
裝置概述
1.1功能概述
GDTS-600時間同步系統測試儀是一款高精度時間信號測量分析儀,能夠實時測量和精確分析多種時間信號,同步顯示被測信號波形,自動生成測試報告,并通過USB接口保存數據。整個人機界面及功能按鍵的設計便于操作,外觀精巧,易于攜帶,可廣泛應用于時間同步工業領域。
GDTS-600時間同步系統測試儀以GPS定位系統為時間基準信號,精確測量并同步顯示當前輸入的時間信號與UTC時間的偏差,確保時間信號測量的高準確性、穩定性和重復性。不僅能夠實現時間信號的多通道測量,自動識別被測信號類型,如脈沖時間信號、IRIG-B碼、串口報文時間和網絡時間報文等,而且支持被測信號的連續性測量,實時顯示時間信號之間的比對結果,提供截屏功能,同時自動插入到測試報告中。不僅能對IRIG-B碼、PPS的波形及其時間準確度進行有效測量,還能模擬授時系統的各種運行工況,輸出可控同步/誤碼信號,并記錄和分析被授時設備反饋的網絡報文,檢測其特性。GDTS-600時間同步系統測試儀通過配置SV和GOOSE的相關參數,可以對SV和GOOSE進行報文特性分析。
此外,GDTS-600時間同步系統測試儀具有搬鐘功能,可在多種測試環境下使用,提供與基準時間信號同步的輸出信號。
1.2關鍵技術與特點
1.多通道輸入,自適應多種時間同步信號
采用兩個獨立模擬輸入通道,可進行雙通道的同步采樣,輕松實現兩個通道信號的測量和對比分析。對于TTL信號、交流信號、空接點信號、RS485信號和RS232信號,采用統一的接口進行接入,在系統內部進行選擇切換,自適應匹配相應的處理電路。用戶只需要在操作界面中選擇要輸入信號的類型,系統自動切換到相應信號的匹配電路,不再需要根據信號類型接入不同的接口,方便信號接入。
2.實時顯示被測信號的波形
在同類型測試設備中,采用雙波形實時顯示技術,提供以用戶體驗為中心的人機交互界面。配有高清真彩液晶屏,除實時顯示UTC時間信息、被測信號測試結果、設備狀態信息外,也可以實時顯示被測信號的波形。支持中英文菜單顯示,功能按鍵及界面類似示波器,操作簡單易用,實現了良好的人機交互體驗。
3.網絡報文PTP和NTP測量
網絡接口支持IEEE 1588v2(PTP)對時協議,采用基于硬件的時間標記,時間戳精度高,可提供的時間和頻率精度,更可同時顯示被測設備的端口類型、UTC偏移、路徑延遲、未響應次數、PTP時間等。同時,提供NTP/SNTP測試功能并顯示服務器IP地址、服務器mac地址、NTP路徑延遲、NTP時間延遲等。
4.自動生成測試報告,提供多種形式記錄測試結果
內嵌USB接口,支持多種方式的U盤數據存儲:屏幕截圖,將界面上顯示的波形和測試結果以圖片的方式存儲;單個測試報告,將測試結果自動與國家標準的要求進行對比,分析被測信號的質量,并將測試結果和對比結果保存到格式為xml的文檔中;連續性測試的結果,長時間連續將測試數據記錄到格式為csv的文檔中,可直接用Excel打開。
5.采用高速采樣模塊,采樣率達500MS/s
內含高速采樣模塊,每個通道采樣率達500MS/s,測量分辨率達2ns,可實現輸入信號的高精度測量。
6.內置高精度銣鐘或恒溫晶振,保證連續長時間自守時狀態的測試精度
采用銣原子鐘實現高精度自守時,銣原子鐘守時精度優于1μs/天。采用現代閉環控制守時理論和卡爾曼數字濾波技術,利用外部時間基準對銣鐘進行控制和馴服。采用高性能FPGA進行高精度時鐘控制,系統輸出的1PPS信號由內部頻率源分頻得到,并同步于外部時間基準輸出的1PPS信號的長期平均值,克服了由于外部時間基準源的秒脈沖信號跳變所帶來的影響,使輸出的時間同步信號具有很高的準確度和穩定度,真正復現了“UTC時間基準”。
