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    NTP子母鐘系統說明

    2017-7-4 5:30:27
    發布:

    一、NTP子母鐘系統組成:

    系統采用集中控制與調整,同步傳輸分散顯示的網絡控制方式,由如下部分組成。

    1. 信號源:時間信號接收機

    2. 母鐘:NTP時間服務器

    3. 以太網絡

    4. 子鐘

    5. 時鐘網絡管理平臺

    時間信號接收機接收到GPS、CDMA的時間信息,傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器成為系統標準的時間源。

    客戶端設備通過以太網向NTP時間服務器獲取時間,雙方采用NTP協議有效地消除了網絡引起的時間誤差,客戶端的時間精度為1-50ms,NTP子鐘秒位同步跳動。

    GPS接收天線接收到衛星標準時間信號并傳送給時間信號接收機,時間信號接收機智能判斷識別誤碼和消除累計誤差,通過串口+脈沖的方式把精確的時間信號傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器內置高穩OCXO,如GPS信號異;蛑袛,NTP時間服務器自動切換到依靠OCXO高精度自走時時間,對外授時不中斷,當GPS信號恢復時,系統自動切換到GPS當前信號作為標準參考,NTP時間服務器可以通過LED顯示時分秒等信息。

    時間信號接收機接收到時間信號,傳送給NTP時間服務器,NTP時間服務器成為系統標準的時間源,客戶端設備通過以太網向NTP時間服務器獲取時間,雙方采用NTP協議有效地消除了網絡引起的時間誤差,客戶端能達到的精度為1-50ms,從子鐘的角度看,是網絡中所有NTP子鐘秒位同步跳動。

    NTP時間服務器可以支持windows操作系統、Linux/UNIX操作系統、SUN SOLARIS操作系統、IBM AIX和嵌入式操作系統。各操作系統均自帶時間同步功能,均不需要單獨的時間同步軟件,特殊用途除外,如:電視臺。

     

    時間系統支持主、備時間服務器冗余,主、備時間服務器同時在線工作,備用服務器處于熱備份狀態,如果主服務器出現故障,客戶端自動和備用服務器進行時間同步。如果網絡中有第3臺時間服務器,可以根據設定,可以和第3臺時間服務器進行時間同步。同時對主時間服務器進行時間跟蹤,如果主服務器恢復正常,則客戶端自動恢復和主服務器進行時間同步。

     

    二、子鐘系統的網絡拓撲圖

     

    NTP子鐘采用計算機局域網組網技術,符合IEEE制定的IEEE 802.3以太網的技術標準,內部采用嵌入式網絡技術,采用NTP協議和NTP時間服務器進行數據通訊,時間誤差小于1-50ms。

    三、NTP子母時鐘特點:

    可靠、實用、先進、經濟

    可靠:時間源采用接收二個不同來源的時間信號,即GPS時間和電信CDMA,確保時間來源可靠。

    實用:采用NTP時間同步協議,子鐘時間精度高,可以確保用戶的使用。

    先進:采用以太網技術,在子鐘的領域屬國內先進技術。

    經濟:采用以太網技術,后期維護費用很少,和普通的計算機維護的類似。

    子母鐘系統是基于以太網絡化模式:NTP時間服務器 向終端傳送時間是網絡方式。終端包括:windows服務器、Linux 服務器、UNIX服務器、SUN服務器、PC、和系統內的LED顯示子鐘。

    子母鐘綜合布線成本低、調試簡單:不需要單獨布線,共享計算機局域網,安1個時鐘,只需要一個網線連接到最近的網絡即可,不需要按順尋連接,安裝100個時鐘,也是這樣,就像買個電視機,接上閉路電視線就可以了,普通用戶輕松搞定。

