环球体育

学校标准化考场子母钟同步系统方案

2019-04-08 10:34:50 admin 45

       校园里的网络设备和服务器也日益增多,但是无法保证其时间是同步的,因为这些时钟每天会产生数秒,甚至数分钟的误差,长期运行间差会越来越大,这种偏差在单片机中影响并不大, 但在网络环境下的应用中可能会引发意想不到的问题。

   例如分布式的计算机环境中。 由于每个主机时间不一致会造成同一操作在不同主机的几路时间不一致,将导致服务器无法正常的进行。例如校园网络内,存在大量的网络设备、服务器和主机他们承载了校园内计费、维护、管理等功能的,对时间的准确度要求相对来说是比较高的。因此需要搭建一个学校网络时钟系统,保证这些网络设备之间传递信息能够在时间上保证高度统一。

      为进一步推进学校标准化考场建设,除满足考试机制体系外,在平时的学习和工作当中,统一的作息时间、和校园广播、台、网络中心机房、办公室、宿舍、食堂的时间统一有利于学生和老师合理安排时间。我院拟就标准化考场时间同步显示(GPS子母钟)系统公开向社会招标,欢迎有能力者投标竞争。

  标准化考场自动接收同步时钟是以北京时间为参考标准,通过接收卫星时间信息,或CDMA基站时间信息,或网络母钟时间来获取准确的时间源信息,进行考场内部电子考核评估设备的时间同步,以及各个考场内直观的时间显示设备电子时钟。本文主要介绍了标准化考场自动接收同步时钟系统的常规应用方案,并对标准化考场自动接收同步时钟具体的使用做了简单的说明。
  
  1、学校标准化考场子母钟同步系统需求:
  
  标准化考场自动接收同步时钟主要应用于学校对时钟统一的需求中,包括素质教育院校,驾考院校,各大高校,社会公共职能考核中心以及教育机构等。标准化考场自动接收同步时钟主要是为了在考场环境内实现一个有机的标准体系,使得各个考场之间有一个且只有一个标准的时间体系,同时也要使考场和监控管理机房之间有一个统一且唯一的时间体系,以保证考场秩序,考场时间运行的时效完整性。

 1、时钟系统的实施必须遵循国家有关技术标准,并结合应用场所的特殊功能要求来进行。设置地方应包括以下地方:教室、大楼管理办公室、教务处办公室、走廊。    

 2、技术要求        时间的高精度性:系统以控制端的系统时间作为标准时间,任何时候都可以进行人工校对,永久无积累误差。       

 系统的高智能化:系统智能化程度高。能对整个系统的运行信号、智能判断、故障报警等进行提示。

  系统的高容错性:系统应有相互容错和多级容错措施,如控制端、和时钟的相互容错性,当网络出现故障的时候控制端可以与LED之间进行人工手动连接,迅速完成时间校对。       系统通讯方式灵活:可以通过网络进行对时也可以单独连接每一屏幕进行对时。     

  供电要求:时钟系统所有设备采用单相交流220V±20%,50Hz电源供电。


  
  2、学校标准化考场子母钟同步系统实施方案
  
  学校标准化考场子母钟同步系统通常是以高集成的子母钟系统来实现,在原有复杂系统中将卫星接收装置,母钟,交换机,
高度集成为满足所有功能要求的一台母钟设备。其通过与卫星线缆的直接链接,接收卫星时间信息,作为主体栽机,再经过域网或组网的协议给客户端电子设备,及各个考场的同步时钟一个有效准确的统一时间。
  
  整个系统的实现,可通过以下链接示意图表示:

  


学校方案.jpg

  

如上图所示为,整个标准化考场自动接收同步时钟系统装置运行控制拓扑图。
  
  在拓扑图中我们在系统设计中投入了一台GPS北斗网络时钟校时设备作为母钟冗余备份,母钟可接收GPS北斗卫星,在卫星状态失锁的情况下,可自动切换至CDMA基站时间,如前两种时间源出现问题,则通过网络同步时间,具有相当高的安全可靠性。GPS北斗网络时钟校时设备下属连接交换机,即可直接给下级设备进行标准授时。
  
  目前,我们做的标准化考场自动接收同步时钟主要是由一套完整的时钟系统组成,既要保证标准时钟系统内组网的电子设备之前的时间同步,又要使得各个考场拥有一个直观显示的同步时钟。
  