7.支持搬鐘功能,內置蓄大容量鋰電池可連續3小時不間斷工作
內置大容量鋰電池,可在電池充滿電后且無接外接電源情況下能持續使用3小時,實現了裝置的高便攜性。同時,裝置本身具有高精度自守時功能,可輕松實現搬鐘功能。
8.采用外接天線、內置天線的冗余設計,優選外接天線,且含天線延時補償
提供高性能的GPS內置接收天線,在無外接天線的情況下裝置能夠迅速完成時鐘的鎖定,方便用戶在各種環境下進行測試。同時,通過設置天線的長度和高度,裝置能夠自動補償由于天線產生的延時,有效的減少了延時誤差。
9.可控同步/誤碼信號仿真輸出
模擬同步信號輸出功能,以測量被授時設備的響應特性,既可輸出正確的時間同步信號,又可輸出可控的異常時間同步信號。主要包括:輸出同步信號的時間及間隔可控制;輸出的PPS/PPM/PPH脈沖波形可控,包括脈沖電平、脈沖寬度等特性;輸出的IRIG系列時間報文特性及報文內容可控;輸出的網絡對時報文特性及內容可控。
10.同步/誤碼效果反饋檢測
在可控的模擬時間同步信號的作用下,進行被授時設備響應報文的監測分析研究,得到被授時設備的響應特性。
11.SV、GOOSE報文分析
測試前通過配置菜單,對SV和GOOSE的相關參數進行配置,可以對SV和GOOSE報文的相關特性進行測試,報文分析功能包括:SV傳輸延時、同步狀態、均勻度特性,GOOSE傳輸時延、開關量動作時間特性、心跳間隔等。
技術指標
3.1裝置基本參數
表1
| 項目 | 主要技術指標 |
| 衛星接收機 | L1 C/A碼 靈敏度:–160 dBm 定位時間(TTFF):冷啟動 < 1min 熱啟動 < 2s 1PPS時間準確度:優于 50ns |
| 顯示內容 | 北京時間(年、月、日、時、分、秒)、工作狀態、信號波形、測試結果等 |
| 時間基準信號輸入 | 北斗/GPS |
| 測試接口 | BNC接口(雙通道)、ST多模光纖接口(雙通道)、SFP網口 |
| 測試信號種類 | 1 PPS脈沖信號(TTL / RS485 / RS422 / RS232 / 空接點 / 光纖) IRIG-B(DC)時間碼(TTL / RS485 / RS422 / RS232 / 光纖) IRIG-B(AC)時間碼 串口時間報文(RS485 / RS422 / RS232 / 光纖) PTP / NTP / SNTP網絡時間報文 SV、GOOSE報文分析 |
| 測試項目 | 測量:脈沖信號寬度、秒準時沿的時間準確度、時間準確度標準差、上升沿時間、信號幅值、交流信號調制比等 解析:IRIG-B時間碼、串口時間報文、PTP / NTP / SNTP網絡時間報文、SV / GOOSE報文分析 |
| 測試分辨率 | 2ns |
| 輸出信號 | 1 PPS脈沖信號(TTL / RS485 / RS422 / 空接點 / 光纖) IRIG-B(DC)時間碼(RS485 / RS422 / 光纖) IRIG-B(AC)時間碼 串口時間報文(RS232 ) PTP / NTP / SNTP網絡時間報文 |
| 自守時穩定度 | 優于50 ns/h |
| 平均時間 | 不小于50000h |
| 功率消耗 | ≤ 30W |
| 工作環境 | 工作溫度:-10℃ ~ +50℃ 濕度:5% ~ 95% 不結露 |
| 電磁兼容性 | 達到Ⅲ級標準 |
| 電源 | 外接電源:AC 220V 內置電池:可持續供電3小時 |


