庆阳电网同步系统初设方案[].doc

庆阳电网同步系统初设方案
概述
1.设计依据及、标准及术语定义
1.1依据及引用标准
设计依据甘肃省电力公司部门文件，发展[2008]62号
关于甘肃电力数字区域同步网可行性研究报告审查意见的通知，专纪〔2008〕76号
《发电厂、变电站时间同步系统技术规范》
电网GPS同步时间系统技术原则和运行管理规定
时统装置通用规范（GJB2242-1994）
B时间码接口终端（GJB2991-1997）
IRIG-B标准（200－89）和IEEE Std 1344-1995
平衡电压数字接口电路的电气特性(GB 11014—90)
DL/T5392-2007《电力系统数字同步网工程设计规范》。
远动设备和系统：接口（电气特性）(GB/T 16435—1996) YD/T5089-2005《数字同步网工程涉及规范》。
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性(GB/T13926—1992)
1.2术语与定义
UTC
由中国科学院国家授时中心(NTSC)保持的标准时间 UTC(CSAO)，它与UTC的偏差，保持小于 0.1μs。
北京时间
北京时间是我国公认的全国统一标准时间, 采用东8时区的标准区时(Standard Zone Time)，它比UTC提早8小时整，即北京时间 = UTC + 8h。缺省标注时，均默认为北京时间。
基准时间
北京时间是电网全网时钟和电网业务运转的基准时间，如：某日某时某分某秒, 可以不加注“北京时间”字样。
如涉外业务需要, 使用UTC时间, 并在相应时刻加注UTC字样, 如: （12h44m UTC = 20h44m BST)。
时间同步系统
安装在调度中心、发电厂和变电站内，由主时钟、时间信号传输通道、时间信号用户设备接口所组成的系统称为时间同步系统。
主时钟
自带高稳定时间基准，具备两种外部时间基准信号输入，以要求的准确度走时并能发送时间同步信号和时间信息的标准时钟可作为时间同步系统的主时钟。
时码
包含时间信息的脉冲编码。
时间报文
包含时间信息和报头、报尾等标志信息的字符串，通常由串行口传输。
秒脉冲
一种时间同步信号，每秒钟一个脉冲，通常用英文缩写 lpps 表示。
分脉冲
一种时间同步信号，每分钟一个脉冲，通常用英文缩写 lppm 表示。
时脉冲
一种时间同步信号，每小时一个脉冲，通常用英文缩写 lpph 表示。
IRIG－B时码
IRIG－B为IRIG委员会的B标准，是专为时钟的传输制定的时钟码，每秒输出一帧按秒、分、时、日、年顺序排列的时间信息。IRIG-B 信号有调制IRIG - B（AC）和非调制IRIG - B（DC）两种。
DCLS时码
DCLS是IRIG-B的一种特殊形式，通过数字通道进行传输，无传输距离的限制。
时间准确度
标准时钟输出(输入)的时间信号(时码和1pps等) 相对于北京时间的偏差，亦称为绝对时间准确度。
时钟准确度
时钟计量时间的准确度，通常用某一时间间隔内时间计量的最大偏差表示，如一天误差不大于1秒；在技术文献中常以相对值，如n×10m表示。
时间同步准确度
装置或系统接收主时钟发送的时钟同步信号，使其内部实时时钟的时间同步后，内部实时时钟达到的时间准确度。
全球定位系统(GPS)
美国军方建立的全球卫星导航定位系统，由专门的接收器接收卫星发射的信号，可以获得位置、时间和其它相关信息。
北斗卫星定位系统
我国自主研制的区域性卫星导航定位系统，由专门的接收器接收卫星发射的信号，可以获得位置、时间和其它相关信息。服务区域为东经70度至东经145度，北纬5度至5北纬5度。
网络时间协议（NTP）
NTP是由美德拉瓦大学的D.L.Mills教授于1985年提出的，除了可以估算封包在网络上的往返延迟外，还可独立地估算计算机时钟的偏差，达到在网络上实现高精准度计算机校时的目的。
