專利名稱：對時系統(tǒng)中采用irig-b格式時間碼的雙機冗余系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冗余備份領(lǐng)域，尤其是涉及一種在對時系統(tǒng)中采用IRIG-B格式碼的雙機冗余系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著衛(wèi)星通訊的發(fā)展，利用衛(wèi)星進行語音、數(shù)據(jù)、導航信息的通訊逐漸成為了通信手段中的重要組成部分。衛(wèi)星通訊以其覆蓋廣、通信容量大。通信距離遠、不受地理環(huán)境限制、質(zhì)量優(yōu)、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，1972年在我國首次應(yīng)用，并迅速發(fā)展，與光纖通信、數(shù)字微波通信一起成為我國當代遠距離通信的支柱。在衛(wèi)星通訊中，為保障通信的順利開展，采用了冗余技術(shù)來防止設(shè)備出現(xiàn)故障后中斷通信。冗余技術(shù)又稱儲備技術(shù)，它是利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來提高系統(tǒng)可靠性的一種手段，在系統(tǒng)中設(shè)置兩個或多個具備相同功能的設(shè)備，這些設(shè)備可以同時工作執(zhí)行相同的任務(wù)，或是一個或幾個設(shè)備處于工作中，其余設(shè)備處于待機備用狀態(tài)，隨時可以通過切換其狀態(tài)而進入到工作中。在采用了冗余技術(shù)的系統(tǒng)中，一旦處于工作中的設(shè)備出現(xiàn)故障，通過切換而使備用狀態(tài)中的設(shè)備進入到工作中，系統(tǒng)的對時就成為了決定切換的重要問題。在電力系統(tǒng)，尤其是衛(wèi)星通訊的電力系統(tǒng)中，為保障電力供應(yīng)的無縫供應(yīng)，對時間同步的要求日益迫切，需要準確、安全、可靠的時鐘源，為電力系統(tǒng)各類運行設(shè)備提供精確地時間基準。隨著當今電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，時間同步得到了越來越重要的應(yīng)用。時間碼 IRIG-B作為一種重要的時間同步傳輸?shù)姆绞?，以其實際突出的優(yōu)越性能，成為時統(tǒng)設(shè)備首選的標準碼型，廣泛的應(yīng)用到電信、電力、軍事等重要行業(yè)或部門。IRIG是美國靶場儀器組的簡稱，美國靶場儀器組是美國靶場司令部委員會的下屬機構(gòu)。IRIG時間標準有兩大類 一類是并行時間碼格式，這類碼由于是并行格式，傳輸距離較近，且是二進制，因此遠不如串行格式廣泛；另一類是串行時間碼，共有六種格式。即IRIG-A、B、D、E、G、H。它們的主要差別是時間碼的幀速率不同，從最慢的每小時一幀的D格式到最快的每十毫秒一幀的G格式。由于IRIG-B(Inter Range Instrumentation Group)格式時間碼(以下簡稱B碼)是每秒一幀的時間碼，最適合使用的習慣，而且傳輸也較容易。因此，在IRIG六種串行時間碼格式中，應(yīng)用最為廣泛的是B碼。為了便于傳遞，可用標準正弦波載頻進行幅度調(diào)制。標準正弦波載頻的頻率與碼元速率嚴格相關(guān)。B碼的標準正弦波載頻頻率為ΙΚΗζ。同時，其正交過零點與所調(diào)制格式碼元的前沿相符合，標準的調(diào)制比為10比3。調(diào)制后的B碼通常稱 IRIG-B(AC)碼，未經(jīng)幅度調(diào)制的通常稱IRIG-B(DC)碼。作為應(yīng)用廣泛的時間碼，B型碼具用以下主要特點攜帶信息量大，經(jīng)譯碼后可獲得l、10、100、1000c/s的脈沖信號和B⑶編碼的時間信息及控制功能信息；高分辨率；調(diào)制后的B碼帶寬，適用于遠距離傳輸；分直流、 交流兩種；具有接口標準化，國際通用等特點。IRIG-B格式時間碼(簡稱B碼)為國際通用時間格式碼，是一種串行時間交換碼， 用于各系統(tǒng)的時間同步。它是每秒一幀的時間串碼，每個碼元寬度為10ms，一個時幀周期包括100個碼元，依據(jù)((DLTl 100. 1-2009電力系統(tǒng)時間同步系統(tǒng)》中規(guī)定，P76，P77，P78為保留位，本設(shè)計中用該三位來實現(xiàn)兩臺時間設(shè)備的互冗余?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用422接口，在兩個冗余設(shè)備之間傳輸各自的丟星告警信號，從而進行冗余設(shè)備之間的切換?，F(xiàn)有技術(shù)對于設(shè)備之間冗余切換的處理，一般兩個CPU模塊之間只通訊丟星告警信號，然后根據(jù)預先設(shè)置的切換邏輯進行兩個CPU模塊之間的主控與被控切換。