GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術(shù)的時鐘同步裝置。它利用GPS衛(wèi)星信號來精確計算出當(dāng)前時間，并將時間信號同步到設(shè)備中，以保證設(shè)備的時鐘準(zhǔn)確無誤。GPS時鐘模塊已廣泛應(yīng)用于通訊、航空、鐵路、電力等領(lǐng)域，是許多行業(yè)的重要核心設(shè)備之一。

　　原理是利用GPS衛(wèi)星的高精度時間信號對設(shè)備時鐘進行同步，從而使設(shè)備內(nèi)部時鐘與GPS衛(wèi)星的時間信號保持同步。GPS信號經(jīng)過接收機接收后，經(jīng)過解碼和計算，可以獲得衛(wèi)星的位置、時間、速度等信息，其中時間信息精度可以達(dá)到微秒級。GPS時鐘模塊利用這樣的時間信息來同步設(shè)備內(nèi)部時鐘，實現(xiàn)高精度的時間同步。

　　組成主要由天線、接收機、時鐘芯片和控制單元等幾部分組成。天線用于接收GPS衛(wèi)星信號，并把信號傳遞給接收機；接收機對信號進行解碼和計算，并將時間數(shù)據(jù)傳遞給時鐘芯片；時鐘芯片將時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號，并對設(shè)備時鐘進行同步；控制單元對模塊進行管理和控制，包括設(shè)置、校時、監(jiān)測等操作。

　　GPS時鐘模塊有許多優(yōu)點。首先，它具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)微秒級的時間同步，并且不受天氣、環(huán)境等因素的影響；其次，它的安裝和維護相對簡單，只需要對天線進行定位和對時鐘進行校時等操作，即可正常使用；最后，它的應(yīng)用范圍廣泛，可以用于各種需要時間同步的環(huán)境中，例如通訊、航空、鐵路、電力等。

　　在實際應(yīng)用中，GPS時鐘模塊已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。例如，網(wǎng)絡(luò)通訊中的時間同步就需要使用GPS時鐘模塊，以確保各設(shè)備之間的時間同步；航空領(lǐng)域中，機場、飛機等設(shè)備也需要使用GPS時鐘模塊以確保航班時間的準(zhǔn)確性；鐵路領(lǐng)域中，GPS時鐘模塊可以用于鐵路信號設(shè)備的時鐘同步，保證列車正常行駛等等。

　　總之，GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術(shù)的高精度時鐘同步裝置，具有高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性等優(yōu)點，并已廣泛應(yīng)用于通訊、航空、鐵路、電力等領(lǐng)域。未來，隨著衛(wèi)星技術(shù)和GPS技術(shù)的不斷進步，GPS時鐘模塊的應(yīng)用將會更加廣泛，為各行業(yè)的發(fā)展提供更加可靠的時間同步服務(wù)。
在電力系統(tǒng)運行過程中，電網(wǎng)的運行狀態(tài)瞬息萬變，電網(wǎng)調(diào)度實行分層多級管理，調(diào)度管理中心遠(yuǎn)離現(xiàn)場。為保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟運行，各種以計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化裝置被廣泛應(yīng)用，如調(diào)度自動化系統(tǒng)、故障錄波裝置、微機繼電保護裝置、事件順序記錄裝置、變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、電能量計費系統(tǒng)、火電廠機組自動控制系統(tǒng)及輸煤、除灰、脫硫等控制裝置等。隨著電廠、變電站自動化水平的提高，電力系統(tǒng)對全站統(tǒng)一時鐘的要求愈來愈迫切，有了統(tǒng)一時鐘，既可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控，也可以通過各開關(guān)動作的先后順序來分析事故的原因及發(fā)展過程。

　　另外，各站往往有不同的裝置需要接收時鐘同步信號，其接口類型繁多，裝置的數(shù)量也不等，所以在實際應(yīng)用中常感到衛(wèi)星授時裝置的某些類型接口數(shù)量不夠或缺少某種類型的接口，其結(jié)果就是全站中有些裝置不能實現(xiàn)時鐘同步，或者需要再增加一臺甚至數(shù)臺衛(wèi)星授時裝置，而這往往受到資金不足或沒有安裝位置等限制。

　　K系列授時設(shè)備是上海銳呈電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)現(xiàn)在的需要及將來的發(fā)展要求基礎(chǔ)上，開發(fā)的授時產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)合美國 GPS、中國北斗、俄羅斯格羅娜絲等技術(shù)特點并考慮了各種關(guān)聯(lián)因素，實現(xiàn)了輸入多源頭(GPS、北斗、格羅娜絲、高精度守時、IRIG-B 碼基準(zhǔn)等)、輸出多制式（TTL、空接點、IRIG-B、差分、串口、網(wǎng)絡(luò)、光纖等）、滿足多設(shè)備的要求，可為電力、國防、廣電、軌道交通、石油化工、航道水運、郵電電信及相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)中需要接收時間同步信號的裝置及系統(tǒng)提供高精度、高穩(wěn)定、高安全，高可靠的時間基準(zhǔn)信號。

