國的原子鐘按照規(guī)定的方法進行相互比對，其數(shù)據(jù)再由專門的國際機構(gòu)進行處理，求出全世界統(tǒng)一的原子時，稱為國際原子時，簡稱TAI。協(xié)調(diào)世界時UTC協(xié)調(diào)世界時是以原子時秒作為計量時間的單位，而在時刻上則要求與世界時(UT1)保持在±0.9秒

之內(nèi)。

協(xié)調(diào)世界時從1972年1月1日0時開始實施

每次調(diào)整1秒，稱為閏秒。凡是增加1秒，即時刻推遲1秒，稱為正閏秒。減少1秒，即時刻提前1妙，稱為負閏秒。實施跳秒時間，在6月30日和12月31日世界時最后的1秒進行。3月31日和9月30日的最后1秒作為跳秒的備選用日期世界時與協(xié)調(diào)世界時的偏差示意圖協(xié)調(diào)世界時UTC自1972年實行閏秒以來，共加了26秒最近的8次閏秒如下：1994-06-30+1秒1995-12-31+1秒1997-06-30+1秒1998-12-31+1秒2005-12-31+1秒2008-12-31+1秒2012-06-30+1秒2015-07-01+1秒GPS時間系統(tǒng)秒長等于國際原子時

起始時間：1980年1月6日0時，在這一瞬間，GPS時和協(xié)調(diào)世界時（UTC）重合。

由于自1958年起到1980年世界時和原子時已相差19秒，因此：GPST=TAI-19秒由于協(xié)調(diào)世界時閏秒，因此到現(xiàn)在GPS時間和協(xié)調(diào)世界時相差16秒北斗時間系統(tǒng)秒長等于國際原子時

起始時間：2006年1月1日0時，在這一瞬間，BD時和協(xié)調(diào)世界時（UTC）重合。這樣，北斗時間和原子時保持34秒差值，到現(xiàn)在BD時間和協(xié)調(diào)世界時相差1秒4時區(qū)國際上把全球劃分為24個時區(qū)，每隔15為一個時區(qū)。以0經(jīng)度線為零時區(qū)(中時區(qū)），分別向東、向西各為12個時區(qū)（東西12區(qū)為1個區(qū)）。我國從西到東橫跨東五～東九共五個時區(qū)，采用東八區(qū)，和UTC差+8小時UTC+時區(qū)差=本地時間二、對時方式1.電波對時

早期聽廣播對表，無線對時臺，為電波鐘使用的專門授時臺（長波）德國

DCF7777.5KHz1986年開始生產(chǎn)電波鐘英國

MSF60KHz北美

WWVB60KHz日本

JJY40KHz/60KHz中國

BPC68.5KHz100KW河南商丘，范圍1000公里2.衛(wèi)星對時

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

最成熟的系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，價格低

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

自主產(chǎn)權(quán)，發(fā)展迅速，兼容性好GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

俄羅斯，近期發(fā)展迅速，軍民開放，接收設(shè)備少，價格高

伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)先進，精度高，發(fā)展緩慢

3.網(wǎng)絡(luò)對時

接收網(wǎng)絡(luò)上已有的時間服務(wù)器

4.不同對時方式精度電波對時：毫秒衛(wèi)星對時：微秒網(wǎng)絡(luò)對時：微秒～毫秒衛(wèi)星對時不同接口：脈沖：微秒串口：毫秒B碼：微秒DCF77：微秒NTP：毫秒PTP：微秒三、BSS-3衛(wèi)星同步時鐘1.時鐘系統(tǒng)2.時鐘裝置3.輸入模塊4.輸出模塊時鐘系統(tǒng)：基本式時鐘系統(tǒng)：主從式時鐘系統(tǒng)：主備式葛洲壩時鐘系統(tǒng)示意圖互備光纜單模光纜GIS室多模光纜二江擴展鐘C二江擴展鐘D開關(guān)站擴展鐘E開關(guān)站擴展鐘F大江主時鐘A0F機組GCX7F機組8F機組21F機組大江主時鐘B接收GPS信號接收北斗信號多模光纜白山時鐘系統(tǒng)四個時間源切換BSS-3時鐘裝置：簡介BSS-3系列衛(wèi)星同步時鐘采用19吋2U或4U標(biāo)準(zhǔn)機箱，模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，除了可以單獨使用外，還可以組成主從式或主備式（雙機互備）多機時鐘系統(tǒng)。裝置支持多種信號源輸入模塊。裝置輸出模塊根據(jù)用戶需要配置。BSS-3時鐘單機型號：BSS-3G2US,BSS-3C2US,……

