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电厂时间同步装置

概述

SNTM系列电厂时间同步装置是思利敏电力公司集多年在电力自动化领域的研究和开发经验，因应电力行业用户对时间系统严格的安全运行要求，从保障国家安全的角度考虑，利用当前先进的电路集成、软件编程技术开发而成的新一代高精准时间同步装置。

装置选用高精度授时型北斗接收机/ GPS 接收机/外部B码/NTP/PTP基准，采用思利敏电力公司独创的时间测控技术驯服晶振或铷原子震荡器，让守时模块产生的时间信号与外部时间基准紧密同步，得到稳定的高精度同步信号。当外部时间基准出现异常或不可用时，装置根据智能判断算法能够自动切换到内部守时状态，并依据日常运行所记录的曲线参数对晶体振荡器特性进行补偿，避免了震荡器老化带来的频偏影响，使得装置可以长期提供高可靠性的时间信息输出。

SNTM系列时间同步装置用全模块化结构设计，具有丰富的各类功能板卡供用户选择。实现了多源输入(GPS、北斗、格罗娜丝、IRIG-B码基准等)、高精度守时（OCXO恒温晶振、铷原子、铯原子驯服守时）、多制式输出（标准RS232、RS422/485、脉冲、IRIG-B、DCF77、PTP、NTP/SNTP协议等），向各种系统和自动化装置提供精确的时间信息和同步信号。满足《华东电网统一时钟系统技术规范》、《上海电网GPS时间同步系统技术原则和运行管理规定》和《电力系统时间同步技术规范》的要求。广泛应用于电力、金融、石化、水利、国防等领域。

技术特点

◇与外同步时钟信号同步精度高，同步精度优于±0.2μs；
◇采用多同步源自适应同步技术，同步精度优于±0.2μs；
◇采用精准的测频与驯服算法，使守时信号与外部时间基准保持精密同步，消除因晶体振荡器老化造成的频偏影响；
◇可设置外部时间基准信号时延补偿，从而保证了时间基准信号的精度；
◇装置输出的1PPS信号是内置振荡器的分频秒信号输出，不受北斗/GPS秒脉冲信号跳变带来的影响，复现UTC时间基准；
◇时间报文输出采用了双CPU并行处理技术，串口报文发送时刻为秒的准时沿，误差不大于+0.2ms；
◇脉冲输出采用脉冲大电流发生电路，使光电隔离空接点能输出高精度的脉冲信号，误差不大于3μs；
◇采用无过冲IRIG-B(AC)码产生技术，产生高精度的IRIG-B(AC)码，精度可达5μs；
◇支持NTP（Network Time Protocol,网络时间协议版本4），精度可达1~10ms；
◇支持PTP V2（IEEE 1588-2008），相对于UTC具有优于30ns的时间精度；
◇采用闭环控制守时技术实现高精度守时，采用OCXO可达到0.6μs/min，采用铷原子驯服机制，守时准确度可达到24小时<±5x10 -11 ( 25 ℃）。

典型功能

◇采用2U、4U标准19英寸机架式机箱，全模块化即插即用结构设计，具备优异的兼容能力；
◇支持GPS、北斗、IRIG-B、NTP、PTP等多种时间基准，智能判别外部时间基准的稳定性和优劣，支持优先级设定，无缝切换，保证了授时系统的安全性及可靠性；
◇支持IRIG-B双机冗余热备，主备时钟间互联的IRIG-B（DC）码信号，在主时钟的“主”外部时间基准故障时，该信号停止输出，保障备机信号基准的准确安全；
◇丰富的输出接口类型：OC门、RS232、RS485、光纤和TTL方式输出；
◇丰富的输出时标信号类型：网络SNTP/NTP/PTP、串口报文、IRIG_B、PPS/M/H、DCF77、0~50Mhz等；
◇具有自复位能力，在因干扰造成装置程序出错时，能自动恢复正常工作；
◇支持电源、卫星失步、通讯等多路告警信号；
◇支持双电源冗余供电，选用高性能、宽范围开关电源，工作稳定可靠；
◇大屏幕液晶显示，中英文导航，提供6个按键实现人机交互，可直接设置设备参数；
◇多种工作状态指示灯，实时反映装置的运行状态，便于运行值班人员的日常巡视；
◇提供集成化管理软件，实现对全网设备的远程在线监控、参数配置、功能管理与系统升级。

