定时检测

2024-07-12

定时检测（精选7篇）

定时检测篇1

0 引言

正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM) 技术具有抗多径能力强、频谱利用率高和支持大容量信息传输等优点[1],是第4代地面移动通信的核心技术[2],可用于移动卫星通信或无人机数据链系统。在多径衰落信道下,OFDM传输信号通常存在由信道多径时延引入的符号间干扰( Inter-Symbol Interference,ISI)[3]。在接收解调之前,需要通过符号定时同步确定接收OFDM符号的起始位置。常用的基于前导的符号定时同步方法主要有S&C方法[4]、Minn方法[5]、Park方法[6]和Ren算法[7]等。

针对传统定时同步方法性能较差的问题,本文提出了一种基于2 段重复结构前导的OFDM定时同步检测方法,并推导其在多径衰落信道下的检测概率性能评估方法。其中,所提出的定时同步检测方法采用一种基于加权差分相关的OFDM定时估计方法计算定时度量,并使用经过评估的门限对具有双脉冲峰值特点的定时度量进行检测。结果表明,通过联合仿真与分析,所提出的检测方法能够准确地评估与设置多径信道下OFDM定时同步的检测性能与检测门限。

1 OFDM系统模型

在OFDM通信系统中,将高速串行输入的数据流经过串并变换得到低速并行的子数据流,并通过子载波映射得到Ns路并行子数据流{Xk}[8]。其中,每路子数据流的信息速率降低为输入数据流的1 / Ns,符号周期扩展为输入数据流的Ns倍。然后,通过逆傅里叶变换( IFFT) 将Ns路子数据流{Xk}调制到Ns个并行且相互正交的子载波上,其结果经过并串变换后得到OFDM符号。为了减小多径信道引入的符号间干扰( Inter-Symbol Interference,ISI) ,在每个OFDM符号前添加其末尾Ng个样值作为循环前缀。因此,OFDM基带传输信号xn表示为[9]:

式中,Ns为IFFT/FFT的大小( 一般取2 的整数次幂) ; Xk( 0≤k≤Ns- 1) 为第k个子载波上调制的数据信息; Ng为OFDM符号的循环前缀个数。

OFDM传输信号经历多径衰落信道后,通常存在由信道引入的符号定时偏差与载波频率偏差,故OFDM基带接收信号r( n) 可表示为[10]:

式中,ε 为未知的符号定时偏差; v为以子载波间隔归一化的载波频率偏差; w( n) 为独立同分布的复高斯过程; h( m) 为信道脉冲响应; L为信道的多径数。在接收机解调之前,需要首先对接收信号进行定时同步,检测接收前导的起始位置。下面设计一种适用于具有重复结构前导的定时同步检测方法。

2 OFDM定时同步的检测设计

2. 1 OFDM定时同步检测方法

常用的基于2 段重复结构前导的定时同步算法如S&C算法,通过差分相关长度为Ns/2 的前后2 段接收信号获取定时度量,并用于定时同步检测。在多径衰落信道下,其定时度量有多个峰值,导致定时同步的正确检测概率较低。

下面提出一种基于双峰值定时度量的OFDM定时检测方法。对于采用2 段重复结构前导的OFDM通信系统,在接收机中,首先采用长度为Ns/2的前导数据段与接收信号共轭相关可以消除接收前导的调制信息。然后,利用2. 2 节所述的基于加权相关的定时估计方法将得到只有2 个峰值的定时度量,且2 个峰值之间距离Ns/2 个样值,分别对应接收前导中2 个相同数据段的起始位置。该方法的检测流程如图1 所示,具体步骤如下:

① 检测系统初始化: 设采样位置计数器d = 0;初始化长度为Ns/2 的先进先出存储器( FIFO) ,用于存储格式为Rfifo= { bsyn,d} 的数据,其中bsyn表示位置d的定时度量是否超过设定检测门限 λ。

② 定时检测判断: d = d + 1,对Ns/2 个数据处理根据2. 2 节所述定时估计算法计算定时度量M( d) 。比较M( d) 与检测门限 λ: 当M( d) ≥λ,bsyn=1,否则bsyn= 0。

③ 缓存定时度量信息: 将Rfifo= { bsyn,d} 存入FIFO中,当FIFO中的信息总数NM= Ns/2 时,从FIFO读出数据Rfifo( d - Ns/2) ,否则返回步骤②。

④ 比较Rfifo( d - Ns/2) 和Rfifo( d) 是否满足: bsyn( d - Ns/2) = bsyn( d) = 1。满足则认为d - Ns/2 为检测到的前导符号起始位置: ^ε= d - Ns/2,否则返回步骤②。

