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NTP子母钟系统说明

2017-7-4 5:30:27
发布:

一、NTP子母钟系统组成:

系统采用集中控制与调整,同步传输分散显示的网络控制方式,由如下部分组成。

1. 信号源:时间信号接收机

2. 母钟:NTP时间服务器

3. 以太网络

4. 子钟

5. 时钟网络管理平台

时间信号接收机接收到GPS、CDMA的时间信息,传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器成为系统标准的时间源。

客户端设备通过以太网向NTP时间服务器获取时间,双方采用NTP协议有效地消除了网络引起的时间误差,客户端的时间精度为1-50ms,NTP子钟秒位同步跳动。

GPS接收天线接收到卫星标准时间信号并传送给时间信号接收机,时间信号接收机智能判断识别误码和消除累计误差,通过串口+脉冲的方式把精确的时间信号传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器内置高稳OCXO,如GPS信号异常或中断,NTP时间服务器自动切换到依靠OCXO高精度自走时时间,对外授时不中断,当GPS信号恢复时,系统自动切换到GPS当前信号作为标准参考,NTP时间服务器可以通过LED显示时分秒等信息。

时间信号接收机接收到时间信号,传送给NTP时间服务器,NTP时间服务器成为系统标准的时间源,客户端设备通过以太网向NTP时间服务器获取时间,双方采用NTP协议有效地消除了网络引起的时间误差,客户端能达到的精度为1-50ms,从子钟的角度看,是网络中所有NTP子钟秒位同步跳动。

NTP时间服务器可以支持windows操作系统、Linux/UNIX操作系统、SUN SOLARIS操作系统、IBM AIX和嵌入式操作系统。各操作系统均自带时间同步功能,均不需要单独的时间同步软件,特殊用途除外,如:电视台。

 

时间系统支持主、备时间服务器冗余,主、备时间服务器同时在线工作,备用服务器处于热备份状态,如果主服务器出现故障,客户端自动和备用服务器进行时间同步。如果网络中有第3台时间服务器,可以根据设定,可以和第3台时间服务器进行时间同步。同时对主时间服务器进行时间跟踪,如果主服务器恢复正常,则客户端自动恢复和主服务器进行时间同步。

 

二、子钟系统的网络拓扑图

 

NTP子钟采用计算机局域网组网技术,符合IEEE制定的IEEE 802.3以太网的技术标准,内部采用嵌入式网络技术,采用NTP协议和NTP时间服务器进行数据通讯,时间误差小于1-50ms。

三、NTP子母时钟特点:

可靠、实用、先进、经济

可靠:时间源采用接收二个不同来源的时间信号,即GPS时间和电信CDMA,确保时间来源可靠。

实用:采用NTP时间同步协议,子钟时间精度高,可以确保用户的使用。

先进:采用以太网技术,在子钟的领域属国内先进技术。

经济:采用以太网技术,后期维护费用很少,和普通的计算机维护的类似。

子母钟系统是基于以太网络化模式:NTP时间服务器 向终端传送时间是网络方式。终端包括:windows服务器、Linux 服务器、UNIX服务器、SUN服务器、PC、和系统内的LED显示子钟。

子母钟综合布线成本低、调试简单:不需要单独布线,共享计算机局域网,安1个时钟,只需要一个网线连接到最近的网络即可,不需要按顺寻连接,安装100个时钟,也是这样,就像买个电视机,接上闭路电视线就可以了,普通用户轻松搞定。

子母钟系统主、备同步结构简单:子钟同步切换主备时间服务器,在子钟内部 的同步序列里增加服务器的IP地址即可。

母钟具有时间补偿功能:通过网络给计算机授时,具有时间补偿算法,保证时间的可靠性。

子钟支持正计时、倒计时显示,设定简单:平台软件设定倒计时时间,子钟立刻转入倒计时,倒计时的设定由计算机进行设定。

子钟采用恒流驱动:避免出现市面上常见的数码管经常“缺笔”、和长时间运行设备过热,发烫的现象

子钟自守时功能强:母钟出现故障后,子钟可以自走时,自走时误差不超过0.3秒/天。

子钟后期维护成本低:不需要建立单独的子钟通讯链路,后期在时钟链路的维护费用几乎没有。不需要单独的检修人员,无单独时钟的后期网络维护费用。

子钟管理快速准确:子钟管理支持SNMP协议,可以嵌入到用户的管理平台,本公司管理软件,只需10秒就可以扫描200台子钟的运行状态和故障,显示时间等管理信息,设定走时模式。如:正计时、倒计时、实现对子钟的关闭、打开和时间设置等功能等。

子钟检修简单:检修子钟的办法和检修计算机类似,只需要一个网络命令即可:ping 192.168.1.xx,如果可以通讯,表示母钟正常。如果不能通讯,更换备件。普通的网络工程师看10分钟说明书,就可以维护时钟 系统,在数分钟内就可以判断1个子钟情况的状态,是正常的,还是坏掉了;

