专利名称:一种基于ieee1588标准的时钟功能测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于IEEE1588标准的时钟测试系统，包括GPS接收模块、CPU模块和可编程控制器电路，可编程控制器电路包括CPU接口电路、分频电路、分频系数控制器、相位比较电路、校正脉冲发生电路；GPS模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息信号连接送到CPU，将1PPS信号连接送到可编程控制器电路，依次通过的校正脉冲发生电路、相位比较电路、分频系数控制器、CPU接口电路将分频系数连接发送给CPU，CPU输出分频信号通过CPU接口电路和分频电路一路输出连接到GPS接收模块，一路输出连接到相位比较电路。本实用新型能够模拟各种类型时钟系统异常，对相关智能二次设备进行测试，提高智能变电站智能二次设备运行水平，确保电网安全稳定运行。
【专利说明】一种基于IEEE1588标准的时钟功能测试系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种主要用于智能变电站中基于IEEE1588规约传输时钟信号的时钟系统发生异常的情况下，对相关时钟信号接收装置的性能开展测试的基于IEEE1588标准的时钟测试系统。
【背景技术】
[0002]随着智能电网的发展，智能变电站已经是目前电网中的主流变电站，智能变电站采用电子式互感器，采样值采用数字量传输，在采样值组网传输的过程中，大部分网络都采用IEEE1588的对时方式。在已投运变电站的运行过程中发现IEEE1588对时系统的稳定性对网络设备有较大的影响，尤其是合并单元的采样值计数器的晶振要根据对时信号来调整。因此，非常需要一套用于模拟IEEE1588对时系统异常的测试系统，开展对时系统异常对智能二次设备影响的相关测试。
实用新型内容
[0003]本实用新型的发明目的就在于提供一种基于IEEE1588标准的时钟测试系统，其针对目前智能变电站IEEE1588对时系统发生异常的频次，模拟各种类型时钟系统异常，对相关智能二次设备进行测试，提高智能变电站智能二次设备运行水平，确保电网安全稳定运行。
[0004]本实用新型的技术方案为:本实用新型一种基于IEEE1588标准的时钟测试系统，包括GPS接收模块、CPU模块和可编程控制器电路，可编程控制器电路包括CPU接口电路、分频电路、分频系数控制器、相位比较电路、校正脉冲发生电路；GPS模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息信号连接送到CPU，将IPPS信号连接送到可编程控制器电路，依次通过的校正脉冲发生电路、相位比较电路、分频系数控制器、CPU接口电路将分频系数连接发送给CPU，CPU输出分频信号通过CPU接口电路和分频电路一路输出连接到GPS接收模块，一路输出连接到相位比较电路。
[0005]本实用新型的工作原理是:CPU接收到GPS时间信息信号后，提取出年、月、日、时、分、秒时间信息及所跟踪的卫星数，判断GPS接收模块的工作状况，并根据GPS接收模块的工作状况控制可编程控制器的工作情况。
[0006]可编程控制器在GPS接收机工作正常时根据数字锁相原理利用IPPS对PPS进行校正，并将分频系数发送给CPU ;GPS接收机工作不正常时，根据CPU发送的分频系数产生高精度同步时钟。在CPU中接收到的分频系数产生PTP时间戳报文，分频系数用于提高IEEE1588报文变化步长精度，利用程序对PTP时间戳进行控制，产生不正确时间戳报文，实现对被测试装置的测试。
[0007]其工作过程如下:
[0008]GPS接收模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息送到CPU，IPPS送到虚线内的可编程控制器电路。
[0009]CPU接收到GPS时间信息后，提取出年、月、日、时、分、秒时间信息及所跟踪的卫星数，判断GPS接收模块的工作状况，并根据GPS接收模块的工作状况控制可编程控制器的工作情况。
[0010]可编程控制器在GPS接收机工作正常时根据数字锁相原理利用IPPS对PPS进行校正，并将分频系数发送给CPU ;GPS接收机工作不正常时，根据CPU发送的分频系数产生高精度同步时钟。
[0011]在CPU中接收到的分频系数产生PTP时间戳报文，分频系数用于提高IEEE1588报文变化步长精度，根据系统所提供的报文数据和发送模式将报文发送给子网系统中的其它节点，结合需要发送出具有时间偏差的时间戳报文要求，在此模块产生跑偏时间戳指令，将信息组合后一并发送给网络中的其他节点。实现对被测试装置的测试。
[0012]本实用新型的有益效果为:
[0013]本实用新型实现后，提出了一种智能二次设备时间系统测试的新方式，有效的避免了由于基于IEC61588的时钟系统发生跑偏的情况下对合并单元与智能终端的影响。为开展智能二次设备时钟网络测试提供了新方式。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]如附图所示本实用新型实施例一种基于IEEE1588标准的时钟测试系统，包括GPS接收模块、CPU模块和可编程控制器电路，可编程控制器电路包括CPU接口电路、分频电路、分频系数控制器、相位比较电路、校正脉冲发生电路；GPS模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息信号连接送到CPU，将IPPS信号连接送到可编程控制器电路，依次通过的校正脉冲发生电路、相位比较电路、分频系数控制器、CPU接口电路将分频系数连接发送给CPU，CPU输出分频信号通过CPU接口电路和分频电路一路输出连接到GPS接收模块，一路输出连接到相位比较电路。
[0016]其工作过程如下:
[0017]GPS接收模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息送到CPU，IPPS送到虚线内的可编程控制器电路。
[0018]CPU接收到GPS时间信息后，提取出年、月、日、时、分、秒时间信息及所跟踪的卫星数，判断GPS接收模块的工作状况，并根据GPS接收模块的工作状况控制可编程控制器的工作情况。
[0019]可编程控制器在GPS接收机工作正常时根据数字锁相原理利用IPPS对PPS进行校正，并将分频系数发送给CPU ;GPS接收机工作不正常时，根据CPU发送的分频系数产生高精度同步时钟。
[0020]在CPU中接收到的分频系数产生PTP时间戳报文，分频系数用于提高IEEE1588报文变化步长精度，根据系统所提供的报文数据和发送模式将报文发送给子网系统中的其它节点，结合需要发送出具有时间偏差的时间戳报文要求，在此模块产生跑偏时间戳指令，将信息组合后一并发送给网络中的其他节点。实现对被测试装置的测试。
【权利要求】
1.一种基于IEEE1588标准的时钟测试系统，提特征在于所述时钟测试系统包括GPS接收模块、CPU模块和可编程控制器电路，可编程控制器电路包括CPU接口电路、分频电路、分频系数控制器、相位比较电路、校正脉冲发生电路；GPS模块接收到GPS时间信息后，将秒以上的时间信息信号连接送到CPU，将IPPS信号连接送到可编程控制器电路，依次通过的校正脉冲发生电路、相位比较电路、分频系数控制器、CPU接口电路将分频系数连接发送给CPU，CPU输出分频信号通过CPU接口电路和分频电路一路输出连接到GPS接收模块，一路输出连接到相位比较电路。
【文档编号】G04R20-04GK204287778SQ201420605412
【发明者】李铁成, 郝晓光, 张立, 赵宇皓, 裸蓬, 何磊 [申请人]国家电网公司, 国网河北省电力公司电力科学研究院, 河北省电力建设调整试验所