2. 2 基于加权相关的定时估计方法

在上述定时检测方法中,步骤②计算定时度量M1( d) 采用一种基于加权相关的定时估计方法。在极坐标下,设已知前导表示为,接收信号表示为r( n + d) = Ar( n + d)·exp{ jθr( n + d)} 。首先将接收信号数据段与已知前导cn共轭相乘,

然后,将序列r0( n,d) 以间隔m( m = 1,…,M0) 计算差分相关,得到M0个差分相关值,

式中,Ns/2 - m为求和项的数目; M0为可调参数。当M0= 1 时,差分相关值p( 1,d) 可以直接用于计算定时度量; 当M0> 1 时,M0个差分相关值p( m,d)对于定时度量的影响不同,可以对其进行加权求和计算相关函数P( d) 。当最大差分间隔M0取值较小时,采用平均加权,即系数为1 /M0。

最后,用数据段的能量

对P( d) 归一化,得到基于加权相关的归一化定时度量M( d) ,表示为:

上述定时估计方法( 方法1) 需要实时计算较为复杂的相关函数。实现中可以采用下面2 种简化的定时估计方法: ① 方法2: 设已知前导cn的幅值为Acn= 1,则式( 3) 可以仅通过加法实现; ② 方法3: 设接收信号r( n) 和已知前导cn的幅值为Ar( n + d)=Acn= 1,可以仅通过加法、移位寄存来计算相关函数P( d) 。本文建议采用较好地折中了估计性能与计算复杂度的估计方法2。

3 定时检测的性能

在2. 1 节所述检测方法中,检测门限 λ 的设置需要满足系统的检测概率与虚警概率。检测概率PD定义为在接收前导的起始位置定时度量值超过检测门限的概率。虚警概率PF定义为在前导起始位置之外定时度量值超过检测门限的概率。式( 4)中差分相关值p( m,d) 的统计分布特性较为复杂,检测概率与虚警概率难以用理论公式分析。下面设计一种联合分析与仿真的性能评估方法。

3. 1 定时检测性能分析

定时度量的2 个脉冲峰值相距Ns/2 个样值,其检测点分别为 ε 和 ε + Ns/2。在定时检测流程中,假设各检测点统计独立,检测概率PD表示为:

分析2. 1 节中所提出的双峰值定时检测方法可知,虚警概率可由以下4 种情况统计获得:

① 样值点 ε 与 ε - Ns/2 处定时度量值均超过检测门限,则虚警概率表示为:

②样值点ε+Ns/2与ε+Ns处定时度量值均超过检测门限,则虚警概率表示为:

③ 样值点 ε + l与 ε + l + Ns/2 处定时度量值均超过检测门限,l∈[1,L]表示第l条多径信道,则虚警概率表示为:

④ 样值点d与d + Ns/2 处的定时度量值均超过检测门限,则虚警概率表示为:

式中,S = { ε - Ns/2,ε,ε + Ns/2,ε + l} 表示以上3 种虚警情况以及正确检测情况下的样值位置,D ={ 1,…,Ms× N} 表示1 帧数据的样值位置,Ms表示1 帧数据包含的OFDM符号数,N = Ns+ Ng。

综上4 种情况可得虚警概率PF为:

式中,NF= Ms× N - 1 为虚警情况下的样值总数。

上述概率表达式中的PF1、PF2、PF3、PF4以及PD1、PD2均可以通过仿真获得。下面结合所分析的检测概率与虚警概率,通过仿真考察所设计的OFDM定时检测方法的性能。

3. 2 定时检测性能仿真

在OFDM通信系统中,设子载波数Ns= 256,用户有效子载波数Nu= 180,循环前缀个数Ng= 24,信号带宽为Bw= 3 MHz,子载波间隔为 Δf = 15 k Hz,载波频偏v = 3. 4Δf。系统采用具有2 段重复结构的块状前导符号。仿真采用多径数为L =8 的瑞利衰落信道,每径的延时 τi为0、2、4、…、14 个采样,信道具有指数功率延迟特性,即对于路径增益Ai有: E{ Ai2} = e- ( i /4),其中i表示第i条多径,0≤i≤L -1。

图2 为不同信噪比下采用3 种不同OFDM定时估计方法进行双峰值定时检测的接收机工作特性( Receiver Operating Characteristic,ROC) 曲线。可以发现3 种方法中方法1 与方法2 较为接近,方法3较差; SNR = 10 d B时的ROC性能明显优于SNR =5 d B的性能。在信噪比为SNR = 5 d B时,采用定时估计方法1 与方法2 进行定时检测,虚警概率PF分别为3. 118 × 10- 5和6. 208 × 10- 5,对应的漏警概率Pmd分别为6. 699 × 10- 4和8. 698 × 10- 4。当信噪比为SNR = 10 d B时,虚警概率PF分别为1. 038× 10- 5和1. 591 × 10- 5,对应的漏警概率为Pmd分别为1. 133 × 10- 4和1. 6 × 10- 4。可以发现方法2 的性能相对于方法1 的性能损失较小,较好地折中了检测性能与计算复杂度。

