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衛(wèi)星授時(shí)安全隔離裝置防護(hù)方案

董女士 ? 來源:jf_14190695 ? 作者:jf_14190695 ? 2024-04-10 16:03 ? 次閱讀

電力系統(tǒng)是國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施, 電力安全關(guān)系國計(jì)民生, 是國家安全的重要保障, 與政治安全、經(jīng)濟(jì)安全、 網(wǎng)絡(luò)安全、社會(huì)安全等諸多領(lǐng)域密切關(guān)聯(lián)。電網(wǎng)運(yùn)行情況瞬息萬變,為了在其發(fā)生事故時(shí)能夠及時(shí)得到處理,需要統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn),以保證調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、故障錄波、SOE等—系列變電站自動(dòng)化裝置運(yùn)行的準(zhǔn)確性。統(tǒng)一的全網(wǎng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)決定了這些裝置的正常運(yùn)行及其發(fā)揮的作用,因此,電網(wǎng)內(nèi)的變電站和調(diào)度中心需要建立專用的時(shí)間同步系統(tǒng),不斷提高時(shí)間同步系統(tǒng)的對時(shí)精度,以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

中華人民共和國公安部發(fā)布并于2021年8月1日開始實(shí)施的GA1800-2021 《電力系統(tǒng)治安反恐防范要求》明確規(guī)定:電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)的衛(wèi)星導(dǎo)航時(shí)間同步系統(tǒng)應(yīng)采取防干擾安全防護(hù)和隔離措施,具備常規(guī)電磁干擾信號(hào)入侵監(jiān)測和實(shí)時(shí)告警能力、衛(wèi)星信號(hào)拒止條件下高精度時(shí)間同步保持和干擾信號(hào)安全隔離能力,使用GPS為主授時(shí)的系統(tǒng)還應(yīng)具備使用北斗衛(wèi)星原位加固授權(quán)時(shí)防護(hù)與GPS 信號(hào)安全隔離能力。電力系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T1100.5-2019《電力系統(tǒng)的時(shí)間同步系統(tǒng) 第5部分:防欺騙和抗干擾技術(shù)要求》也對時(shí)間同步系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)抗干擾防欺騙提出明確要求。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星高度超過2萬公里,信號(hào)功率極低, 易受干擾、 攻擊和欺騙,復(fù)雜電磁環(huán)境(如太陽風(fēng)暴)、 惡劣天氣(如雷暴 、臺(tái)風(fēng))、 惡意攻擊(惡意干擾、欺騙)、 無意干擾信號(hào)(其它設(shè)備無意發(fā)射的電磁波)等均會(huì)干擾衛(wèi)星信號(hào)的正常接收,影響設(shè)備正常工作。

ZRGNR2000衛(wèi)星信號(hào)安全隔離裝置是山東正瑞針對上述衛(wèi)星信號(hào)安全防護(hù)要求開發(fā)的安全防護(hù)產(chǎn)品,可以高效提升電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置抗干擾、防欺騙能力。

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ZRGNR2000衛(wèi)星安全隔離裝置采用先進(jìn)的防欺騙抗干擾技術(shù),能夠有效檢測識(shí)別欺騙干擾信號(hào),并快速對異常信號(hào)進(jìn)行關(guān)斷、切換,消除欺騙干擾影響。ZRGNR2000內(nèi)置信號(hào)生成模塊,具備衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬功能,能夠自主產(chǎn)生安全可信的導(dǎo)航信號(hào),為后端授時(shí)設(shè)備提供可信不間斷授時(shí)。ZRGNR2000可通過原位加固的方式,幫助用戶實(shí)現(xiàn)授時(shí)安全防御,廣泛應(yīng)用于各精密授時(shí)行業(yè)的安全加固。

主要功能:

(1)衛(wèi)星接收功能:BDS B1I、GPS L1CA;

(2)干擾檢測及告警:檢測到底噪提高后及時(shí)告警;

(3)欺騙檢測及告警:判斷、識(shí)別欺騙信號(hào)并告警;

(4)饋線檢測及告警:實(shí)時(shí)檢測饋線是否存在開路、短路及損耗過大等異常情況并發(fā)出告警;

(5)饋線短路保護(hù)功能:饋線長期處于短路狀態(tài)時(shí),不損壞設(shè)備內(nèi)部器件;

(6)退出無礙:失電或故障時(shí),衛(wèi)星信號(hào)正常通過,不影響后級(jí)設(shè)備運(yùn)行;

(7)無縫轉(zhuǎn)換:生成信號(hào)可實(shí)現(xiàn)輸入GPS信號(hào)、輸出BDS信號(hào)或輸入BDS信號(hào)、輸出GPS信號(hào)的無縫轉(zhuǎn)換,原授時(shí)系統(tǒng)無感知;

