b碼校時器的應用

如今電子技術日新月異的發展，時間同步得到了越來越重要的應用，B碼以實際優越性能，成為時統設備**的標準碼型，廣泛的應用到電信，電力，軍事等重要行業或者部門。

B碼簡介

IRIG是美國靶場儀器組的簡稱。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A、B、D、E、G、H。它們的主要差別是時間碼的幀速率不同，IRIG-B即為其中的B型碼。B型碼的時幀速率為1幀/s；可傳遞100位的信息。作為應用廣泛的時間碼，B型碼具用以下主要特點：攜帶信息量大，經譯碼后可獲得1、10、100、1000 c/s的脈沖信號和BCD編碼的時間信息及控制功能信息；高分辨率；調制后的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。

時間碼

為了便于傳遞，可用標準正弦波載頻進行幅度調制。標準正弦波載頻的頻率與碼元速率嚴格相關。B碼的標準正弦波載頻頻率為1KHz。同時，其正交過零點與所調制格式碼元的前沿相符合，標準的調制比為10比3。調制后的B碼通常稱IRIG-B（AC）碼，未經幅度調制的通常稱IRIG-B（DC）碼。

IRIG-B(DC)碼的接口通常采用TTL接口和RS422（V.11）接口。IRIG-B(AC)碼的接口采用平衡接口。IRIG-B(DC)碼的同步精度可達幾十納秒量級，IRIG-B(AC)碼的同步精度一般為10～20ms(微秒)。

IRIG—B格式

由于IRIG—B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，應用最為廣泛的是B碼。B碼的波形如圖一（附后）所示。

IRIG-B碼元識別

碼元：時間格式里的每個脈沖稱為碼元。碼元的“準時”（OnTime）參考點是其脈沖前沿，碼元的重復速率稱為碼元速率。B碼的碼元速率為100pps。

索引計數：每個碼元對應一個索引計數。兩個相鄰碼元前沿之間的時間間隔為索引計數間隔，B碼的索引計數間隔為10ms。索引計數在幀參考點處以“0”開始，以后每隔一個索引計數間隔增加1，直至這幀結束。B碼每幀的索引計數間隔為100個，直至這幀結束。B碼每幀的索引計數間隔為100個，索引計數數字從0～99。

位置識別標志：位置識別標志的寬度是對應時碼的索引計數間隔的0.8，B碼為8ms。位置識別標志P0的前沿在幀參考點（即PR）前一個索引計數間隔處，以后每十個碼元有一個位置識別標志，分別為P1、P2……，P9位置識別標志的重復速率為碼元速率的十分之一。B碼為10pps。

碼字：所有的時間格式都是脈寬碼。二進制“1”和“0”的脈寬分別為索引計數間隔的0.5和0.2。B碼的二進制“1”和“0”的脈寬分別為5ms和2ms。

參考標志：時幀的參考標志是由一個位置識別標志（P0）和相鄰的參考碼元（PR）組成。參考碼元的寬度為對應時碼索引計數間隔的0.8。B碼為8ms。時幀的“準時”參考點是參考碼元的前沿。

IRIG-B時幀

一個時間格式幀參考標志開始。由兩個相鄰幀參考標志間的所有碼元組成。時幀的重復速率為時幀速率，其周期為時幀周期。B碼的時幀速率為1個/秒，時幀周期為1秒。

IRIG-B時間編碼

年時間的二一十進制碼（BCD碼）：各個時間格式都含有年時間的二——十進制碼，時幀周期越短，信息位就越長。B碼為30位，其中天10位（從001到365或366），時6位，分7位，秒7位。時序為秒一分一時一天。位置在P0到P5之間。

天時間的純二進制秒碼（SBS碼）：A、B格式時間碼除了有年時間的BCD碼外，還有天時間的純二進制秒碼共17位，午夜為0秒，最大計數現86399秒時序，低位在前，高位在后。位置在P8～P0之間。

B碼的應用

隨著變電站自動化技術的發展，對變電站內時間的精確和統一提出了更高的要求。在這種對時方案中，每個變電站只安裝一個GPS接收裝置，利用RS422／485總線傳輸IRIG-B碼，保護裝置對IRIG-B碼解碼器后，來設置自己的時間。本文還詳細介紹了IRIG-B碼的概念和原理以及用CPLD實現IRIG-B碼解碼器的設計思想和實現方法。

