時鐘同步系統(tǒng)概述及原理

隨著技術的不斷發(fā)展，企業(yè)信息系統(tǒng)日趨完善便捷，需要更多的網(wǎng)絡設備和服務器。為了統(tǒng)一管理，這些設備與服務器需要時間一致。然而每個設備都有自己的時鐘，在沒有同步手段的情況下，網(wǎng)絡中的所有設備和主機的時間差會越來越大。隨著各種網(wǎng)絡應用的不斷發(fā)展，需要在企業(yè)網(wǎng)中建立時間同步系統(tǒng)，對各級設備的時鐘進行校對，實現(xiàn)全網(wǎng)的時間同步，保障全網(wǎng)正常工作。其中，秒脈沖是利用GPS所輸出的每秒一個脈沖方式進行時間同步校準，獲得與世界標準時（UTC）同步的時間精度，上升沿時刻的誤差不大于1μs。

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子鐘安裝規(guī)范

a. NTP時間服務器、接口中心、等位于弱電中心機房內(nèi)，由機房設計統(tǒng)一考慮配置UPS電源和避雷接地系統(tǒng)。

b. 子鐘建議安裝高度：大廳安裝高度為4米，貴賓室、安裝高度為2.3米，其他公共區(qū)域安裝高度通常為3米，由于夾層較矮，需緊貼吊頂安裝。

c. 為減少干擾，強弱電線之間、電源與信號之間至少間隔1M以上。

d. 供電方式為每一個樓層都集中供電，統(tǒng)一從強電間引出一條電源線環(huán)繞整個樓層一周，向該樓層的所有子鐘供電。

e. NTP接收服務器的時間源通過網(wǎng)絡與路由器相連，路由器分出來的信號接口與子鐘連接，子鐘之間采用手拉手方式連接。

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時鐘同步系統(tǒng)

無線GPS時鐘目前市場上普遍使用的GPS時鐘是GPS子母數(shù)碼時鐘，即各個數(shù)碼子鐘需要用GPS母鐘來傳送標準時間信息。在使用的時候需要在室外合適位置架設GPS天線，在每臺數(shù)碼子鐘和GPS母鐘之間需要連接電纜，但是很多時候建筑物不具備室外架設天線條件，在母鐘和子鐘之間連接電纜也很麻煩。或者使搬鐘首先與系統(tǒng)的標準時鐘對準，然后使系統(tǒng)中的其他時針與搬鐘比對，實現(xiàn)系統(tǒng)其他時鐘與系統(tǒng)統(tǒng)一標準時鐘同步。

新研發(fā)的數(shù)碼時鐘不需要母鐘，也不需要架設天線，而是在子鐘內(nèi)部電路接收電信CDMA標準時間信號，溯源到UTC時間，即在任何可以使用電信CDMA手機的地方均可使用CDMA數(shù)碼時鐘顯示標準時間。具有傳統(tǒng)GPS子母鐘系統(tǒng)顯示標準時間的特點，同時克服了原GPS子母時鐘系統(tǒng)使用安裝受使用地點條件限制、成本高的弊端。采用了'智能學習算法'的GPS時鐘，在馴服晶振過程中能夠不斷'學習'晶振的運行特性，并將這些參數(shù)存入板載存儲器中。

該時鐘系統(tǒng)可用于于機場、醫(yī)院、電力、火車站、地鐵輕軌、廣播電視時鐘、體育館時鐘、車載時鐘、辦公大樓時鐘、酒店時鐘、學校時鐘等不同領域的公共場所。

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時鐘同步系統(tǒng)輸出及各種應用

1.1 GPS時鐘

全球定位系統(tǒng)由一組美國國fang部在1978年開始陸續(xù)發(fā)射的衛(wèi)xing所組成，共有24顆衛(wèi)xing運行在6個地心軌道平面內(nèi)，根據(jù)時間和地點，地球上可見的wei星數(shù)量一直在4顆至11顆之間變化。

GPS時鐘是一種接受GPS衛(wèi)xing發(fā)射的低功率無線電信號，通過計算得出GPS時間的接受裝置。為獲得準確的GPS時間，GPS時鐘必須先接受到至少4顆GPS衛(wèi)xing的信號，計算出自己所在的三維位置。互為倒數(shù)關系，兩者密不可分，時間標準的基礎是頻率標準，所以有人把晶體振蕩器叫'時基振蕩器'。在已經(jīng)得出具體位置后，GPS時鐘只要接受到1顆GPS衛(wèi)xing信號就能保證時鐘的走時準確性。

作為火電廠的標準時鐘，我們對GPS時鐘的基本要求是:至少能同時跟蹤8顆衛(wèi)行，有盡可能短的冷、熱啟動時間，配有后備電池，有高精度、可靈活配置的時鐘輸出信號。