專利名稱：基于gps/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及計時技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于對室內(nèi)各終端鐘表校 時的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著衛(wèi)星授時技術(shù)日趨完善，高精度鐘表大多通過接收衛(wèi)星發(fā)送的授時信號進行 校時，但是，接收授時信號的天線都架設(shè)在戶外，室內(nèi)終端鐘表若要實施校時，須在室內(nèi)布 置電纜線以傳輸授時信號。于是，若要對室內(nèi)的多個終端鐘表進行同步校時，須在室內(nèi)布置 復(fù)雜的電纜線網(wǎng)絡(luò)以解決校時信號的同步傳輸問題，因此，迫切需求一種適用于室內(nèi)的可 接收GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)。另外，我國目前可應(yīng)用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)有GPS系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)，基于系統(tǒng)安全等 因素，需要能同時兼容GPS授時和北斗授時的雙模授時系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中對室內(nèi)多個終端鐘表進行校 時時須在室內(nèi)布置電纜線的缺陷，提供一種用于對室內(nèi)各終端鐘表校時的基于GPS/北斗 雙模授時的無線校時系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種基于GPS/北斗雙模 授時的無線校時系統(tǒng)，包括通過設(shè)置在室外的接收天線、將GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號 由室外接收至室內(nèi)的授時信號接收單元；與所述授時信號接收單元電連接、依據(jù)所述UTC標準時授時信號產(chǎn)生時鐘校時信 號的主控單元；與所述主控單元電連接，采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)實施室內(nèi)時鐘校時信號發(fā)播的校 時信號發(fā)播單元；與所述校時信號發(fā)播單元無線通信連接、接收由校時信號發(fā)播單元發(fā)播的時鐘校 時信號的校時信號接收單元；與校時信號接收單元電連接、運用所述校時信號接收單元接收到的時鐘校時信號 對室內(nèi)終端鐘表進行校時的校時單元。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，還包括與校時單元 電連接、對校時單元的工作模式進行設(shè)置的模式設(shè)置單元；所述校時單元的工作模式包括 自動同步校準模式和手動同步校準模式。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述校時信號發(fā)播 單元包括充當ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)點的全功能器件。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述校時信號發(fā)播 單元包括顯示裝置。[0014]本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述校時信號發(fā)播 單元中ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)為星狀、網(wǎng)狀或樹狀。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述ZigBee自組網(wǎng) 絡(luò)為無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述校時信號接收 單元與校時單元之間采用異步串行通信方式。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述校時信號接收 單元與校時單元之間通過硬件接口連接。本實用新型所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，所述終端鐘表包括 數(shù)顯鐘表和指針鐘表。實施本實用新型的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，具有以下有益效果 接收由GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號并依據(jù)其產(chǎn)生時鐘校時信號，再采 用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將時鐘校時信號在室內(nèi)進行傳輸，從而對室內(nèi)各終端鐘表進行校 時，以實現(xiàn)時間同步。本實用新型的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，不需要在室內(nèi)布置復(fù)雜 的電纜線網(wǎng)絡(luò)，且可靠性較高。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu) 方框圖；圖2是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu) 方框圖；圖3是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu) 方框圖。
具體實施方式
