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gps標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘系統(tǒng)

子母時(shí)鐘系統(tǒng)概述：

子母時(shí)鐘系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)時(shí)鐘系統(tǒng)），簡(jiǎn)言之就是由一個(gè)母鐘和一群子鐘組成。在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，它一般通過(guò)422\485（或網(wǎng)絡(luò)）總線結(jié)構(gòu)，由母鐘直接向各終端子鐘（或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。所以在子母時(shí)鐘系統(tǒng)里，所有幾十臺(tái)、幾百臺(tái)甚至幾千臺(tái)子鐘的顯示時(shí)間，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)間，都是以母鐘發(fā)送的時(shí)間信號(hào)為基準(zhǔn)的。

歷史：為實(shí)現(xiàn)較大范圍的時(shí)間同一性，子母鐘這樣的系統(tǒng)實(shí)際早已有之。只是由于技術(shù)受限，傳統(tǒng)的子母時(shí)鐘系統(tǒng)，僅僅實(shí)現(xiàn)了通過(guò)調(diào)整一個(gè)母鐘時(shí)間而調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)子鐘時(shí)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(xiàn)在：隨著衛(wèi)星時(shí)間同步技術(shù)日趨成熟，目前的子母時(shí)鐘系統(tǒng)，都已經(jīng)采用衛(wèi)星同步時(shí)鐘作為母鐘，其時(shí)間信息的精確性和穩(wěn)定性達(dá)到了前所未有的高度。同時(shí)，由于其系統(tǒng)屬性向現(xiàn)代it信息技術(shù)領(lǐng)域的根本轉(zhuǎn)變，子母時(shí)鐘系統(tǒng)的授時(shí)范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。它的授時(shí)終端不但包括模擬指針式子鐘、數(shù)字式子鐘及l(fā)ed點(diǎn)陣式綜合圖形子鐘等時(shí)間顯示類(lèi)子鐘，而且還包括計(jì)算機(jī)類(lèi)智能化設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，和其他需要精準(zhǔn)時(shí)基的現(xiàn)代化信息控制設(shè)備。

技術(shù)概括：縱觀現(xiàn)代子母時(shí)鐘系統(tǒng)技術(shù)，可以概括以下幾個(gè)特點(diǎn)：

時(shí)鐘源時(shí)間信息無(wú)比精準(zhǔn)、無(wú)比穩(wěn)定；

在設(shè)備正常運(yùn)行情況下，系統(tǒng)時(shí)間精確度等永不需要人工調(diào)校；

授時(shí)范圍和對(duì)象包含面廣泛；

由于采用衛(wèi)星時(shí)間同步信息，即使在遠(yuǎn)隔千里的相互獨(dú)立系統(tǒng)之間，其時(shí)間誤差也可以精確到忽略不計(jì)；

在母鐘或線路臨時(shí)故障情況下，各子時(shí)鐘都能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間自守時(shí)運(yùn)行。

時(shí)鐘系統(tǒng)的特點(diǎn)：       

公司的衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)品，長(zhǎng)期以來(lái)一直在電力行業(yè)等高端自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用，所以一旦進(jìn)入民用子母時(shí)鐘系統(tǒng)市場(chǎng)，其總體結(jié)構(gòu)技術(shù)的先進(jìn)性立刻得到了體現(xiàn)。

一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)子母時(shí)鐘系統(tǒng)，主要分核心機(jī)房設(shè)備（也可統(tǒng)稱(chēng)為母鐘）和機(jī)房外終端子種群設(shè)備（包括網(wǎng)絡(luò)終端）兩大部分。以目前的市場(chǎng)信息反饋分析，絕大多數(shù)的同行產(chǎn)品只能將機(jī)房核心設(shè)備做成分立設(shè)備，然后再組合成套。這些設(shè)備通常要分：gps時(shí)間信號(hào)接收機(jī)、母鐘、時(shí)碼分配器（或集線器）、ntp網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器等。由此，往往造成核心機(jī)房設(shè)備體積龐大、維修復(fù)雜并且價(jià)格昂貴。

