一種基于ieee1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘功能測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種主要用于智能變電站中基于IEEE1588規(guī)約傳輸時鐘信號的時鐘系統(tǒng)發(fā)生異常的情況下，對相關(guān)時鐘信號接收裝置的性能開展測試的基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能變電站已經(jīng)是目前電網(wǎng)中的主流變電站，智能變電站采用電子式互感器，采樣值采用數(shù)字量傳輸，在采樣值組網(wǎng)傳輸?shù)倪^程中，大部分網(wǎng)絡(luò)都采用IEEE1588的對時方式。在已投運變電站的運行過程中發(fā)現(xiàn)IEEE1588對時系統(tǒng)的穩(wěn)定性對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有較大的影響，尤其是合并單元的采樣值計數(shù)器的晶振要根據(jù)對時信號來調(diào)整。因此，非常需要一套用于模擬IEEE1588對時系統(tǒng)異常的測試系統(tǒng)，開展對時系統(tǒng)異常對智能二次設(shè)備影響的相關(guān)測試。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的發(fā)明目的就在于提供一種基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)，其針對目前智能變電站IEEE1588對時系統(tǒng)發(fā)生異常的頻次，模擬各種類型時鐘系統(tǒng)異常，對相關(guān)智能二次設(shè)備進行測試，提高智能變電站智能二次設(shè)備運行水平，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:本實用新型一種基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)，包括GPS接收模塊、CPU模塊和可編程控制器電路，可編程控制器電路包括CPU接口電路、分頻電路、分頻系數(shù)控制器、相位比較電路、校正脈沖發(fā)生電路；GPS模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息信號連接送到CPU，將IPPS信號連接送到可編程控制器電路，依次通過的校正脈沖發(fā)生電路、相位比較電路、分頻系數(shù)控制器、CPU接口電路將分頻系數(shù)連接發(fā)送給CPU，CPU輸出分頻信號通過CPU接口電路和分頻電路一路輸出連接到GPS接收模塊，一路輸出連接到相位比較電路。
[0005]本實用新型的工作原理是:CPU接收到GPS時間信息信號后，提取出年、月、日、時、分、秒時間信息及所跟蹤的衛(wèi)星數(shù)，判斷GPS接收模塊的工作狀況，并根據(jù)GPS接收模塊的工作狀況控制可編程控制器的工作情況。
[0006]可編程控制器在GPS接收機工作正常時根據(jù)數(shù)字鎖相原理利用IPPS對PPS進行校正，并將分頻系數(shù)發(fā)送給CPU ;GPS接收機工作不正常時，根據(jù)CPU發(fā)送的分頻系數(shù)產(chǎn)生高精度同步時鐘。在CPU中接收到的分頻系數(shù)產(chǎn)生PTP時間戳報文，分頻系數(shù)用于提高IEEE1588報文變化步長精度，利用程序?qū)TP時間戳進行控制，產(chǎn)生不正確時間戳報文，實現(xiàn)對被測試裝置的測試。
[0007]其工作過程如下:
[0008]GPS接收模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息送到CPU，IPPS送到虛線內(nèi)的可編程控制器電路。
[0009]CPU接收到GPS時間信息后，提取出年、月、日、時、分、秒時間信息及所跟蹤的衛(wèi)星數(shù)，判斷GPS接收模塊的工作狀況，并根據(jù)GPS接收模塊的工作狀況控制可編程控制器的工作情況。
[0010]可編程控制器在GPS接收機工作正常時根據(jù)數(shù)字鎖相原理利用IPPS對PPS進行校正，并將分頻系數(shù)發(fā)送給CPU ;GPS接收機工作不正常時，根據(jù)CPU發(fā)送的分頻系數(shù)產(chǎn)生高精度同步時鐘。