IRIG-B碼時時方式簡化了回路設計，并且能夠可靠地提供精確的時間信息，必將在電力系統中得到廣泛的應用。

時間的精確和統一是變電站自動化系統的最基本要求。只有電力系統中的各種自動化設備(如故障錄波器、繼電保護裝置、RTU微機監控系統等)采用統一的時間基準，在發生事故時，才能根據故障錄波數據，以及各開關、斷路器動作的先后順序和準確時間，對事故的原因、過程進行準確分析。統一精確的時間是保證電力系統安全運行，提高運行水平的一個重要措施。全球定位系統(GPS)的出現為實現這些需求提供了可能。

基于GPS的對時方式有3種：1)脈沖對時方式；2)串行口對時方式3)IRIG-B時間編碼對時方式。脈沖對時和串行口對時各有優缺點，前者精度高但是無法直接提供時間信息，而后者對時精度比較低。IRIG-B碼對時方式兼顧了兩者的優點，是一種精度很高并且又含有絕對的精確時間信息的對時方式，采用IRIC-B碼對時，就不再需要現場總線的通信報文對時，也不再需要GPS輸出大量脈沖節點信號。

國家電網公司發布的技術規范中明確要求新投運的需要授時的變

電站自動化系統間隔層設備，原則上應采用IRIG-B碼(DC)方式實現對時。

一個變電站內配置一套時間同步系統，該時間同步系統可由一面或多面時鐘裝置屏組成。時問同步系統的結構可采用主從式或主備式結構。時間同步系統與被授時的繼電保護裝置之間采用EIA RS-422／485接口標準來傳輸IRIG-B(DC)碼信號。不同廠家的保護裝置僅需具EIA RS422／485接口的IRIG-B碼解碼器，即可接入變電站統一對時網絡。保護裝置內嵌IRIG-B碼解碼模塊，IRIG-B碼解碼模塊檢測出時間信息和對時脈沖，通過串口將時間信息直接下發到各個功能插件。各功能插件都直接從對時模塊引入對時脈沖。

時統設備簡介

時統系統的設備管理已有幾十年的歷史，在管理體制和管理制度等方面取得了一定進展。目前已經有了設備的綜合管理理念，并要求設備的綜合效能，設備狀態監測和故障診斷等科學手段已經廣泛應用。用計算機來管理靶場時統設備已逐步實施，新的設備管理模式也開始形成。

時統設備信息化管理系統使將計算機技術應用于靶場時統系統設備使用、維護、管理的整個過程。實施設備信息話管理將減小設備的故障率，降低設備的維修成本，提高設備的利用率和運行效率，在有限的資源配置中達到設備的最優化管理利用，從而提高操管人員的工作效率。

B碼時統設備簡介

SYN1610型B碼時統設備可接收北斗/GPS信號/ IRIG-B碼信號并與之同步，鎖相授時參考源可通過前面板按鍵選擇GPS、BD2或B碼任意一種作為參考源進行系統鎖相，并且輸出鎖相后的各種時間信息以及相應的定時信息。包括多路IRIG-B直流碼和交流碼輸出；串行時間及信息輸出；NTP網絡授時，PTP系統授時等，滿足多種時頻信號的需要。

B碼時統設備開機畫面圖

產品功能

1) 北斗信號接收、GPS信號、IRIG-B（DC）碼和IRIG-B(AC)碼接收自動四選一且優選接收GPS；

2) 輸出高精度的10MHz頻標信號；

3) 產生B碼（AC）及B碼（DC）；

4) 產生多種不同的時標脈沖；

5) 輸出多路定時信號；

6) 鎖存時間輸出模塊通過串口和網口分別將系統的時間戳信息送出；

7) NTP網絡授時功能；

8) PTP網絡授時功能；

產品特點

a) 高精密，全自動，無人值守，免維護，功耗小，可靠性高；

b) 內部頻率源具有馴服功能，無需對頻率源進行標校；

c) 穩定可靠的 IRIG-B直流碼和交流碼接收和解碼功能；

d) 主要信號的輸入輸出采用電氣隔離電路，抗干擾、抗損壞；

e) 輸出接口信號種類齊全，可根據用戶需要靈活配置輸出信號；

f) 寬工作溫度范圍，可長期連續穩定工作。

廠家簡介

西安同步電子科技有限公司坐落于陜西省西安市高新技術產業開發區，一直專注于時間頻率產品的研發、生產和銷售，為顧客提供端到端一站式專業化時頻同步系統解決方案。

公司由從事時頻行業數十年的多位老師傅帶隊，幾十名年輕優秀，銳意進取的工程師相輔助，組成了一支專業、優秀、銳意進取、高水平的設計開發團隊。憑借先進的技術、豐富的經驗和高度的工作熱情，滿足客戶個性化需求，為客戶創造長期的價值和潛在的增長；雄厚的科研實力在保證產品高技術含量的同時，還具有**的性能和**的可靠性。