一種單信號線同步時鐘傳送方法技術

本發明專利技術提出了一種單信號線同步時鐘傳送方法，其在同一個信號線或光傳輸媒體上分時復用傳送整秒脈沖信號和時間報文信息技術。使需要時間同步的設備之間進行基準時間同步信號的傳遞只使用單一的信號線或光纖即可，從而大大降低了成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統設備間時鐘同步、高精度同步對時領域，具體涉及。
技術介紹
隨著電力系統二次測量設備對時鐘同步要求的不斷提高，繼電保護裝置、故障錄 波、故障測距、相量測量等二次測量設備普遍要求采用GPS時間同步，并對時間同步精度要 求較高(一般精度要求< 士lus)，通常采用整秒脈沖(1PPS)和時間信息報文兩個信號線作 為設備間時鐘同步信號。整秒脈沖的上升沿或下降沿作為整秒時刻的標定信號，時間報文 信號描述當前脈沖信號的時刻信息或其它信息，如年、月、日、時、分、秒及地理位置信息等。 兩個信號線增加了時鐘同步的連接成本，當傳送的信號距離較長，尤其使用光纖傳輸時成 本大幅增加。 本專利技術的技術方案采用整秒脈沖與時間報文數據復用技術，只需要一根光纖或信 號線。使時鐘同步傳輸成本降低了50%左右。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，對傳統雙信號線傳輸同步 時鐘技術方案的改進，使整秒脈沖與時間信息報文復用在一個信號線或光纖上。從而使時 鐘同步傳輸成本大大降低。 本專利技術的技術方案是 —種單信號線同步時鐘傳送方法，其特征在于在同一個信號線上即傳送整秒脈沖 信號1PPS，又傳送時間報文信號，在同步時鐘接收側，利用窗口技術將整秒脈沖和時間報文 信號分離開，包括時鐘同步信號源側將整秒脈沖信號與時間報文信號合成方法和時間同步 信號接收側將整秒脈沖信號與時間報文信號分離方法。 其中，所述時鐘同步信號源側的將整秒脈沖信號與時間報文信號合成方法包括 在時鐘同步的發送端，時間報文信號發送器接收1PPS整秒脈沖信號，并用整秒脈 沖信號驅動時間報文信號的傳送，也即只有當接收到整秒脈沖信號時，才發送下一個整秒 脈沖的時間報文信號，如果沒有接收到整秒脈沖信號，不發送下一個整秒脈沖的時間報文 信號； 時間報文信號傳送器接收到1PPS整秒脈沖信號時，隨機產生一個100ms以內的延 遲后，發送時間報文信號，且時間報文信號必須在下一個1PPS整秒脈沖到來之前的數毫秒 ms內發送完成； 將時間報文信號傳送器與1PPS整秒脈沖信號一起通過一個與門，即將1PPS整秒 脈沖信號與時間報文信號在同一個信號線上合成后輸出。 其中，時間同步信號接收側的將整秒脈沖信號與時間報文信號分離方法包括 根據1PPS整秒脈沖信號每整秒時刻一個脈沖沿的特點，在時間同步接收側設置一個1PPS整秒脈沖信號接收窗口發生器，其工作原理為當檢測到一個脈沖沿之后，啟動定 時器工作，在定時器到達1秒的99% 101% (也即999ms 1001ms)時，開放IPPS整秒 脈沖信號接收門，接收下一個1PPS整秒脈沖信號的到來，如果在此窗口內沒有接收到1PPS 整秒脈沖信號，則窗口定時器重新計數，并重新尋找接收下一個1PPS整秒脈沖信號。 其中，還包括時間同步接收側干擾信號的慮除方法，IPPS整秒脈沖信號接收窗口 發生器有兩個工作狀態同步工作狀態和非同步工作狀態；當1PPS整秒脈沖信號接收窗口 發生器上電初始運行，或3秒鐘之內沒有接收到1PPS整秒脈沖信號時，1PPS整秒脈沖信號 接收窗口發生器進入非同步狀態，在非同步狀態下1PPS整秒脈沖信號接收窗口發生器必 須至少尋找到兩個以上的1秒間隔的脈沖信號，才進入同步狀態。 其中，所述信號線可以是電傳輸線或光傳輸媒體。本專利技術的有益效果是與傳統雙信號線同步時鐘裝置相比具有以下優點 1、單信號線同步時鐘技術可降低時鐘同步傳輸成本； 2、單信號線同步時鐘技術可提高時鐘同步傳輸的可靠性。附圖說明 為了使本專利技術的內容被更清楚的理解，并便于具體實施方式的描述，下面給出與 本專利技術相關的附圖說明如下 圖1是依據本專利技術的與傳統雙信號線同步時鐘 傳送方法的波形對比示意圖； 圖2是依據本專利技術時鐘同步技術裝置發送側秒脈沖與時間報文合成邏輯框圖； 圖3是依據本專利技術實現時鐘同步技術接收側秒脈沖與時間報文分離邏輯框圖； 圖4是依據本專利技術實現時鐘同步技術接收側時鐘窗口定時器波形圖。具體實施例方式時鐘同步對時包括兩部分信息，a、整秒時刻的秒脈沖信號；b、當前秒脈沖信號所 代表的時間信息報文。