原子钟
原子输出的标准频率，经过适当分频后，可以带动一个时钟的钟面，给出一种由原子频标所确定的时间，这样的时钟称为原子钟。目前国际上采用的三种原子频标为：铯原子频标、氢原子频标、铷原子频标
2.设计范围
2.1针对庆阳电网发展规模论述电力数字同步网建设的必要性，根据电网发展规划及信息技术的发展要求，进行业务需求预测。
2.2根据庆阳电网建设、发展规划，提出电力数字同步网建设方案、系统配置方案。
2.3本次设计包括自动化主站端、调度通信设备、光环网设备及信息网络、各应用系统等部分的设备选型和设备安装，变电站时钟同步不在范围内。
2.4 对需要建设的电力数字同步网进行投资估算。
3、设计原则
设计中充分考虑地调光传输设备、PCM设备、程控交换机所需要的频率同步信息；调度自动化系统、生产管理系统，办公自动化信息系统所需的时间同步信息 。
3.1 总体设计一套GPS时间同步系统
3.2 GPS同步系统有一台主时钟组成，每台从时钟接受来自主时钟的同步信号实现对时。
3.3时间同步精度，时间同步信号类型很据各类型设备、系统的同步准确度要求确定。
4、庆阳电网数字同步网建设的必要性
4.1 庆阳电网概况
庆阳供电公司成立于1980年5月，是甘肃省电力公司所属国家中二型供电企业，代管农电企业8个。担负着庆阳市所辖西峰区、庆城、宁县、正宁、合水、镇原、华池、环县共七县一区，146个乡镇（其中回族自治乡1个），1484个行政村，11065个自然村，总人口254.88万及平凉地区部分的供电任务，营业区域面积27119平方公里。2009年公司供电量为18.7亿千瓦时，售电量为17.8亿千瓦时，线损率4.67%、供电可靠率99.804%、电压合格率98.389%。营业户数为52.966万户。
庆阳电网地处甘肃省东部，毗邻陕西、宁夏两省区，供电区域包括西峰区、环县、华池县、合水县、正宁县、宁县、镇原县、庆城县、长庆油田、引黄工程等。同时通过110kV镇原变做为宝中铁路及平凉电网的备用电源。供电区域以西峰区为中心，东至子午岭、北至环县甜水堡镇、南至宁县长庆桥镇、西至镇原小岘乡，东西207公里，南北208公里的供电网络，供电范围覆盖了庆阳全市及平凉市部分区域。
庆阳电网是以330kV西峰变为中心，110kV电网为骨架，35kV电网和10kV配网辐射全市的中小型电网。全网以330kV西桃线、西固线、西眉线为主电源，采取西桃、西固、西眉环网方式运行，镇原变的镇眉线和镇天线为事故及检修电源，基本形成了以330kV系统为枢纽，110kV系统为骨架，35kV及以下系统辐射全市的电网结构。截至2009年底，公司拥有35千伏及以上变电站73座，变电总容量91.4548万千伏安。其中，110千伏变电站10座，容量58.4万千伏安；35千伏变电站63座，容量33.0548万千伏安。35千伏及以上输电线路2284.093公里。110千伏线路18条，长720.478公里。35kV线路88条，线路总长1563.615km。2009年庆阳电网最大负荷39.42万千瓦，供电量为18.7亿千瓦时，售电量为17.8亿千瓦时。
4.2 光纤通道现状描述
庆阳市供电公司2002年建成了西峰城区光纤环网传输系统，该系统覆盖了庆阳地调、送电工区、西峰供电所、机关楼、西城变、西峰变、彭原变等7座变电站、地调或基层单位，该系统采用烽火通信公司GF-155/622 SDH光传输设备,现传输速率为155M，可升级至622M。该系统主要解决城区变电站、基层单位与地调的业务联系及数据传输。
2006年建成了庆阳地调-西峰变-长庆桥光传输链路。
2008年建成调修楼至机关大楼至客服大楼至至机关大楼环网光纤信息通道。
2009年建成了庆阳地调-合水变光传输链路。
董志变、华池变光传输从西峰变接入西峰城区光纤环网传输系统现已接通。