规格参数

项目		主要技术特点和参数
GPS	本地第一次开机	≤2～5分钟（初始位置、时间、历书均未知）
	位置变化重开机	≤90秒
	位置不变重开机	≤40秒
	瞬间断电重开机	≤20秒
	定位精度	小于10米（95% ）
	时间精度	30ns
	接收载波频率	1575.42MHz
	接收灵敏度	捕获<-130dBm，跟踪 <-133dBm
北斗	冷启动首捕时间	≤2秒
	失锁重捕时间	≤1秒
	自动定位时间	2分钟
	自动授时时间	2分钟
	定位数据更新率	1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可选
	定位精度	小于10米
	授时精度	50ns
	接收灵敏度	-127.6dBm
装置输出接口（全配置）		可根据实际应用灵活配置
网络	界面规范	10base-T/100base-TX自适应、MDI/MDI–X自动极性反转、IEEE802.3。
	协议	ARP、ICMP、UDP、NTP、SNTP、PTP。
	UDP接收主机	16组，支持广播、组播，满足无限个主机的授时需要。
串口	串口参数	波特率：300bps～115200bps软件可设置；数据位、校验位、停止位可设。
	光纤	信号：TXD。波长820nm、1310nm可选。
	RS232	信号：TXD、GND。
	RS485	信号：TA、TB，每路最多可以驱动128个负载。
	TTL	信号：TXD、GND。
	OC门输出方式	信号：TXD、GND。CE间外接电压V CE：最大300VDC。
		CE间允许电流I CE：大200mA。
脉冲	准时沿	TTL电平：上升沿，上升时间≤50 ns；
		RS-422、RS-485：上升沿，上升时间≤100 ns；
		光纤：上升沿，上升时间≤100 ns；
		静态空接点：上升沿，上升时间≤1us。
	光纤	时间精度：±1us。波长820nm、1310nm可选。
	OC门输出方式	时间精度：±1us。CE间外接电压V CE：最大300VDC。
		CE间允许电流I CE：最大200mA。
	RS232	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
	RS485总线方式	时间精度：±1us。每路最多可以驱动128个负载。
	TTL：	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
	电平脉宽：	10ms～800ms软件可设置，步长1ms。
IRIG-B	光纤：	时间精度：±1us。波长820nm、1310nm可选。
	OC门输出方式	时间精度：±1us。CE间外接电压V CE：最大300VDC。
		CE间允许电流I CE：最大200mA。
	RS232	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
	IRIG-B（AC）	时间精度：±3us，平衡方式600Ω，13Vpp时可以驱动330Ω以上的纯阻性负载，输出幅度：2～ 13Vpp连续软件可调，
	IRIG-B（AC）	调制比例：2～8软件可调，过零时间偏移：-30～30us软件可调（用于提高交流调制解码方的时间解调精度）。
	RS485总线方式	每路最多可以驱动128个负载。
	TTL	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
DCF77	光纤	时间精度：±1us。波长820nm、1310nm可选。
	OC门输出方式	时间精度：±1us。CE间外接电压V CE：最大300VDC。
	OC门输出方式	CE间允许电流I CE：最大200mA。
	RS485总线方式	每路最多可以驱动128个负载。通过硬件拨码设置。
	RS232	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
	TTL	时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
NTP		时间精度：100us，标准的10/100baseT以太网RJ45接口。
PTP		时间精度：200ns，标准的10/100baseT以太网RJ45接口。
守时精度		见技术指标
输出时间与协调世界时时间同步精确度		小于0.5 us。
网管协议		提供方便的网络管理功能。
告警接点形式		继电器空接点，接点容量60VDC@1A。
操作系统		Windows操作系统平台管理软件
隔离保护	电磁隔离	以太网口1.5kV。
隔离保护	浪涌保护	各输出线路600W。
EMC相容		满足电力系统EMC标准要求。
工作电源	可选单电源	单电源输入，110VDC、220VDC 和220VAC通用。
工作电源	可选双电源	双电源输入，双电源之间互为冗余备用；110VDC、220VDC 和220VAC通用。
外形尺寸		1U或2U或4U、标准19英寸机架式机箱。
环境参数		工作温度：－20℃～＋60℃、湿度：10%～90%（不结露）；保存温度：－40℃～＋85℃、湿度：5%～95%（不结露）。
MTBF		大于50000小时。