子钟亮度随室内环境的光线强弱自动变化。(选配光感服务器)

子钟有超薄型:厚度仅为3cm,属于国内最薄的子钟。

子钟秒位完全同步跳动:标准NTP协议:子钟采用标准NTP协议和母钟通讯,验证办法是:子钟同步互联网NTP时间服务器,时间误差不超过1-30毫秒,运行的子钟秒位完全同步跳动

子钟节能环保:时钟功耗不超过10W,如黑夜不需要显示,可远程黑屏,黑屏后系统处于等待唤醒功能,系统功耗小于2w。

子、母时钟均可以在线软件升级,不需要到子钟现场重新写入时钟软件。

子钟兼容性能好:子钟采用标准NTP协议,不需要指定NTP母钟厂家,子钟可以无缝接入任何厂家的NTP服务器 ,本公司产品可以和目前所有的NTP时间服务器同步,包括进口NTP时间服务器。用户验证办法是,直接同步互联网的时间服务器,可以同步的时间服务器包括:中国、日本、台湾、美国、德国、加拿大等的时间服务器。

大型子母钟系统首选:NTP子钟是跨区域系统的首选,只要有一个计算机网络,可在一个时间源的情况下,跨省市同步显示,秒位完全同步跳动 ,特别适合电力、电信、石油、铁路、高铁等大型工程配套。

四、主要设备简介

时间信号接收机

 

时间信号接收机分为:美国GPS卫星信号接收机、中国电信CDMA信号接收机、中国北斗卫星信号接收机。上述信号源均可以作为整个大楼的时钟源,同时可以互为备份,如时间接收采用美国的GPS卫星信号信号,备份。

目前采用比较多的是GPS卫星接收机。GPS卫星接收机由三部分组成,接收天线、避雷装置接收主机构成:

采用接收机接收信号,再将收到的时间信号和脉冲信号传送给NTP时间服务器,该方式优于将NTP时间服务器集成GPS接收一体的方案,架设GPS接收天线的位置可以不受NTP时间服务器的位置的限制,可以选择一个更好的接收位置,避开干扰信号和避雷。

 

GPS接收天线

 

GPS接收天线部分位于主控中心的前端,用于为GPS接收机提供信号,从而使一级母钟获得高精度时间参考,为机场时钟系统提供准确的时间信息;

NTP时间服务器性能特点介绍

GPS时钟参考模式,一级网络时间服务器

1-4个独立IP地址的10/100M自适应以太网接口(数量可选)

工业级高性能嵌入式系统,防震、无硬盘和风扇设计,稳定可靠,MTBF>80000小时

客户端支持WINDOWS9X、WINDOWS NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX等操作系统和CISCO的路由器及交换机等

多种配置方法,可使用Console模式、Telnet和SSH进行远程管理、配置和升级

可选配恒温晶振或铷钟进行守时,在无卫星信号情况下,可长时间维持精确的系统时间

授时性能

客户终端同步精度:1-10ms(典型值,与网络传输性能有关)

用户容量:20000个

NTP请求量:1000次/秒

GPS时钟参考模式,一级网络时间服务器

Slave模式:同步于其他NTP服务器

支持广播模式

网络协议

NTP v1,v2,v3,v4

SNTP(RFC 2030)

MD5 Authentication(RFC 1321)

Telnet(RFC854)

FTP(RFC959)

SNMP

输出接口

网口:1路10/100自适应以太网接口,RJ-45

Console:RJ-45,2路。

串口:2路,选配成RS232,支持多路扩展

选配:10MHz、E1、B码、RS422/485、1PPS、DCF77等

硬件平台

硬件运行环境:主频400MHz

操作系统:专用高效Linux操作系统

管理方式

支持Console,Telnet和SSH三种模式

菜单界面配置,简便直观

环境条件

工作温度:  0℃ ~ 40℃

贮存温度: -20℃ ~ 55℃

相对湿度: < 95%(不结露)

电气条件

电源: 交流220V±20%   47Hz ~ 60Hz   

直流220V±15%

功耗: 不大于15W

获得数据时间:

---瞬时断电后重开机,     ≤20秒;

---位置未变, 重开机,     ≤2分钟;

---位置和时间变化重开机, ≤7分钟;

 ---本地第一次开机,       ≤15分钟。

.时间精度:±1us

.位置精度:0.1'

NTP子钟

房间内部网络图

内部房间的子钟安装:时钟系统和办公系统共享以太网络,安装时钟就和安装一台计算机上网是完全相同的,子钟其实就是一个嵌入式的计算机,它可以同步内部网络的NTP时间服务器,还可以同步互联网的NTP时间服务器获取时间。

NTP子钟采用计算机局域网组网技术,符合IEEE制定的IEEE 802.3标准以太网的技术标准,内部采用嵌入式网络技术,采用NTP协议和NTP时间服务器进行数据通讯,时间误差小于1-50ms。