實施本實用新型的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，可實現(xiàn)室內(nèi)各終端 鐘表指示時間的同步，且同步精度可達到20nS以內(nèi)。如圖1所示，是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第一實施例 的結(jié)構(gòu)方框圖。本實施例中，該基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)包括授時信號接收 單元1、主控單元2、校時信號發(fā)播單元3、校時信號接收單元4和校時單元5。其中，授時信 號接收單元1通過設(shè)置在室外的天線將GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號由 室外接收至室內(nèi)；主控單元2與所述授時信號接收單元1電連接，依據(jù)所述UTC標準時授時 信號產(chǎn)生時鐘校時信號；校時信號發(fā)播單元3與主控單元2電連接，采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò) 實施室內(nèi)時鐘校時信號發(fā)播；校時信號接收單元4與校時信號發(fā)播單元3無線通信連接，接 收由校時信號發(fā)播單元3發(fā)播的時鐘校時信號；校時單元5與校時信號接收單元4電連接， 依據(jù)校時信號接收單元4接收到的時鐘校時信號對室內(nèi)各終端鐘表進行校時，以實現(xiàn)時間 同步。[0027]如圖2所示，是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第二實施例 的結(jié)構(gòu)方框圖。本第二實施例中，與圖1所示的第一實施例的區(qū)別在于所述基于GPS/北 斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)還包括與校時單元5電連接、對校時單元5的工作模式進行設(shè) 置的模式設(shè)置單元6。校時單元5的工作模式包括自動同步校準模式和手動同步校準模式， 通過該模式設(shè)置單元6對上述兩種工作模式進行選擇設(shè)置。在自動同步校準模式下，在一個預(yù)設(shè)定的時刻，如每天早上10點，校時單元5自動 開啟，校時單元5依據(jù)校時信號接收單元4接收到的時鐘校時信號對室內(nèi)各終端鐘表進行 校時。在手動同步校準模式下，可通過模式設(shè)置單元6控制校時單元5在任意一個時刻開 啟，從而使校時單元5對室內(nèi)各終端鐘表進行校時。本實施例中，模式設(shè)置單元6可為一選 擇按鈕或開關(guān)，總之，以能實現(xiàn)工作模式的選擇設(shè)置為依據(jù)。綜上，本實用新型的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)中，授時信號接收單 元1接收由GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號，該授時信號以NMEA0183語句 的形式，如GPS 授時信號為 $GPZDA，hhmmss. ddd, dd, mm, yyyy, xx, yy*hh<CRXLF>，北斗授時 信號為 $BDZDA，hhmmss. ddd, dd, mm, yyyy, xx, yy*hh<CRXLF>。ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee技術(shù)，ZigBee技術(shù)是近年來新興的一種介于RFID 和藍牙之間的無線通信技術(shù)，它具有低功耗、低成本、低速率、容量大(一個網(wǎng)絡(luò)最多支 持65535個節(jié)點)的特點，完整的ZigBee協(xié)議棧由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、MAC層和物理層組 成。ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)工作在IEEE802. 15.4的物理層上，其頻段是免費開放的，分別為 2. 4GHz (全球),915MHz (美國)和868MHz (歐洲)，采用ZigBee技術(shù)的產(chǎn)品可以在2. 4GHz 上提供250kbit/s (16個信道)、在915MHz提供40kbit/s (10個信道)和在868MHz上提供 20kbit/s (1個信道)的傳輸速率，傳輸范圍依賴于輸出功率和信道環(huán)境，介于IOm到IOOm 之間，一般為30m左右。在上述3個不同頻段，都采用相位調(diào)制技術(shù)，具體地，在915MHz和 868MHz頻段，采用BPSK的調(diào)制技術(shù)；在2. 4GHz頻段時采用較高階的QPSK調(diào)制技術(shù)以達到 250kbit/s的速率，減少了工作時間，降低了功率消耗。本實用新型的基于GPS/北斗雙模授 時的無線校時系統(tǒng)可使用2. 4GHz、915MHz、868MHz以及433MHz頻段。本實用新型中，校時信號發(fā)播單元3中ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)可為星狀、網(wǎng) 狀或樹狀。優(yōu)選地，上述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)選用無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)又稱為MESH網(wǎng) 絡(luò)，MESH網(wǎng)絡(luò)全部由全功能器件連接而成的，具有更高的可靠性。優(yōu)選地，校時信號接收單元4與校時單元5之間采用異步串行通信方式。校時信 號接收單元4與校時單元5之間通過硬件接口連接，該硬件接口包括2條電源線、1條信號 發(fā)送線和1條信號接收線，均以5VTTL電平形式輸出，工作電流一般為700mA 800mA。進一步地，校時信號發(fā)播單元3還包括顯示裝置，對校時信號發(fā)播單元3的工作狀 態(tài)及標準UTC時間等信息進行顯示。如圖3所示，是本實用新型基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)的第三實施例 的結(jié)構(gòu)方框圖。本實施例中，該基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)主要由無線信號發(fā) 射機10和多個接收機組成，該多個接收機以第一接收機21、第二接收機22和第三接收機 23為例進行說明。