一种B码对时设备及变电站设备的制作方法

一种b码对时设备及变电站设备
技术领域
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本实用新型涉及自动化设备对时技术领域，特别涉及一种b码对时设备及变电站设备。


背景技术：

[0002]
在现代通信和控制领域中，时钟同步是系统正常工作和稳定运行的关键因素之一，在医院，科研单位，航空航天，武器装备，交通运输等诸多领域，都有高精度时钟的需求。
[0003]
随着电力物联网的发展，电力调度，变电站，配电站，发电厂，以及生产控制等对时钟的精度和同步，也有非常高的要求。目前电力行业中，时钟的接收和同步主要通过irig-b码的接收来实现。irig时间编码序列是由美国国防部下属的靶场仪器组(irig)提出并被普遍应用的时间信息传输系统。该时码序列分为g、a、b、e、h、d共六种编码格式，应用最广泛的是irig-b格式，简称b码，其突出优点是将时间同步信号和秒、分、时、天等时间码信息加载到频率为1khz的信号载体中，目前变电站中通常使用的信号载体是物理信号为rs-422电平的双绞线。
[0004]
b码对时作为电力系统的主要对时方式，在许多大型控制、通讯系统中，都有独立或集成对应的对时单元。然而这些对时单元装置通常体积都相对较大，例如19英寸的1u/2u机柜设备等，造价昂贵，增设成本较高。