图3 为不同检测门限 λ 下定时检测的检测概率PD与虚警概率PF。根据图2 中所获得的虚警概率PF与漏警概率Pmd,即可得到满足性能要求的检测门限。当SNR =5 d B,在采用定时估计方法1 和方法2 进行定时检测时,虚警概率PF分别为3. 118 ×10- 5和6.208 ×10- 5,对应的检测门限 λ 分别为0.048和0.099。

4 结束语

本文在多径衰落信道下提出了一种基于2 段重复结构前导的OFDM定时同步检测及其性能评估方法。在接收机中,通过基于加权差分相关的定时估计方法计算双峰值定时度量,当且仅当固定距离的双峰值均超过检测门限时,定时检测成功,即判断第一个峰值的位置为OFDM前导符号的起始位置。在定时检测过程中,利用所提出的检测性能评估方法计算不同检测门限下检测概率和虚警概率,并结合不同信噪比下的接收机工作特性曲线设置满足系统性能要求的检测门限。联合仿真与分析结果表明,所提出的OFDM定时同步检测方法能够准确地评估定时同步的检测性能,并设置合理的检测门限,为OFDM系统接收机设计提供依据。

摘要：针对多径信道下传统定时同步方法性能较差的问题,提出一种基于2段重复结构前导的OFDM定时同步检测方法。利用一种基于差分相关的定时估计算法获取OFDM接收信号的定时度量,并根据所设计的检测性能评估方法设置满足系统检测概率与虚警概率要求的检测门限,对定时度量的具有2个脉冲峰值进行门限检测获得定时同步。结果表明,在多径信道下,所提出的检测方法通过联合仿真与分析能够准确地评估与设置OFDM定时同步的检测性能与门限,并且具有较低的计算复杂度。

关键词：OFDM,定时估计,检测门限,多径信道

参考文献

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定时检测篇2

关键词：变电站,自动化系统,时间同步,GPS,授时装置,时标,检测,测试

0 引言

卫星信号异地时间同步方式,因其技术先进、成熟、不受气候影响、不占用电力信道、不完全依赖远动协议,在电力系统内应用广泛。全球定位系统(GPS)授时装置作为变电站二次设备的时钟信号可选来源之一,通常被自动化系统作为主选时钟源对站内主系统和子系统的二次设备进行授时,以满足对异地和本地变电站智能电子设备(IED)之间的时间同步越来越高的要求[1,2]。

针对自动化系统和设备的时间同步,目前尚没有电力系统专用的国家标准或行业标准[3]。国内为了检测变电站GPS授时装置的准确性,通常采用对其输出信号进行时频检测的方式[3,4,5,6]。该方式存在2个明显的不足:①该方式为随机检测或抽检方式,不易确定检测时刻的时间值;②不易确定输出信号携带的时间编码信息的正确性。因此,时频检测的方式只能检测GPS授时装置的部分能力。本文在时频检测的基础上提出了“给定检测时刻时标”(即实时定时标)的检测方法。

1 时频检测方法

变电站GPS授时装置有3类常用输出信号[7,8,9,10,11],如图1所示。

GPS授时装置时频检测的连接方式见图2。可采用标准时钟信号源和示波器,实现对GPS授时装置的时频检测。并且在检测开始前,标准时钟信号源、GPS授时装置均已与GPS时间同步。

本文以标准时钟信号源输出1PPS信号、GPS授时装置各输出端口每秒输出一次信号为例,简述时频检测方法的原理。图3为图2中示波器的显示示意图,表示GPS授时装置各输出信号与基准1PPS信号之间的偏差。

1.1 准确性检测

准确性检测通常是在标准时钟信号源和GPS授时装置均与GPS同步的情况下,检测GPS授时装置输出信号与GPS同步对时脉冲之间的偏差。

任选2个1PPS标准对时脉冲(如图3中Tm,Tn时间的对时脉冲上升沿),可以检测出GPS授时装置脉冲输出上升沿、串行报文起始沿、IRIG-B编码起始时刻与1PPS脉冲上升沿之间的偏差,分别为Δt1,Δt2,Δt3和Δt1′,Δt2′,Δt3′。