    子母鐘系統主、備同步結構簡單:子鐘同步切換主備時間服務器,在子鐘內部 的同步序列里增加服務器的IP地址即可。

    母鐘具有時間補償功能:通過網絡給計算機授時,具有時間補償算法,保證時間的可靠性。

    子鐘支持正計時、倒計時顯示,設定簡單:平臺軟件設定倒計時時間,子鐘立刻轉入倒計時,倒計時的設定由計算機進行設定。

    子鐘采用恒流驅動:避免出現市面上常見的數碼管經常“缺筆”、和長時間運行設備過熱,發燙的現象

    子鐘自守時功能強:母鐘出現故障后,子鐘可以自走時,自走時誤差不超過0.3秒/天。

    子鐘后期維護成本低:不需要建立單獨的子鐘通訊鏈路,后期在時鐘鏈路的維護費用幾乎沒有。不需要單獨的檢修人員,無單獨時鐘的后期網絡維護費用。

    子鐘管理快速準確:子鐘管理支持SNMP協議,可以嵌入到用戶的管理平臺,本公司管理軟件,只需10秒就可以掃描200臺子鐘的運行狀態和故障,顯示時間等管理信息,設定走時模式。如:正計時、倒計時、實現對子鐘的關閉、打開和時間設置等功能等。

    子鐘檢修簡單:檢修子鐘的辦法和檢修計算機類似,只需要一個網絡命令即可:ping 192.168.1.xx,如果可以通訊,表示母鐘正常。如果不能通訊,更換備件。普通的網絡工程師看10分鐘說明書,就可以維護時鐘 系統,在數分鐘內就可以判斷1個子鐘情況的狀態,是正常的,還是壞掉了;

    子鐘亮度隨室內環境的光線強弱自動變化。(選配光感服務器)

    子鐘有超薄型:厚度僅為3cm,屬于國內最薄的子鐘。

    子鐘秒位完全同步跳動:標準NTP協議:子鐘采用標準NTP協議和母鐘通訊,驗證辦法是:子鐘同步互聯網NTP時間服務器,時間誤差不超過1-30毫秒,運行的子鐘秒位完全同步跳動。

    子鐘節能環保:時鐘功耗不超過10W,如黑夜不需要顯示,可遠程黑屏,黑屏后系統處于等待喚醒功能,系統功耗小于2w。

    子、母時鐘均可以在線軟件升級,不需要到子鐘現場重新寫入時鐘軟件。

    子鐘兼容性能好:子鐘采用標準NTP協議,不需要指定NTP母鐘廠家,子鐘可以無縫接入任何廠家的NTP服務器 ,本公司產品可以和目前所有的NTP時間服務器同步,包括進口NTP時間服務器。用戶驗證辦法是,直接同步互聯網的時間服務器,可以同步的時間服務器包括:中國、日本、臺灣、美國、德國、加拿大等的時間服務器。

    大型子母鐘系統首選:NTP子鐘是跨區域系統的首選,只要有一個計算機網絡,可在一個時間源的情況下,跨省市同步顯示,秒位完全同步跳動 ,特別適合電力、電信、石油、鐵路、高鐵等大型工程配套。

    四、主要設備簡介

    時間信號接收機

     

    時間信號接收機分為:美國GPS衛星信號接收機、中國電信CDMA信號接收機、中國北斗衛星信號接收機。上述信號源均可以作為整個大樓的時鐘源,同時可以互為備份,如時間接收采用美國的GPS衛星信號信號,備份。

    目前采用比較多的是GPS衛星接收機。GPS衛星接收機由三部分組成,接收天線、避雷裝置接收主機構成:

    采用接收機接收信號,再將收到的時間信號和脈沖信號傳送給NTP時間服務器,該方式優于將NTP時間服務器集成GPS接收一體的方案,架設GPS接收天線的位置可以不受NTP時間服務器的位置的限制,可以選擇一個更好的接收位置,避開干擾信號和避雷。

     

    GPS接收天線

     

    GPS接收天線部分位于主控中心的前端,用于為GPS接收機提供信號,從而使一級母鐘獲得高精度時間參考,為機場時鐘系統提供準確的時間信息;

    NTP時間服務器性能特點介紹

    GPS時鐘參考模式,一級網絡時間服務器

    1-4個獨立IP地址的10/100M自適應以太網接口(數量可選)

