gps標準時鐘系統

子母時鐘系統概述：

子母時鐘系統（簡稱時鐘系統），簡言之就是由一個母鐘和一群子鐘組成。在系統正常運行情況下，它一般通過422\485（或網絡）總線結構，由母鐘直接向各終端子鐘（或計算機網絡）發送標準時間信號。所以在子母時鐘系統里，所有幾十臺、幾百臺甚至幾千臺子鐘的顯示時間，以及計算機網絡系統時間，都是以母鐘發送的時間信號為基準的。

歷史：為實現較大范圍的時間同一性，子母鐘這樣的系統實際早已有之。只是由于技術受限，傳統的子母時鐘系統，僅僅實現了通過調整一個母鐘時間而調整整個系統內子鐘時間的便利，總體上還存在功能比較單一、母鐘自身精度不高的局限。

現在：隨著衛星時間同步技術日趨成熟，目前的子母時鐘系統，都已經采用衛星同步時鐘作為母鐘，其時間信息的精確性和穩定性達到了前所未有的高度。同時，由于其系統屬性向現代it信息技術領域的根本轉變，子母時鐘系統的授時范圍也進一步擴大。它的授時終端不但包括模擬指針式子鐘、數字式子鐘及led點陣式綜合圖形子鐘等時間顯示類子鐘，而且還包括計算機類智能化設施網絡，和其他需要精準時基的現代化信息控制設備。

技術概括：縱觀現代子母時鐘系統技術，可以概括以下幾個特點：

時鐘源時間信息無比精準、無比穩定；

在設備正常運行情況下，系統時間精確度等永不需要人工調校；

授時范圍和對象包含面廣泛；

由于采用衛星時間同步信息，即使在遠隔千里的相互獨立系統之間，其時間誤差也可以精確到忽略不計；

在母鐘或線路臨時故障情況下，各子時鐘都能進行長時間自守時運行。

時鐘系統的特點：       

公司的衛星同步時鐘系統產品，長期以來一直在電力行業等高端自動化控制領域應用，所以一旦進入民用子母時鐘系統市場，其總體結構技術的先進性立刻得到了體現。

一般來說，一個子母時鐘系統，主要分核心機房設備（也可統稱為母鐘）和機房外終端子種群設備（包括網絡終端）兩大部分。以目前的市場信息反饋分析，絕大多數的同行產品只能將機房核心設備做成分立設備，然后再組合成套。這些設備通常要分：gps時間信號接收機、母鐘、時碼分配器（或集線器）、ntp網絡時間服務器等。由此，往往造成核心機房設備體積龐大、維修復雜并且價格昂貴。

而我公司產品的系統結構，早已經做到簡潔無比而且功能強大。在我們的典型系統結構（如圖2）里，所有核心機房設備，只是一臺pn10型衛星同步時鐘，外觀體積不過是個1u標準19英寸上架式機箱。它甚至不需要專門機柜，可以和機房內的網絡交換機等安  裝在同一個服務器機柜內。因為我們的pn10型衛星同步時鐘（作為綜合母鐘）是一種高端模塊化結構，已經集成了從衛星同步時間信號的接收到分發驅動的所有功能。

在靈活的模塊化配置下，一臺pn10型衛星同步時鐘，可以輕易地實現為1200米傳輸距離以內的1～5120個子時鐘對時；也可以提供多個rj45接口的ntp網絡時間同步服務；還可按需任選其他幾十種不同類型的接口。

體育場、館子母時鐘系統的方案及配置：

所有子母時鐘系統產品的本質都是一樣的，但是針對不同的客戶需求，公司也在系統產品的共性之中考慮了特殊性，以多達幾十種的母鐘驅動模塊種類和20來種的子鐘型號，為各種客戶提供不同的解決方案。

系統結構方案的選擇：

值得重申的是：如果業主方或設計院前期參考了其他廠家比較復雜的核心機房設備結構，列出了諸如：gps時間信號接收機、母鐘、時碼分配器（或集線器）、ntp網絡時間服務器等分立配置。我們盡可以堅持選用我們的方案。因為這是一種技術進步：衛星同步時鐘（母鐘）的模塊化結構，可以集成從衛星同步時間信號的接收到分發驅動的所有功能。

