專利名稱：用于電子式互感器現場校驗的b碼時鐘同步裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于電子式互感器現場和實驗室校驗的B碼時鐘同步裝置，具體為用于電子式互感器校驗系統的B碼時鐘同步裝置，屬光電技術及電工儀表技術領域。
背景技術：
電子式互感器、數子式電能表等數字化電工儀表等儀器設備，是建設數字化變電站的重要設備。由于電子式互感器和數字式電能表等數字化計量產品，輸出的是數字量信號，當需要對它進行較準時，必須使合并單元及電子式互感器校驗儀同時對同一信號進行采樣，再對輸出的數字量進行比較，并得到誤差，因此同步時鐘裝置是電子式互感器校驗儀等數字化計量設備中的一個重要部分。目前變電站的同步方式一般采用RS422總線和GPS秒脈沖對時，隨著智能電網的發展，IRIG-B碼對時由于使用方便、運載信息量大、對時精度高等優點在變電站得到推廣，因此研制IRIG-B碼發生和解碼功能的時鐘同步裝置極其重 要。一種用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，同時也可用于數字式電能表等裝置校準、檢定與檢測?，F有的B碼時鐘同步裝置主要是采用FPGA和單片機等構架設計的B碼解碼裝置，該類方法的缺點是該類裝置只能接收B碼信號，不能發出B碼和秒脈沖同步信號，信號的同步精度一般在微秒量級，而且不兼容光和電接口輸入，不能應用于電子式互感器的現場檢定和實驗室檢定。目前國內還沒有適用于電子式互感器現場檢定和實驗室檢定的B碼同步時鐘裝置。中國實用新型專利《GPS衛星同步時鐘時間信號B碼發生裝置》(申請號200620086045. 6)提出了一種GPS衛星同步時鐘時間信號B碼發生裝置，包括晶振電路，其特征在于增設基本碼元電路、單片機、碼元組合電路和碼元輸出電路，其中基本碼元電路包括計數器和分頻器，晶振電路的輸出端接計數器，計數器經分頻器接碼元組合電路的輸入端，單片機的輸入端接時間報文信號和秒脈沖信號，其輸出端與碼元組合電路的輸出端一同接入碼元輸出電路。該裝置不能應用于電子式互感器的現場檢定和實驗室檢定。有鑒于此，本發明提供用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，以解決上述問題。

發明內容
本發明的目的是針對背景技術提出的問題，公開一種B碼時鐘同步裝置，用于電子式互感器校驗系統的時鐘同步與守時，采用基于FPGA的SOPC系統和外圍接口轉換電路，不僅能接收B碼信號并解碼，而且具備發生B碼和同步的秒脈沖信號，具備接收光輸入信號或電輸入信號，同時能輸出同步信號的光信號和電信號，而且具備正反向功能，信號的同步精度達到IOOns以內，能適應不同廠家的電子式互感器的現場校準和實驗室校準，為電子式互感器現場的可靠檢定提供保障。本發明的技術方案是一種用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，所述的B碼時鐘同步裝置主要包括基于FPGA的SOPC系統、光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊、監控模塊、夕卜部電信號輸入模塊及外部光信號輸入模塊，其特征在于
外部B碼時鐘信號的電信號或光信號通過外部電信號輸入模塊或外部光信號輸入模塊輸入SOPC系統；SOPC系統檢測外部信號的有效性及測量信號的頻率和占空比后，解析出秒脈沖同步信號和時間信息；秒脈沖同步信號由光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊及電反向信號輸出模塊輸出到被同步的電子互感器或其它設備，時間信息和裝置運行的狀態發送到監控模塊，其中輸出脈沖的占空比由監控模塊設置；SOPC系統還能夠產生同步的B碼信號和秒脈沖信號,秒脈沖信號由光正向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊輸出，B碼信號由光反向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊輸出，為電子式互感器校準提供時鐘；
