时钟服务器W9006用户手册.doc
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4、系统(GLOBAL POSITIONING SYSTEM,缩写为GPS)为时间基准,可以同时跟踪12颗卫星,对时精度达0.1S。 该装置采用SMT表面贴装技术生产,以高速芯片进行控制,无硬盘和风扇设计,精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、全自动智能化运行,免操作维护,适合无人值守。装置有标准RS232、RS422/485、脉冲、IRIG-B、DCF77、NTP/SNTP网络对时等接口形式,可以适应各种不同设备的对时需要,广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。二、安全须知1使用本装
5、置之前,请您仔细阅读用户手册和装置随带的其它用户说明。2非专业人员请勿随意打开机箱,不能改动任何跳线设置,以免影响装置正常工作。3避免金属线头(丝)或其它金属物落入机箱内,以防止短路或其它故障的发生。4装置运行过程中,非专业人员不可随意按动装置前面板的按键。5装置使用之前,请将装置后面板上的接地端可靠接地。6在接电源之前,请确认装置后面板和用户手册上的电源要求,按要求接入电源。7在脉冲空接点上所加的电压、电流应满足接点要求,接点容量见具体接点说明。8不同类型的对时信号输出的信号电压、电流幅值不同,在将信号接入被对时设备前请确认所接对时信号类型是否正确,以免损坏被对时设备接口。三、装置的特点1时
6、间精度高,脉冲、IRIG-B、DCF77信号小于1S,串行口时间信息可达10S。2双CPU同时工作,32位CPU双核处理器,性能极大提高。3支持单星授时模式,适用于收星效果不佳的情况,有屋顶和贴窗天线可供选择。(订货时须说明)4自保持能力强,装置收不到卫星信号后,自保持能力优于0.6S/min。5支持电源中断、GPS失歩干接点信号告警(订货时须说明)。6机箱经防磁处理,抗干扰能力强。7高品质的工业级元件,高水准的电气设计,高密度集成的电路结构,使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现,整机无可调节器件,极大提高了装置抗干扰性能与可靠性保障。8采用高性能、宽范围开关电源,工作稳定。9GPS接收天线
7、重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计, 信号接收可靠性高,不受地域条件和环境的限制。10脉冲、串口信号输出可编程,按键设置,操作方便。11装置的所有输出信号均经隔离输出,抗干扰能力强。12装置具有多种串行信息输出与交互方式,以满足不同用户的需求。13装置可通过数码管在线显示当前收星个数,直观反映装置的同步状况。14架装式结构,1U、19”标准机箱,安装方便。四、装置的基本原理W9006卫星同步时钟的原理框图如图1所示: 图1 W9006原理框图1GPS信号接收器:该接收器用于接收GPS卫星发送的协调世界时(UTC)信号作为外部时间基准信号。输出时间精度为0.1S的1PPS(即1Pulse
8、 Per Second)脉冲,并通过RS232串行口输出国际标准时间、日期和接收单元所处地理位置(经纬度)等信息。2脉冲电路:通过前面板编程输出秒(1PPS,即1 Pulse Per Second) 、分钟(1PPM,即1 Pulse Per Minute) 、小时(1PPH,即1 Pulse Per Hour )等可控制的同步脉冲信号。脉冲可以是光电隔离的有源TTL电平、422电平或者是静态空接点形式输出。3中心处理单元:对整个系统进行监控,处理。4数码管显示与键盘控制:通过前面板显示时间信息及其它状态信息,通过键盘接口进行人机交互、定值整定。5RS-232/422/485接口:输出可设定的
9、当地时间 、日期等信息,波特率可选。6IRIG-B生成及输出接口:生成并输出IRIG-B(AC)、IRIG-B(TTL)、IRIG-B(422)、IRIG-B(232)信号。7DCF77生成及输出接口:输出有源或无源DCF77信号。8网络对时接口:以RJ45口形式输出NTP/SNTP网络对时信号。五、装置的结构1装置的外形图(图2)图2 W9006外形图2装置的前面板(图3)图3 W9006前面板示意图电源指示:装置接通电源时,“电源” 指示灯亮,否则“电源” 指示灯灭。秒脉冲指示:装置上电后,LED显示器显示未经同步的时间信息,“秒脉冲” 指示灯开始闪烁。几分钟后,装置通过接收GPS卫星信号