1.2 稳定性检测

稳定性检测主要是检测授时装置内部时钟源的准确性和稳定性[12],保障授时装置在GPS信号丢失后的一段时间内,其输出信号仍能满足要求。该检测的起始条件为:在标准时钟信号源和GPS授时装置均与GPS同步的情况下,同时断开GPS同步信号(通常采用同时断开GPS天线的方式)。

按照1.1节的方式,根据Tm和Tn(见图3)间隔时间长短的不同,检测GPS授时装置在内部时钟源守时状态下输出信号的稳定性及准确性,即标准时钟源与GPS授时装置内部时钟源之间的频率比对检测。

2 定时标检测方法

根据第1节对时频检测方法的叙述,可见针对GPS同步状态下的GPS授时装置输出信号检测存在以下不足:①作为基准信号的标准时钟源对时脉冲(除非采用分脉冲(1PPM)或时脉冲(1PPH)),其实时时刻的时间值不易确认;②不易确认IRIG-B码信号的时间编码信息正确性;③无法检测串行编码时间信息的正确性。本文提出的定时标检测方法主要采用与GPS时标同步的可控时标信号源实现,如图4所示。

可控时标信号源有2种输出信号:①面板锁定显示的GPS时刻输出与GPS对时脉冲上升沿实时同步的LPPS信号(TTL电平方式)。②根据LPPS信号触发时刻,延时输出DO。GPS授时装置输出信号的定时标检测方法如图5所示。该方法可实现输出信号的实时偏差检测、指定时刻串口时间信息检测、指定时刻IRIG-B编码帧时间信息检测,信号(除了DO)都将在示波器上反映。

2.1 实时偏差检测

实时偏差检测类似于上述时频检测方法的准确性检测方式,在可控时标信号源的面板显示Tc时刻,触发时标脉冲LPPS上升沿;通过示波器测得Δt1~Δt3,参见图3(b)和图5(b)。

2.2 IRIG-B时间编码检测

参见图5,以Tc时刻可控时标信号源触发的LPPS信号为基准,示波器将锁定显示Tc时刻后的编码波形“编码Tc”。依据IRIG-B标准对各编码(BCD格式)段的定义,可以检测GPS授时装置时间编码段传输是否与Tc时间值相等,以及检测输出信号编码格式与标准格式的相符程度。

2.3 串口时间信息检测

时间信息检测的设备连接方式如图5(a)所示。GPS授时装置的串口信号经通信转接口送入通用计算机通信口,可控时标信号源的开关量端口接至通信转接口。图5(b)为检测的信号时序示意图(其中ΔT的设置范围为0至大于1 s)。检测方式为:计算机正常接收GPS授时装置输出的串行报文;在检测时刻Tc,可控时标信号源以Tc时刻LPPS信号为基准,延时ΔT控制开关无源接点DO动作,断开串行口至计算机的通信回路;计算机最后接收的报文为“报文Tc”;“报文Tc”中的时间信息应该与Tc时间值相符。

3 检测方法验证

该检测方法的实验室验证,选用了一台某型号GPS授时装置为测试对象,主要测试工具为 Fluke190C双通道示波器、CT-GPS1时标信号模拟仪、RS-485/RS-232转换接口、通用计算机和串口工具软件。

GPS授时装置具有PPS脉冲输出(TTL电平方式)、19.2 kbit/s速率的RS-485串口报文输出、IRIG-B(DC)编码输出等端口;CT-GPS1信号模拟仪与GPS同步后,可锁定输出TTL电平的指定秒时刻GPS的PPS上升沿,以及同步输出一路直流固态继电器开关量(误差<0.01 ms)。

3.1 实时偏差检测验证

参照图5的连接方式,以CT-GPS1随机捕获的GPS的PPS信号上升沿LPPS为时标基准,分别测得GPS授时装置各输出信号的偏差Δt1,Δt2,Δt3,测试数据见表1。

3.2 IRIG-B时间编码检测验证

由于选用示波器的功能所限,授时装置IRIG-B码信息,主要是确认其分、秒信息的正确性。参照图5,用CT-GPS1的LPPS信号锁定IRIG-B编码波形,表2为编码读取结果。

3.3 串口时间信息检测验证

GPS授时装置报文长度为24字节,若以19.6 kbit/s速率、无校验位、1位起始位、1位停止位方式传输,报文输出耗时约需13 ms;表1已经得到了报文帧起始输出的实测滞后时间Δt2约为82 ms。

因此,采用CT-GPS1的固态继电器开关量输出口驱动小容量常规继电器,将常闭节点串接于GPS授时装置串口至RS-485/RS-232转换接口的通信回路,与LPPS锁定输出同步,常闭接点打开,断开通信回路;计算机通过串口工具软件得到“截止前一秒”的报文。参照图5的接线方式,实际数据结果如下:

1)2008-05-21 CT-GPS1显示3.44.38 PM

计算机最终显示: Γ2008:05:21:15:44:37 V(回车符)。

2)2008-5-21 CT-GPS1显示3.57.22 PM

计算机最终显示:01 32 30 30 38 3A 30 35 3A 30 31 3A 31 35 3A 35 37 3A 32 31 20 56 0D 0A。亦即:Γ2008:05:01:15:57:21 V(回车符)。

4 结语

本文提出的定时标检测方法,其技术思路与时频检测方式相结合,既可以检测变电站用GPS授时装置输出信号的准确性,也可以检测信号携带时间信息的正确性。可以较全面地反映变电站用GPS授时装置的性能,从而保障站用时钟源满足电网对二次设备时间同步的要求。

针对GPS授时装置与GPS同步状态下的输出信号,采用高精度GPS同步时标检测其实时同步偏差较为合适;针对GPS授时装置与GPS失步后的自身守时稳定性和准确性,由于GPS对时时标1PPS的稳定度并不是太高(约10-7~10-8),采用时频检测方式目前仍然较为合适。

参考文献

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定时检测篇3

2010和2011年中国航空工业通用飞机有限责任公司成功收购了航空发动机制造商Continental Motors公司和通用飞机制造商西锐公司。随着我国低空将逐步开放和经济的发展, 该公司生产的SR20/22飞机由于全复合材料机身先进技术和整机配降落伞的领先安全技术必然在中国市场上占有一席之地。西锐飞机发动机上所装备的是Continental Motors S-20和S-200系列磁电机, 磁电机是点火系统的关键部件, 磁电机的内定时和外定时直接影响发动机的安全和性能, 如果内外定时不准确, 将造成发动机的抖动、发动机功率损失等较为严重故障, 严重的情况下会造成发动机空中停车, 从而影响飞行安全。本文主要介绍该系列磁电机的内定时和外定时的方法。

1 磁电机原理简介

旋转磁铁带有两个磁极, 当磁铁旋转时, 磁铁的极性连续改变, 这样, 在磁电机线圈铁芯中产生交变的磁通。磁电机每转一圈, 磁通方向改变两次。当触点组件闭合时, 磁通的改变在磁电机线圈的初级绕阻中产生电流。通过线圈初级绕阻的电流在线圈周围产生电磁场。当触点组件断开时, 初级绕阻周围的电磁场突然消失, 这样在线圈的次级绕阻中就会产生一个高电压。这个高电压通过碳刷传到分电齿轮的分电臂, 再通过高压导线传到电嘴。

西锐发动机装备的磁电机型号为S6LSC-25, 该磁电机为大陆发动机公司生产的, 根据生产厂家关于型号的说明该磁电机为适用于6缸、左旋、短端盖、带冲击联轴器的单磁电机。

2 磁电机定时的目的和条件

(1) 磁电机定时的目的:

保证发动机在工作中, 当曲轴转到最有利的提前点火角度时, 电嘴获得最高的电压而产生强烈的电火花, 点燃混合气, 以使发动机发出最大功率。

(2) 磁电机定时要同时具备的四个条件:

1) 一号气缸的活塞位于压缩行程上死点前的提前点火角位置。

2) 磁电机的磁铁转子位于“E”间隙位置。

3) 凸轮的凸起正好使断电器触点打开。

4) 分电器的分电臂必须对准一号气缸的电桩。

3 磁电机内定时方法

(1) 拧松转子驱动轴端的螺帽, 将转子锁定工具 (11-8465) 放置在垫片下方, 将螺帽拧紧。将转子锁定工具上的调整螺钉拧松, 以使转子能自由转动。

(2) 按正常的转动方向转动磁铁转子直到分配齿轮的标记出现在观察窗的中央位置。向相反的方向转动直到磁铁转子到达中立位置。

(该磁电机的中立位置的定位是靠对磁铁转子的感觉来获得的。当转子转到分配齿轮的标记在观察窗口的中央位置时, 向后转动一点, 就能感觉到有一种拉力将转子拉到中立位置。)

(4) 将转子锁定工具上的调整螺钉拧松, 按正常方向转动, 直到指示器指向10° (即E间隙角) , 拧紧转子锁定工具上的调整螺钉。

(5) 使用定时灯E50, 调整断电器为刚好打开的位置。

(6) 将转子锁定工具上的调整螺钉拧松, 转动磁铁转子直到断电器的间隙最大。在这个位置拧紧转子锁定工具上的调整螺钉, 测量断电器间隙。间隙值应为0.018±0.006inch, 如果间隙值超过0.024inch, 则将拧松断电器的固定螺钉, 将间隙值调整为0.024inch, 如果间隙值低于0.012inch, 则将拧松断电器的固定螺钉, 将间隙值调整为0.012inch, 间隙调整完后, 转动磁铁转子测量E间隙角, 如果E间隙角低于6°或超过14°, 则更换断电器。