技术实现要素：

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有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种b码对时设备，提供多种b码输出格式，授时功能完备，体积较小，成本低廉，且相对独立，可以作为独立的授时单元，也可以方便的集成到原有的系统中，来增加授时功能，也可以作为授时源用于系统调试等应用，满足授时的需求，避免购买昂贵的授时装置。
[0006]
本实用新型采用的技术方案为，一种b码对时设备，包括：
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接收模块，用于接收授时数据；
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处理模块，连接所述接收模块，用于对有效的所述授时数据进行解码处理，生成b码数据；
[0009]
与所述处理模块连接的光b码输出模块，用于对所述b码数据进行光转换，输出光格式的b码数据；
[0010]
与所述处理模块连接的电b码输出模块，用于对所述b码数据进行电转换，输出电格式的b码数据；
[0011]
与所述处理模块连接的pps输出模块，用于在输出b码数据时同步输出pps同步脉冲信号。
[0012]
由上，本实用新型提供的b码对时设备通过接收授时数据，并对有效的授时数据进行解码处理，整理为b码格式的数据进行光转换或电转换输出，提供多种b码输出格式。本实用新型的体积较小，成本低廉，授时功能完备，且相对独立，可以作为独立的授时单元，也可
以通过发射接口连接原有的系统，以方便的集成到原有的系统中，来增加授时功能，也可以作为授时源用于系统调试等应用，满足授时的大部分需求。
[0013]
进一步改进，还包括电源转换模块，分别连接所述接收模块和处理模块，为所述接收模块和处理模块提供工作电压。
[0014]
优选的，所述电源转换模块包括电源接口和/或usb接口。
[0015]
由上，该电源转换模块采用5v电源接口供电，也可通过usb接口从其他设备的usb口进行供电，不需要再格外设置电源，便于使用。
[0016]
优选的，所述接收模块包括gps/北斗接收模块，连接所述处理模块，该gps/北斗接收模块通过天线接收授时数据。
[0017]
由上，可根据实际应用环境的需求选择使用gps/北斗接收模块，配合天线实现授时数据的接收。
[0018]
优选的，所述光b码输出模块包括光转换模块及连接的光b码发射接口，该光转换模块连接所述处理模块。
[0019]
优选的，所述电b码输出模块包括电转换模块及连接的电b码发射接口，该电转换模块连接所述处理模块。
[0020]
优选的，所述pps输出模块包括pps发射接口，连接所述处理模块，在发射b码数据的同时发射pps同步脉冲信号。
[0021]
由上，通过光转换模块或电转换模块可实现对处理模块输出的b码数据进行光转换或电转换，并通过对应的发射接口进行光b码或电b码的输出。同时，还设置pps发射接口，可在发射b码数据的同时发射pps同步脉冲信号。
[0022]
优选的，所述接收模块通过uart总线和pps总线向所述处理模块传输所述授时数据。
[0023]
优选的，所述处理模块包括：
[0024]
解析模块，连接所述接收模块，对接收到的授时数据进行有效性的判断，并解析有效的授时数据；
[0025]
整理模块，连接所述解析模块，对解析的有效授时数据进行整理，生成b码数据；
[0026]
驱动模块，连接所述整理模块，驱动分别连接的所述光b码输出模块、电b码输出模块、pps输出模块对应输出光格式的b码数据、电格式的b码数据、pps同步脉冲信号。
[0027]
由上，根据上述的b码对时设备，可应用于电力系统的变电站设备中，实现电网供电的b码对时。
附图说明
[0028]
图1为本实用新型b码对时设备的原理图；
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图2为本实用新型处理模块的原理图；
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图3为本实用新型b码对时设备的一种实施例的示意图。
具体实施方式
[0031]
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0032]
如图1所示，本实用新型提供了一种b码对时设备，该b码对时设备包括依次连接的接收模块100、处理模块200，分别与该处理模块200连接的光b码输出模块300、光b码输出模块400、pps输出模块500，还包括电源转换模块600，为接收模块100和处理模块200提供工作电压；
[0033]
上述接收模块100用于接收授时数据，并传输至处理模块200，处理模块200对授时数据的有效性进行判断，对无效的数据进行丢弃处理，对有效的授时数据进行解码处理，整理生成为b码格式的数据，并驱动连接的光b码输出模块300对b码数据进行光转换，输出光格式的b码数据；驱动电b码输出模块400对所述b码数据进行电转换，输出电格式的b码数据；驱动pps输出模块500在输出b码数据时同步输出pps同步脉冲信号；
[0034]
根据应用环境的要求，上述接收模块100可选用gps/北斗接收模块，以保证接收高精度的天基时钟授时数据；
[0035]
如图2所示，上述处理模块200包括依次连接的解析模块210、整理模块220和驱动模块230，其中所述解析模块210连接上述接收模块100，对接收到的授时数据进行有效性的判断，并解析有效的授时数据；整理模块220连接所述解析模块210，对解析的有效授时数据进行整理，生成b码数据；驱动模块230连接所述整理模块220，驱动连接的光b码输出模块300、光b码输出模块400、pps输出模块500对应输出光格式的b码数据、电格式的b码数据、pps同步脉冲信号。
[0036]
本实用新型的实施例中，上述处理模块200还可根据实际需求进行配置，一般选用成本低廉的arm处理器或者51单片机即可满足本方案中的解码工作；
[0037]
上述光b码输出模块300包括光转换模块及连接的光b码发射接口，该光转换模块连接上述驱动模块230，上述电b码输出模块400包括电转换模块及连接的电b码发射接口，该电转换模块连接上述驱动模块230，上述pps输出模块500包括直接连接上述驱动模块230的pps发射接口，以此实现光b码或电b码的转换、输出，并且在b码输出的同时发射pps同步脉冲信号。
[0038]
如图3所示为本实用新型b码对时设备的一种实施例的示意图，该实施例中，b码对时设备包括：
[0039]
gps/北斗接收模块，其通过天线接收卫星发送的授时数据，并通过uart总线和pps总线发送至mcu模块中进行处理；
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该mcu模块对上述授时数据进行有效性判断，丢弃无效的数据后，根据其内置的解码程序对有效的授时数据进行解码处理，并整理生成b码格式的数据，然后驱动后端连接的发射接口进行发射；
[0041]
为满足现有设备的使用需求，本实施例配置有三种输出模块，分别为光转换模块及连接的光b码发射接口，该光转换模块连接上述mcu模块，以实现将b码数据转换为光b码信号进行发射；电转换模块及连接的电b码发射接口，该电转换模块连接上述mcu模块，以实现将b码数据转换为电b码信号进行发射；pps发射接口，该pps发射接口直接连接上述mcu模块，可实现在发射b码信号时的同步发射pps同步脉冲信号；
[0042]
本实施例中，b码对时设备还设置有电源转换模块，分别为gps/北斗接收模块和mcu模块提供工作电压，该电源转换模块配置有dc5v接口和usb接口，既可实现5v电源的直接供电，也可在缺少电源的情况下，通过usb数据线从各种设备或电脑主机的usb接口进行
供电，便于使用。
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本实用新型b码对时设备的工作原理描述如下：通过上述gps/北斗接收模块接收卫星发送的授时数据，并传输至mcu模块进行数据有效性的判断，对无效的数据进行丢弃处理；
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通过mcu模块对有效的授时数据进行解码处理，整理生成b码格式的数据，并驱动后端的光b码发射接口、电b码发射接口和pps发射接口进行输出；
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输出的b码数据包括光b码信号、电b码信号，以及pps同步脉冲信号。
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综上所述，本实用新型提供的b码对时设备，采用简单的结构设计，体积较小，成本低廉，授时功能完备，且相对独立，即可以作为独立的授时设备，也可以通过发射接口连接原有的系统，以方便的集成到原有的系统中，例如变电站、配电站等，来增加授时功能，也可以作为授时源用于系统调试等应用，满足授时的需求，避免购买昂贵的授时装置。
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以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。