本發(fā)明涉及一種手持式時間同步測試儀，屬電力測試設備技術領域。

背景技術：
電力系統(tǒng)時間同步的準確性是保障電力系統(tǒng)運行控制和故障分析的重要基礎條件，其核心功能是為暫態(tài)、動態(tài)、穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集和電網(wǎng)故障分析提供時間同步服務。智能變電站電網(wǎng)技術已成為未來電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。智能變電站的基本特征為一次設備智能化、二次設備網(wǎng)絡化、運行管理自動化等。在智能變電站中，電力系統(tǒng)一次狀態(tài)的采集由分布式設備完成，而某些二次設備(例如保護裝置)需要同一時刻的數(shù)據(jù)，因此要求分布式設備在一個統(tǒng)一的時鐘網(wǎng)絡下同步工作。隨著電力系統(tǒng)對時間同步要求的提高，時間測試儀必須具有時間測量、可控同步信號輸出、時間數(shù)據(jù)分析并告警、自動解析IEC61850/104規(guī)約告警報文等功能，同時也應該具備各種類型的輸入輸出接口以適應絕大部分時鐘設備的測試需要。在現(xiàn)有的測試條件下，存在測試設備多、操作復雜、設備昂貴、測試手段不夠全面、測試結果過于主觀等不足，因此研究一套能夠便捷、高效測試的時間同步測試裝置迫在眉睫。對提高智能變電站基礎理論研究水平、保障智能變電站可靠運行具有重要意義。在目前常規(guī)和智能變電站中，使用的時間同步測試儀如中元華電、成都府河等廠家的產(chǎn)品不具備自動判斷信號、脈沖寬度、信號碼元是否異常并自動報表告警，完成一鍵式告警等功能；不支持IEC61850/104規(guī)約，不支持自動解析被授時設備上送的告警報文，不支持本地告警信號解析和報表的生成。公開號CN201247292公開了一種便攜式時間同步測試儀，該測試儀包括信號前置處理單元、輸入緩沖單元、B碼解碼單元、規(guī)約接收檢驗單元、主控單元、測量單元、輸出單元和人機界面單元。但B碼解碼單元缺乏使接受的信號與標準信號進行對比自動判斷檢測設備(被授時設備或授時設備)信號、脈沖寬度、信號碼元是否異常并完成一鍵式告警、自動解析被授時設備上送報文等功能。現(xiàn)有的常規(guī)時間同步測試系統(tǒng)中，測試界面顯示和反饋各信號波形圖，不直觀且要求測試人員必須熟知各對時信號和對時方式的結構和原理，如NTP/SNTP對時工作模式、PPM/PPH/PPS脈沖信號、IRIG-B碼(AC/DC)時間頻率信號波形等特征，了解主時鐘及被授時設備輸入輸出接口方式包括串行接口報文RS-232，RS-422/485,IRIG-B碼等，被授時設備的對時方式；對測試人員的要求很高。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是，根據(jù)現(xiàn)有的時間同步測試儀存在的問題，本發(fā)明提供一種基于IEC61850手持式時間同步測試系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是，本發(fā)明手持式時間同步測試儀,包括信號前置處理單元、PPS/PPM/PPH脈沖信號解碼單元、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時間信號解碼單元、RS232/485時間頻率信號解碼單元、被授時設備告警信息解碼單元、規(guī)約接收檢驗單元、主控單元、測量單元、可控同步信號輸出(可模擬授時設備信號輸出)單元、報文自動解析單元和人機界面單元。