無線信號發(fā)射機10和第一接收機21、第二接收機22和第三接收機23 之間均采用無線通信方式，其中，無線信號發(fā)射機10包括授時信號接收單元1、主控單元2和校時信號發(fā)播單元3，授時信號接收單元1通過設(shè)置在室外的接收天線，接收由GPS衛(wèi)星 /北斗衛(wèi)星發(fā)射的標準UTC時授時信號；主控單元2與所述授時信號接收單元1電連接，依 據(jù)所述標準UTC時授時信號生成時鐘校時信號；校時信號發(fā)播單元3與主控單元2電連接， 采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)實施室內(nèi)時鐘校時信號發(fā)播。第一接收機21、第二接收機22和第三 接收機23均包括校時信號接收單元4和校時單元5，校時信號接收單元4與校時信號發(fā)播 單元3無線通信連接，接收由校時信號發(fā)播單元3發(fā)播的時鐘校時信號；校時單元5與校時 信號接收單元4電連接，依據(jù)校時信號接收單元4接收到的時鐘校時信號對室內(nèi)各終端鐘 表進行校時以區(qū)域內(nèi)多終端時鐘顯示同步，即第一接收機21對鐘表1進行校時，第二接收 機22對鐘表2進行校時，第三接收機23對鐘表3進行校時，最終實現(xiàn)鐘表1、鐘表2和鐘表 3顯示時間的同步。當然，可依據(jù)實際室內(nèi)終端鐘表的數(shù)量設(shè)置接收機的數(shù)量，每個終端鐘 表對應(yīng)一個接收機。本實用新型中，所述終端鐘表可為數(shù)顯鐘表、指針鐘表，也可為其它類型的鐘表， 如語音播報鐘表等。綜上所述，本實用新型的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)接收由GPS衛(wèi)星 /北斗衛(wèi)星發(fā)射的標準UTC時授時信號并依據(jù)其生成時鐘校時信號，采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)實施室內(nèi)時鐘校時信號發(fā)播，對室內(nèi)各終端鐘表進行校時，從而實現(xiàn)室內(nèi)多終端鐘表 時間顯示同步，并且實現(xiàn)了 GPS/北斗雙模授時校時。本實用新型中，并不需要在室內(nèi)布置 復(fù)雜的電纜線網(wǎng)絡(luò)，且可靠性較高。以上所述僅為本實用新型的實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型 的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，包括通過設(shè)置在室外的接收天線、將GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號由室外接收至室內(nèi)的授時信號接收單元；與所述授時信號接收單元電連接、依據(jù)所述UTC標準時授時信號產(chǎn)生時鐘校時信號的主控單元；其特征在于，還包括與所述主控單元電連接，采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)實施室內(nèi)時鐘校時信號發(fā)播的校時信號發(fā)播單元；與所述校時信號發(fā)播單元無線通信連接、接收由校時信號發(fā)播單元發(fā)播的時鐘校時信號的校時信號接收單元；與校時信號接收單元電連接、運用所述校時信號接收單元接收到的時鐘校時信號對室內(nèi)終端鐘表進行校時的校時單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，還包 括與校時單元電連接、對校時單元的工作模式進行設(shè)置的模式設(shè)置單元；所述校時單元的 工作模式包括自動同步校準模式和手動同步校準模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于， 所述校時信號發(fā)播單元包括充當ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)點的全功能器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 校時信號發(fā)播單元包括顯示裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 校時信號發(fā)播單元中ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)為星狀、網(wǎng)狀或樹狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 校時信號接收單元與校時單元之間采用異步串行通信方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 校時信號接收單元與校時單元之間通過硬件接口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，其特征在于，所述 終端鐘表包括數(shù)顯鐘表和指針鐘表。專利摘要本實用新型涉及一種基于GPS/北斗雙模授時的無線校時系統(tǒng)，包括接收由GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號的接收單元；依據(jù)所述UTC標準時授時信號調(diào)制生成時鐘校時信號的主控單元；采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)將時鐘校時信號在室內(nèi)進行傳輸?shù)男r信號發(fā)播單元；接收發(fā)播單元傳輸?shù)臅r鐘校時信號的校時信號接收單元；運用接收到的時鐘校時信號對室內(nèi)終端鐘表進行校時的校時單元。本實用新型通過接收由GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星發(fā)射的UTC標準時授時信號，并依據(jù)其生成時鐘校時信號，再采用ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將所述時鐘校時信號在室內(nèi)進行傳輸，從而對室內(nèi)各終端鐘表進行校時，以實現(xiàn)時間同步。
文檔編號G04G5/00GK201673377SQ20102019855
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者巫玲堅, 李北, 鮑賢勇 申請人:深圳市飛亞達科技發(fā)展有限公司