系統的維護終端，如果在一個純需顯示標準時間的系統中是可有可無的。除了開通時總調試以外，我們的系統日常運行時也是不需要計算機做后臺支持的。同時，對于系統是否處于同步運行狀態，母鐘及子鐘上都有直觀的顯示。

但是，通常在體育場、館內部分區域的子時鐘，需要在不確定的時間段設置不同的倒計時顯示，例如體育比賽前或文藝演出前的時限提醒等。這種倒計時提醒，因為時間段的不確定，所以需要通過時間管理系統做臨時分群、分時段設定。還有，如果系統較龐大，業主需要專門進行運行監控（網管）。在這種情況下，系統方案里就必須專門配備維護終端及相應的收費軟件。

母鐘型號和驅動模塊、天線長度的選擇：

典型子母時鐘系統結構中，母鐘型號一般統一選擇pn10型衛星同步時鐘。

母鐘驅動模塊的常規配置：

1塊8路rs485差分模塊，可為最多上千個顯示類（包括指針式、數字式、點陣式）子時鐘授時；同時還可以通過它的信號通道，對系統各終端子鐘進行運行監控和特定功能設置。

1塊ntp網絡對時模塊，為計算機或其他智能化設施網絡系統提供標準時基。

母鐘的天線一般標配為30米，天線探頭通常架設建筑物頂部。如果實際走線距離超過30米，則應該在方案確定時預先估算出。

子時鐘的選擇：

倒計時鐘，一般為單聯單面或雙面顯示，型號如本公司的sd1301-r、1501-r及sd1302-r、sd1502-r等。它一般安  裝在場、館的入口處或比賽場地等其他選定地點。也可以與普通單聯顯示數字子鐘合并選擇。

體育場、館的走廊、看臺等地，大多只需一個準確的時間顯示，一般選用單聯“時、分、秒”顯示的單面或雙面的子鐘，例如本公司的sd1401、sd1402、sd1501、sd1502等。也可用上述倒計時子鐘替代，以減少總體子鐘型號種類。

對于大廳等綜合性人流集散地，可選用信息相對全面的、帶有日歷顯示的雙聯子鐘，例如sd2401等。

指針式子鐘一般為壁掛式，是否需要選用，全看決策者個人喜好！型號如sa30、sa40、sa60等。

因為體育場、館通常還是一個綜合性大型活動場所，除體育活動外，還會有大型的會議、文藝商演等。這就要在演播室、播音控制室及后臺等地，選配廣電類專用倒計時鐘，以精確掌握播音等起、止時間。如本公司的sd3401-t等型號。

母鐘及子鐘功能描述：

    母鐘（pn10 型gps衛星同步時鐘）：可自動接收gps衛星同步時間信號，并以此為依據，通過rs485差分模塊接口，向各子鐘發送授時信號。同時，它還可以通過ntp網絡對時模塊的rj45接口，向計算機局域網及體育場、館呼叫系統等其他智能化設施網絡提供標準時基。

    單聯倒計時鐘：單面或雙面顯示。一般工作在與母鐘同步狀態，無積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠內部守時模塊進行精確的自守時運行顯示時間，直到再次被母鐘同步。

倒計時鐘日常只顯示“時、分、秒”信息。在倒計時開始時，“時、分、秒”信息的左側會點亮led點陣式“倒計”字符提示。其倒計時顯示功能由時鐘管理系統（維護終端）在需要的時間段靈活設定。

單面(sd1301-r、sd1501-r)子鐘壁掛式安  裝。雙面(sd1302-r、sd1502-r)子鐘吊掛式安  裝。

    單聯數字子鐘：單面或雙面顯示。一般工作在與母鐘同步狀態，無積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠內部守時模塊進行精確的自守時運行顯示時間，直到再次被母鐘同步。