信號前置處理單元的輸出端分別連接至主控單元、測量單元、規(guī)約接收檢驗單元、PPS/PPM/PPH脈沖信號、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時間信號解碼單元和RS232/485時間頻率信號解碼單元、被授時設備告警信息解碼單元的輸入端；所述主控單元、測量單元、規(guī)約接收檢驗單元和脈沖信號、時間頻率信號解碼單元、被授時設備告警信息解碼單元、可控同步信號輸出單元、報文自動解析單元均連接到總線上，并通過人機界面與主控單元交互連接；所述規(guī)約接收檢驗單元為接收串口數(shù)據(jù)并將其進行解碼的單元，PPS/PPM/PPH脈沖信號、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時間信號解碼單元及RS232/485時間頻率信號解碼單元接收串口數(shù)據(jù)、脈沖信號、時間頻率信號數(shù)據(jù)并將其進行解碼，被授時設備告警信息解碼單元接收脈沖信號并將其進行解碼自動驗證授時設備的對時方式，報文自動解析單元接收串口數(shù)據(jù)、脈沖信號、時間頻率信號數(shù)據(jù)并將其進行解碼編譯，測量單元包括數(shù)據(jù)比對單元和幀頭辨識測量單元，數(shù)據(jù)比對單元為完成串口數(shù)據(jù)或脈沖信號、時間頻率信號數(shù)據(jù)比對的單元，幀頭辨識測量單元為完成串口數(shù)據(jù)或脈沖信號、時間頻率信號數(shù)據(jù)的時間精度測量的單元。本發(fā)明手持式時間同步測試儀內置精密授時型GPS，以及GPS馴服的銣原子鐘或恒溫晶振，可以復現(xiàn)高精度UTC時間及產(chǎn)生高精度的時鐘，并作為測試基準。本發(fā)明手持式時間同步測試儀具有高精度時間信號測量，因為本發(fā)明用于測量授時設備的信號質量，主要有PPS/PPM/PPH準確度，脈沖寬度測量，支持單次或連續(xù)測量；IRIG系列時間報文準確度、信號幅值與調制比測量，抖動測試；IRIG系列時間報文聯(lián)系記錄及分析；PTP及NTP/SNTP同步準確度測量。本發(fā)明手持式時間同步測試儀能夠實現(xiàn)可控同步信號輸出：模擬授時設備的時間信號輸出，以測量被授時設備的響應特性。既可輸出正確的時間同步信號，又可輸出可控的異常時間同步信號，主要包括輸出同步信號的時間可控制，支撐手動控制和自動控制；輸出IRIG系列時間報文特性及報文內容可控；輸入網(wǎng)絡對時報文特性及內容可控；輸出同步信號類型可自動切換，自動驗證二次設備對時方式。本發(fā)明手持式時間同步測試儀采用一鍵式誤碼信號自動告警：自動判斷信號電壓、脈沖寬度、信號碼元是否異常并自動生成報表，完成一鍵式告警功能；本測試儀從被授時設備的參數(shù)獲取、響應特性、授時設備的對時方式、告警信息自動解析和測試報告的自動生成全部由裝置自動完成。本發(fā)明手持式時間同步測試儀對被授時設備告警信息進行自動解析：支持IEC61850/104規(guī)約，自動解析被授時設備上送的告警報文，本地完成告警信息解析和報表。本發(fā)明測試儀采用手持式結構設計：操作簡單方便、結構堅固耐用，體積及體重比目前同類時間測試裝置減少了50％以上，非常適合現(xiàn)場操作。本發(fā)明測試儀提供靈活的測試模式，滿足不同的測試環(huán)境；提供多種時間、時鐘測試接口，滿足實際工程驗收、維護等測試要求；本發(fā)明手持式時間同步測試系統(tǒng)采用一鍵式操作測試，本發(fā)明與現(xiàn)有技術比較的有益效果是，本發(fā)明采用一體化測量技術。儀器集時間頻率標準、數(shù)據(jù)測量計算比對、測試結果顯示保存輸出等功能于一體，可以完成的綜合測試項目包括PPS/PPM/PPH準確度、秒脈沖上升沿、串口數(shù)據(jù)準確度、脈沖信號準確度、IRIG系列時間報文準確度、串口規(guī)約格式正確性、PTP及NTP/SNTP同步準確度、串口對時報文發(fā)送延遲測量等測試。使用本發(fā)明進行測試，避免了傳統(tǒng)測量方式需多種儀器的連接、配合及繁瑣操作，為電力系統(tǒng)時間同步裝置的現(xiàn)場測試帶來了很大的方便。