现运行站点光设备统计表如下：
序号
站名
光传输设备型号
PCM设备型号
备注
1
西峰变
华为 2500+

华为 2500+

北电 OM4150

烽火 GF155/622-03A
SAU-02

2
庆阳地调
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

3
西城变
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

4
彭原变
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

5
长庆桥变
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

6
西峰供电所
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

7
机关综合楼
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

8
合水变
烽火IBAS 180
SAU-02

9
送变电工区
烽火 GF155/622-03A
SAU-02

4.3庆阳电力数字同步网建设概况
庆阳电力数字同步网建设目前处于空白阶段，网内全部110kV变电站、调度自动化的时间同步采用单独小型GPS接收机，实现单站时间同步，其它系统设备没有安装时间同步设备，办公MIS系统及生产管理各应用系统未实现时钟同步。
4.4 数字同步网建设的重要性
随着全省电网“十一五”的建设发展，变电站自动化水平的提高，为打造“数字化电网”，必须有相应的电力传输网、调度数据网、程控交换网、信息网以及调度自动化系统、继电保护管理系统、生产管理系统等作为强有力的支撑。系统对时钟统一对时的要求愈来愈迫切，有了统一精确的时间，既可实现全网各系统在GPS时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，也可以通过各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一精确的时间是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。
目前庆阳电网传输网、调度数据网、程控交换网、信息网已延伸至各变电站及不同的办公楼，而传输网和数据网的建设也随电网建设延伸至330kV西峰变电站，网络结构不断扩大并趋于复杂。随着新技术、新业务、新设备的引入，各类应用系统也在不断的增加。
在系统通信方面，各地市调度机构均是通信网中非常重要的信息汇集点，站内均配置有省、地两级传输网、交换网、调度网、信息网设备，这些数字通信设备需要以相同的频率处理比特流，即需要频率同步信息。
在系统自动化方面，各地区调度机构的调度自动化系统、保护管理系统、电能量计量系统、生产管理系统等均需要工作在统一的时间基准上，因此需要时间同步信息。
5、工程概况
本工程将建设庆阳地市级中心站二级基准时钟及通信设备、调度自动化主站端、管理信息系统及生产管理MIS各系统的时钟同步系统，并实现时钟同步系统组网功能，同时预留变电站时间同步接口。
根据甘肃数字同步网规划，时钟同步系统按二级节点时钟配置，将接收来自省调的授时。调度自动化主站端、管理信息系统及生产管理MIS各系统的时钟同步系统的时钟同步系统均按三级节点时钟配置，但应接收对应地调的授时。其中主时钟应具备2路输入，1路GPS提供的DCLS直流B码信号，1路地面电路传来的时间同步信号；BITS设备具备2路输入，1路GPS提供的E1信号，1路地面电路传来的E1信号。
二、时钟同步系统的功能与配置
1、同步系统的组网方式
1.1时间同步系统组网方式
本工程涉及到的庆阳地调通信设备、自动化设备和信息设备，通信设备在通信机房，自动化设备在远动机房，信息设备在信息机房，三个机房位于三个不同的地点，通信机房到远动机房500米，通信机房到信息机房4公里，容易造成时间同步信号失真，影响时间同步信号的准确性，因此本设计根据各机房总平面布置及通信机房、远动机房、信息机房的分布，采用二级组网方式。
1.2频率同步系统组网方式