外观介绍

1. 尺寸有:3寸NTP子钟、5寸NTP子钟、5加3寸NTP子钟、5加2.3寸NTP子钟、8寸NTP子钟、12寸NTP子钟、16寸NTP子钟、20寸NTP子钟双联,三联钟,钟面保证在各种灯光环境下的显示效果,不反光、无眩光、显示版面稳定、笔段无闪烁感。

2. 超薄型厚度全国最薄,不超过30mm。

3. 采用恒流供电,寿命长,版面亮度均匀。

4. 外壳钣金规整,横平竖直,不是铝合金骨架拼接成型

5. 子钟是采用喷塑工艺,抗腐蚀。

6. 个性化:每台时钟可以根据季节和早晚时间调节亮度,如在过道的时钟,早晚偏暗,中午偏亮,如果配置光感服务器,可以自动随光线强弱变化子钟的亮度,提高了观看的舒适程度。

7. 数字式子钟的外壳采用金属成型技术、静电喷涂,喷涂颜色可由用户指定。

8. 数字式子钟的安装可吊挂、壁挂、装于支柱上等

技术特点

1. 通讯方式:采用以太网组网技术,符合IEEE制定的IEEE 802.3标准以太网的技术标准,可以利用现有的网络,不需要单独布线联网。

2. 子钟时间精确:子钟采用NTP协议与NTP时间服务器进行时间同步,时间误差小于1-30ms,运行的子钟秒位完全同步跳动,永无累计误差。

3. 时钟具有远程管理功能,可以实现如下功能。

设定倒计时时间和开始倒计时

设定子钟的LED数码管亮度

扫描子钟是否掉线

扫描子钟的显示时间

修改子钟的IP、网关地址

修改子钟内部的主、备NTP时间服务器地址

关闭时钟显示

时钟软件升级

调匀称时钟版面的亮度

子钟的数码管笔端扫描

4. 耐用:子钟采用恒流驱动。避免出现市面上常见的数码管经常“缺笔”、和长时间运行设备过热,发烫的现象。

5. 手术钟、麻醉钟:可以根据用户需要,将显示模式改为特定显示模式。

6. 子钟调试:在以太网络内的任何一台计算机,均可访问和管理子钟,设置子钟的亮度。

7. 时钟显示亮度自动变化,适合人眼的舒适程度,亮度数据来源于“感光服务器”。

8. 安装方式:吊挂、壁挂、支架固定。

9. 自守时精度。系统自带高稳晶振,自走时误差不超过0.5秒每天。

当母钟出现故障后,子钟可以采用互联网的NTP时间服务器。

1. 时钟内置可充电电池,当停电后,时钟没有显示,但是,时钟的内部时间仍然继续保持。

2. 备份的时间源的切换:子钟可以设置多个NTP时间服务器的地址,根据地址顺序进行时间源的切换。

3. 子钟内部的运行程序可以远程网络升级,如果用户根据需要,修改或增加时钟的功能,如:特殊方式的倒计时。

4. 子钟具有自复位能力,在因干扰造成装置程序出错时,能自动恢复正常工作。

5. 子钟接口:RJ45接口、wifi无线接口、CDMA接口可选组合。

1):有线接口:分为:单RJ45口、双RJ45口、单RJ45网络接口加485接口、双RJ45网络接口加485接口。子钟双RJ45口,是指子钟带交换功能,有2个网络接口,可以再串接一个子钟,不独立占用现有以太网接口资源。单RJ45网络接口加485接口,可以用于TCP/IP加485差分通讯模式。即:一个NTP子钟通过以太网络接收信号,同时将同步后的时间信息用485差分方式发出时间信号,传给就近的子钟,实现以太网加串口通讯的模式,方便工程布线,节约布线成本;举例:以太网络通讯已经建立,显示时钟直接连接以太网即可,以太网并不能连接到每个角落,就可以用485通讯来进行连接

2):wifi无线接口:时钟内部嵌入802.11G无线网卡,可无线接收对时信号。

3):CDMA接口: 子钟内置中国电信CDMA通讯模块,通过无线方式与中国电信基站CDMA进行通信,自动获取CDMA基站时间并保持一致,误差在0.3秒以内。

1. 扩展功能:时钟可以远程控制室内电源,实现自动开灯、关灯、开关空调。(选配强电控制器)

2. 扩展功能:时钟可以远程探测室内温度。(选配温度湿度传感器)

3. 工作环境指标:

工作电源:POE或220V  50Hz

工作温度:-20~70

外形尺寸:可定制

相对湿度:0%~95%

显示内容:时分秒,年月日,星期等

LED显示单元发光强度:≥200cd/㎡

对比度:≥10:1

LED显示屏可视视角:≥±65º

LED显示屏MTBF:≥30000小时

独立计时精度:≤±0.5秒/天

            环境要求:工作温度0~+50℃


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