4 磁电机外定时

磁电机内定时保证了电咀能获得最高的电压而产生强烈的火花。磁电机外定时则是为了保证这个最强的火花正好产生在发动机的曲轴转到最有利的提前点火角

(1) 拆下1号气缸的电咀, 扳动螺旋桨找到压缩行程。

(2) 在1号气缸电嘴孔上安装活塞止动销。

(3) 按照螺旋桨正常旋转方向扳动螺旋桨直到活塞被止动销止动。

(4) 安装定时指示器E25或用胶布将数字量角器PRO360粘到螺旋桨桨叶上, 将角度设置为0°。

(5) 慢慢地反扳螺旋桨直到活塞被止动销止动。记下螺旋桨转过的角度。将螺旋桨转过的角度除以2, 在这个角度上活塞处于下死点的位置。这个角度对面的180°的位置上活塞处于上死点。

(6) 拆除活塞被止动销, 按正常方向将螺旋桨扳动至上死点位置, 将角度设置为0°, 反向扳动螺旋桨使数字量角器PRO360显示数值为最有利提前点火角位置 (24°) 。

(7) 准备好磁电机, 找到初断位置和分电臂对正一号缸分电桩的位置 (即准备工作) , 将磁电机装到发动机上, 先不固定死。

(8) 连接定时灯E50, 将两根红线分别接到左右磁电机外壳后部的接线柱上, 黑线接地。转动磁电机壳体, 直到灯刚刚亮, 拧紧磁电机固定螺帽。

(9) 复查定时的准确性和双磁的同步角, 把螺旋桨退回几度 (大约30°) , 再慢慢按正常旋转方向转动螺旋桨, 定时灯应在最有利提前点火角位置发亮, 同步角应小于1度。

5 结束语

磁电机的内定时与外定时是活塞式发动机维修中的重要工作, 定时的准确性会直接影响发动机的性能和安全, 掌握磁电机的基本工作原理以及内外定时的方法对于维护好发动机非常重要。该磁电机定时工作的难点在于内定时、外定时找上死点, 只有在工作中多总结经验才能准确熟练地掌握该项工作。

摘要：航空发动机的点火系统是航空发动机上最重要的系统, 在点火系统中磁电机是点火系统的关键部件, 磁电机的内定时和外定时直接影响发动机的安全和性能。本文主要介绍了Continental Motors S-20和S-200磁电机的基本原理、磁电机定时的目的和条件、内外定时的方法。

关键词：磁电机,内定时,外定时

参考文献

[1]CONTINENTAL MOTORS《S-20-200Series Magneto Service Support Manual》[1]CONTINENTAL MOTORS《S-20-200Series Magneto Service Support Manual》

[2]CIRRUS DESIGN CORPORATION CIRRUS DESIGN《SR22Maintenance Training Manual》[2]CIRRUS DESIGN CORPORATION CIRRUS DESIGN《SR22Maintenance Training Manual》

大楼综合定时(供给)系统篇4

时钟是产生尽可能高的频率准确度和频率稳定度的振荡源, 提供时间或频率的基准。目前所用的振荡源主要由以下几种:

1.1 原子钟

原子钟是世界上具有最高稳定度的振荡源, 常用于最高级别时钟基准源, 而且没有老化现象。依使用原子种类的不同, 而有氢钟、铯钟、铷钟等类别, 商用主要是铯钟与铷钟。

1.2 晶体钟

石英谐振器简称晶体, 是晶体振荡器的核心元件。晶体种体积小、重量轻、耗电少, 短期稳定度好, 价格也比较便宜。但长期稳定度和老化率比原子钟差。

1.3 GPS钟

GPS (全球定位系统) 是全天候的、基于高频无线电的卫星导航系统, 定时信号稳定可靠。GPS可以提供三维信息:经度、纬度及海拔高度, 还可提供速度与时间信息等。整个GPS系统包括三大部分:空间部分、地面部分与用户部分。

空间部分:有一群高度为20183KM的绕地球运转周期为12小时的卫星组成, 共有24颗卫星, 运行在6个环球轨道上;地面部分:包括一个主控中心与一些广泛分散的调节点。地面控制网跟踪这些卫星, 精确地控制它们的轨道, 并且间断性地校正天文数据及其它系统数据, 通过卫星传送给用户;用户部分:GPS接收机及其支撑设备。