　　同時，該裝置內(nèi)嵌NTP-SERVER服務(wù)，以NTP/SNTP協(xié)議同步網(wǎng)絡(luò)中的計算機、服務(wù)器、DVR、控制器等設(shè)備，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間統(tǒng)一。

　　授時設(shè)備的特點

　　1、采用 DSP（數(shù)字信號處理器）和 CPLD（復(fù)雜可編程大規(guī)模邏輯器件）完成實時、高速的信號處理（如擴展了“年”和“同步狀態(tài)標(biāo)志”的 IRIG-B、網(wǎng)絡(luò) NTP協(xié)議等）。

　　2、兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)接口，支持 UDP主機點對點模式、廣播模式和組播模式，接收主機數(shù)量無限制。

　　3、網(wǎng)絡(luò)授時服務(wù)器，支持 NTP和 SNTP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)主機系統(tǒng)/設(shè)備無需額外編寫程序便可自動準(zhǔn)確同步時間。

　　4、可同時為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)幾十萬臺客戶端、服務(wù)器、工作站提供時間服務(wù)。

　　5、支持WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/2012/WINDOWS7、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、DVR、NVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

　　6、衛(wèi)星同步丟失后能夠連續(xù)、穩(wěn)定、高精度地輸出與 GPS接收機原始秒脈沖同步的替代時、分、秒脈沖，并維持內(nèi)部時鐘的準(zhǔn)確性（即內(nèi)部守時功能）。

　　7、輸出接口類型豐富：NTP網(wǎng)絡(luò)接口,RS232/RS422/RS485,IRIG-B直流偏置和交流調(diào)制信號，可選擇時間類型的時、分、秒脈沖和 TTL電平脈沖。

　　8、同時提供光耦 OC門和 RS485總線方式輸出脈沖。

　　9、提供裝置工作狀態(tài)告警接點輸出：失電告警、衛(wèi)星同步丟失告警、裝置異常告警。

　　10、裝置內(nèi)部無跳線和可調(diào)器件，波特率、頻率測量和 IRIG-B等相關(guān)參數(shù)均由軟件設(shè)置，方便了應(yīng)用，并提高了裝置的可靠性。

　　11、串口和網(wǎng)絡(luò)接口均支持 net命令行方式的裝置工作參數(shù)設(shè)置。

　　12、具有很強的脈沖、串口、IRIG-B擴展能力，滿足高精度、大容量接口的擴展需要，并可為用戶提供定制服務(wù)。

　　13、GPS輸出接口擴展單元可選，以方便靈活地組成（組屏）各種需求的授時系統(tǒng)。

　　14、交、直流通用電源，可選擇±24VDC和±48VDC輸入。

　　授時設(shè)備的指標(biāo)

　　1 電氣參數(shù)輸入電壓：  AC85－265V，DC100－280V交流頻率：  50Hz±5Hz

　　2 環(huán)境參數(shù)儲存溫度：  -25－+75℃運行溫度：  -20－+70℃（室內(nèi)）

　　?    相對濕度：  <95%（不結(jié)露）大氣壓力：  86KPa－106KPa

　　?    運行環(huán)境：    無腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃、無嚴(yán)重霉菌存在、無劇烈振動源

　　3 電磁兼容

　　4 結(jié)構(gòu)尺寸 19 英寸、2U 機箱，寬 445mm 高 88.8mm 深 280mm

　　5 性能指標(biāo)

　　?    MTBF： 平均*時間，優(yōu)于 80000hour  MTTR： 平均維修時間，小于 30min，支持熱插拔

　　6  GPS授時設(shè)備接收天線

　　頻率：B1&L1；阻抗：50Ω；增益：42dB±2dB；（不含電纜）

　　噪聲系數(shù)：≤2.2dB；駐波比：≤2.0；極化方式：右旋極化；

　　外接電纜：RG-58/U連接器：BNC-J

　　防浪涌抗擾度性能：

　　工作溫度：-45℃～+85℃；  貯存溫度：-50℃～+90℃；濕度：結(jié)露，全防水；天線體積：φ106mm×121mm。

　　7  GPS/北斗信號接收器

　　靜態(tài)授時（用戶輸入位置）

　　單星授時

　　通道：192通道

　　授時精度：1PPS優(yōu)于20nS（ 1σ）。內(nèi)部電池：電池類型：鋰電池；電池壽命：≮25000h。

　　GPS接收器

　　接收頻率（GPS L1）：1575.42MHz（L1信號）。接收靈敏度：捕獲<-160dBW，跟蹤<-163dBW。

　　同時跟蹤：正常狀態(tài)下可同時跟蹤8～16顆GPS衛(wèi)星；

　　裝置冷啟動時不小于4顆衛(wèi)星；裝置熱啟動時不小于1顆衛(wèi)星。

　　捕獲時間：裝置冷啟動時，<2min；裝置熱啟動時，<20s。

　　北斗接收器

　　接收頻率（BD2 B1 ）：1561.098±4MHz。

　　接收機靈敏度：-157.6dBW