Gnss电表关键电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种GNSS电表关键电路，包括GNSS接收机，GNSS接收机接收GNSS时间信息帧的信息接收单元、从GNSS时间信息帧中提取出时间信息并得到1PPS定时信息的信息处理单元、输出电表工作所需的时间，在外部时间信息中断的情况下，供给电表计量的时间具有高保持功能的时间输出单元。本实用新型的一种GNSS电表关键电路，GNSS接收机系统可以通过有线或无线的方式将时间信息传送给位于室内的数字电表，从而解决位于室内的数字电表无法获取GNSS时间的问题。
【专利说明】GNSS电表关键电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及接收卫星收信号并从中提取出时间信息的GNSS接收机装置。
【背景技术】
[0002]电能是一个国家工业发展的动力和保障，高效、合理地使用电能具有非常重要的经济及战略意义。电表是实现电能计量的仪表，但传统的电表只是完成电能的简单计量和显示，不具备高精度分时段计量(即多费率)功能，有的系统通过计算机管理网络实现多费率电表的功能，但由于时间基准问题，易产生矛盾，这些都是导致电能无法合理利用的关键因素。本实用新型就是要将普通数字电表和GNSS(Global Navigat1n Satellite System)接收机系统结合起来，实现一种以GNSS时间为基准的具有高精度、分时段计价功能的数字电表。
[0003]一套非常精确的时间系统是实现高精度分段计量电能的前提，而精准时间的获得依赖于先进的授时技术。目前，授时技术主要有以下几种，即:星基授时(卫星授时)、地基授时(长波授时、短波授时)及网络授时。星基授时通过GNSS向用户提供授时服务，GNSS包括:美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS、中国的“北斗系统”以及建设中欧盟的GALILEO系统。与地基授时和网络授时相比，星基授时更为灵活，能够全球、全天候地向覆盖区域提供授时服务，且授时精度更高，可达50纳秒，这些都是其它授时系统所无法达到的。但在实际应用中，电表所在的室内往往很难甚至无法接收到卫星信号，从而也就无法获得GNSS时间。
实用新型内容
[0004]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种GNSS电表关键电路，GNSS接收机系统可以通过有线或无线的方式将时间信息传送给位于室内的数字电表，从而解决位于室内的数字电表无法获取GNSS时间的问题。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:GNSS电表关键电路，其特征在于:所述电路包括GNSS接收机，GNSS接收机接收GNSS时间信息帧的信息接收单元、从GNSS时间信息帧中提取出时间信息并得到IPPS (IPulse Per Second)定时信息的信息处理单元、输出电表工作所需时间的时间输出单元(在外部时间信息中断的情况下，供给电表计量的时间具有高保持功能)。
[0006]上述GNSS接收机通过有线或者无线的传输方式将时间信息传送给位于室内的数字电表。
[0007]有线传输方式是电力线载波传输方式，是利用电力线作传输媒介的载波通信。电力线载波传输通过电力线载波通道实现，包括电力线载波机、线路阻波器、结合设备、耦合电容器(或电容式电压互感器)及高频电缆。结合设备经过耦合电容器与电力线的一相或多相导线耦合。无线传输方式是指:在GNSS接收机端用无线发送设备将接收到的时间信息发送出去，在无线信号覆盖的小区范围内，数字电表端用“无线接收设备”接收并获得时间信肩、O
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型GNSS接收机通过有线方式的示意图；
[0009]图2是本实用新型GNSS接收机通过无线方式的示意图；
【具体实施方式】
[0010]本实用新型基于GNSS接收机系统的多费率数字电表的内部取而代之的是信息接收单元、信息处理单元和时间输出单元。信息接收单元:接收GNSS时间信息帧；信息处理单元:从GNSS时间信息帧中提取出时间信息并得到IPPS定时信息；时间输出单元:能够精确输出电表工作所需的时间，在外部时间信息中断的情况下，供给电表计量的时间具有高保持功能，内部采用时钟驯服技术，时间积累误差为300ms/月。
[0011]GNSS接收机系统可以通过“有线”或“无线”的方式将时间信息传送给位于室内的数字电表。其中，有线传输方式是指“电力线载波传输”方式，其是利用电力线作传输媒介的载波通信，不需另外架设通信线路，电力线结构坚固作为通信媒介使用可靠性很高。电力线载波通道主要由电力线载波机、线路阻波器、结合设备、耦合电容器(或电容式电压互感器)及高频电缆组成。
[0012]结合设备经过耦合电容器与电力线的一相或多相导线耦合。“相地耦合”、“相相耦合”是最普遍的两种耦合方式。其中，相地耦合是指:结合设备经过耦合电容器在电力线的一相导线和地之间实现的耦合；相相耦合是指:结合设备经过耦合电容器在电力线的一相导线与另一相导线之间实现的耦合。
[0013]无线传输方式如图2所示，是指:在GNSS接收机I端用无线发送设备6将接收到的时间信息发送出去，在无线信号覆盖的小区范围内，数字电表端4用无线接收设备7接收并获得时间信息。
[0014]基于GNSS接收机系统对数字电表端时间校准【具体实施方式】是:位于户外的GNSS授时型接收机接收GNSS卫星信号，并从接收到的信号中解算出“标准时间信息”，同时得到IPPS输出；在IPPS的上升沿以“无线”或“有线”的方式发送“标准时间信息帧”，帧头标示了当前IPPS触发上升沿时间；室内的数字电表端接收携带有标准时间信息及IPPS定时信息的有线或无线信号；对接收到的数据信息进行解封装，进而得到标准时间信息，同时提取出IPPS定时信息；借助得到的“标准时间信息”及“IPPS定时信息”对数字电表端的时间进行校准；在特定时间周期内，对数字电表端时间进行周期性地校准。
【权利要求】
1.GNSS电表关键电路，其特征在于:所述电路包括GNSS接收机，GNSS接收机接收GNSS时间信息帧的信息接收单元、从GNSS时间信息帧中提取出时间信息并得到IPPS定时信息的信息处理单元、输出电表工作所需的时间，在外部时间信息中断的情况下，供给电表计量的时间具有高保持功能的时间输出单元。
2.根据权利要求1所述的GNSS电表关键电路，其特征在于:所述GNSS接收机通过有线或者无线的传输方式将时间信息传送给位于室内的数字电表。
3.根据权利要求2所述的GNSS电表关键电路，其特征在于:有线传输方式是电力线载波传输方式，是利用电力线作传输媒介的载波通信。
4.根据权利要求3所述的GNSS电表关键电路，其特征在于:电力线载波传输通过电力线载波通道实现，包括电力线载波机、线路阻波器、结合设备、耦合电容器或电容式电压互感器及高频电缆。
5.根据权利要求4所述的GNSS电表关键电路，其特征在于:结合设备经过耦合电容器与电力线的一相或多相导线耦合。
【文档编号】G01S19/14GK203981777SQ201420184905
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】黄海生, 李鑫 申请人:西安邮电大学