技术指标

	中文	OCXO MQ中等	OCXO DHQ超高等	Rubidium铷原子
频率	GPS锁定频率同步精度（24h平均）
	频率稳定度
	短期稳定度 (τ = 1 sec)	2·10^-10	2·10^-12	2·10^-11
	频率自走一天精度	±1.5·10^-9	±1·10^-10	±2·10^-11
	频率自走一天精度	_±15mHz (Note1)	_±1mHz (Note1)	±0.2mHz ^(Note1)
	频率自走一年精度	±1·10^-7	±1·10^-8	±5·10^-10
	频率自走一年精度	_±1Hz (Note1)	_±0.1Hz (Note1)	_±5mHz (Note1)
	相位噪声	1Hz -75dBc/Hz	1Hz < -80dBc/Hz	1Hz -75dBc/Hz
		10Hz -110dBc/Hz	10Hz < -110dBc/Hz	10Hz -89dBc/Hz
		100Hz -130dBc/Hz	100Hz < -125dBc/Hz	100Hz -128dBc/Hz
		1kHz -140dBc/Hz	1kHz < -135dBc/Hz	1kHz -140dBc/Hz
时间	GPS同步精度（24h平均）	±5·10^-12	±1·10^-12	±1·10^-12
	PPS精度	< ±50 ns	< ±50 ns	< ±50 ns
	GPS锁定同步精度（24h平均）
	时间自走一天精度	± 65 µs	± 4.5 µs	± 1.1 µs
	时间自走一年精度	± 1.6 s	± 158 ms	± 8 ms
	特定温度精度	±5·10^-8	±2·10^-10	±6·10^-10
		(-20...70°C)	(5...70°C)	(-25...70°C)

Note 1: The accuracy in Hertz is based on the standard frequency of 10 MHz. 标准单位 10MHZ计算
For example: Accuracy of TCXO (free run one day) is ±1•10-7•10MHz = ± 1 HZ 举例：±1•10-7•10MHz = ± 1 HZ
The given values for the accuracy of frequency and time (not short term accuracy) are only valid for a constant ambient temperature! A minimum time of 24 hours of GPS-syncronicity is required before free run starts.
给出的数据精度不是短期精度，只适用于连续的温度下，至少GPS同步24小时以上。

推荐型号

产品名称	型号	输入源					守时模块		网口输出		脉冲输出			IRIG-B输出			串口输出		DCF77输出		报警输出		测频输出	电源	机箱
产品名称	型号	GPS	BD	IRIG-B	NTP	PTP	OCXO	铷原	NTP	PTP	TTL	空接点	差分	AC	DC	光口	RS232	RS422/485	空接点	光口	继电器	网络	测频输出	电源	机箱
主时钟	SNTM1000	1	1	1	-	-	1	-	1	-	-	12	12	-	6	-	-	6	-	-	-	-	-	1	2U机架式
从时钟	SNTM3000	-	-	2	-	-	1	-	-	-	-	12	-	-	24	-	-	-	-	-	-	-	-		2U机架式

备注：
1、标配长度为30米的专用卫星天线；
2、默认守时模块为高精度OCXO晶振，如需选配铷原子模块，另加19000元；
3、信号接线方式：卫星输入与频率输出为BNC接口；脉冲、IRIG-B、串口报文、DCF77、报警信号为端子排接口；网络NTP/PTP与网络报警为RJ45端口；光口为SC、ST或FC接口；
4、 SNTM为标准19英寸2U/4U高度机架式机箱， 2U机箱支持最多3个可选输入模块，5个输出模块；4U机箱支持最多3个可选输入模块，13个输出模块，欢迎用户按需定制。具体的功能模块选择请参考《订货指南》

定制指南

设备名称	可选输入模块	默认守时模块	可选守时模块	可选输入模块	电源模块	机箱类型	主要用途
SNTM系列电网时间同步时钟	G1X系列卫星输入模块； G2X系列网络输入模块； G3X系列IRIG-B输入模块	OCXO	K2 铷原子守时模块	A系列报警模块； B系列IRIG-B输出模块； D系列DF77输出模块； F系列频率输出模块； M系列网管模块； N系列网络输出模块； P系列脉冲输出模块； S系列串口输出模块； PB/PBS系列混合时码输出模块。	PA1 单路电源输入模块； PA2 双路电源输入模块； PA3 双路电源输入模块	2U、4U标准19英寸机架式	电厂、变电站等