而我公司產(chǎn)品的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，早已經(jīng)做到簡(jiǎn)潔無(wú)比而且功能強(qiáng)大。在我們的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如圖2）里，所有核心機(jī)房設(shè)備，只是一臺(tái)pn10型衛(wèi)星同步時(shí)鐘，外觀體積不過(guò)是個(gè)1u標(biāo)準(zhǔn)19英寸上架式機(jī)箱。它甚至不需要專(zhuān)門(mén)機(jī)柜，可以和機(jī)房?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等安  裝在同一個(gè)服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)。因?yàn)槲覀兊膒n10型衛(wèi)星同步時(shí)鐘（作為綜合母鐘）是一種高端模塊化結(jié)構(gòu)，已經(jīng)集成了從衛(wèi)星同步時(shí)間信號(hào)的接收到分發(fā)驅(qū)動(dòng)的所有功能。

在靈活的模塊化配置下，一臺(tái)pn10型衛(wèi)星同步時(shí)鐘，可以輕易地實(shí)現(xiàn)為1200米傳輸距離以?xún)?nèi)的1～5120個(gè)子時(shí)鐘對(duì)時(shí)；也可以提供多個(gè)rj45接口的ntp網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步服務(wù)；還可按需任選其他幾十種不同類(lèi)型的接口。

體育場(chǎng)、館子母時(shí)鐘系統(tǒng)的方案及配置：

所有子母時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)品的本質(zhì)都是一樣的，但是針對(duì)不同的客戶(hù)需求，公司也在系統(tǒng)產(chǎn)品的共性之中考慮了特殊性，以多達(dá)幾十種的母鐘驅(qū)動(dòng)模塊種類(lèi)和20來(lái)種的子鐘型號(hào)，為各種客戶(hù)提供不同的解決方案。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的選擇：

值得重申的是：如果業(yè)主方或設(shè)計(jì)院前期參考了其他廠家比較復(fù)雜的核心機(jī)房設(shè)備結(jié)構(gòu)，列出了諸如：gps時(shí)間信號(hào)接收機(jī)、母鐘、時(shí)碼分配器（或集線器）、ntp網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器等分立配置。我們盡可以堅(jiān)持選用我們的方案。因?yàn)檫@是一種技術(shù)進(jìn)步：衛(wèi)星同步時(shí)鐘（母鐘）的模塊化結(jié)構(gòu)，可以集成從衛(wèi)星同步時(shí)間信號(hào)的接收到分發(fā)驅(qū)動(dòng)的所有功能。

系統(tǒng)的維護(hù)終端，如果在一個(gè)純需顯示標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的系統(tǒng)中是可有可無(wú)的。除了開(kāi)通時(shí)總調(diào)試以外，我們的系統(tǒng)日常運(yùn)行時(shí)也是不需要計(jì)算機(jī)做后臺(tái)支持的。同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)是否處于同步運(yùn)行狀態(tài)，母鐘及子鐘上都有直觀的顯示。

但是，通常在體育場(chǎng)、館內(nèi)部分區(qū)域的子時(shí)鐘，需要在不確定的時(shí)間段設(shè)置不同的倒計(jì)時(shí)顯示，例如體育比賽前或文藝演出前的時(shí)限提醒等。這種倒計(jì)時(shí)提醒，因?yàn)闀r(shí)間段的不確定，所以需要通過(guò)時(shí)間管理系統(tǒng)做臨時(shí)分群、分時(shí)段設(shè)定。還有，如果系統(tǒng)較龐大，業(yè)主需要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控（網(wǎng)管）。在這種情況下，系統(tǒng)方案里就必須專(zhuān)門(mén)配備維護(hù)終端及相應(yīng)的收費(fèi)軟件。

母鐘型號(hào)和驅(qū)動(dòng)模塊、天線長(zhǎng)度的選擇：

典型子母時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，母鐘型號(hào)一般統(tǒng)一選擇pn10型衛(wèi)星同步時(shí)鐘。

母鐘驅(qū)動(dòng)模塊的常規(guī)配置：

1塊8路rs485差分模塊，可為最多上千個(gè)顯示類(lèi)（包括指針式、數(shù)字式、點(diǎn)陣式）子時(shí)鐘授時(shí)；同時(shí)還可以通過(guò)它的信號(hào)通道，對(duì)系統(tǒng)各終端子鐘進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控和特定功能設(shè)置。

1塊ntp網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)模塊，為計(jì)算機(jī)或其他智能化設(shè)施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基。

