一種基于LABVIEW FPGA應(yīng)用的IRIG-B碼解碼方法

傅 磊

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱 150036)

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一種基于LABVIEW FPGA應(yīng)用的IRIG-B碼解碼方法

傅 磊

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱 150036)

針對當(dāng)前電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的IRIG-B時間碼,在由衛(wèi)星同步時鐘設(shè)備和LABVIEW實時控制器構(gòu)成的測試平臺上,采用基于LABVIEW FPGA模塊的開發(fā)工具,給出了一種IRIG-B(DC)碼的軟件解碼方法。試驗證明:該方法能夠正確接收IRIG-B(DC)碼脈沖并解析成準(zhǔn)確的時間,并為基于IRIG-B(DC)碼的電力系統(tǒng)的時間同步提供實施基礎(chǔ)。

時間同步;實時控制器;IRIG-B;解碼;衛(wèi)星同步時鐘

時鐘同步是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障診斷的關(guān)鍵技術(shù),對系統(tǒng)的故障定位和分析起著重要的作用,因此時鐘同步是十分必要的。國家電網(wǎng)公司在“關(guān)于加強(qiáng)電力二次系統(tǒng)時鐘管理的通知”中明確表示電力二次系統(tǒng)的對時方式原則上采用IRIG-B(DC)碼方式[1-4]。其優(yōu)勢在于:時間同步環(huán)節(jié)簡單,延遲時間短;精度高,小于1 μs;構(gòu)建容易,利用單片機(jī)、微處理器、FPGA、CPLD等均可實現(xiàn),并具有較高的時效性和準(zhǔn)確性,能夠滿足電力二次系統(tǒng)對時間精度的要求。因此,在當(dāng)前的電力二次系統(tǒng)中,IRIG-B(DC)碼成為一種流行的時間同步方式[5-7]。基于此,本文論述一種IRIG-B(DC)碼的解碼方法,根據(jù)IRIG-B碼的時間幀構(gòu)成格式特征,利用衛(wèi)星同步時鐘設(shè)備的IRIG-B TTL輸出接口,通過美國NI公司的CompactRIO實時控制器的FPGA模塊和數(shù)字輸入模塊NI9401,及FPGA編程實現(xiàn)了IRIG-B(DC)時間碼的解碼。

1 IRIG-B(DC)解碼測試平臺

IRIG-B(DC)碼解碼測試系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 IRIG-B(DC)碼解碼測試系統(tǒng)

Fig.1 IRIG-B (DC) code decoding test system

采用某廠商生產(chǎn)的衛(wèi)星同步時鐘設(shè)備K805,該設(shè)備提供NTP/SNTP信號、脈沖信號、IRIG-B信號或RS232、RS485時間報文等時間信息信號輸出,可滿足不同設(shè)備的時間同步接口要求。……