|
在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，時(shí)間同步已經(jīng)不是“準(zhǔn)不準(zhǔn)”的問題，而是“用誰的信號(hào)”的問題。電力調(diào)度系統(tǒng)里，故障錄波器的時(shí)間戳如果偏差幾毫秒，故障點(diǎn)定位可能差出幾公里。軌道交通信號(hào)控制中，沿線站點(diǎn)時(shí)鐘不一致，列車位置上報(bào)與道岔動(dòng)作的時(shí)序就可能出現(xiàn)錯(cuò)亂。通信基站的切換、尋呼、載波聚合等操作，也都依賴高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。這些場(chǎng)景的共同需求，是一個(gè)穩(wěn)定、可靠、自主可控的時(shí)間源。北斗衛(wèi)星時(shí)鐘，就是為這類需求而設(shè)計(jì)的設(shè)備。需要說明的是，產(chǎn)品非民用，它部署在電力變電站、通信基站、軌道交通控制中心、金融數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施場(chǎng)所，為各類專業(yè)設(shè)備提供基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的高精度時(shí)間基準(zhǔn)。
北斗衛(wèi)星時(shí)鐘的核心功能是利用中國自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行高精度授時(shí)。設(shè)備通過室外天線接收北斗衛(wèi)星發(fā)播的時(shí)間信號(hào)——北斗衛(wèi)星搭載了高精度原子鐘，信號(hào)穩(wěn)定可靠——經(jīng)內(nèi)部解碼處理后，以多種輸出方式向終端設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。與GPS方案相比，采用北斗系統(tǒng)的重要區(qū)別在于信號(hào)來源的自主可控性。對(duì)于電力、交通等涉及國計(jì)民生的重要行業(yè)，使用國產(chǎn)衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行授時(shí)，在信號(hào)可靠性和供應(yīng)鏈安全方面具有現(xiàn)實(shí)意義。目前多數(shù)北斗衛(wèi)星時(shí)鐘同時(shí)兼容GPS和北斗雙模接收，可根據(jù)信號(hào)質(zhì)量自動(dòng)選擇或手動(dòng)配置主用衛(wèi)星系統(tǒng)，形成冗余備份，進(jìn)一步提高時(shí)間源的可靠性。
在硬件配置上，北斗衛(wèi)星時(shí)鐘普遍采用1U或2U機(jī)架式結(jié)構(gòu)，適合在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中集中安裝。前面板配備液晶顯示屏，可實(shí)時(shí)顯示鎖星數(shù)量、工作模式、同步狀態(tài)和時(shí)間信息，方便運(yùn)維人員日常巡檢時(shí)快速判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備的背板提供多個(gè)網(wǎng)口，用于NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)；部分型號(hào)還配備RS232/RS485串口、IRIG-B碼輸出（直流和交流兩種格式）、1PPS秒脈沖輸出等接口，以適應(yīng)不同類型終端設(shè)備的接入需求。電源部分支持雙路冗余供電，一路故障時(shí)自動(dòng)切換至另一路，保障設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
在電力系統(tǒng)等典型應(yīng)用場(chǎng)景中，一臺(tái)北斗衛(wèi)星時(shí)鐘往往需要同時(shí)為保護(hù)裝置、測(cè)控單元、故障錄波器、PMU同步相量測(cè)量裝置等數(shù)十臺(tái)甚至上百臺(tái)終端設(shè)備提供時(shí)間信號(hào)。因此，設(shè)備的輸出接口數(shù)量和信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力是選型時(shí)需要關(guān)注的指標(biāo)。
部署和安裝過程中，天線的位置選擇是重點(diǎn)環(huán)節(jié)。天線必須安裝在室外開闊區(qū)域，確保能夠穩(wěn)定接收至少四顆北斗衛(wèi)星的信號(hào)。樓頂是比較理想的安裝點(diǎn)，但需避開空調(diào)外機(jī)、排氣管、廣告牌、無線發(fā)射塔等可能造成遮擋或電磁干擾的設(shè)施。天線與主機(jī)之間采用同軸饋線連接，饋線長(zhǎng)度要盡量短，以減少信號(hào)衰減。饋線進(jìn)入機(jī)房的位置需要安裝防雷器，天線支架必須可靠接地，以防雷擊通過饋線引入設(shè)備造成損壞。
守時(shí)能力是衡量北斗衛(wèi)星時(shí)鐘品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)因電離層擾動(dòng)、設(shè)備維護(hù)或天線故障等原因臨時(shí)中斷時(shí)，設(shè)備內(nèi)部的高穩(wěn)晶振或恒溫晶振能夠在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)維持時(shí)間輸出。恒溫晶振的守時(shí)精度更高、漂移更小，適合對(duì)時(shí)間連續(xù)性要求較高的場(chǎng)景，如無人值守變電站或通信基站。
正如山東唯尚電子有限公司所說，北斗衛(wèi)星時(shí)鐘在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中扮演的角色簡(jiǎn)單而明確——把國產(chǎn)衛(wèi)星發(fā)下來的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間送進(jìn)每一臺(tái)需要它的設(shè)備里，為系統(tǒng)的運(yùn)行記錄和協(xié)同工作提供統(tǒng)一、可靠的時(shí)間基準(zhǔn)。這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，但它的意義在于，它讓整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間維度有了一個(gè)自主可控的“錨點(diǎn)”。
|