  子钟是标准化考场自动接收同步时钟系统的直观显示器,在一套系统中可以清晰的显现出当前需要看到的时间信息,主要是安装在考场,监控室,多媒体教室等场所。对于子钟的选择,首先是根据授时方式来确定,即选择了子母钟系统之间的控制方式,其他需要确定的参数是互通的。
  
  同时还会出现在有的应用场所只需要满足直观显示准确时间,或是预算不够的问题。这里我们就需要提到独立的子钟,即内置了时间基准源的子钟设备,即子钟本身可以获取时间源,不需要在通过接收上级母钟的信号来获取标准时间信息。这种子主要有:GPS子钟,北斗子钟,GPS北斗双模子钟,CDMA子钟。
  
  由于卫星接收的局限性,在室内接收GPS北斗卫星等时间信息比较微弱,在实际使用中以CDMA子钟居多。CDMA子钟即直接接收CDMA基站时间信息,并直观显示出来的数显时钟设备,供电即可使用,不需外接其他设备,在很多后期改进的医院项目中应用较多。
  
  所谓独立的子钟,就是在没有母钟的情况下,子钟可以给自身一个标准的时间,对于这种情况,我们设计了GPS子钟,GPS北斗子钟,CDMA子钟。所以,对于医院时钟同步系统装置独立子钟的理解,我们主要以CDMA子钟的投入为主。在实际应用中,主要是针对只需要子钟设备,对外界环境显示标准醒目的时间,且安装方便不需要连接其他设备的用户项目。
  
  其中,GPS子钟和GPS北斗子钟都需要接收卫星时间,在室内应用信号比较弱,可能无法达到时间的时时同步,使得CDMA子钟在独立应用的环境下,得到了更多的应用,下图为CDMA子钟应用拓扑图:

  

  如上图所示,为CDMA子钟应用拓扑图,如图所示CDMA子钟接收CDMA基站时间(在有手机信号的地方,即可正常授时),每台设备独立供电,可单独运行,且可显示准确的时间。这种模式的子钟,目前在已建成项目考场中得到了相对广泛的应用。
  
  在子钟的选择时,首先得确定子钟的运行方式:总线控制,网络控制,或是独立运行的子钟。在确定之后,对子钟的选择主要考虑以下几点:
  
  a.确定子钟的显示内容(年,月,日,时,分,秒,星期,温度,湿度);
  
  b.确定子钟的大小(实际大小根据数码管确定);
  
  c.确定数码管的颜色(标准以红色为主,在直观大方上建议选择红色);
  
  d.确定子钟的单双面(医院走廊,建议选择双面,其他位置根据情况而定)。
  
  3、标准化考场自动接收同步时钟系统母钟的选择
  

        母钟是学校时钟同步装置系统的基准时间源,是系统中必不可少的时钟设

备。母钟接收标准的北斗GPS的标准时间信号, 当卫星失锁时, 可切换到外部时间源或内部晶振作为标准参考继续给下属子钟等设备正常授时。

在实际应用中只需将母钟接到局域网内,在web 管理页面设置好ip ,需要授时的子钟电脑等设备 ip指向母钟即可授时。对于母钟的选择, 主要是根据授时方式来进行确定。

学校时钟同步系统装置

在选择母钟上以网络授时方式为主,需要考虑以下几点:

a.母钟的时间源( GPS北/斗/NTP/IRIG-B/PTP/CDMA等)

b.母钟的授时接口(  NTP);

c.确定输出接口数量(在实际应用中以物理隔离的局域网划分,可选

10M/100M/1000M);

d.天线的长度(由于天线材质的特殊性,我们一般以固定规格为准,可根据实际情况选择,  30m/50m/70m/80m/100m/150m/200m等);

附件选择:避雷器,恒温晶振,铷钟,双电源,参考时间源等。

结束语:


  社会追求一个完整的平衡机制,对机制的考核需要相对统一的标准,考场实现时间统一协调是标准化考场的基底,标准化考场自动接收同步时钟系统是基底的核心,围绕核心发展,才能达到有效统一。北斗时频提供完整的校园标准化考场子母钟系统,在多所考点院校都有应用,整个校园标准化考场子母钟系统 性价比高、稳定性好。



标签:   子母钟时钟同步系统 学校时钟同步系统 时钟同步系统 时钟系统