СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ВРЕМЕНИ ПО ПРОВОДНОМУ РАДИОКАНАЛУ Российский патент 2009 года по МПК G04C13/00 

Изобретение относится к синхронизации часов по проводному радиоканалу и может быть использовано в изолированных системах единого времени, в которых осуществляется передача сигналов точного времени для синхронизации территориально разнесенных часов.

Известна «Система синхронизации часов по радиоканалу» (см. Патент РФ №2115946 от 26.10.1995 г., опубликован в БИ №20 от 20.07.1998 г.), содержащая группу ведущих часов, группу удаленных часов, центральные часы, спутниковую навигационную систему и линии связи.

Вышеуказанная система является наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе и поэтому выбрана в качестве прототипа. Недостатком системы является громоздкость конструкции, отсутствие возможности использовать ее совместно с персональным компьютером (ПК) через коммуникационные интерфейсы и получать сигналы точного времени по проводному радиоканалу.

Решаемой задачей является создание системы для получения сигналов точного времени по проводному радиоканалу в изолированных локальных вычислительных сетях с возможностью использования ее совместно с ПК через коммуникационные интерфейсы.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности показаний и синхронизации удаленных часов.

Для достижения поставленного технического результата в системе синхронизации времени по проводному радиоканалу, содержащей ведущие часы, группу удаленных часов, новым является то, что ведущие часы состоят из последовательно соединенных программного блока корректировки часов и блока хранения времени, выход которого соединен с группой удаленных часов через сетевой интерфейс, дополнительно введено устройство декодирования сигнала точного времени, состоящее из последовательно соединенных блока преобразования радиосигнала, приемника сигнала, программного блока выделения сигнала и устройства связи, выход которого через коммуникационный интерфейс соединен с программным блоком корректировки часов, первый вход блока преобразования радиосигнала соединен с радиоканалом посредством гальванической развязки, а второй вход - с источником опорного напряжения, второй вход программного блока выделения сигнала соединен с источником тактовой частоты.

Введение в систему синхронизации времени по проводному радиоканалу устройства декодирования сигнала точного времени позволяет расшифровать сигналы точного времени проводного радиовещания и передать значение точного времени ведущим часам.

На чертеже представлена блок-схема заявленной системы синхронизации часов по проводному радиоканалу.

Система содержит ведущие часы (ВЧ) 1, группу удаленных часов (УЧ1-УЧN) 2, устройство декодирования сигнала точного времени (УДСТВ) 3. Ведущие часы 1 состоят из последовательно соединенных программного блока корректировки часов (ПБКЧ) 4, блока хранения времени (БХВ) 5, выход которого соединен с группой удаленных часов 2 через сетевой интерфейс посредством блока передачи точного времени (БПТЧ) 6. Устройство декодирования сигнала точного времени 3 состоит из последовательно соединенных блока преобразования радиосигнала (БПР) 9, приемника сигнала (ПС) 10, программного блока выделения сигнала точного времени (ПБВС) 13 и устройства связи с каналом ввода-вывода (УСВВ) 14, выход которого через коммуникационный интерфейс соединен с программным блоком корректировки часов 4 посредством средства связи (СС) 7. Первый вход блока преобразования радиосигнала 9 соединен с проводным радиоканалом посредством гальванической развязки (СГР) 8, а второй вход - с источником опорного напряжения (ИОН) 11. Второй вход программного блока выделения сигнала точного времени 13 соединен с источником тактовой частоты (КР) 12.

Система работает следующим образом.

Сигнал точного времени по проводному радиоканалу поступает на вход гальванической развязки (ГР) 8, выполненной на базе оптрона. Далее с выхода ГР 8 сигнал поступает на вход блока преобразования радиосигнала 9, выполненного на базе компаратора, где сравнивается с сигналом источника опорного напряжения 11, представляющего собой делитель напряжения. После чего с выхода блока преобразования радиосигнала 9 сигнал поступает на вход приемника сигнала 10, являющегося портом микроконтроллера. Далее сигнал точного времени расшифровывается программным блоком выделения сигнала точного времени 13 по определенному алгоритму и синхронизируется опорными сигналами источника тактовой частоты 12 (кварцевый резонатор). После чего с выхода программного блока выделения сигнала точного времени 13 сигнал посредством устройства связи с каналом ввода-вывода 14 передается из устройства декодирования сигнала точного времени 3 в ведущие часы 1 через коммуникационный интерфейс (RS-232). Через блок средства связи 7 и устройства связи с каналом ввода-вывода 14 сигнал поступает на вход программного блока корректировки часов 4, где анализируется. Далее программный блок корректировки часов 4 выполняет операцию коррекции времени и передает это значение в блок хранения времени 5, с выхода которого это значение поступает группе удаленных часов 2 (УЧ1-УЧN) через блок передачи точного времени 6 (сетевой адаптер посредством протокола NTP). Таким образом, каждые удаленные часы УЧ1-УЧN (персональные компьютеры пользователей, сервера и др.) получают значения времени, привязанные к сигналам точного времени проводного радиовещания.

Средство гальванической развязки (ГР) 8 выполнено на базе оптрона CNY17-2, блок преобразования радиосигналов выполнен на базе компаратора МАХ903, в качестве приемника сигнала (ПС) 10 и программного блока (ПБВС) 13 используется микроконтроллер PIC серии 16F87. В качестве источника тактовой частоты используется кварцевый резонатор с частотой 20 МГц. Устройство связи с каналом ввода-вывода выполнено на базе микросхемы МАХ232, которая позволяет согласовывать сигналы микроконтроллера и интерфейса RS-232 персонального компьютера.

Был изготовлен опытный образец, который подтвердил работоспособность устройства.

Изобретение предназначено для использования в изолированных системах единого времени, в которых осуществляется передача сигналов точного времени для синхронизации территориально разнесенных часов. Изобретение направлено на повышение точности показаний и синхронизации удаленных часов. Этот результат обеспечивается за счет того, что система синхронизации часов по проводному радиоканалу содержит ведущие часы, группу удаленных часов. Согласно изобретению ведущие часы состоят из последовательно соединенных программного блока корректировки часов и блока хранения времени, выход которого соединен с группой удаленных часов через сетевой интерфейс. Кроме того, дополнительно введено устройство декодирования сигнала точного времени, состоящее из последовательно соединенных блока преобразования радиосигнала, приемника сигнала, программного блока выделения сигнала и устройства связи, выход которого через коммуникационный интерфейс соединен с программным блоком корректировки часов, первый вход блока преобразования радиосигнала соединен с радиоканалом посредством гальванической развязки, а второй вход - с источником опорного напряжения, второй вход программного блока выделения сигнала соединен с источником тактовой частоты. 1 ил.

Система синхронизации времени по проводному радиоканалу, содержащая ведущие часы, группу удаленных часов, отличающаяся тем, что ведущие часы состоят из последовательно соединенных программного блока корректировки часов и блока хранения времени, выход которого соединен с группой удаленных часов через сетевой интерфейс, дополнительно введено устройство декодирования сигнала точного времени, состоящее из последовательно соединенных блока преобразования радиосигнала, приемника сигнала, программного блока выделения сигнала и устройства связи, выход которого через коммуникационный интерфейс соединен с программным блоком корректировки часов, первый вход блока преобразования радиосигнала соединен с радиоканалом посредством гальванической развязки, а второй вход - с источником опорного напряжения, второй вход программного блока выделения сигнала соединен с источником тактовой частоты.