GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術的時鐘同步裝置。它利用GPS衛星信號來精確計算出當前時間，并將時間信號同步到設備中，以保證設備的時鐘準確無誤。GPS時鐘模塊已廣泛應用于通訊、航空、鐵路、電力等領域，是許多行業的重要核心設備之一。

　　原理是利用GPS衛星的高精度時間信號對設備時鐘進行同步，從而使設備內部時鐘與GPS衛星的時間信號保持同步。GPS信號經過接收機接收后，經過解碼和計算，可以獲得衛星的位置、時間、速度等信息，其中時間信息精度可以達到微秒級。GPS時鐘模塊利用這樣的時間信息來同步設備內部時鐘，實現高精度的時間同步。

　　組成主要由天線、接收機、時鐘芯片和控制單元等幾部分組成。天線用于接收GPS衛星信號，并把信號傳遞給接收機；接收機對信號進行解碼和計算，并將時間數據傳遞給時鐘芯片；時鐘芯片將時間數據轉化為電信號，并對設備時鐘進行同步；控制單元對模塊進行管理和控制，包括設置、校時、監測等操作。

　　GPS時鐘模塊有許多優點。首先，它具有高精度、高穩定性、高可靠性的特點，能夠實現微秒級的時間同步，并且不受天氣、環境等因素的影響；其次，它的安裝和維護相對簡單，只需要對天線進行定位和對時鐘進行校時等操作，即可正常使用；最后，它的應用范圍廣泛，可以用于各種需要時間同步的環境中，例如通訊、航空、鐵路、電力等。

　　在實際應用中，GPS時鐘模塊已經被廣泛應用于許多領域。例如，網絡通訊中的時間同步就需要使用GPS時鐘模塊，以確保各設備之間的時間同步；航空領域中，機場、飛機等設備也需要使用GPS時鐘模塊以確保航班時間的準確性；鐵路領域中，GPS時鐘模塊可以用于鐵路信號設備的時鐘同步，保證列車正常行駛等等。

　　總之，GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術的高精度時鐘同步裝置，具有高精度、高穩定性和高可靠性等優點，并已廣泛應用于通訊、航空、鐵路、電力等領域。未來，隨著衛星技術和GPS技術的不斷進步，GPS時鐘模塊的應用將會更加廣泛，為各行業的發展提供更加可靠的時間同步服務。
在電力系統運行過程中，電網的運行狀態瞬息萬變，電網調度實行分層多級管理，調度管理中心遠離現場。為保證電網安全和經濟運行，各種以計算機技術和通信技術為基礎的自動化裝置被廣泛應用，如調度自動化系統、故障錄波裝置、微機繼電保護裝置、事件順序記錄裝置、變電站計算機監控系統、電能量計費系統、火電廠機組自動控制系統及輸煤、除灰、脫硫等控制裝置等。隨著電廠、變電站自動化水平的提高，電力系統對全站統一時鐘的要求愈來愈迫切，有了統一時鐘，既可實現全站各系統在統一時間基準下的運行監控，也可以通過各開關動作的先后順序來分析事故的原因及發展過程。

　　另外，各站往往有不同的裝置需要接收時鐘同步信號，其接口類型繁多，裝置的數量也不等，所以在實際應用中常感到衛星授時裝置的某些類型接口數量不夠或缺少某種類型的接口，其結果就是全站中有些裝置不能實現時鐘同步，或者需要再增加一臺甚至數臺衛星授時裝置，而這往往受到資金不足或沒有安裝位置等限制。

　　K系列授時設備是上海銳呈電氣有限公司根據電力系統現在的需要及將來的發展要求基礎上，開發的授時產品。產品結合美國 GPS、中國北斗、俄羅斯格羅娜絲等技術特點并考慮了各種關聯因素，實現了輸入多源頭(GPS、北斗、格羅娜絲、高精度守時、IRIG-B 碼基準等)、輸出多制式（TTL、空接點、IRIG-B、差分、串口、網絡、光纖等）、滿足多設備的要求，可為電力、國防、廣電、軌道交通、石油化工、航道水運、郵電電信及相關領域的系統中需要接收時間同步信號的裝置及系統提供高精度、高穩定、高安全，高可靠的時間基準信號。

