高精度時(shí)間基準(zhǔn)已經(jīng)成為通信、電力、廣播電視、安防監(jiān)控、工業(yè)控制等領(lǐng)域的基礎(chǔ)保障平臺(tái)之一。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可提供高精度、全天時(shí)、全天候的導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù)，授時(shí)性能優(yōu)異；高精度、低成本；安全可靠；全天候；覆蓋范圍廣。
GPS時(shí)鐘也是基于新型GPS高精度定位授時(shí)模塊開發(fā)的基礎(chǔ)型授時(shí)應(yīng)用產(chǎn)品。能夠按照用戶需求輸出符合規(guī)約的時(shí)間信息格式，從而完成同步授時(shí)服務(wù)。GPS時(shí)鐘主要分為兩類，一類是GPS授時(shí)儀，主要輸出時(shí)標(biāo)信息，包括1PPS及TOD信息；另外一類是GPS同步時(shí)鐘，后者輸出利用衛(wèi)星信號(hào)馴服OCXO或者銣鐘得到的高穩(wěn)定頻率信息，以及本地恢復(fù)的更平穩(wěn)的時(shí)標(biāo)信號(hào)。
GPS同步時(shí)鐘主要由以下幾部分組成：GPS/GNSS接收機(jī)，其中可以為GPS/GLONASS/BD/GALILEO等，高精度OCXO或銣鐘，本地同步校準(zhǔn)單元，測(cè)差單元，誤差處理及控制結(jié)構(gòu)，輸入輸出等幾部分。
其主要原理是通過GPS或其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)馴服晶振，從而實(shí)現(xiàn)高精度的頻率和時(shí)間信號(hào)輸出，是目前達(dá)到納秒級(jí)授時(shí)精度和穩(wěn)定度在1E12量級(jí)頻率輸出的有效方式。內(nèi)部還可以增加IRIG-B碼，DCF77碼，NTP時(shí)間服務(wù)器等單元。
電力自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)有眾多需與GPS時(shí)鐘同步的系統(tǒng)或裝置，如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障錄波器、微機(jī)保護(hù)裝置等。在確定GPS時(shí)鐘時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)這些系統(tǒng)分屬熱控、電氣、系統(tǒng)，如決定由DCS廠商提供的GPS時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步(目前通常做法)，則在DCS合同談判前，就應(yīng)進(jìn)行間的配合，確定時(shí)鐘信號(hào)接口的要求。(GPS時(shí)鐘一般可配置不同數(shù)量、型式的輸出模塊，如事先無法確定有關(guān)要求，則相應(yīng)合同條款應(yīng)留有可調(diào)整的余地。)
(2)各系統(tǒng)是否共用一套GPS時(shí)鐘裝置，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘接口配合的難易程度、系統(tǒng)所在地理位置等綜合考慮。各如對(duì)GPS時(shí)鐘信號(hào)接口型式或精度要求相差較大時(shí)，可各自配置GPS時(shí)鐘，這樣一可減少間的相互牽制，二可使各系統(tǒng)時(shí)鐘同步方案更易實(shí)現(xiàn)。另外，當(dāng)系統(tǒng)之間相距較遠(yuǎn)(例如化水處理車間、脫硫車間遠(yuǎn)離集控樓)時(shí)，為減少時(shí)鐘信號(hào)長(zhǎng)距離傳送時(shí)所受的電磁干擾，也可就地單設(shè)GPS時(shí)鐘。分設(shè)GPS時(shí)鐘也有利于減小時(shí)鐘故障所造成的影響。
(3)IRIG-B碼可靠性高、接口規(guī)范，如時(shí)鐘同步接口可選時(shí)，可優(yōu)先采用。但要注意的是，IRIG-B只是B類編碼的總稱，具體按編碼是否調(diào)制、有無CF和SBS等又分成多種(如IRIG-B000等)，故時(shí)鐘接收側(cè)應(yīng)配置相應(yīng)的解碼卡，否則無法達(dá)到準(zhǔn)確的時(shí)鐘同步。
(4)1PPS/1PPM脈沖并不傳送TOD信息，但其同步精度較高，故常用于SOE模件的時(shí)鐘同步。RS-232時(shí)間輸出雖然使用得較多，但因無標(biāo)準(zhǔn)格式，設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意確認(rèn)時(shí)鐘信號(hào)授、受雙方時(shí)鐘報(bào)文格式能否達(dá)成一致。
(5)火電廠內(nèi)的控制和信息系統(tǒng)雖已互連，但因各系統(tǒng)的時(shí)鐘同步協(xié)議可能不盡相同，故仍需分別接入GPS時(shí)鐘信號(hào)。即使是通過網(wǎng)橋相連的機(jī)組DCS和公用DCS，如果時(shí)鐘同步信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中有較大的時(shí)延，也應(yīng)考慮分別各自與GPS時(shí)鐘同步。
