СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ВРЕМЕНИ ПО ПРОВОДНОМУ РАДИОКАНАЛУ
SYSTEM OF TIME SYNCHRONISATION BY WIRE RADIO CHANNEL

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.