[0011]在CPU中接收到的分頻系數(shù)產(chǎn)生PTP時間戳報文，分頻系數(shù)用于提高IEEE1588報文變化步長精度，根據(jù)系統(tǒng)所提供的報文數(shù)據(jù)和發(fā)送模式將報文發(fā)送給子網(wǎng)系統(tǒng)中的其它節(jié)點，結(jié)合需要發(fā)送出具有時間偏差的時間戳報文要求，在此模塊產(chǎn)生跑偏時間戳指令，將信息組合后一并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點。實現(xiàn)對被測試裝置的測試。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013]本實用新型實現(xiàn)后，提出了一種智能二次設(shè)備時間系統(tǒng)測試的新方式，有效的避免了由于基于IEC61588的時鐘系統(tǒng)發(fā)生跑偏的情況下對合并單元與智能終端的影響。為開展智能二次設(shè)備時鐘網(wǎng)絡(luò)測試提供了新方式。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如附圖所示本實用新型實施例一種基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)，包括GPS接收模塊、CPU模塊和可編程控制器電路，可編程控制器電路包括CPU接口電路、分頻電路、分頻系數(shù)控制器、相位比較電路、校正脈沖發(fā)生電路；GPS模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息信號連接送到CPU，將IPPS信號連接送到可編程控制器電路，依次通過的校正脈沖發(fā)生電路、相位比較電路、分頻系數(shù)控制器、CPU接口電路將分頻系數(shù)連接發(fā)送給CPU，CPU輸出分頻信號通過CPU接口電路和分頻電路一路輸出連接到GPS接收模塊，一路輸出連接到相位比較電路。
[0016]其工作過程如下:
[0017]GPS接收模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息送到CPU，IPPS送到虛線內(nèi)的可編程控制器電路。
[0018]CPU接收到GPS時間信息后，提取出年、月、日、時、分、秒時間信息及所跟蹤的衛(wèi)星數(shù)，判斷GPS接收模塊的工作狀況，并根據(jù)GPS接收模塊的工作狀況控制可編程控制器的工作情況。
[0019]可編程控制器在GPS接收機工作正常時根據(jù)數(shù)字鎖相原理利用IPPS對PPS進行校正，并將分頻系數(shù)發(fā)送給CPU ;GPS接收機工作不正常時，根據(jù)CPU發(fā)送的分頻系數(shù)產(chǎn)生高精度同步時鐘。
[0020]在CPU中接收到的分頻系數(shù)產(chǎn)生PTP時間戳報文，分頻系數(shù)用于提高IEEE1588報文變化步長精度，根據(jù)系統(tǒng)所提供的報文數(shù)據(jù)和發(fā)送模式將報文發(fā)送給子網(wǎng)系統(tǒng)中的其它節(jié)點，結(jié)合需要發(fā)送出具有時間偏差的時間戳報文要求，在此模塊產(chǎn)生跑偏時間戳指令，將信息組合后一并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點。實現(xiàn)對被測試裝置的測試。
【主權(quán)項】
1.一種基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)，提特征在于所述時鐘測試系統(tǒng)包括GPS接收模塊、CPU模塊和可編程控制器電路，可編程控制器電路包括CPU接口電路、分頻電路、分頻系數(shù)控制器、相位比較電路、校正脈沖發(fā)生電路；GPS模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息信號連接送到CPU，將IPPS信號連接送到可編程控制器電路，依次通過的校正脈沖發(fā)生電路、相位比較電路、分頻系數(shù)控制器、CPU接口電路將分頻系數(shù)連接發(fā)送給CPU，CPU輸出分頻信號通過CPU接口電路和分頻電路一路輸出連接到GPS接收模塊，一路輸出連接到相位比較電路。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時鐘測試系統(tǒng)，包括GPS接收模塊、CPU模塊和可編程控制器電路，可編程控制器電路包括CPU接口電路、分頻電路、分頻系數(shù)控制器、相位比較電路、校正脈沖發(fā)生電路；GPS模塊接收到GPS時間信息后，將秒以上的時間信息信號連接送到CPU，將1PPS信號連接送到可編程控制器電路，依次通過的校正脈沖發(fā)生電路、相位比較電路、分頻系數(shù)控制器、CPU接口電路將分頻系數(shù)連接發(fā)送給CPU，CPU輸出分頻信號通過CPU接口電路和分頻電路一路輸出連接到GPS接收模塊，一路輸出連接到相位比較電路。本實用新型能夠模擬各種類型時鐘系統(tǒng)異常，對相關(guān)智能二次設(shè)備進行測試，提高智能變電站智能二次設(shè)備運行水平，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
【IPC分類】G04R20-04, G04R20-02
【公開號】CN204287778
【申請?zhí)枴緾N201420605412
【發(fā)明人】李鐵成, 郝曉光, 張立, 趙宇皓, 裸蓬, 何磊
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年10月20日