庆阳地调所有通信设备均集中在通信机房，宜采用一级组网方式。即由BITS接收GPS基准源输出的频率同步信号和上一级时钟传来的E1信号，进行比较、扩展后直接输出给通信设备。
2 时间同步系统需要的功能
2.1 系统功能
建立基于地市级主时钟的时间同步系统，实现全地市范围内电力网所有通信、自动化设备，管理MIS系统及变电站的时间同步。
全网时间同步系统为各种以计算机技术和通信技术为基础的设备提供统一的全网时间基准，为发生事故后掌握实时信息，及时决策处理奠定基础，有助于电网事故原因的分析和判断。
2.2 主时钟功能
（1）组成
主时钟由以下三个主要部分组成：
1）时间信号接收（输入）单元，接收外部时间基准信号；
2）时间保持单元；
3）时间信号输出（扩展）单元。
（2）时间信号接收（输入）单元
时间信号接收（输入）单元通过接收以无线或有线手段传递的时间信号，获得1pps和包含北京时间时刻和日期信息的时间报文，1pps的前沿与UTC秒的时刻偏差≤1μs，该1pps和时间报文作为主时钟的外部基准时间。
1）无线时间信号接收单元
接收GPS卫星或我国北斗卫星等无线手段传递的时间信号，获得满足规定要求的时间信息。目前采用GPS信号接收单元。
接收单元具有扩展功能，需考虑接入北斗导航通信卫星的条件，以便在特殊时期不影响时间同步系统的安全稳定运行，确保电力系统安全运行。
2）有线时间信号输入单元
通过导线或光纤接收上一级主时钟发送的时间信号, 获得满足规定要求的时间信息。一般在主时钟内时间信号接收单元冗余配置时采用，其时间信息（IRIG-B/DCLS时码）作为主时钟的主外部时间基准。
3）输入时间信号
输入的时间信号类型：
a.GPS时间信号
b.IRIG-B/DCLS时码
c.铷原子钟频标
时间信号的电接口规格应符合接口要求，各接口在电气上均应相互隔离。
（3）时间保持单元
主时钟内部的时钟，当接收到外部时间基准信号时，被外部时间基准信号同步；当接收不到外部时间基准信号时，保持一定的走时准确度，使主时钟输出的时间同步信号仍能保证一定的准确度。
内部时钟的振荡源可以根据时钟精度的要求，选用普通石英晶振、有温度补偿的石英晶振或原子频标。
（4）时间信号输出单元
当主时钟接收到外部时间基准信号时，按照外部时间基准信号输出时间同步信号；当接收不到外部时间基准信号时，按照内部时钟保持单元的时钟输出时间同步信号。当外部时间基准信号接收恢复时, 自动切换到正常状态工作，切换时间应小于0.5s。切换时主时钟输出的时间同步信号不得出错：时间报文不得有错码，脉冲码不得多发或少发。
（5）工作状态指示和告警
1）工作状态指示
主时钟面板上应有下列工作状态指示：
a.主时钟电源正常。
b.外部时间基准信号锁定（接收外部时间基准信号正常）。当外部时间基准信号输入冗余配置时应指示当前起作用的一个。
c.输出时间信号，一般为TTL电平lpps信号。
2）告警
主时钟应有下列告警信号输出：
a.电源中断。
b.外部时间基准信号消失，当外部时间基准信号输入冗余配置时应指示当前消失的一个。
c.设备自检出错
告警信号的电接口类型为继电器空接点（工作电压为250V）。
（6）辅助功能
1）时间（日期）显示
显示时间，至少6位，即能显示时、分、秒；显示日期，即年、月、日，允许只显示世纪年份，即公元纪元年份的后两位。时显示应能表示出上、下午，可用24时显示，也可显示AM和PM。
2）时间、日期设置
应具备时间、日期的设置手段。
2.3 接口扩展装置功能
一般主时钟应输出足够数量的不同类型时间同步信号，当数量不够时，通过接口扩展装置扩充出不同类型时间信号，以满足不同使用场合的需要。
接口扩展装置的时间信号输入为IRIG-B（DC）时码，当主时钟双机配置时，应为两路输入。当主时钟单机配置时，应为一路输入。
3 时间同步信号类型
3.1 脉冲信号
1）lpps脉冲信号
准时沿:上升沿，上升时间 ≤50ns，
上升沿的时间准确度 ≤1μs，
脉冲宽度: 20ms～200ms。
主时钟至少有一路标准TTL电平 1pps 输出,供时钟的准确度指标测试。
2）lppm脉冲信号
准时沿:上升沿，上升时间 ≤150ns，
上升沿的时间准确度 ≤3μs，
脉冲宽度: 20ms～200ms。
3）lpph脉冲信号
准时沿:上升沿，上升时间 ≤1μs，
上升沿的时间准确度 ≤3μs，
