基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置的制作方法

本发明涉及卫星授时，特别涉及一种基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置。

背景技术：

1、当前，在电网系统中存在数以亿计的计量设备处于稳定运行状态，其中，时钟的准确性和可靠性对实施电价市场改革和分时电价政策、提升台区运营管理水平等至关重要。然而，对于大量台区内计量设备，缺乏有效时间量值传递手段，例如老版的电能表通过窄带载波通讯或485总线等在线读取电能表时间，并通过在线广播方式进行绝对时间校准，但由于窄带载波等通信媒介的通讯带宽和通讯质量限制，校准的时间准确度在分钟量级，时间校准的精度较差且成功率较低。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，主要目的在于解决现有技术中电网的计量设备缺乏有效时间量值传递手段，时间校准的精度较差且成功率较低的技术问题。

2、本发明提供了一种基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，包括：共视比对单元、信号接收和计算单元、通信单元和驯服压控晶振；

3、所述通信单元与所述共视比对单元通信连接，所述通信单元用于接收参考时钟发送的参考共视数据，并将所述参考共视数据发送至所述共视比对单元；

4、所述驯服压控晶振的输出端与所述信号接收和计算单元连接，所述驯服压控晶振用于向所述信号接收和计算单元输出频率信号；

5、所述信号接收和计算单元与所述共视比对单元交互连接，所述信号接收和计算单元用于接收北斗卫星信号，基于所述北斗卫星信号和所述频率信号生成原始观测量，并发送至所述共视比对单元；

6、所述信号接收和计算单元基于所述频率信号，计算所述信号接收和计算单元产生的第一时间标准信号，与基于所述频率信号分频产生的第二时间标准信号之间的时间偏差，并发送至所述共视比对单元；

7、所述共视比对单元基于所述参考共视数据、所述原始观测量和所述时间偏差进行共视对比，生成相位调制量和频率偏差调整量，将所述相位调制量转换为控制指令发送至所述信号接收和计算单元，并将所述频率偏差调整量转换为电压信号传递至所述驯服压控晶振，以实现所述驯服压控晶振与所述参考时钟同步。

8、可选地，所述信号接收和计算单元包括北斗模块、时差测量电路和分频电路；

9、所述驯服压控晶振的输出端分别与所述北斗模块的输入端、所述时差测量电路的第一输入端和所述分频电路的第一输入端连接，用于输出所述频率信号；

10、所述北斗模块的第一输出端与所述共视比对单元的第一输入端连接，所述北斗模块的第二输出端与所述时差测量电路的第二输入端连接，所述北斗模块用于接收北斗卫星信号，并基于所述频率信号和所述北斗卫星信号生成原始观测量发送至所述共视比对单元，所述北斗模块产生所述第一时间标准信号发送至所述时差测量电路；

11、所述分频电路的第二输入端与所述共视比对单元的第一输出端连接，所述分频电路的输出端与所述时差测量电路的第三输入端连接，所述分频电路基于所述频率信号生成所述第二时间标准信号并发送至所述时差测量电路，所述分频电路还用于接收所述控制指令；

12、所述时差测量电路的输出端与所述共视比对单元的第二输入端连接，用于基于所述频率信号，计算所述第一时间标准信号与所述第二时间标准信号之间的时间偏差，并将所述时间偏差发送至所述共视比对单元。

13、可选地，所述信号接收和计算单元还包括北斗天线，所述北斗天线与所述北斗模块连接，用于接收所述北斗卫星信号并将所述北斗卫星信号发送至所述北斗模块。

14、可选地，所述基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置还包括数模转换单元，所述数模转换单元分别与所述共视比对单元的第二输出端和所述驯服压控晶振的输入端连接，所述共视比对单元将所述频率偏差调整量通过所述数模转换单元转换为电压信号发送至所述驯服压控晶振。