單面(sd1401、sd1501)子鐘壁掛式安  裝。雙面(sd1402、sd1502)子鐘吊掛式安  裝。

    雙聯（sd2401、sd2501）數字子鐘：單面雙聯顯示，一般工作在與母鐘同步狀態，無積累誤差。一旦與母鐘失步，其也能以靠內部守時模塊進行精確的自守時運行顯示時間，直到再一次被母鐘同步。

sd2401數字子鐘壁掛式安  裝（背面有壁掛孔）。

sd2501數字子鐘壁掛式安  裝（背面有壁掛孔）。

    sd3401-t演播倒計時子鐘：單面紅色字符，北京時間一般工作在與母鐘同步狀態，無積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠內部守時模塊進行精確的自守時運行顯示時間，直到再一次被同步。

sd3401-t子鐘壁掛式安  裝（背面有壁掛孔）。

通過時鐘管理系統（維護終端）的設定：

在預定播音時間段之前，該子鐘第一聯“開播”顯示預定正常開播的具體時刻；第二聯照常顯示北京時間；第三聯“區間”顯示現在時刻距離開播時刻的倒計時。

在距開播時刻5秒（以事先設定為準）時，第一聯“開播”及第三聯“區間”數字都開始秒閃提示（可加入蜂鳴提示）。

一旦到達開播時刻，第一聯“開播”即刻進入正計時狀態；第二聯照常顯示北京時間；第三聯“區間”顯示預設播音時長的倒計時。

本輪播音結束，第一聯“開播”繼續計時5秒；第三聯“區間”正計時5秒。后，立刻進入下一輪播音預備、提示計時顯示狀態。

    模擬指針式子鐘：模擬指針式子鐘外觀和普通的指針式石英鐘一樣。該類子鐘主要有sa30(12英寸)、sa40(16英寸)、sa60(24英寸)等幾種，基本以鐘面直徑大小劃分。其中sa30為“時、分、秒”3針式走時，其余都是“時、分”2針式走時。一般工作在與母鐘同步狀態，無積累誤差。一旦與母鐘失步，能依靠內部守時模塊進行精確的自守時運行顯示時間，直到再一次被同步。

母鐘的安  裝：母鐘（pn10衛星同步時鐘 ）的外形是個19英寸1u標準上架式機箱，可以和網絡交換機等其他設備安  裝在同一服務器機架內，也可以獨立平放在其他工作平面上。

母鐘天線的安  裝：母鐘天線的兩端接口，出廠時已經做好。一般天線探頭需要安  裝在樓頂露天較開闊地帶，另一頭接在母鐘背面接線端子上。

安  裝：子鐘的安  裝根據需要安  裝的實際地點固定即可。一般為壁掛式和吊掛式兩種。

母鐘與時鐘管理系統的連接：系統出廠時配有專用232連接線，1端接入時鐘管理系統電腦主機的232串口，另1端接入母鐘（衛星同步時鐘）的維護端口。此線的連接，也可由公司派人調試時完成。

母鐘與網絡的連接：母鐘出廠時標配有3米長度的網線，只要將其兩端rj45水晶插頭分別插進母鐘的ntp網絡對時模塊相應插口及網絡交換機的rj45口就行。此網線的連接，也可由公司派人調試時完成。

母鐘與子鐘的連接：母鐘的差分485驅動模塊具有8對信號輸出端，每一對端子可以為最多128個以內的子時鐘群提供授時。

子鐘485信號線的敷設：

各線路從機房出線時，都應從弱電系統線槽內走，應避免和其他照明及動力線路一起。接入就近第一個子鐘后，再從該子鐘并聯引出至下一個子時鐘（手拉手方式）。通常引出線接入子鐘接線端子時，不能把主干線的屏蔽層剪斷。主干線屏蔽層應該有可靠接地。

485信號線宜從頭至尾手拉手一根到底，不要有中途分叉出現樹形結構。一般建議不同走向的子種群，應該分別從8對出線端子接出不同走向的485信號線去驅動。

rs485信號線布線時需要分清a、b線，從頭至尾不能搞混，同時不能有其他電源接入。信號線建議采用rvvp 2 x0.75的型號。

如果有模擬子鐘，應該與數字子鐘分開接在不同的信號線上。

母鐘與子鐘的最遠授時距離一般為1200米。

電源與功耗：

母鐘：本地電源  50\60hz  85~265vac或110v~220vdc。功耗≤10w。

數字子鐘：本地電源  50\60hz  85~265vac或110v~220vdc。功耗≤15w。

模擬子鐘：本地電源  50hz  220vac。功耗≤5w。