母鐘的天線一般標(biāo)配為30米，天線探頭通常架設(shè)建筑物頂部。如果實(shí)際走線距離超過(guò)30米，則應(yīng)該在方案確定時(shí)預(yù)先估算出。

子時(shí)鐘的選擇：

倒計(jì)時(shí)鐘，一般為單聯(lián)單面或雙面顯示，型號(hào)如本公司的sd1301-r、1501-r及sd1302-r、sd1502-r等。它一般安  裝在場(chǎng)、館的入口處或比賽場(chǎng)地等其他選定地點(diǎn)。也可以與普通單聯(lián)顯示數(shù)字子鐘合并選擇。

體育場(chǎng)、館的走廊、看臺(tái)等地，大多只需一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)間顯示，一般選用單聯(lián)“時(shí)、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(jì)時(shí)子鐘替代，以減少總體子鐘型號(hào)種類(lèi)。

對(duì)于大廳等綜合性人流集散地，可選用信息相對(duì)全面的、帶有日歷顯示的雙聯(lián)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(gè)人喜好！型號(hào)如sa30、sa40、sa60等。

因?yàn)轶w育場(chǎng)、館通常還是一個(gè)綜合性大型活動(dòng)場(chǎng)所，除體育活動(dòng)外，還會(huì)有大型的會(huì)議、文藝商演等。這就要在演播室、播音控制室及后臺(tái)等地，選配廣電類(lèi)專(zhuān)用倒計(jì)時(shí)鐘，以精確掌握播音等起、止時(shí)間。如本公司的sd3401-t等型號(hào)。

母鐘及子鐘功能描述：

    母鐘（pn10 型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘）：可自動(dòng)接收gps衛(wèi)星同步時(shí)間信號(hào)，并以此為依據(jù)，通過(guò)rs485差分模塊接口，向各子鐘發(fā)送授時(shí)信號(hào)。同時(shí)，它還可以通過(guò)ntp網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)模塊的rj45接口，向計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)及體育場(chǎng)、館呼叫系統(tǒng)等其他智能化設(shè)施網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基。

    單聯(lián)倒計(jì)時(shí)鐘：?jiǎn)蚊婊螂p面顯示。一般工作在與母鐘同步狀態(tài)，無(wú)積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠?jī)?nèi)部守時(shí)模塊進(jìn)行精確的自守時(shí)運(yùn)行顯示時(shí)間，直到再次被母鐘同步。

倒計(jì)時(shí)鐘日常只顯示“時(shí)、分、秒”信息。在倒計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，“時(shí)、分、秒”信息的左側(cè)會(huì)點(diǎn)亮led點(diǎn)陣式“倒計(jì)”字符提示。其倒計(jì)時(shí)顯示功能由時(shí)鐘管理系統(tǒng)（維護(hù)終端）在需要的時(shí)間段靈活設(shè)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(lián)數(shù)字子鐘：?jiǎn)蚊婊螂p面顯示。一般工作在與母鐘同步狀態(tài)，無(wú)積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠?jī)?nèi)部守時(shí)模塊進(jìn)行精確的自守時(shí)運(yùn)行顯示時(shí)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(lián)（sd2401、sd2501）數(shù)字子鐘：?jiǎn)蚊骐p聯(lián)顯示，一般工作在與母鐘同步狀態(tài)，無(wú)積累誤差。一旦與母鐘失步，其也能以靠?jī)?nèi)部守時(shí)模塊進(jìn)行精確的自守時(shí)運(yùn)行顯示時(shí)間，直到再一次被母鐘同步。

sd2401數(shù)字子鐘壁掛式安  裝（背面有壁掛孔）。

sd2501數(shù)字子鐘壁掛式安  裝（背面有壁掛孔）。

    sd3401-t演播倒計(jì)時(shí)子鐘：?jiǎn)蚊婕t色字符，北京時(shí)間一般工作在與母鐘同步狀態(tài)，無(wú)積累誤差。一旦與母鐘失步，可依靠?jī)?nèi)部守時(shí)模塊進(jìn)行精確的自守時(shí)運(yùn)行顯示時(shí)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(guò)時(shí)鐘管理系統(tǒng)（維護(hù)終端）的設(shè)定：