脉冲宽度: 20ms～200ms。
4）差分信号
国内一些制造厂通过差分芯片将空接点秒脉冲转换成差分电平输出，提高了抗干扰能力，同时增加了对时距离，由秒脉冲信号几十米的距离提高到差分信号1千米左右，而且差分信号可以总线的形式与多个装置同时对时。
3.2 时码信号
1）IRIG－B(DC)时码
每秒1帧，包含100个码元，每个码元10 ms。
帧结构：起始标志、秒（个位）、分隔标志、秒（十位）、基准标志、分（个位）、分隔标志、分（十位）、基准标志、时（个位）、分隔标志、时（十位）、基准标志、自当年元旦开始的天（个位）、分隔标志、天（十位）、基准标志、天（百位）（前面各数均为BCD码）、7个控制码（在特殊使用场合定义）、自当天0时整开始的秒数（为纯二进制整数）、结束标志。
根据IEEE Std 1344-1995规定，在IRIG-B时码 P50-P58位应含有年份信息。附录表示当年第342日23时56分17秒的帧格式图。
IRIG－B(DC)时码准时上升沿的时间准确度 ≤5μs,通常采用RS-422/ RS-485输出。
2）IRIG－B(AC)时码
用IRIG－B(DC)码对1kHz正弦波进行幅度调制形成的时码信号，幅值大的对应高电平，幅值小的对应低电平，调制比2:1～6:1连续可调，典型调制比为3:1。
IRIG－B(AC)时码准时幅度变化点（斜率变化）的时间准确度 ≤30μs。
3）DCLS时码
DCLS是IRIG码的另一种传输码形，用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG调制码的包络。以8毫秒的脉冲作为参考标记，5毫秒的脉冲表示逻辑1， 2毫秒的脉冲表示逻辑0； 每个脉冲都必须在每个10毫秒的开始，作为时间码解码信息。IRIG-B普通方式与DCLS方式的比较如图4－3所示。
DCLS通过数字通道进行传输，无传输距离的限制，精确度为10μs～1000μs。
DCLS输入具有“时延补偿机制”，补偿范围可达99ms，补偿后，系统精度<10μs 。
3.3 串口时间报文
1）报文内容
时间报文应该包含下列内容：
时间：时、分、秒；
日期：年、月、日；
报文起始、结束标志及其它信息传输必须的标志。也可包含用户指定的其它特殊内容，如时间基准标志、GPS卫星锁定状态、接收GPS卫星数、告警信号等。
2）报文信息格式
ASCII码或BCD码或16进制码。
数据位：7位或8位，起始位：1位，校验位：偶校验、奇校验或无校验，停止位：1位或2位。
3）信息传输速率
300、600、1200、2400、4800、9600、19200bps,通过拨码开关可选，一般为9600bps。
4）报文发送时间
每秒输出、每分输出或根据请求输出1次（帧），或用户指定的方式输出。
5）传输方法：RS232通讯口
6）传输距离：<15米
7）准确度：10ms～100ms
3.4 网络授时
通过NTP或TCP/IP协议的标准网络接口，对系统内的有关电力二次设备实现高精度的授时。
准确度：200ms～10ms（局域网）
4 时间同步信号电接口
主时钟有多路时间信号输出时，不管信号接口的类型，各路输出在电气上均应相互隔离。
4.1 静态空接点输出
隔离方式：光隔离
输出方式：集电极开路
允许外接电压: ≥250V
允许IC 电流≥100mA
4.2 TTL电平输出
隔离方式：光隔离+电源隔离
输出方式：有源0V～5V
负载: 50 欧
驱动:HCMOS
主时钟供检测的1pps、1ppm、1pph应为TTL电平输出。
4.3 串行数据通信接口RS-232
电气特性符合GB/T 6107-2000（CCITT建议V.28）。
连接器：9针D型小型公插座。
4.4 串行数据通信接口RS-422
电气特性符合GB-11014-90（CCITT建议V.11）。
连接器：端子排。
4.5 串行数据通信接口RS-485
电气特性符合EIA/485（CCITT建议V.28）。
连接器：端子排。
4.6 FE（RJ-45）网络接口
Fast Ethernet高速以太网接口，采用RJ－45物理连接器。
4.7 各种时间同步信号采用的电接口
为保证时间同步信号传输的质量，应按下表采用不同信号接口。
各种时间同步信号电接口表
信号电接口类型
同步
信号类型
静态节点