如上所述的用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，其特征在于，SOPC系統 主要分為三大部分B碼信號同步和解析模塊、B碼信號發生模塊、Nios軟核CPU。本發明的有益效果是本發明的B碼時鐘同步裝置，能接收B碼電信號或B碼光信號，并將其解碼，輸出正向和反向的秒脈沖電信號和光信號，用于同步電子互感器校驗儀的采樣脈沖，適用于變電站已有B碼信號且電子式互感器已連接B碼信號，不用拆除電子式互感器已連好的同步信號，也不用將電子式互感器校驗儀移至電子式互感器附近，即可開展現場校準工作；另外它還能發出B碼光信號和電信號，同時還能發出與之同步的秒脈沖光信號和電信號，適用于實驗室檢定電子式互感器及現場不支持B碼對時老式的電子式互感器。該裝置的占空比可調，精度高，同步時間小于100ns，還具有守時功能，本裝置還能用于電能表檢定或當作光電信號轉換器使用。


圖I是本發明實施例的用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置的原理示意圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權利要求書限定范圍之內。附圖中的標記I一光正向信號輸出，2—光反向信號輸出，3—電正向信號輸出，4一電反向信號輸出，5一 SOPC系統,6一監控模塊,7—外部電信號輸入，8一外部光信號輸入。如附圖I所示，外部B碼時鐘信號的電信號或光信號通過外部電信號輸入7或外部光信號輸入8輸入SOPC系統5，SOPC系統5檢測外部信號的有效性及測量信號的頻率和占空比后，解析出秒脈沖同步信號和時間信息，秒脈沖同步信號由輸出接口 光正向信號輸出I、光反向信號輸出2、電正向信號輸出3、電反向信號輸出4輸出到被同步的電子互感器或其它設備，時間信息和裝置運行的狀態發送到監控模塊6，其中輸出(光、電正反向信號)脈沖的占空比由監控模塊6設置(通過PC機訪問及設置)。另外，SOPC系統5還能利用裝置內部高精度的時間基準，產生同步的B碼信號和秒脈沖信號，秒脈沖信號由輸出接口 光正向信號輸出I、電正向信號輸出3輸出，B碼信號由輸出接口 光反向信號輸出2、電反向信號輸出4輸出，為電子式互感器校準提供時鐘。SOPC系統5主要分為三大部分B碼信號同步和解析模塊、B碼信號發生模塊、Nios軟核CPU。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術?！?br> 權利要求
1.一種用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，所述的B碼時鐘同步裝置主要包括基于FPGA的SOPC系統、光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊、監控模塊、夕卜部電信號輸入模塊及外部光信號輸入模塊，其特征在于 外部B碼時鐘信號的電信號或光信號通過外部電信號輸入模塊或外部光信號輸入模塊輸入SOPC系統；SOPC系統檢測外部信號的有效性及測量信號的頻率和占空比后，解析出秒脈沖同步信號和時間信息；秒脈沖同步信號由光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊及電反向信號輸出模塊輸出到被同步的電子互感器或其它設備，時間信息和裝置運行的狀態發送到監控模塊，其中輸出脈沖的占空比由監控模塊設置； SOPC系統還能夠產生同步的B碼信號和秒脈沖信號,秒脈沖信號由光正向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊輸出，B碼信號由光反向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊輸出，為電子式互感器校準提供時鐘。
2.根據權利要求I所述的用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，其特征在于，SOPC系統主要分為三大部分B碼信號同步和解析模塊、B碼信號發生模塊、Nios軟核CPU。
全文摘要
本發明提供一種B碼時鐘同步裝置，用于電子式互感器校驗系統的時鐘同步與守時，采用基于FPGA的SOPC系統和外圍接口轉換電路，不僅能接收B碼信號并解碼，而且具備發生B碼和同步的秒脈沖信號，具備接收光輸入信號或電輸入信號，同時能輸出同步信號的光信號和電信號，而且具備正反向功能，信號的同步精度達到100ns以內，能適應不同廠家的電子式互感器的現場校準和實驗室校準，為電子式互感器現場的可靠檢定提供保障。
文檔編號G01R35/02GK102901944SQ201210367820
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者熊前柱, 李前, 胡浩亮, 李鶴, 李登云, 楊春燕 申請人:中國電力科學研究院