(8)同步保持:生成信號(hào)可對天與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)保持同步,為后端設(shè)備提供高精度授時(shí)信號(hào);

(9)拒止維持:衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)拒止時(shí),自主為現(xiàn)有BDS/GPS授時(shí)系統(tǒng)提供不中斷的授時(shí)服務(wù);

(10)頻點(diǎn)隔離:及時(shí)將欺騙、干擾信號(hào)(GPS欺騙、GPS壓制干擾、BDS欺騙、BDS壓制干擾等)隔離,保證生成信號(hào)不受影響;

(11)雙重工作模式:同時(shí)支持關(guān)斷式與生成式兩種工作模式,滿足不同場景要求,可通過web界面靈活配置;

(12)遠(yuǎn)程監(jiān)控:遠(yuǎn)程 Web 界面監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),設(shè)置工作參數(shù);

(13)告警指示:指示燈包括電源狀態(tài)指示、授時(shí)狀態(tài)指示、PPS狀態(tài)指示、北斗天線故障指示、北斗信號(hào)通斷指示、北斗信號(hào)生成狀態(tài)指示、北斗信號(hào)干擾指示、北斗信號(hào)欺騙指示、GPS天線故障指示、GPS信號(hào)通斷指示、GPS信號(hào)生成狀態(tài)指示、GPS信號(hào)干擾指示、GPS信號(hào)欺騙指示;

(14)告警接點(diǎn)控制:通過OC門輸出裝置失電告警、裝置輸入信號(hào)/模塊異常告警、輸出BDS信號(hào)狀態(tài)、輸出GPS信號(hào)狀態(tài);

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性能指標(biāo)

表1 安全隔離裝置性能指標(biāo)

項(xiàng)目 指標(biāo)
工作頻段 GPS L1、BDS B1
輸出頻段 GPS L1、BDS B1
時(shí)頻信號(hào)輸出 支持1PPS、10MHz輸入/輸出選配
信號(hào)功率 -130dBm至-90dBm
干擾檢測及告警 底噪聲升高10dB時(shí),2秒鐘內(nèi)發(fā)出干擾告警
欺騙檢測及告警 能夠判斷、識(shí)別欺騙信號(hào);
接收到欺騙信號(hào)后,輸出欺騙告警信息的時(shí)間小于 15s;
欺騙消失后,輸出欺騙消失指示信息的時(shí)間小于30s
防欺騙性能 防轉(zhuǎn)發(fā)式、生成式、入侵式欺騙
生成信號(hào)授時(shí)精度 同步保持模式 100ns
拒止維持模式 6小時(shí)優(yōu)于500ns
射頻關(guān)斷隔離度 ≥70dB
電源 雙電源熱備,220V/110V交直流自適應(yīng),支持48V選配
工作溫度 -20°C~+60°C

適用范圍:

(1)適用于電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)、發(fā)電廠、變電站、集控站等所用時(shí)間同步裝置的衛(wèi)星信號(hào)抗干擾防欺騙功能原位加固。

(2)適用于金融、證券、通信、交通、智能制造、教育、醫(yī)療等行業(yè)時(shí)間服務(wù)器的衛(wèi)星信號(hào)抗干擾防欺騙功能原位加固。

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實(shí)施方案:

衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)安全隔離裝置接入BDS信號(hào)、GPS信號(hào)后,經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)安全隔離裝置處理后,輸出安全穩(wěn)定的衛(wèi)星信號(hào)到衛(wèi)星時(shí)間同步裝置上,從而確保整個(gè)授時(shí)系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)安全性。

通過web界面控制輸出信號(hào)為通斷模式時(shí),BDS輸出的信號(hào)是經(jīng)過通、斷控制的BDS輸入的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào),GPS輸出的信號(hào)是經(jīng)過通、斷控制的GPS輸入的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)。

通過web界面控制輸出信號(hào)為生成模式時(shí),BDS輸出的信號(hào)是生成的BDS導(dǎo)航信號(hào),GPS輸出的信號(hào)是生成的GPS導(dǎo)航信號(hào)。

BDS天線和GPS天線線纜盡量使用相同型號(hào)、相同長度,避免二者功率相差太大影響防欺騙抗干擾性能。

如果BDS/GPS輸入信號(hào)需要使用功分器分為多路,使用多臺(tái)安全隔離裝置/接收機(jī)時(shí),功分器必須使用無源功分器。如果使用有源功分器,需要確認(rèn)功分的信號(hào)功率、信噪比是否相同,否則會(huì)影響安全隔離裝置的性能。

審核編輯 黃宇

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