由于通訊內(nèi)容不包括年月日時分秒等詳細的時間，所以無法實現(xiàn)設(shè)備之間的真正意義上的冗余切換，即某個CPU模塊發(fā)生故障時或當該CPU模塊上的GPS或者北斗接收模塊無法正常接收到衛(wèi)星信號時，該CPU模塊將無法輸出準確的時間信息(一般的做法是丟星后該CPU模塊抑制輸出，或利用內(nèi)部守時信號作為標準時間源作為輸出源，但由于內(nèi)部守時信號本身精度的原因，此時的輸出信號精度將大受影響)，在丟星抑制輸出的情況下該設(shè)備自身無法提供擴展輸出，如果利用內(nèi)部守時信號作為CPU模塊的標準時間源作為輸出源提供擴展輸出，連接在該設(shè)備的擴展進行對時的設(shè)備時間上也將與準確的時間存在一定的誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型包括一種在對時系統(tǒng)中采用IRIG-B格式時間碼的雙機冗余系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩臺冗余設(shè)備，所述兩臺冗余設(shè)備的通訊口之間采用兩對RS485來連接，所述兩對RS485總共包含四根線。采用了 IRIG-B碼作為冗余切換的握手信號，在IRIG-B碼的保留位中嵌入切換所需要的信息，在傳輸切換信息的同時也提供了接收機模塊信息和準確詳細的時間信息，當參與冗余的一臺設(shè)備丟星時，可以使用另外一臺正常接收衛(wèi)星的時間作為標準時間源提供準確的時間輸出，實現(xiàn)真正意義上的冗余切換。

圖1示出了兩臺設(shè)備之間的連接；圖2示出了 IGIR-B碼的100個碼元中的保留位P76，P77，P78作為冗余的應(yīng)用。
具體實施方式
本實用新型將IRIG-B碼作為冗余切換的握手信號，如圖2所示，在IRIG-B碼的保留位P76，P77，P78中嵌入切換所需要的信息，在傳輸切換信息的同時也提供了接收機模塊信息和準確詳細的時間信息，當參與冗余的一臺設(shè)備丟星時，可以使用另外一臺正常接收衛(wèi)星的時間作為標準時間源提供準確的時間輸出，實現(xiàn)真正意義上的冗余切換。本實用新型采用IGIR-B碼的100個碼元中的保留位？76，？77，？78，來實現(xiàn)主機與備機之間的互冗余P76位用于表示本機所處狀態(tài)0-從機，1-主機；P77位用于表示本機定時狀態(tài)0_GPS，I-BD ；P78位用于表示本機丟星狀態(tài)0-未丟星；1-丟星。如圖1所示，通過通訊口上的兩對RS485四根線來連接兩臺冗余設(shè)備，即完成時間信號、控制方式及PPS信號的傳輸，也完成相關(guān)冗余信息的傳遞。當一臺設(shè)備發(fā)生故障時或該CPU模塊上的GPS或者北斗無法正常接收到衛(wèi)星信號時，該設(shè)備將無法輸出準確的時間信息，一般的做法是丟星后該CPU模塊抑制輸出，或利用內(nèi)部守時信號作為標準時間源輸出，但由于內(nèi)部守時信號本身精度的原因，此時輸出信號精度將大受影響，本發(fā)明用 IRIG-B碼中的保留位來確定設(shè)備所處的控制狀態(tài)，并將另一臺設(shè)備上準確的時間信號傳輸給該設(shè)備作為標準時間源輸出。此種方式也可以確保任何一臺時間設(shè)備上的B碼輸出始終是冗余過的信號。每臺時間設(shè)備背板上輸出的B碼信號如果要用P76，P77，P78，可以單獨再設(shè)計為需要的位，該B碼信號與面板的B碼信號是從兩個獨立的通道輸出的。通過采用本實用新型中的設(shè)備，達到了以下的有益效果1.為發(fā)生故障的設(shè)備提供準確標準的時間源輸出，實現(xiàn)兩臺設(shè)備間的冗余信號傳遞；2.能夠清楚的了解兩臺設(shè)備所處狀態(tài)，以及收星情況；3.提高了設(shè)備的使用效率，尤其是在需要擴展數(shù)量不是很多的場合，不需要再購置單獨的擴展裝置，可以利用冗余裝置本身的擴展?jié)M足現(xiàn)場的需要，降低設(shè)備投資；4.設(shè)備實現(xiàn)了真正的冗余，為現(xiàn)場提供更準確的時間信息，避免了時間不統(tǒng)一造成的故障；5.提高了效率，降低了成本。以上說明書的實施例及相關(guān)內(nèi)容僅用以閘述本發(fā)明而非限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的技人員應(yīng)當理解，雖然在理解本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以對本發(fā)明進行修改或等同的替換，但一切不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的技術(shù)方案及改進，均應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求的涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種在對時系統(tǒng)中采用IRIG-B格式時間碼的雙機冗余系統(tǒng)，其特征在于 該系統(tǒng)包括兩臺冗余設(shè)備，所述兩臺冗余設(shè)備的通訊口之間采用兩對RS485來連接， 所述兩對RS485總共包含四根線；所述兩臺冗余設(shè)備之間的通信采用IRIG-B碼作為冗余切換的握手信號。
專利摘要本實用新型涉及一種對時系統(tǒng)中采用IRIG-B格式時間碼的雙機冗余設(shè)備，將IRIG-B碼作為冗余切換的握手信號，在IRIG-B碼的保留位P76，P77，P78中嵌入切換所需要的信息，在傳輸切換信息的同時也提供了接收機模塊信息和準確詳細的時間信息，當參與冗余的一臺設(shè)備丟星時，可以使用另外一臺正常接收衛(wèi)星的時間作為標準時間源提供準確的時間輸出，實現(xiàn)真正意義上的冗余切換。
文檔編號H04L7/04GK202111712SQ20102066576
公開日2012年1月11日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者胡建東 申請人:南京融瑞科技有限公司