可选插卡式功能模块

类型	模块型号	输入/输出基本配置
机箱	2U机箱（内置主板+显示模块+默认G10卫星输入模块）	最多配置3个输入模块、5个输出模块、1个电源模块
机箱	4U机箱（内置主板+显示模块+默认G10卫星输入模块）	最多配置3个输入模块、13个输出模块、2个电源模块
输入模块	G10 INPUT UNIT接收模块	1路GPS+北斗双模输入； 1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
	G11 INPUT UNIT接收模块	1路 GPS+北斗双模输入
	G12 INPUT UNIT接收模块	1路北斗输入
	G13 INPUT UNIT接收模块	1路GPS输入
	G14 INPUT UNIT接收模块	1路GPS输入 1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
	G15 INPUT UNIT接收模块	1路北斗输入 1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
	G16 INPUT UNIT接收模块	1路GPS输入 1路北斗输入 1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
	G21 INPUT UNIT接收模块	1路NTP输入
	G22 INPUT UNIT接收模块	1路PTP输入
	G31 INPUT UNIT接收模块	2路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
	G32 INPUT UNIT接收模块	2路IRIG-B(DC光纤)时码输入
	G33 INPUT UNIT接收模块	2路IRIG-B(AC)时码输入 (需用PA2电源模块支持)
	G34 INPUT UNIT接收模块	2路IRIG-B(AC光纤)时码输入 (需用PA2电源模块支持)
内部守时模块	K1 内部守时模块	OCXO恒温晶振模块块（默认配置）
内部守时模块	K2 内部守时模块	铷原子振荡器守时模块块
时码输出模块	B1 IRIG-B UNIT 直流B码输出模块	12路IRIG-B(DC RS-422)码输出
	B2 IRIG-B UNIT 直流B码输出模块	12路IRIG-B(DC 无源空接点)码输出
	B3 IRIG-B UNIT 交流B码输出模块	12路IRIG-B(AC)码输出 (需用PA2电源模块支持)
	B4 IRIG-B UNIT 光纤B码输出模块	2路IRIG-B(DC 光纤)码输出（可设置为PPS） 4路IRIG-B(DC RS-422)码输出
	B5 IRIG-B UNIT光纤B码输出模块	4路IRIG-B(DC光纤)码输出（可设置为PPS）
	B6 IRIG-B UNIT直流B码输出模块	12路IRIG-B(DC TTL电平)码输出
	P1 PULSE UNIT脉冲输出模块	12路分秒时可设脉冲接口（TTL）输出
	P2 PULSE UNIT脉冲输出模块	12路分秒可设脉冲接口（无源空接点）输出
	P3 PULSE UNIT脉冲输出模块	12路秒脉冲接口（差分电平RS422）输出
	P4 PULSE UNIT脉冲输出模块	12路分秒可设脉冲接口（24V有源空接点）输出 (需用PA3电源模块支持)
	PB1 TIME UNIT混合时码输出模块	6路分秒可设脉冲接口（无源空接点）输出 6路IRIG-B(DC RS-422)码输出
	S1 SERIAL UNIT时间报文输出模块	6路时间报文（RS232）串口输出 6路时间报文（RS422）串口输出
	PB SERIAL UNIT混合时码输出模块	6路时分秒可设脉冲接口（DC RS422）输出 6路IRIG-B(DC RS422)码输出
	PBS SERIAL UNIT混合时码输出模块	4路时分秒可设脉冲接口（DC RS422）输出 4路IRIG-B(DC RS422)码输出 4路时间报文（DC RS422）串口输出
	D1 DCF77 UNIT输出模块	12路DCF77(无源空接点)码输出
	D2 DCF77 UNIT输出模块	2路DCF77光纤码输出
频率输出模块	F1 FREQ UNIT	2路频率（0~50M可调、方波与正弦波可设）输出； 1路 PPS输出 1路Tod报文输出（默认为华东电网时间协议）
频率输出模块	F2 FREQ UNIT	4路频率（0~50M可调、方波与正弦波可设）输出； 1路 PPS输出 1路TOD报文输出（默认为华东电网时间协议）
网络输出模块	N1 NTP SERVER UNIT	10/100/1000M单网口模块，支持NTP时间协议
	N2 PTP SERVER UNIT	10/100/1000M单网口模块，支持PTP时间协议
	N3 NTP SERVER UNIT	10/100M单网口模块，支持NTP时间协议 4个USB接口
电源模块	PA1 POWER UNIT (2U或4U设备用，可选装二块)	220V AC/220VDC/110VDC 输入(单电源)：5V@8A输出
	PA2 POWER UNIT （2U或4U设备用，每台装置只能选一块）	220V AC/220VDC 输入(双电源)：5V@8A输出、12V@1.5A输出、-12V@1A输出
	PA3 POWER UNIT （2U或4U设备用，每台装置只能选一块）	220V AC/220VDC 输入(双电源)：5V@8A输出、12V@1.5A输出、-12V@1A输出；24V@1A输出
报警模块	A1 ALARM UNIT	1路PPS输出；1路IRIG-B输出；1路信号丢失继电器告警接点输出；1路电源消失继电器告警接点输出；
报警模块	A2 ALARM UNIT	1路PPS输出；1路IRIG-B输出；1路信号丢失继电器告警接点输出； 1路电源消失继电器告警接点输出；10/100M自适应单网口模块(IEC 104协议)输出
网管模块	M1 INFO UNIT	10/100M单网口模块，支持SNTM网管协议；附赠STM网管软件，支持远程升级设备，并可对全网SNTM设备进行状态监视与设置。
天线	STX30	30米专用卫星天线
	STX50	50米专用卫星天线
	STX80	80米专用卫星天线
	STX100	100米专用卫星天线