【摘要】時鐘系統(tǒng)是一個大型標準計時系統(tǒng)，該系統(tǒng)的信號接收單元具有接收GPS、北斗衛(wèi)星標準時間信號的功能，為整個系統(tǒng)提供時間同步校對服務，消除計時系統(tǒng)的積累誤差，是一個高精度、高可靠性的時鐘系統(tǒng)。

1、概述

在信息化快速發(fā)展的今天，機場和火車站作為交通網(wǎng)中的重要節(jié)點，與廣大市民生活密切相關，擔負著快速運送大流量乘客、保證交通暢通的重任，而這就需要各個部門、各個系統(tǒng)的緊密配合。時鐘系統(tǒng)的設置為這種配合提供了一個基本保障。隨著機場和鐵路各公司提速戰(zhàn)略提高服務的實施，對整個交通運輸系統(tǒng)運營效率提出了更高的要求，而時鐘系統(tǒng)以它高可靠性、高精度性、高集成控制的特性，為各個機場、車站內(nèi)中心調(diào)度員、值班員、各個部門工作人員和廣大乘客提供統(tǒng)一的標準時間信息，同時為其他各個系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時間信號，使各機電系統(tǒng)的網(wǎng)絡設備與衛(wèi)星時鐘實時保持同步，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的時鐘基準，逐漸成為機場、鐵路站等各個交通現(xiàn)代化管理、監(jiān)測的重要技術手段之一。

2、系統(tǒng)設備構成

機場和鐵路時鐘系統(tǒng)由衛(wèi)星信號接收天線、NTP衛(wèi)星時鐘服務器（NTP網(wǎng)絡母鐘）、網(wǎng)絡交換機、NTP網(wǎng)絡子鐘、傳輸通道（網(wǎng)線）、管理軟件等組成。

2.1 衛(wèi)星信號接收天線

衛(wèi)星信號接收天線由衛(wèi)星蘑菇頭和適當長度天線組成，可向衛(wèi)星時鐘服務器（網(wǎng)絡母鐘）提供衛(wèi)星實時同步信號。

2.2 衛(wèi)星時鐘服務器（網(wǎng)絡母鐘）

時鐘系統(tǒng)中的衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘為雙機備份裝置，其中一個作為系統(tǒng)時間信號的主要來源，另一個作為整個時鐘系統(tǒng)的設備備份，以備緊急故障時使用。衛(wèi)星母鐘LCD顯示屏上可顯示年、月、日、時、分、秒時間信息和當前的衛(wèi)星顆數(shù)。時鐘系統(tǒng)由2臺高穩(wěn)衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘、GPS接收天線、天線支架、客戶端軟件等構成；

衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘的多路網(wǎng)絡接口可向機場和車站數(shù)字NTP網(wǎng)絡子鐘，也可同時向車站廣播系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、購票系統(tǒng)、檢票系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、停車收費管理系統(tǒng)、內(nèi)部調(diào)度通訊系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡等其他子系統(tǒng)的服務器提供標準時間信號。

2.3 NTP網(wǎng)絡子鐘

網(wǎng)絡子鐘（即時間同步顯示屏）安裝于機場或車站候車（機）室、售票廳、站臺、監(jiān)控室等需要顯示時間的場所。

網(wǎng)絡子鐘采用數(shù)字式�？娠@示時分、時分秒、年月日星期時分秒，可根據(jù)現(xiàn)場實際需求訂購，網(wǎng)絡子鐘自動發(fā)送時間同步信號請求，衛(wèi)星時鐘服務器（網(wǎng)絡母鐘）接收到子鐘請求后自動響應并實現(xiàn)時間同步工作。

網(wǎng)絡子鐘采用磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；超薄金屬外殼設計，靜電噴塑；年月日星期漢字自發(fā)光且與數(shù)字渾然一體。

2.4 傳輸通道

衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘與NTP網(wǎng)絡子鐘之間的傳輸通道可采用五類、六類網(wǎng)線進行管理通訊線，所有的設備均采用標準RJ45網(wǎng)口。

2.5 管理軟件

管理軟件可安裝在一臺高性能計算機上，通過網(wǎng)絡傳輸通道，實時監(jiān)控全站時鐘系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

管理軟件可查看本時鐘系統(tǒng)內(nèi)任何一臺網(wǎng)絡子鐘的運行狀況，可以對本時鐘系統(tǒng)內(nèi)任何一臺網(wǎng)絡子鐘進行必要的操作（校對、停止、復位、追時、時間設置等）。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可準確記錄故障時間和故障部位，能方便地查看維護提供準確數(shù)據(jù)等。

3、系統(tǒng)功能

時鐘系統(tǒng)基本功能如下:

3.1 同步校對

系統(tǒng)通過衛(wèi)星信號接收天線不間斷接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的時間碼及其相關代碼，并對接收到的數(shù)據(jù)進行分析，判斷這些數(shù)據(jù)是否真實可靠。如果數(shù)據(jù)可靠即被衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘采用，如果數(shù)據(jù)不可靠便放棄，下次繼續(xù)接收。

網(wǎng)絡子鐘是個獨立的顯示單元，可以脫離衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘單獨運行，同時又能主動請求衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘的標準時間信息，網(wǎng)絡母鐘對其實時校對。為了確保接收到的信息是真實的、可靠的，網(wǎng)絡母鐘對接收到的請求信息進行嚴格分析、判斷，排除干擾信息。

