【文章內容簡介】 兩種衛(wèi)星信號同時失效時由內置的銣原鐘來保持裝置的高精準的時間信息輸出，主時鐘屏的校室信息通過光纜分發(fā)到各擴展時鐘裝置。主時鐘裝置對時單元之間可以互相校正，每個擴展裝置可以接受2路主對時裝置的校時信息，各小室之間可以采用光纜連接，也可以采用電纜連接，電纜連接應采用屏蔽線，電纜連接不能超過300米距離。該系統(tǒng)結構符合雙星型結構，即使有一臺主時鐘單元無法跟蹤到衛(wèi)星，也能保證全站所以設備授時正確。當最壞的情況兩臺設備均無法跟蹤到衛(wèi)星出現(xiàn)時，系統(tǒng)采用的時鐘將會是主時鐘裝置內部配置的守時單元時鐘。5. 裝置組成 本裝置組屏結構成如下圖2和圖3：圖2屏體背面圖 圖3屏體正面圖裝置主要是由主機箱、屏柜及接線端子組成。裝置正面可以看到主機箱前面板，面板上安裝有裝置的本地時間LED數(shù)碼管顯示屏以及反映裝置工作狀態(tài)的指示燈和調試按鈕，主機箱右下方為裝置的工作電源開關。從裝置背面可以看到左右各安裝了一列端子排，左邊的2D端子為用戶電源接口以及裝置的調試接口，右邊的1D端子為用戶的所需要的擴展對時信號輸出,具體的接線方式可參考裝置的出廠圖紙。主機箱背面還設有NTP對時信號，GPS天線，北斗天線，尾纖等接口，這些接口不能由端子排引出。6. 主機箱組成 主機箱外觀如圖4所示：圖4 主機箱示意圖 主機箱采用的是當前保護裝置廣泛采用的背插式結構，該結構所有的插件均從背面插入，便于維護操作，抗干擾能力強，主機箱正面采用LED數(shù)碼管顯示日期和時間，每秒更新顯示一次，顯示更新時刻發(fā)生在每秒0mS時，顯示的內容為：年年年年－月月－日日時時－分分－秒秒 狀態(tài)指示燈結構如圖5。圖5 指示燈結構 狀態(tài)指示燈分兩列，左邊一列為輸入通道指示燈，表示設備輸入通道的狀態(tài)。這種類型的指示燈有四個，第一個狀態(tài)指示燈表示的是衛(wèi)星接收模塊的狀態(tài)，第二個表示的是外部光纖輸入1信號的狀態(tài)，第三個表示的是外部光纖輸入 2信號的狀態(tài)，第四個表示的時內部守時信號的狀態(tài)。對于衛(wèi)星接收模塊，正確同步時（接收跟蹤到至少3顆衛(wèi)星，并下載了正確的星歷表）該LED會1秒閃爍一次；當光纖輸入1通道輸入正確的IRIG_B碼時間信息時，外時基1通道指示燈以每秒8次的速度顯示；當光纖輸入2通道輸入正確IRIG_B碼時間信息時，外時基2通道指示燈以每秒8次的速度顯示；當內守時插件的同步服務準備就緒后，內守時指示燈以每秒8次的速度顯示，否則指示燈將熄滅。裝置正常工作時，輸入通道指示燈必須有一個指示燈閃爍。 右邊一列為工作通道指示燈，此類型指示燈也是四個。指示燈亮時表示裝置當前選擇哪種通道的信號作為基準，當外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生變化時，裝置能夠自動切換輸入通道。輸入通道中以衛(wèi)星輸入為最高優(yōu)先級別，外時基1優(yōu)先級次之，外時基2優(yōu)先級更低，最低優(yōu)先級別的通道為內守時，設備運行時總是趨向于切換到更高優(yōu)先級別的通道，切換均發(fā)生在整秒0時刻，切換時基時不會丟失時間。裝置正常工作時，工作通道指示燈有且僅有一個指示燈亮。 