本發(fā)明實現(xiàn)了可控同步信號輸出，模擬授時設備的時間信號輸出，以測量被授時設備的串口方式和響應特性，測試串口數(shù)據(jù)準確度和串口規(guī)約格式正確性，并對于不同規(guī)約的串口時間數(shù)據(jù)采用了自適應解碼的技術，可輸出正確的時間同步信號，也可輸出可控的異常時間同步信號，輸出同步信號類型可自動切換，自動驗證被授時設備的對時方式。本發(fā)明測試儀測試方式簡捷直接。使用本發(fā)明進行各種性能測量，僅需將被側信號連接入儀器背板的信號輸入接口，然后在面板菜單上進行測試項目選擇，儀器將根據(jù)選擇自動切換測試項目，自動實現(xiàn)比對測量計算，并在液晶屏上顯示測試結果，根據(jù)需要可輸出測試數(shù)據(jù)。整個測試過程不需要人工讀取、比對、計算或處理數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)測試手段需借助測試人員的經(jīng)驗組合多種儀器、并需人工讀取、比對或處理數(shù)據(jù)的煩瑣過程，減少了因測試人員經(jīng)驗不同而可能產(chǎn)生的誤差。本發(fā)明適用于智能變電站的現(xiàn)場時間同步測試。附圖說明圖1是本發(fā)明手持式時間同步測試儀框圖。具體實施方式本發(fā)明手持式時間同步測試儀的原理如圖1所示。本實施例一種手持式時間同步測試儀,包括信號前置處理單元、PPS/PPM/PPH脈沖信號解碼單元、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時間信號解碼單元、RS232/485時間頻率信號解碼單元、被授時設備告警信息解碼單元、規(guī)約接收檢驗單元、主控單元、測量單元、可控同步信號輸出(可模擬授時設備信號輸出)單元、報文自動解析單元和人機界面單元。本實施例中的脈沖信號和被授時信號告警解碼單元是為了使接受的信號與標準信號進行對比自動判斷檢測設備(被授時設備或授時設備)信號、脈沖寬度、信號碼元是否異常并完成一鍵式告警、自動解析被授時設備上送報文等功能，而B碼解碼單元不具備此功能，只相當于時間同步測試裝置內部的一個信號處理單元。B碼信號與PPS/PPM/PPH脈沖信號解碼單元、IRIG-B(AC/DC)TTL/422時間信號解碼單元、RS232/485頻率信號解碼單元等不同在信號類型和接口方式不一樣，所以解碼方式也不一樣，而被授時設備告警信息解碼是針對變電站二次授時設備檢測開發(fā)的，之前的時間同步測試儀主要是對變電站主時鐘進行檢測而設計的。但現(xiàn)在變電站時間同步系統(tǒng)問題最多的是被授時二次設備對不上時，且原因很多，本實施例就是針對現(xiàn)場存在的這些實際情況而開發(fā)設計的，在保存對主時鐘檢測功能的基礎上增加了對被授時二次設備對時功能的檢測及原因分析。本發(fā)明實施例手持式時間同步測試儀具體測量方法如下：脈寬信號測量：脈沖寬度是以被測脈沖信號的上升沿作為計時開門信號,被測信號下降沿作為計時的關門信號,計時長度即脈沖寬度。串行數(shù)據(jù)報文準確度和起始位精度的測量:輸入的串行數(shù)據(jù)進入規(guī)約接收檢驗單元,該單元根據(jù)預設的規(guī)約比對判別輸入數(shù)據(jù)的規(guī)約形式,并解碼為標準串口規(guī)約數(shù)據(jù),送測量單元的數(shù)據(jù)比對單元與本機標準數(shù)據(jù)比較,并予以顯示,起始位時刻送測量單元幀頭識別測量功能模塊,以本鐘秒脈沖信號上升沿作為計時的開門信號,起始位時刻作為計時的關門信號,當開門信號到來時測量單元的計時模塊開始計時直到關門信號到來,計時長度即起始位精度。被授時設備同步對時功能測試：本裝置模擬授時設備輸出可切換的時間同步信號，測量被授時設備的串口方式和響應特性，自動驗證被授時設備的對時方式。