TTL

RS-232

RS-422

RS-485

AC

FE（RJ-45）
1pps
√
√

1ppm
√
√

1pph
√
√

差分信号

√

串口时间报文

√
√
√

IRIG-B（DC）

√
√
√
√

IRIG-B（AC）

√

网络授时（NTP）

√
5、时间同步信号传输通道
时间信号传输通道应保证主时钟发出的时间信号传输到用户设备时能满足用户设备对时间信号质量的要求，一般可在下列几种通道中选用。
5.1 同轴电缆
高质量地传输TTL电平信号，如lpps 、lppm、lpph和IRIG－B(DC)码TTL电平信号等，传输距离≤15m。
5.2 屏蔽控制电缆
传输静态空接点脉冲信号，传输距离≤50 m。
在保护室内传输RS-232接口信号，传输距离≤15m。
在保护室内传输RS-422、RS-485接口信号，传输距离≤150m。
5.3 音频通信电缆
传输IRIG－B(AC)信号，传输距离≤1000m。
5.4 光纤
远距离传输各种时间信号，传输距离取决于光纤的类型。
6、系统配置
市调机房配置的设备为：一台GPS基准主时钟（单GPS＋铷钟）、一台时间服务器。主时钟输入3路，其中2路GPS，1路为省公司时间同步骨干网送来的DCLS信号。时间分配器接收主时钟输出模块的DCLS信号，输出点对点连接地区内330kV变电站的主时钟，同时利用输出的各种接口对机房内的通信设备提供时钟,调度自动化机房、信息机房配置从时钟、时间服务器各一台。系统图见下图