2 大楼综合定时 (供给) 系统

BITS是大楼综合定时 (供给) 系统 (Building Integrated Timing Supply) 是为现代通信网上各种数字通信设备提供统一高质量时钟基准信号的设备。以BITS为核心的现代数字同步网, 成为整个通信楼内或通信区域内的专用定时供给发生器, 它能接受源自基准时钟信号的同步, 并滤除由于传输所带来的各种损伤, 重新产生高质量的定时信号并向楼内或区域内的所有被同步的数字设备提供各种定时信号。因其是专门设置的时钟系统, 从而能在各个通信楼内或通信区域内, 用一个时钟统一控制各种网的时钟 (传输、交换、接入等) 使得同步网成为脱离了各种网的一种支撑网, 解决了各种网的同步问题, 同时也有利于同步的监测、和管理。

3 大楼综合定时 (供给) 系统的性能特点

3.1 灵活配置, 适应不同级别

时钟单元即可为铷原子钟、又可为高稳晶体种, 能够灵活地进行不同时钟级别地配置, 还可以配置GPS接受系统, 用GPS信号做为基准时钟信号。适合不同级别地交换局用作专用定时供给系统。

3.2 采用GPS技术, 大大提高时钟源性能

GPS信号为实现精密的全球卫星同步提供了基础, 利用GPS接受系统可获取长期稳定度优良的信号;同时采用高性能的铷原子振荡器或优质高稳恒温晶体振荡器作为本地振荡器, 从本质上保证了输出频率的短期稳定度。将GPS信号的长期稳定度与铷原子钟和恒温晶体振荡器的短期稳定性相结合, 使铷原子钟拥有銫原子钟的指标, 使晶体种拥有铷原子钟的指标。GPS技术和铷原子钟的结合获得了最完美的时钟。

3.3 外基准源输入丰富

即可跟踪GPS, 又可跟踪外部的2048kbit/s等时钟信号, 当多输入源存在时, 智能选择最高精度的输入源使用。拥有可靠的防雷接口, 可以使输入端口不受雷击、高压和短路的影响。

3.4 灵活丰富的输出端口

既有2048KHz、2048kbit/s输出, 又可提供10MHz、5MHz、1MHz、64KHz、16KHz、8KHz等同步时钟信号输出。端口数量达480个, 适用于不同的负载。输出电路具有智能识别功能, 能自动判断输出接口的线路状态。

3.5 同步状态信息SSM

具备同步状态信息 (SSM) 功能, 通过同步状态信息字 (SSMB) 获取上游节点时钟质量, 选择质量最好的时钟源, 并向下游节点输出同步状态信息, 从而改善了同步网的稳定性与可靠性。

4 BITS设备在本地网的应用

本地同步网的结构设计如图, 全网共有6套BITS设备, 其中局站1跟踪省际的长途干线的基准时钟 (级别为LPR) , 也可以通过GPS板接收卫星信号与内部的铷钟板形成定时信号;局站2跟踪省际长途干线的基准时钟LPR, 也可以跟踪局站A的定时信号。其余各局站BITS跟踪局站1与2的定时信号。这样, 每个局站都可保证主备两路时钟, 正常情况下, BITS设备先以本身的GPS为参考, PRC和邻近LPR信号仅为紧急情况下的参考。

定时检测篇5

2011年12月14日晚20时20分, 江苏省扬州供电公司甘泉供电所值班室内突然响起了一阵急促的电话铃声, 电话是甘泉街道焦巷村井塘组的用户打来的:“我们这里连续3天一到晚上20时15分左右就没电了, 每天发生同样的故障, 令人百思不得其解, 请你们无论如何帮忙查找一下原因!”该供电所值班长张俊听后, 立即带领当晚抢修值班人员戴贵龙、耿恩阳赶往故障现场。

20时35分, 张俊等3人到达现场, 随即对井塘组的用电设备进行了检查, 发现该线路总剩余电流动作保护器能试送成功, 已经能够恢复供电, 但供电职工强烈的责任心促使其一查到底。张俊等仔细向用户了解事情的原由, 得知这3天来, 每到晚上20时15分保护器就跳闸, 且十分准时, 难道有人在同一时间故意搞破坏不成?于是, 抢修人员认真对该情况进行了分析, 并耐心地向周围用户询问, 有没有谁家里或企业使用了定时用电设备, 如路灯定时器等。经排查, 初步认定故障点很有可能就在某涂料厂。随即对该户进行仔细排查, 果然发现该户的水塔是定时上水的, 而且时间设定在20时10分。经深入检查, 确认是该厂电动机在定时“作祟”, 电动机只要投入运行5 min就开始发热、漏电, 造成短路接地而引起保护器跳闸, 更换电动机后问题得到了圆满解决。

周围的群众见故障得到了根除, 个个伸出了大拇指赞道:“供电职工本事还蛮大!”

