時(shí)鐘同步系統(tǒng)概述及原理

隨著技術(shù)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(luò)設(shè)備和服務(wù)器。為了統(tǒng)一管理，這些設(shè)備與服務(wù)器需要時(shí)間一致。然而每個(gè)設(shè)備都有自己的時(shí)鐘，在沒(méi)有同步手段的情況下，網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備和主機(jī)的時(shí)間差會(huì)越來(lái)越大。隨著各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷發(fā)展，需要在企業(yè)網(wǎng)中建立時(shí)間同步系統(tǒng)，對(duì)各級(jí)設(shè)備的時(shí)鐘進(jìn)行校對(duì)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的時(shí)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(gè)脈沖方式進(jìn)行時(shí)間同步校準(zhǔn)，獲得與世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（UTC）同步的時(shí)間精度，上升沿時(shí)刻的誤差不大于1μs。

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子鐘安裝規(guī)范

a. NTP時(shí)間服務(wù)器、接口中心、等位于弱電中心機(jī)房?jī)?nèi)，由機(jī)房設(shè)計(jì)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(qiáng)弱電線之間、電源與信號(hào)之間至少間隔1M以上。

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

e. NTP接收服務(wù)器的時(shí)間源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與路由器相連，路由器分出來(lái)的信號(hào)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(shí)鐘同步系統(tǒng)

無(wú)線GPS時(shí)鐘目前市場(chǎng)上普遍使用的GPS時(shí)鐘是GPS子母數(shù)碼時(shí)鐘，即各個(gè)數(shù)碼子鐘需要用GPS母鐘來(lái)傳送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息。在使用的時(shí)候需要在室外合適位置架設(shè)GPS天線，在每臺(tái)數(shù)碼子鐘和GPS母鐘之間需要連接電纜，但是很多時(shí)候建筑物不具備室外架設(shè)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)，然后使系統(tǒng)中的其他時(shí)針與搬鐘比對(duì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)其他時(shí)鐘與系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步。

新研發(fā)的數(shù)碼時(shí)鐘不需要母鐘，也不需要架設(shè)天線，而是在子鐘內(nèi)部電路接收電信CDMA標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，溯源到UTC時(shí)間，即在任何可以使用電信CDMA手機(jī)的地方均可使用CDMA數(shù)碼時(shí)鐘顯示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。具有傳統(tǒng)GPS子母鐘系統(tǒng)顯示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的特點(diǎn)，同時(shí)克服了原GPS子母時(shí)鐘系統(tǒng)使用安裝受使用地點(diǎn)條件限制、成本高的弊端。采用了'智能學(xué)習(xí)算法'的GPS時(shí)鐘，在馴服晶振過(guò)程中能夠不斷'學(xué)習(xí)'晶振的運(yùn)行特性，并將這些參數(shù)存入板載存儲(chǔ)器中。

該時(shí)鐘系統(tǒng)可用于于機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、電力、火車(chē)站、地鐵輕軌、廣播電視時(shí)鐘、體育館時(shí)鐘、車(chē)載時(shí)鐘、辦公大樓時(shí)鐘、酒店時(shí)鐘、學(xué)校時(shí)鐘等不同領(lǐng)域的公共場(chǎng)所。

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時(shí)鐘同步系統(tǒng)輸出及各種應(yīng)用

1.1 GPS時(shí)鐘

全球定位系統(tǒng)由一組美國(guó)國(guó)fang部在1978年開(kāi)始陸續(xù)發(fā)射的衛(wèi)xing所組成，共有24顆衛(wèi)xing運(yùn)行在6個(gè)地心軌道平面內(nèi)，根據(jù)時(shí)間和地點(diǎn)，地球上可見(jiàn)的wei星數(shù)量一直在4顆至11顆之間變化。

GPS時(shí)鐘是一種接受GPS衛(wèi)xing發(fā)射的低功率無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出GPS時(shí)間的接受裝置。為獲得準(zhǔn)確的GPS時(shí)間，GPS時(shí)鐘必須先接受到至少4顆GPS衛(wèi)xing的信號(hào)，計(jì)算出自己所在的三維位置?；榈箶?shù)關(guān)系，兩者密不可分，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是頻率標(biāo)準(zhǔn)，所以有人把晶體振蕩器叫'時(shí)基振蕩器'。在已經(jīng)得出具體位置后，GPS時(shí)鐘只要接受到1顆GPS衛(wèi)xing信號(hào)就能保證時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確性。

作為火電廠的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，我們對(duì)GPS時(shí)鐘的基本要求是:至少能同時(shí)跟蹤8顆衛(wèi)行，有盡可能短的冷、熱啟動(dòng)時(shí)間，配有后備電池，有高精度、可靈活配置的時(shí)鐘輸出信號(hào)。