10、计算出自己所处的位置,此后显示器显示标准北京时间,装置进入正常运行状态。只要GPS接收模块工作,无论是否同步,“秒脉冲” 指示灯都会闪烁。锁定指示:装置上电后,LED显示器显示未经同步的时间信息,“锁定” 指示灯闪烁,装置得到良好同步后,“锁定”指示灯常亮。如果在运行中装置失去同步,则“锁定” 指示灯闪烁。LED数码管:显示当前时间,在通过前面板按键对装置操作时,显示设置状态。按键:有“菜单”、“ 移位”、“确认”3个按键,其使用方法详见“操作说明”。3装置的后面板(图4)根据对时信号输出接口配置,装置分为A、B、C、D、E、F型,另外可根据用户要求特殊定制。装置后面板如下图所示: W9006
11、 A型装置后面板 W9006 B型装置后面板 W9006 C型装置后面板 W9006 D型装置后面板W9006 E型装置后面板 W9006 F型装置后面板图4 W9006后面板示意图电源开关:控制本装置电源的开与关。电源输入:A型、C型、D型电源输入为三相插座;B型、E型、F型电源输入为三芯端子排,前两个端子为电源输入部分。使用时请按要求接入220V或110V电源,交、直流均可,接直流时请注意正负,三相插座左下角管脚为正极,右下角管脚为负极,上面管脚为接地端。出厂默认220V电源。接地端子:标注接地符号的端子为接地端子,使用时请可靠接地。保险丝座:内装1A保险丝管。更换时必须确保从电源输入端断
12、开电源!天线端子:接GPS天线。脉冲输出端子排:输出方式为静态空接点或TTL电平方式,每两个接点为一对输出端子。图5 TTL电平输出内部结构图 标有“+ -”的两个接点为TTL电平脉冲输出端子,“+”端为信号线,“-”端为地线,选用高速光耦实现电隔离,实际电路如图5所示。标有“ ”的两个接点为空接点脉冲输出端子,空接点内部电路如图6所示,当脉冲到来时,光电耦合器的输出三极管导通。 图6 空接点内部电路图脉冲每四对为一组,如装置后面板(图4)所示,分别以“脉冲”、“脉冲”表示,通过按键可以对这两组脉冲分别进行设定为时脉冲PPH、分脉冲PPM、秒脉冲PPS。(详见“操作说明”)IRIG-B输出端子
13、排:输出IRIG-B(TTL)信号,由右向左,每两个接点为一对输出端子,“+”端为信号线,“-”端为地线。DCF77输出端子排:输出DCF77信号,由左向右,每三个接点为一对输出端子,第16个接点无效。“G”端为地线,“V1-5”端为信号线,“V+”端为电源线。串口:RS232口和RS422/485口,详见后述“装置的串行输出接口”说明。网络对时口:装置以接收到的GPS信息(串口+1PPS)为时间源,通过NTP/SNTP协议同步网络中的所有计算机、路由器、交换机、DVR、智能控制器等设备,实现网络授时。大部分操作系统都自带NTP服务,只需做一下设置即可。我公司也提供NTP客户端软件,安装运行也
14、可实现同步。(图7)图7 NTP网络授时示意图基于NTP/SNTP协议的GPS装置网络对时部分详细介绍请参考W9006卫星同步时钟-C型、D型用户手册。4信号输出配置:A型:2路RS232串行信号,2路RS422/485串行信号,1路TTL脉冲信号(信号可编程输出1PPS、1PPM、1PPH,受脉冲控制)。B型:2路RS232串行信号,2路RS422/485串行信号,1路TTL脉冲信号,7路空接点脉冲信号。C型:2路RS232串行信号,2路RS422/485串行信号,1路NTP/SNTP网络对时信号。D型:1路RS232串行信号,1路RS422/485串行信号,2路NTP/SNTP网络对时信号
15、。E型:2路RS232串行信号,2路RS422/485串行信号,1路TTL脉冲信号,3路空接点脉冲信号,4路IRIG-B(TTL)信号。(如需IRIG-B(422)信号码或IRIG-B(AC)信号码,订货时须说明。)F型:2路RS232串行信号,2路RS422/485串行信号,5路DCF77信号。六、装置的技术指标1运行条件1)装置环境条件工作温度:-20+70;贮存温度:-40+85;湿度:95%。2)电源交流供电:220V20%或110V20%, 47Hz63Hz;直流供电:220V20%或110V20%。(缺省为220V交直流供电,如需110V交直流供电,订货时须说明。)3)抗干扰 在雷
16、击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作及其它强干扰作用下,装置不误动作。 装置快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、冲击电压试验和绝缘试验符合标准GB/T13926-1992(工业过程测量和控制装置的电磁兼容性),并达到级及以上标准。2技术参数1) GPS接收天线天线环境要求:工作温度:-4585; 贮存温度:-5090;湿度:100%,结露;体积:96126mm。 2)GPS接收器接收频率:1575.42MHz(L1信号)。接收灵敏度:捕获-130dBm,跟踪-133dBm。同时跟踪:正常状态下可同时跟踪812颗GPS卫星; 装置冷起动时不小于4颗卫星; 装置热起动时
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