在預(yù)定播音時(shí)間段之前，該子鐘第一聯(lián)“開(kāi)播”顯示預(yù)定正常開(kāi)播的具體時(shí)刻；第二聯(lián)照常顯示北京時(shí)間；第三聯(lián)“區(qū)間”顯示現(xiàn)在時(shí)刻距離開(kāi)播時(shí)刻的倒計(jì)時(shí)。

在距開(kāi)播時(shí)刻5秒（以事先設(shè)定為準(zhǔn)）時(shí)，第一聯(lián)“開(kāi)播”及第三聯(lián)“區(qū)間”數(shù)字都開(kāi)始秒閃提示（可加入蜂鳴提示）。

一旦到達(dá)開(kāi)播時(shí)刻，第一聯(lián)“開(kāi)播”即刻進(jìn)入正計(jì)時(shí)狀態(tài)；第二聯(lián)照常顯示北京時(shí)間；第三聯(lián)“區(qū)間”顯示預(yù)設(shè)播音時(shí)長(zhǎng)的倒計(jì)時(shí)。

本輪播音結(jié)束，第一聯(lián)“開(kāi)播”繼續(xù)計(jì)時(shí)5秒；第三聯(lián)“區(qū)間”正計(jì)時(shí)5秒。后，立刻進(jìn)入下一輪播音預(yù)備、提示計(jì)時(shí)顯示狀態(tài)。

    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(lèi)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(shí)、分、秒”3針式走時(shí)，其余都是“時(shí)、分”2針式走時(shí)。一般工作在與母鐘同步狀態(tài)，無(wú)積累誤差。一旦與母鐘失步，能依靠?jī)?nèi)部守時(shí)模塊進(jìn)行精確的自守時(shí)運(yùn)行顯示時(shí)間，直到再一次被同步。

母鐘的安  裝：母鐘（pn10衛(wèi)星同步時(shí)鐘 ）的外形是個(gè)19英寸1u標(biāo)準(zhǔn)上架式機(jī)箱，可以和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等其他設(shè)備安  裝在同一服務(wù)器機(jī)架內(nèi)，也可以獨(dú)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(shí)已經(jīng)做好。一般天線探頭需要安  裝在樓頂露天較開(kāi)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(jù)需要安  裝的實(shí)際地點(diǎn)固定即可。一般為壁掛式和吊掛式兩種。

母鐘與時(shí)鐘管理系統(tǒng)的連接：系統(tǒng)出廠時(shí)配有專(zhuān)用232連接線，1端接入時(shí)鐘管理系統(tǒng)電腦主機(jī)的232串口，另1端接入母鐘（衛(wèi)星同步時(shí)鐘）的維護(hù)端口。此線的連接，也可由公司派人調(diào)試時(shí)完成。

母鐘與網(wǎng)絡(luò)的連接：母鐘出廠時(shí)標(biāo)配有3米長(zhǎng)度的網(wǎng)線，只要將其兩端rj45水晶插頭分別插進(jìn)母鐘的ntp網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)模塊相應(yīng)插口及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的rj45口就行。此網(wǎng)線的連接，也可由公司派人調(diào)試時(shí)完成。

母鐘與子鐘的連接：母鐘的差分485驅(qū)動(dòng)模塊具有8對(duì)信號(hào)輸出端，每一對(duì)端子可以為最多128個(gè)以?xún)?nèi)的子時(shí)鐘群提供授時(shí)。

子鐘485信號(hào)線的敷設(shè)：

各線路從機(jī)房出線時(shí)，都應(yīng)從弱電系統(tǒng)線槽內(nèi)走，應(yīng)避免和其他照明及動(dòng)力線路一起。接入就近第一個(gè)子鐘后，再?gòu)脑撟隅姴⒙?lián)引出至下一個(gè)子時(shí)鐘（手拉手方式）。通常引出線接入子鐘接線端子時(shí)，不能把主干線的屏蔽層剪斷。主干線屏蔽層應(yīng)該有可靠接地。

485信號(hào)線宜從頭至尾手拉手一根到底，不要有中途分叉出現(xiàn)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。一般建議不同走向的子種群，應(yīng)該分別從8對(duì)出線端子接出不同走向的485信號(hào)線去驅(qū)動(dòng)。

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

如果有模擬子鐘，應(yīng)該與數(shù)字子鐘分開(kāi)接在不同的信號(hào)線上。

母鐘與子鐘的最遠(yuǎn)授時(shí)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(shù)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。