與指示燈并排的是通道切換按鈕，該按鈕處于隱藏狀態(tài)，在裝置正常運行時不能按這些按鈕，這些按鈕為設備檢修時檢查通道用，在正常運行時按下通道切換按鈕后可能導致裝置輸出不正確的時間信息。7. 主機箱原理主站系統(tǒng)接收衛(wèi)星系統(tǒng)的UTC信號，該信號經過隔離后，由FPGA構筑的處理器系統(tǒng)進行解碼，并進行有效性分析，分析后的數(shù)據進行統(tǒng)一編碼，編碼信號通過裁決器，確定最高優(yōu)先級別的信號作為主信號，主信號進行加一預測，進行IRIG_B,1PPS,1PPM,1PPH,TXD,DCF77編碼，分別送到各自的擴展板，擴展板進行必要的驅動，隔離，最后送出信號，同時在主屏上進行準確的北京時間顯示。當衛(wèi)星接受裝置出現(xiàn)故障時，由信號裁決器進行判別，找出最合適的信號作為主時鐘信號。當所有的IRIG_B碼信號均出現(xiàn)錯誤時，采用的是內部守時信號，內部守時信號在其他信號正常時處于閉環(huán)校正狀態(tài)，當其他信號失效時，守時單元根據正常時的狀態(tài)進行計時，計時精度由校準時的狀態(tài)決定。擴展單元配備了電IRIG_B接口和光IRIG_B接口，接口接收主時鐘發(fā)送的時標信號，該信號經過預處理修正傳輸誤差后等同于衛(wèi)星信號。 8. 主要插件介紹 主時鐘插件主時鐘插件為主機箱必配的插件，該插件裝有衛(wèi)星信號接收板和相應的接口處理電路，接口處理電路采用大規(guī)模FPGA 作為管理運算單元，極大的提高了系統(tǒng)處理的靈活性和實時性，很大程度上的簡化了硬件設計，卻提高了設備的性能，在此基礎上作的時間編碼解碼實時性很強，為秒外推運算提供了很好的平臺，該插件的主要功能是管理4個輸入通道的解碼，管理GPS模塊的運行，對外部要求格式進行編碼，并輸出到母板總線上。 圖7 是主時鐘插件后面板布置圖。 衛(wèi)星天線為BNC接口，主時鐘模塊的衛(wèi)星天線信號由此接入，天線在現(xiàn)場安裝時要求可靠連接。1PPS_OUT為衛(wèi)星接收模塊的秒脈沖直接輸出口，TTL電平，驅動能力很有限。用戶不能直接使用。E_IRIG1 IN+, E_IRIG1 IN, E_IRIG2 IN+, E_IRIG2 IN,為二個電IRIG_B碼輸入接口，內部結構如下圖所示： 圖7 主時鐘插件 圖8 IRIG_B碼輸入圖7 主時鐘插件衛(wèi)星天線旁邊的接口為DB9型的調試串口接口，為調試主時鐘插件內的衛(wèi)星接收模塊時使用。SYNA與SYNB為裝置信號失效后的告警輸出節(jié)點，當所有的衛(wèi)星信號，外接光纖信號與內守時插件的輸出時間信號均失效時，告警繼電器開路輸出；SYNC與SYND為裝置失電后的告警輸出接點，當裝置失電時告警繼電器閉合輸出。告警接點的電接口類型均為繼電器空接點，接點耐 壓小 于250VDC，這兩對告警接點均已連接到屏后2D接線端子。  光纖插件光纖插件能夠提供4路光纖IRIG_B碼輸出，輸出接口為ST型多模，裝置默認輸出格式為TTL電平的IRIG_B碼輸出，特殊格式可按照用戶要求定制，傳輸距離可達1000米，如果需要傳輸更長的距離中間需要加中繼器。插件能夠同時提供2路光纖輸入，對應于面板上的外時基1和外時基2，能夠解析的格式為TTL電平的IRIG_B格式。使用光纖