定时自动收球装置篇6

数十年来, 设计人员对收球装置进行多次改进, 使得收球操作不断简化。但因受限于收球的工艺流程, 手工收球的操作方式却一直未发生变化。

对于拥有数万口油井的大油田, 在各井口及输油站都需要操作人员每日定时收球。这种工作方式极大制约油田自动化、数字化管理, 也不利于削减生产成本。

因此, 研发定时自动收球的装置就显得尤为迫切。

1 人工收球操作简介

人工收球工艺流程如图1所示。

每次操作人员收球时, 首先需要打开旁通管线的阀门, 而后依次关闭收球装置前后的两个阀门。在泄放收球装置段的压力后, 再加热化蜡。最后打开快开盲板, 将清蜡球取出。收球完毕后, 恢复工作状态时也同样需要繁琐的操作。

人工收球的方法缺陷显而易见:收球的操作繁琐、收球自动化程度极低、操作人员的劳动强度大;年复一年, 油田企业对此在人员与设备方面支出的生产费用巨大。

2 定时自动收球装置

定时自动收球的装置的研发成功克服了人工收球方法的缺陷与不足。

2.1 结构形式

定时自动收球的装置由收球筒、收球阀、集球箱和定时自动控制箱四部分组成。其主要结构如图2所示。

其中, 收球制阀为特制球阀。本装置充分利用球阀内球体的特性, 仅需通过有序控制球阀芯的转动方位, 便可将清蜡球取出管线。

2.2 工作原理

定时自动收球装置的工作原理较简单。

(1) 清蜡球由输油管线进入收球筒。经过加热, 化蜡使清蜡球自然降到收球筒的底部。

(2) 定时自动转动球阀阀芯180度, 使清蜡球滑入球阀的阀芯。

(3) 相隔数十秒后, 球阀阀芯自动回转180度, 使清蜡球滚入集球箱。

(4) 自动控制程序出现故障, 可以使用电控箱面板上设置的手动开关进行临时手工操作。

(5) 在一段时间之后, 操作人员移动并打开集球箱, 取出清蜡球。

此外, 可根据实际生产要求和现场条件, 确定集球箱的尺寸大小。

可以看出, 由于自动化程度高, 该装置的收球效率高;消除过去繁琐有序的操作工序、减轻操作人员的劳动强度。操作人员无需对输油管线及设备进行任何操作, 只需定期取出清蜡球即可;将每日定时进行繁琐的清理过程, 改变为在数日一次甚至更长时间进行一次。

3 现场试验与收用

2009年年初, 首台自动收球装置在长庆油田第二采油厂安装, 进行生产试验。当日, 所有参加试验的清蜡球都在其下游的增压点, 由该设备顺利回收。试验取得圆满成功。

随后, 首批定时自动收球装置投用于长庆油田第二采油厂。在近两个月的生产试运行中, 该型设备均安全高效运行, 未出现任何技术性故障。鉴于其操作简单、运行稳定可靠, 同时又能大量削减操作人员数目, 该批设备深受使用方好评。

目前, 定时自动收球技术被申请为国家专利。长庆油田公司正式决定全面推广使用。

4 结语

定时自动收装置结构简单、性能稳定可靠、自动化程度高。不但革新了收球工艺操作模式, 将操作人员从长年累月繁琐的手工收球操作解脱出来。同时大大减少油田与收球操作相关的人员配置数目, 符合油田企业减员增效的工作要求。若结合已研发的自动投球装置, 可实现从井场至增压站 (或接转站) 无人值守的数字化生产。进一步为油田自动化、数字化生产奠定基础。

相信定时自动收装置不仅会在长庆油田, 日后也会在国内其他大油田广泛使用, 为我国的原油生产发挥积极的作用。

注:1、收球筒外壳;2、接管、法兰;3、收球筒;4、大小头;5、收球法兰;6、电动收球阀体;7、电动收球阀芯;8、支腿;9、集球箱盖;10、集球筒;11、收球筒外壳门;12、清蜡球;13、控制箱;14、控制盘;15、电动头;16、集球箱滑道;17、集球箱轨道;18、轨道支撑;19、轨道转向柄。

摘要：定时自动收球装置是一种新型收球设备。该设备革新了传统的收球工艺操作。不仅降低操作员工的劳动强度, 也大幅削减与之相关的生产成本支出。因此该设备具有较好的市场前景。