　　同時，該裝置內嵌NTP-SERVER服務，以NTP/SNTP協議同步網絡中的計算機、服務器、DVR、控制器等設備，可以實現網絡時間統一。

　　授時設備的特點

　　1、采用 DSP（數字信號處理器）和 CPLD（復雜可編程大規模邏輯器件）完成實時、高速的信號處理（如擴展了“年”和“同步狀態標志”的 IRIG-B、網絡 NTP協議等）。

　　2、兩個獨立的網絡接口，支持 UDP主機點對點模式、廣播模式和組播模式，接收主機數量無限制。

　　3、網絡授時服務器，支持 NTP和 SNTP協議，網絡主機系統/設備無需額外編寫程序便可自動準確同步時間。

　　4、可同時為網絡內幾十萬臺客戶端、服務器、工作站提供時間服務。

　　5、支持WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/2012/WINDOWS7、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統及支持NTP協議的路由器、交換機、DVR、NVR、智能控制器等網絡設備。

　　6、衛星同步丟失后能夠連續、穩定、高精度地輸出與 GPS接收機原始秒脈沖同步的替代時、分、秒脈沖，并維持內部時鐘的準確性（即內部守時功能）。

　　7、輸出接口類型豐富：NTP網絡接口,RS232/RS422/RS485,IRIG-B直流偏置和交流調制信號，可選擇時間類型的時、分、秒脈沖和 TTL電平脈沖。

　　8、同時提供光耦 OC門和 RS485總線方式輸出脈沖。

　　9、提供裝置工作狀態告警接點輸出：失電告警、衛星同步丟失告警、裝置異常告警。

　　10、裝置內部無跳線和可調器件，波特率、頻率測量和 IRIG-B等相關參數均由軟件設置，方便了應用，并提高了裝置的可靠性。

　　11、串口和網絡接口均支持 net命令行方式的裝置工作參數設置。

　　12、具有很強的脈沖、串口、IRIG-B擴展能力，滿足高精度、大容量接口的擴展需要，并可為用戶提供定制服務。

　　13、GPS輸出接口擴展單元可選，以方便靈活地組成（組屏）各種需求的授時系統。

　　14、交、直流通用電源，可選擇±24VDC和±48VDC輸入。

　　授時設備的指標

　　1 電氣參數輸入電壓：  AC85－265V，DC100－280V交流頻率：  50Hz±5Hz

　　2 環境參數儲存溫度：  -25－+75℃運行溫度：  -20－+70℃（室內）

　　?    相對濕度：  <95%（不結露）大氣壓力：  86KPa－106KPa

　　?    運行環境：    無腐蝕性氣體及導電塵埃、無嚴重霉菌存在、無劇烈振動源

　　3 電磁兼容

　　4 結構尺寸 19 英寸、2U 機箱，寬 445mm 高 88.8mm 深 280mm

　　5 性能指標

　　?    MTBF： 平均*時間，優于 80000hour  MTTR： 平均維修時間，小于 30min，支持熱插拔

　　6  GPS授時設備接收天線

　　頻率：B1&L1；阻抗：50Ω；增益：42dB±2dB；（不含電纜）

　　噪聲系數：≤2.2dB；駐波比：≤2.0；極化方式：右旋極化；

　　外接電纜：RG-58/U連接器：BNC-J

　　防浪涌抗擾度性能：

　　工作溫度：-45℃～+85℃；  貯存溫度：-50℃～+90℃；濕度：結露，全防水；天線體積：φ106mm×121mm。

　　7  GPS/北斗信號接收器

　　靜態授時（用戶輸入位置）

　　單星授時

　　通道：192通道

　　授時精度：1PPS優于20nS（ 1σ）。內部電池：電池類型：鋰電池；電池壽命：≮25000h。

　　GPS接收器

　　接收頻率（GPS L1）：1575.42MHz（L1信號）。接收靈敏度：捕獲〈-160dBW，跟蹤〈-163dBW。

　　同時跟蹤：正常狀態下可同時跟蹤8～16顆GPS衛星；

　　裝置冷啟動時不小于4顆衛星；裝置熱啟動時不小于1顆衛星。

　　捕獲時間：裝置冷啟動時，〈2min；裝置熱啟動時，〈20s。

　　北斗接收器

　　接收頻率（BD2 B1 ）：1561.098±4MHz。

　　接收機靈敏度：-157.6dBW