15、可选地，所述北斗模块上连接有时间信息输出接口。

16、可选地，所述驯服压控晶振连接有频率信号输出接口、时间标准信号输入接口和时间标准信号输出接口。

17、可选地，所述通信单元包括4g通信模块，所述4g通信模块分别与所述参考时钟和所述共视比对单元通信连接，用于接收所述参考时钟发送的参考共视数据，并将所述参考共视数据发送至所述共视比对单元。

18、可选地，所述共视比对单元包括arm处理器。

19、可选地，所述基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置还包括供电单元，所述供电单元分别与所述共视比对单元、所述信号接收和计算单元、所述通信单元和所述驯服压控晶振连接，用于进行供电。

20、可选地，所述频率信号的频率为10mhz。

21、本发明提供的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，基于北斗共视对晶振的驯服精度较高，并且装置整体体积小，能耗低，制作成本低；利用共视比对单元实现与参考时钟和北斗卫星系统双向比对，提升时间校准的准确度与可靠性；驯服压控晶振能够根据共视比对结果对频率信号进行频率调整，保持与参考时钟的同步，使得装置能够自动适应频率变化，提供稳定的时钟信号输出；设置有通信单元能够实现在线计量，提高了计量精度。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

23、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，包括：共视比对单元、信号接收和计算单元、通信单元和驯服压控晶振；

2.根据权利要求1所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述信号接收和计算单元包括北斗模块、时差测量电路和分频电路；

3.根据权利要求2所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述信号接收和计算单元还包括北斗天线，所述北斗天线与所述北斗模块连接，用于接收所述北斗卫星信号并将所述北斗卫星信号发送至所述北斗模块。

4.根据权利要求2所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置还包括数模转换单元，所述数模转换单元分别与所述共视比对单元的第二输出端和所述驯服压控晶振的输入端连接，所述共视比对单元将所述频率偏差调整量通过所述数模转换单元转换为电压信号发送至所述驯服压控晶振。

5.根据权利要求2所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述北斗模块上连接有时间信息输出接口。

6.根据权利要求2所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述驯服压控晶振连接有频率信号输出接口、时间标准信号输入接口和时间标准信号输出接口。

7.根据权利要求1所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述通信单元包括4g通信模块，所述4g通信模块分别与所述参考时钟和所述共视比对单元通信连接，用于接收所述参考时钟发送的参考共视数据，并将所述参考共视数据发送至所述共视比对单元。

8.根据权利要求1所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述共视比对单元包括arm处理器。

9.根据权利要求1所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置还包括供电单元，所述供电单元分别与所述共视比对单元、所述信号接收和计算单元、所述通信单元和所述驯服压控晶振连接，用于进行供电。

10.根据权利要求1所述的基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，其特征在于，所述频率信号的频率为10mhz。

技术总结本发明公开了一种基于北斗共视驯服晶振的标准时钟装置，包括共视比对单元、信号接收和计算单元、通信单元和驯服压控晶振，通信单元接收参考共视数据；驯服压控晶振输出频率信号；信号接收和计算单元接收北斗卫星信号，并基于频率信号生成原始观测量；信号接收和计算单元基于频率信号，计算第一时间标准信号和第二时间标准信号之间的时间偏差；共视比对单元基于参考共视数据、原始观测量和时间偏差进行共视对比，通过相位调制量转换为控制指令发送至信号接收和计算单元，并将频率偏差调整量转换为电压信号传递至驯服压控晶振以实现驯服压控晶振与参考时钟同步。本发明提供的装置体积小，能耗低，制作成本低，提升了时间校准的准确度与可靠性。技术研发人员：要文波,程瑛颖,吴华,刘型志,谢广成,王思韡,邹波,万树伟,陈文礼,曾妍,王蕊,杨芾藜,苏宇,黄志勇,谭芸昊,何珉,马明辉,彭鹏,刘畅,黄可受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司营销服务中心技术研发日：技术公布日：2024/1/15