市调主时钟输出口类型及数量配置见下表
市调主时钟输出口类型及数量
类型
电气接口
数量
说明
脉冲信号
lpps脉冲信号
TTL
1
同步检测
lppm脉冲信号

lpph脉冲信号

差分信号

时码信号
IRIG－B(DC)时码

4

IRIG－B(AC)时码

4

DCLS时码

32

串口时间报文
RS－232
4
含频率信息
网络授时（NTP）
FE(RJ-45)
8

市调通信设备接口类型统计表
设备
设备地点
设备型号
同步时钟接口类型
数量
光传输设备
通信机房
烽火 GF155/622-03A
RS232
2
通信机房
阿尔卡特
2M
2
PCM设备
通信机房
烽火SAU-02
2M
2
通信机房
SAP
2M
2
信息传输通道的配置原则
BITS输出的2Mbit/s或2MHz信号通过同轴电缆与通信设备的接口装置连接。
通信机房的一级时间服务器输出的NTP/DCLS信号通过双绞线/光纤与自动化、信息等机房时间服务器输入接口连接。
6.1 GPS基准源
GPS基准源应具有“位置保持模式”功能，即在接收机加电并自动定位后，保持对位置坐标（经/纬度、高度）的记忆。此后，当天上可视卫星颗数少于定位所需颗数时，但只要还能跟踪到可用卫星（至少一颗卫星），在“位置保持模式”下的卫星接收机应仍处于正常工作状态，并继续输出满足性能要求的定时信号。
GPS基准源应提供的基本的输出接口至少有2路IRIG-B。IRIG-B提供给时间同步系统服务器使用。
卫星接收机设备应具有SSM功能，功能应符合如下要求：
a) 2048kbit/s输出口的帧结构和SSM格式应符合G.704要求。
b) 2048kbit/s输出SSM信息：
1) 正常跟踪卫星、具有G.811质量输出时，输出信号的SSM值=PRC；
2) 出现各种原因(例如：无星可视处于保持状态、不能正常跟踪卫星等)致使输出性能降质，则输出信号的SSM值=DNU；
3) 输出信号的SSM比特位应能设置(TS0时隙的Sa4-Sa8比特之一)。
若卫星接收机设备暂无SSM功能，则应以如下方式代表输出信号的性能状态：
a) 正常跟踪卫星、具有G.811质量输出时，输出信号正常输出；
b) 出现各种原因(例如：无星可视处于保持状态、不能正常跟踪卫星等)致使输出性能降质，则在2048kbit/s信号帧结构中发布AIS告警，或自动切断输出信号。
对于本工程设备，优先级设置应可将卫星信号和地面信号混合排序，设备按优先级(和SSM等级)自动倒换输入参考信号。倒换操作引起的性能变化必须满足“相位瞬态性能”。
当卫星接收机由于各种原因使输出信号降质而不能达到G.811水平时，应发出告警，同时对输出信号进行必要的操作 。
采用两路直流电源供电，任何一路电源消失，主时钟装置仍保持正常工作。
6.2时间服务器
配置一台时间服务器用以接收时间基准信号，并提供信号给本室的时间分配器，时间服务器既可以跟踪本站的GPS基准源，也可以跟踪上一级时间同步网平台的基准信号。
采用两路交直流电源供电，任何一路电源消失，装置仍保持正常工作。
基准参考输入要求：
输入端口数量应不少于2路。
输入信号类型应能够是GPS、IRIG-B、DCLS、NTP中的任意组合。
当输入信号IRIG-B、DCLS被跟踪时，端口应具有固定“时延补偿”功能，补偿范围应达到0-99ms。
当输入信号NTP被跟踪时，端口应具有动态“时延补偿”功能。
时间输出要求：
输出应具冗余功能。
输出应提供NTP、1PPH、DCF77、RS232、RS422、RS485等信号类型，用以直接提供室内的装置的对时。NTP是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等等）做同步化，提供高精准度的时间校正（LAN上与标准间差小于1毫秒，WAN上几十毫秒），必须提供加密确认的方式来防止恶毒的协议攻击。
精度达到1ms，并且距离不受任何限制。
三、时间同步系统技术指标要求
1时间信号接收（输入）单元
1）无线时间信号接收单元
a.接收天线