    工業級高性能嵌入式系統,防震、無硬盤和風扇設計,穩定可靠,MTBF>80000小時

    客戶端支持WINDOWS9X、WINDOWS NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX等操作系統和CISCO的路由器及交換機等

    多種配置方法,可使用Console模式、Telnet和SSH進行遠程管理、配置和升級

    可選配恒溫晶振或銣鐘進行守時,在無衛星信號情況下,可長時間維持精確的系統時間

    授時性能

    客戶終端同步精度:1-10ms(典型值,與網絡傳輸性能有關)

    用戶容量:20000個

    NTP請求量:1000次/秒

    GPS時鐘參考模式,一級網絡時間服務器

    Slave模式:同步于其他NTP服務器

    支持廣播模式

    網絡協議

    NTP v1,v2,v3,v4

    SNTP(RFC 2030)

    MD5 Authentication(RFC 1321)

    Telnet(RFC854)

    FTP(RFC959)

    SNMP

    輸出接口

    網口:1路10/100自適應以太網接口,RJ-45

    Console:RJ-45,2路。

    串口:2路,選配成RS232,支持多路擴展

    選配:10MHz、E1、B碼、RS422/485、1PPS、DCF77等

    硬件平臺

    硬件運行環境:主頻400MHz

    操作系統:專用高效Linux操作系統

    管理方式

    支持Console,Telnet和SSH三種模式

    菜單界面配置,簡便直觀

    環境條件

    工作溫度:  0℃ ~ 40℃

    貯存溫度: -20℃ ~ 55℃

    相對濕度: < 95%(不結露)

    電氣條件

    電源: 交流220V±20%   47Hz ~ 60Hz   

    直流220V±15%

    功耗: 不大于15W

    獲得數據時間:

    ---瞬時斷電后重開機,     ≤20秒;

    ---位置未變, 重開機,     ≤2分鐘;

    ---位置和時間變化重開機, ≤7分鐘;

     ---本地第一次開機,       ≤15分鐘。

    .時間精度:±1us

    .位置精度:0.1'

    NTP子鐘

    房間內部網絡圖

    內部房間的子鐘安裝:時鐘系統和辦公系統共享以太網絡,安裝時鐘就和安裝一臺計算機上網是完全相同的,子鐘其實就是一個嵌入式的計算機,它可以同步內部網絡的NTP時間服務器,還可以同步互聯網的NTP時間服務器獲取時間。

    NTP子鐘采用計算機局域網組網技術,符合IEEE制定的IEEE 802.3標準以太網的技術標準,內部采用嵌入式網絡技術,采用NTP協議和NTP時間服務器進行數據通訊,時間誤差小于1-50ms。

    外觀介紹

    1. 尺寸有:3寸NTP子鐘、5寸NTP子鐘、5加3寸NTP子鐘、5加2.3寸NTP子鐘、8寸NTP子鐘、12寸NTP子鐘、16寸NTP子鐘、20寸NTP子鐘雙聯,三聯鐘,鐘面保證在各種燈光環境下的顯示效果,不反光、無眩光、顯示版面穩定、筆段無閃爍感。

    2. 超薄型厚度全國最薄,不超過30mm。

    3. 采用恒流供電,壽命長,版面亮度均勻。

    4. 外殼鈑金規整,橫平豎直,不是鋁合金骨架拼接成型

    5. 子鐘是采用噴塑工藝,抗腐蝕。

    6. 個性化:每臺時鐘可以根據季節和早晚時間調節亮度,如在過道的時鐘,早晚偏暗,中午偏亮,如果配置光感服務器,可以自動隨光線強弱變化子鐘的亮度,提高了觀看的舒適程度。