整秒脈沖信號一般根據不同的系統取信號上升沿或下降沿作為整秒 時間標定，誤差為us數量級。每個整秒脈沖之間除一個返回電平外為常低電平或常高電 平。如果將時間報文信息合成到秒脈沖信號線中，將導致在每個整秒時間內出現多個上升 沿、下降沿信號，如果用傳統整秒脈沖接收方式接收，將導致時鐘接收設備無法正確識別到 整秒脈沖信號，并造成接收器時間混亂。 時鐘同步信號源側將整秒時刻脈沖信號與時間報文信號合成方法 如圖2所示，在時鐘同步的發送端，時間報文發送器接收1PPS整秒脈沖信號，并用整秒脈沖信號驅動時間報文的傳送。即只有當接收到整秒脈沖時，才發送下一個整秒脈沖的時間報文。如果沒有接收到整秒脈沖，不發送下一個整秒脈沖的時間報文。 時間報文傳送器接收到1PPS整秒脈沖信號時，隨機產生一個100ms以內的延時后，發送時間報文數據，且時間報文數據必須在下一個1PPS整秒脈沖到來之前數ms內發送完成。 時間報文傳送器與1PPS整秒脈沖通過一個與門，即為1PPS整秒脈沖與時間報文 在同一個信號線上合成后輸出。4 時間同步信號接收側將整秒時刻脈沖信號與時間報文信號分離方法 如圖3所示，根據1PPS整秒脈沖每整秒時刻一個脈沖沿的特點，在時間同步接收 側設置一個ipps整秒脈沖信號接收窗口發生器。其工作原理為當檢測到一個脈沖沿之后 啟動定時器工作，在定時器到達1秒的99% 101% (999ms 1001ms)時，開放1PPS整秒 脈沖接收門，接收下一個IPPS整秒脈沖的到來。如果在此窗口內沒有接收到IPPS整秒脈 沖信號，則窗口定時器重新計數重新尋找接收下一個1PPS整秒脈沖信號，如圖4波形所示。 時間同步接收側干擾信號的慮除1PPS整秒脈沖信號接收窗口發生器有兩個工 作狀態，即同步工作狀態和非同步工作狀態。當IPPS整秒脈沖信號接收窗口發生器上電初 始運行或3秒鐘沒有接收到1PPS整秒脈沖信號時，1PPS整秒脈沖信號接收窗口發生器進入 非同步狀態。在非同步狀態下1PPS整秒脈沖信號接收窗口發生器必須至少尋找到兩個以 上的1秒間隔的脈沖信號，才進入同步狀態。 上面通過特別的實施例內容描述了本專利技術，但是本領域技術人員還可意識到變型 和可選的實施例的多種可能性，例如，通過組合和/或改變單個實施例的特征。因此，可以 理解的是這些變型和可選的實施例將被認為是包括在本專利技術中，本專利技術的范圍僅僅被附上 的專利權利要求書及其同等物限制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單信號線同步時鐘傳送方法，其特征在于在同一個信號線上即傳送整秒脈沖信號１ＰＰＳ，又傳送時間報文信號，在同步時鐘接收側，利用窗口技術將整秒脈沖和時間報文信號分離開，包括時鐘同步信號源側將整秒脈沖信號與時間報文信號合成方法和時間同步信號接收側將整秒脈沖信號與時間報文信號分離方法。

【技術特征摘要】
一種單信號線同步時鐘傳送方法，其特征在于在同一個信號線上即傳送整秒脈沖信號1PPS，又傳送時間報文信號，在同步時鐘接收側，利用窗口技術將整秒脈沖和時間報文信號分離開，包括時鐘同步信號源側將整秒脈沖信號與時間報文信號合成方法和時間同步信號接收側將整秒脈沖信號與時間報文信號分離方法。2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于所述時鐘同步信號源側的將整秒脈沖信號與時間報文信號合成方法包括 在時鐘同步的發送端，時間報文信號發送器接收ipps整秒脈沖信號，并用整秒脈沖 信號驅動時間報文信號的傳送，也即只有當接收到整秒脈沖信號時，才發送下一個整秒脈 沖的時間報文信號，如果沒有接收到整秒脈沖信號，不發送下一個整秒脈沖的時間報文信 號；時間報文信號傳送器接收到IPPS整秒脈沖信號時，隨機產生一個100ms以內的延遲 后，發送時間報文信號，且時間報文信號必須在下一個1PPS整秒脈沖到來之前的數毫秒ms 內發送完成；將時間報文信號傳送器與ipps整秒脈沖信號一起通過一個與門，即將1PPS整秒脈沖 信號與時間報文信號在同一個信號線上合成后輸出。3. 如權利要求l所述的方法，其特征在于時間同...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊敏，張輝，張金平，湯飛，張麗坤，程春和，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]