天线环境要求：工作温度: -40℃至＋70℃，工作湿度: 100%。
天线安装要求：主时钟所配天线必须保证安装地点接收信号所需灵敏度。接收天线需和安装底座一起供货。说明书中应详细列出天线尺寸（直径和高度）、重量（包括安装底座）及安装方式。天线安装位置应视野开阔，可见绝大部分天空，尽可能安装在屋顶。高出屋面距离不要超过正确安装必需的高度，以尽可能减少雷击危险。
天线电缆应根据其长度选择RG-59型、RG-58型或其它合适的型号，以保证接收器需要的信号强度。天线电缆应按照正确的工艺安装，穿在建筑物预留管道或电线管道中到电缆层。
b.GPS接收器(OEM 板)
接收载波频率： 1575.42 MHz(L1信号）
接收灵敏度: 捕获 < -130dBm, 跟踪 < -133dBm
同时跟踪： 装置冷起动时，不少于4颗卫星
装置热起动时，不少于1颗卫星
捕获时间： 装置热起动时, ﹤2min
装置冷起动时, ﹤20min
定时准确度: ≤1μs( 1pps 相对于UTC时间)
内部电池类型： 锂电池
内部电池寿命： ≥25000h
c.北斗卫星接收器
接收载波频率： 2491.75 MHz
接收灵敏度: -127.6dBmW
授时精度: ≤100ns(单向)；≤20ns(双向)
内部电池类型： 锂电池
内部电池寿命： ≥25000h
时间信号的电接口规格应符合设计要求，各接口在电气上均应相互隔离。
2）铷原子钟
频率准确度： ±5x10-11
频率漂移率： ≤3x10-12/日
运行温度频移： ≤3x10-10（环境温度-20℃～50℃）
地磁效应： ≤1x10-11
2 时间保持单元
时间保持单元的时钟准确度应优于7×10-8（1分钟4.2μs）。
3 时间信号输出单元
输出的时间信号类型应符合时间同步信号类型的规定。时间信号的电接口规格应符合时间同步信号电接口的规定，各接口在电气上均应相互隔离。
4 电源
1）交流（UPS）供电：220V±20%(50Hz±1Hz)，功耗：﹤15W。
2）直流供电：110V±20%，或220V±20%，功耗：﹤15W。
3）交直流供电：同时符合1）和2）的规定。
5 环境要求
工作温度：－10℃至＋55℃。
相对湿度：5%～95%，不结露。
6可靠性
1）防震:主时钟的结构和包装应保证正常运输中受震后仍能正常工作。
2）平均无故障间隔时间(MTBF)：在正常使用条件下应不小于25000h。
7安全性
1）主时钟的各种输出接口均应相互在电气上隔离，以减少电磁干扰对时间信号与各被同步设备的影响。
2）主时钟的各种输入、输出接口发生短暂(持续时间<5min)短路或接地时, 不应给设备带来永久性损伤。
3）主时钟接收单元应有防雷设计，现场安装时应考虑接收天线的防雷措施。
四.结论
庆阳数字同步网工程的建设，不仅能满足系统通信网内数字通信设备对频率同步的要求，同时也完全能够满足系统自动化、保护管理、电能量计量、生产管理等应用系统对时间同步信息的需求，且预留变电站时间同步接口，系统可靠性高。
附.主要设备材料表
序 号
1
2
3
站 名
通信机房
远动机房
信息机房
GPS基
准
源
GPS主机
1
1
1
天线
1
1
1
防雷器
1
1
1
电缆及安装材料
1套
1套
1套
BITS设
备
铷钟
(个)
1
0
0
高稳晶体钟
1
0
0
通信管理卡
1
0
0
输入卡
2
0
0
输出卡
2
0
0
电缆及安装材料（2M、RS232）
1
00
0
一级时间服务器
2路输入，2个时钟卡，
输出端口种类不少于4种，输出端口数量不少于16路。
1
0
0
二级时间服务器
2路输入，1个时钟卡，
输出端口种类不少于4种，输出端口数量不少于16路。
0
1
1
时间分配器

1
1
1
时钟屏
含端子排、空气开关、电源切换器等。
1
0
0
普通光缆
一级、二级时间服务器连接用

400米

接口类型转换器
2M转换成RJ45口
0
0
1
光电转换器

1（对）
1（对）
1（对）
交换机RTU板
BITS与程控交换机连接用
3
0
0
安装材料
电源线、时钟线、光缆终端盒、同步专用数配等
1套
1套
1套