3.2 時間顯示及調(diào)整

數(shù)字式網(wǎng)絡子鐘時間采用“時分；時分秒；年月日星期”可選模式，調(diào)整時間時，網(wǎng)絡子鐘發(fā)出校準請求，衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘接收到請求后立即將精準時間信息發(fā)送出去對子鐘時間進行調(diào)整。

3.3 為其他系統(tǒng)提供時間信號

衛(wèi)星網(wǎng)絡母鐘設有多路NTP網(wǎng)絡接口（RJ45）,且每路網(wǎng)口具有獨立MAC地址相互物理隔離互不影響工作，能夠時刻準備為機場火車站及其他各個子系統(tǒng)提供時間同步信號。主要系統(tǒng)包括：通信傳輸系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、調(diào)度電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、ATS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)、AFC系統(tǒng)、EMCS系統(tǒng)等。

3.4 系統(tǒng)監(jiān)測功能

在控制中心設置對時鐘系統(tǒng)進行管理監(jiān)測計算機系統(tǒng)，具有自診斷功能，可進行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等。

中心內(nèi)管理計算機能夠檢測到子鐘設備的運行狀態(tài)信息，且對檢測到的故障狀態(tài)進行顯示，能實時、詳細地反應系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的狀態(tài)，并能對全系統(tǒng)時鐘進行點對點的控制（復位、停止、校對、追時等）。

系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠發(fā)出聲光報警，指示故障部位，對故障告警做同步傳輸，提供給值班室的工作人員，并進行故障記錄和打印等工作。

3.5 系統(tǒng)可擴展性

系統(tǒng)擴容時，中心的網(wǎng)絡母鐘可通過擴展設備對需求實時進行擴展，方便各個站點網(wǎng)絡子鐘的增設工作。

3.6 集散控制

系統(tǒng)采用集散控制功能，即分布式系統(tǒng)，中心網(wǎng)絡母鐘、網(wǎng)絡子鐘相互之間通過五類六類屏蔽網(wǎng)線方式連接，在整個系統(tǒng)中相對獨立，任何一部分發(fā)生故障都不會影響整個系統(tǒng)的運行。

4、系統(tǒng)配置原則

機場和鐵路火車站點的等級根據(jù)旅客最高聚散人數(shù)可分為小型站、中型站、大型站及特大站。

小型站因為客流量較小，所需設備數(shù)量不多，可采用小尺寸數(shù)字網(wǎng)絡子鐘即可；車站按旅客流向一般分為站前廣場、進站大廳、候車室、站臺、出站廳、售票廳、行李包廳等。網(wǎng)絡時鐘系統(tǒng)各個子鐘設置可按上述位置進行功能分區(qū)。

每個分區(qū)可考慮單獨供電，便于維護、檢修。系統(tǒng)接地統(tǒng)一接入車站綜合接地系統(tǒng)，接地電阻應小于1Ω。

系統(tǒng)機柜可安裝在通信機房內(nèi)，包括主備網(wǎng)絡母鐘、網(wǎng)絡交換機、UPS電源等。

子鐘的安裝方式及大小可根據(jù)安裝位置確定。通常大、中型站站點內(nèi)時鐘系統(tǒng)各個子鐘的尺寸及其安裝位置參考詳見表：

序號 安裝位置 型號規(guī)格 單位 數(shù)量

1 站前廣場 四面/單面塔鐘3.0m*3.0m 臺 1

2 進站大廳 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.2m*1.0m 臺 5

3 一層普通候車（機）室 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.0m*0.8m 臺 3

4 二層普通候車（機）室 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.0m*0.8m 臺 3

5 軟候車（機）室 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.0m*0.8m 臺 3

6 出站廳 雙面時分秒網(wǎng)絡子鐘0.8m*0.3m 臺 5

7 售票廳 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.0m*0.8m 臺 5

8 行李包廳 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.0m*0.8m 臺 3

9 一站臺 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.2m*1.0m 臺 5

10 二站臺 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.2m*1.0m 臺 5

11 三站臺 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.2m*1.0m 臺 5

12 四站臺 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘1.2m*1.0m 臺 5

13 各生產(chǎn)辦公室 日歷式數(shù)字網(wǎng)絡子鐘0.8m*0.3m 臺 8

5、系統(tǒng)總結

時鐘系統(tǒng)不僅方便企事業(yè)單位的精準計時，更能為他們大大提升工作效率，效率的提高意味著社會公共服務的改善，而企事業(yè)單位對時間的強烈關注，正是他們服務和效率意識的見證。

隨著各單位大數(shù)據(jù)建立，網(wǎng)絡設備與服務器數(shù)量不斷增加。網(wǎng)絡管理員在查看眾多網(wǎng)絡設備日志時，往往發(fā)現(xiàn)時間不一，即使手工設置時間，也會出現(xiàn)因時區(qū)或夏令時等因素造成時間誤差；有些二層交換機重啟后，時鐘會還原到初始值，需要重新設置時間。對于核心網(wǎng)絡設備和重要應用服務器而言，它們之間有時需要協(xié)同工作，因此時間的統(tǒng)一準確性、可靠性顯得尤為重要。

同時時鐘系統(tǒng)具有業(yè)界領先的環(huán)保性能，引領了都市綠色辦公風潮。隨著現(xiàn)代人生活節(jié)奏的不斷加快，網(wǎng)絡化的普及，對時間精準度的需求也是越來越高，尤其是當前的機場、鐵路（地鐵和火車站）、醫(yī)院、學校、政府機關、企事業(yè)單位等正好迎合了他們的需求，為他們解決實實在在的問題。