GPS（+IRIG-B或PTP/NTP）

北斗（+IRIG-B或PTP/NTP）

GPS+北斗（+IRIG-B或PTP/NTP）雙機互備型號：BSS-3G4UR,BSS-3C4UR,BSS-3GC4UR……

GPS+GPS（+IRIG-B或PTP/NTP）GPS+北斗（+IRIG-B或PTP/NTP）GPS/北斗+GPS/北斗（+IRIG-B或PTP/NTP）二級擴展裝置型號：BSS-3S2UX,BSS-3S4UX,……

雙路雙信號輸入（PPS+TXD，共4根光纖）

雙路B碼光纖輸入（2根光纖）

時鐘裝置：組成裝置由接收天線、接收板、主控單元、電源、顯示模塊、對時信號輸出模塊構(gòu)成。時鐘裝置：組成輸入模塊GPS衛(wèi)星接收模塊單機接收模塊

互備接收模塊北斗衛(wèi)星接收模塊單機接收模塊

互備接收模塊IRIB-B碼光纖輸入模塊單路（后備輸入）

雙路（二級輸入）NTP輸入模塊RJ45接口，單路PTP輸入模塊RJ45接口，單路恒溫守時模塊精度1×10-8或3×10-9時鐘裝置：組成輸出模塊串行輸出模塊DB9接口232或485可選每塊4路

端子接口232每塊8路端子接口485每塊8路脈沖輸出模塊無源每塊12路

有源每塊8路DCF77模塊無源每塊8路3端子

有源每塊8路2端子IRIG-B模塊直流TTL電平每塊8路直流485電平每塊8路交流

每塊8路NTP模塊RJ45接口每塊1路或每塊2路PTP模塊RJ45接口每塊1路光纖輸出模塊二級光纖輸出模塊，每塊4路IRIG-B光纖輸出模塊，每塊8路對時輸出信號

RS232/RS485脈沖對時DCF77對時SNTP/NTPIRIG-B碼保護設(shè)備,錄波器保護設(shè)備、PLC保護設(shè)備時鐘裝置：組成數(shù)碼掛鐘脈沖輸出脈沖校時接口原理圖外接電源時示意圖1PPS(1PulsePerSecond),1PPM,1PPH串口規(guī)約A

異步通信，波特率9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗。每分鐘零秒時刻發(fā)送9個字節(jié)的16進制數(shù)據(jù)。串口輸出00FF81年月日時分秒串口規(guī)約B

異步通信，波特率9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗。每分鐘零秒時刻發(fā)送20個字節(jié)的ASCII碼數(shù)據(jù)。SOH10年年：10月月：10日日：10時時：10分分：10秒秒CRLF每分鐘輸出1組數(shù)據(jù)，RS232或RS485電平DCF77接線DCF77輸出DCF77信息碼每秒鐘發(fā)一個脈沖數(shù)據(jù)。1分鐘發(fā)送完全部數(shù)據(jù)，年月日時分，星期。IRIG-B輸出直流IRIG-B碼：

TTL電平：低電平0-0.4V，高電平2.4-5V485差分電平：+2~+6V=1；-2~-6V=0

IRIG-B碼模塊8路輸出IRIG-B碼直流B碼示意圖國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，包含年，月，日，時，分，秒，閏秒，夏令時，時間質(zhì)量，時偏等信息。每秒發(fā)一次，100個碼元，單個碼元周期10ms。交流B碼輸出交流B碼板網(wǎng)絡(luò)時間同步NTP客戶端/服務(wù)器模式廣播模式NTP（NetworkTimeProtocol，網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）是由RFC1305定義的時間同步協(xié)議，用來在分布式時間服務(wù)器和客戶端之間進行時間同步。協(xié)議可估算出時間包在網(wǎng)上往返延時，從而得到準(zhǔn)確的時間信息。精度1～50毫秒。SNTP（SimpleNetworkTimeProtocol）協(xié)議簡單，開發(fā)容易，由于數(shù)據(jù)包和計算延時方法都相同，因此和NTP兼容，可相互對時。SNTP通常在本地局域網(wǎng)應(yīng)用。硬件：NTP對時模塊，作為網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器。軟件：對時軟件Dimension4，NetTime等，配置軟件SNTPManager。原理：NTP客戶端軟件請求數(shù)據(jù)，服務(wù)器應(yīng)答，軟件通過計算得到時間偏差，然后修改操作系統(tǒng)的時間。Windows系統(tǒng)裝軟件即可，Linux系統(tǒng)自帶NTP，設(shè)置NTP模塊時，PC機應(yīng)在同一網(wǎng)段。裝置的使用—NTP輸出模塊192.168.1.XIEEE1588時鐘（PTP）IEEE1588的全稱是“網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)”（precisionclocksynchronizationprotocolfornetworkedneasurementandcontrolsystems），簡稱PTP（p