    7. 數字式子鐘的外殼采用金屬成型技術、靜電噴涂,噴涂顏色可由用戶指定。

    8. 數字式子鐘的安裝可吊掛、壁掛、裝于支柱上等

    技術特點

    1. 通訊方式:采用以太網組網技術,符合IEEE制定的IEEE 802.3標準以太網的技術標準,可以利用現有的網絡,不需要單獨布線聯網。

    2. 子鐘時間精確:子鐘采用NTP協議與NTP時間服務器進行時間同步,時間誤差小于1-30ms,運行的子鐘秒位完全同步跳動,永無累計誤差。

    3. 時鐘具有遠程管理功能,可以實現如下功能。

    設定倒計時時間和開始倒計時

    設定子鐘的LED數碼管亮度

    掃描子鐘是否掉線

    掃描子鐘的顯示時間

    修改子鐘的IP、網關地址

    修改子鐘內部的主、備NTP時間服務器地址

    關閉時鐘顯示

    時鐘軟件升級

    調勻稱時鐘版面的亮度

    子鐘的數碼管筆端掃描

    4. 耐用:子鐘采用恒流驅動。避免出現市面上常見的數碼管經常“缺筆”、和長時間運行設備過熱,發燙的現象。

    5. 手術鐘、麻醉鐘:可以根據用戶需要,將顯示模式改為特定顯示模式。

    6. 子鐘調試:在以太網絡內的任何一臺計算機,均可訪問和管理子鐘,設置子鐘的亮度。

    7. 時鐘顯示亮度自動變化,適合人眼的舒適程度,亮度數據來源于“感光服務器”。

    8. 安裝方式:吊掛、壁掛、支架固定。

    9. 自守時精度。系統自帶高穩晶振,自走時誤差不超過0.5秒每天。

    當母鐘出現故障后,子鐘可以采用互聯網的NTP時間服務器。

    1. 時鐘內置可充電電池,當停電后,時鐘沒有顯示,但是,時鐘的內部時間仍然繼續保持。

    2. 備份的時間源的切換:子鐘可以設置多個NTP時間服務器的地址,根據地址順序進行時間源的切換。

    3. 子鐘內部的運行程序可以遠程網絡升級,如果用戶根據需要,修改或增加時鐘的功能,如:特殊方式的倒計時。

    4. 子鐘具有自復位能力,在因干擾造成裝置程序出錯時,能自動恢復正常工作。

    5. 子鐘接口:RJ45接口、wifi無線接口、CDMA接口可選組合。

    1):有線接口:分為:單RJ45口、雙RJ45口、單RJ45網絡接口加485接口、雙RJ45網絡接口加485接口。子鐘雙RJ45口,是指子鐘帶交換功能,有2個網絡接口,可以再串接一個子鐘,不獨立占用現有以太網接口資源。單RJ45網絡接口加485接口,可以用于TCP/IP加485差分通訊模式。即:一個NTP子鐘通過以太網絡接收信號,同時將同步后的時間信息用485差分方式發出時間信號,傳給就近的子鐘,實現以太網加串口通訊的模式,方便工程布線,節約布線成本;舉例:以太網絡通訊已經建立,顯示時鐘直接連接以太網即可,以太網并不能連接到每個角落,就可以用485通訊來進行連接

    2):wifi無線接口:時鐘內部嵌入802.11G無線網卡,可無線接收對時信號。

    3):CDMA接口: 子鐘內置中國電信CDMA通訊模塊,通過無線方式與中國電信基站CDMA進行通信,自動獲取CDMA基站時間并保持一致,誤差在0.3秒以內。

    1. 擴展功能:時鐘可以遠程控制室內電源,實現自動開燈、關燈、開關空調。(選配強電控制器)

    2. 擴展功能:時鐘可以遠程探測室內溫度。(選配溫度濕度傳感器)

    3. 工作環境指標:

    工作電源:POE或220V  50Hz

    工作溫度:-20~70

    外形尺寸:可定制

    相對濕度:0%~95%

    顯示內容:時分秒,年月日,星期等

    LED顯示單元發光強度:≥200cd/㎡

    對比度:≥10:1

    LED顯示屏可視視角:≥±65º

    LED顯示屏MTBF:≥30000小時

    獨立計時精度:≤±0.5秒/天

                環境要求:工作溫度0~+50℃


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