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GPS字母時鐘系統

admin 2020-01-09 2,113 次

GPS字母時鐘系統

第一部分? GPS子母鐘系統概述:

體育場館GPS子母鐘系統是由高精度GPS(北斗)母鐘、高穩定性NTP網絡時間服務器、高品質系統子鐘、智能化控制設備及其它配套設備組成的計時和時鐘顯示系統,其作用是為體育場館或體育賽事提供統一的標準時間服務.

第二部分? GPS子母鐘系統特點：

2.1精確度高

本系統能夠采集來自于GPS（北斗）衛星的標準時間信號，經中心母鐘處理后發至系統的各個部分，實現無累積誤差運行。

2.2可靠性高

本系統對中心母鐘的關鍵部位采用雙重熱備份，當主單元發生故障時，能夠自動切換到備用單元，實現主備之間的自動轉換。

2.3便于擴容

系統采用分布式結構，便于用戶按照自己的需要進行配置和擴容。

2.4操作簡單

系統采用了人性化的設計，使界面整潔、直觀，更由于單片機技術的引進與完善，使得系統的自動化程度很高，操作極為簡單。

2.5維護方便

本系統采用了目前國際上流行的模塊化設計，實現點對點監控、自動報警功能，采用標準元器件，使相同規格的設備與部件之間具有可互換性，維護極為方便。

第三部分? GPS子母鐘系統組成:

GPS接收天線:室外安裝,用于接收GPS衛星信號并通過專用電纜將接收到的信號傳輸給GPS母鐘.三防設計.配有專用傳輸電纜,通信距離過長時可加裝GPS信號放大器.通常情況下，體育館采用30/50米兩種長度的天線方案。傳輸線纜一般用75-5同軸線，如遇長度過長的情況，可使用75-7同軸線以增大傳輸距離。

GPS天線可以接收衛星信號，并獲取標準通信協議。

GPS母鐘:時鐘系統的核心.收集、處理GPS衛星信號,并將信號發送給NTP網絡時間服務器和各個子鐘. 3100工業級核心控制.工業級液晶屏顯示.串口、網絡多種輸出接口.可顯示當前時間、日期(支持農歷顯示)、接收衛星數量及臨時空衛星數量等.并配有高精度時備用時鐘,當接收不到衛星信號時過渡使用.

GPS副鐘:主鐘故障時副鐘備份使用.功能與主鐘一樣.

網絡時間服務器: NTP服務器【Network Time Protocol（NTP）】是用來使計算機時間同步化的一種協議，它可以使計算機對其服務器或時鐘源（如石英鐘，GPS等等)做同步化，可以提供高精準度的時間校正（LAN上與標準間差小于1毫秒，WAN上幾十毫秒），且可介由加密確認的方式來防止惡毒的協議攻擊。時間按NTP服務器的等級傳播。按照離外部UTC源的遠近把所有服務器歸入不同的Stratum（層）中。

NTP提供準確時間，首先要有準確的時間來源，這一時間應該是國際標準時間UTC。 NTP獲得UTC的時間來源可以是原子鐘、天文臺、衛星，也可以從Internet上獲取。這樣就有了準確而可靠的時間源。時間按NTP服務器的等級傳播。按照離外部UTC 源的遠近將所有服務器歸入不同的Stratum（層）中。Stratum-1在頂層，有外部UTC接入，而Stratum-2則從Stratum-1獲取時間，Stratum-3從Stratum-2獲取時間，以此類推，但Stratum層的總數限制在15以內。所有這些服務器在邏輯上形成階梯式的架構相互連接，而Stratum-1的時間服務器是整個系統的基礎。

計算機主機一般同多個時間服務器連接，利用統計學的算法過濾來自不同服務器的時間，以選擇最佳的路徑和來源來校正主機時間。即使主機在長時間無法與某一時間服務器相聯系的情況下，NTP服務依然有效運轉。

為防止對時間服務器的惡意破壞，NTP使用了識別(Authentication)機制，檢查來對時的信息是否是真正來自所宣稱的服務器并檢查資料的返回路徑，以提供對抗干擾的保護機制。

本設備是可以為網絡設備提供精確、標準、安全、可靠和多功能的時間服務的最佳解決方案，能提供精確的同步時鐘信號，支持標準的NTP和SNTP網絡對時協議，可提供NTP網絡對時、串口授時、1PPS脈沖信號輸出，干接點報警信號輸出等功能。
本設備提供的高精度的網絡同步時鐘直接來自于GPS系統中各個衛星的原子鐘，采用我公司自主知識產權的衛星授時、網絡同步、頻率測控等技術，該產品系統整體功耗小，采用無風扇設計，運行可靠穩定，可以為計算機網絡、計算機應用系統、流程控制管理系統、電子商務系統、網上B2B系統以及數據庫的保存及維護等系統需要提供精密的標準時間信號和時間戳服務，已經被成功應用于政府金融、移動通信、公安、石油、電力、交通、工業以及國防等領域。

時鐘監控軟件:監聽母鐘及各子鐘的當前狀態,并可通過軟件來控制時間的設定與修改。

GPS子鐘:

數碼子鐘通過RS485、RS422或網絡接口與中心母鐘對時，設備本身具有自己獨立的設備地址位或IP地址，能接收中心母鐘或標準NTP時間協議，每1-10秒鐘自動與中心母鐘或網絡時間服務器同步，對自身的精度進行校準，直接指示時間信息。并可將自身的工作狀態反饋給中心母鐘或網絡時間服務器。
所有子鐘均具有獨立的計時功能，平時跟蹤中心母鐘或網絡時間服務器工作。當子鐘接收不到來自中心母鐘或網絡時間服務器發送的時間信號時，仍能依靠自身的晶振獨立運行。子鐘加電即可自動運行，當收到NTP標準時間信號時，自動刷新，保持一致。子鐘對接收到的信息能夠進行嚴格的比對、分析、判斷，從而排除了異常信息的干擾。
子鐘采用1.8英寸、3英寸、5 英寸、8英寸、12英寸以及更大尺寸的發光二極管顯示單元（LED）顯示由數字組成的時間信號。顏色為黑底紅字，顯示格式為 “年：月：日：時：分：秒：星期”、“ 年：月：日：時：分：秒”及“時：分：秒”等內容，安裝方式為壁掛（默認方式）、吊裝、嵌入等方式，可根據現場環境而定。

另一類子鐘叫數字化指針鐘。采用機電一體化的時鐘控制板，接收來自中心母鐘或NTP網絡時間服務器時間信號，將此信號轉化為電信號，并控制機械表盤轉動。數字化指針鐘的特點是不發光，、穩定、準確。時鐘控制板自帶守時功能，在沒有時間信號時，自動啟動自身時間運行。

子鐘已廣泛用于機場、火車站、醫院、地鐵、調度中心、戰時指揮中心、機房、中央控制室等重要場所。

第四部分?? GPS子母鐘系統主要技術參數：

GPS天線及接收機：

頻率：1575.42MHz±3MHz

輸入阻抗： 50

放大器增益：28，38，52Db

噪聲系數：1.5dB

直流電壓：2.2-5.0V

外殼顏色：白色

線型：同軸線75-5

線長：30M-50M

固定方式：螺紋

工作溫度：-40℃~+85℃

濕度：55%-75%RH

防水：IP67

天線尺寸Φ96*126MM

重量：100g

中心母鐘：

并行12通道/SNTP協議/L1波段，C/A碼＋載波跟蹤/T- RAIM/中心頻率1575.42MHz±3/駐波比1.5:1/帶寬±5MHz ,

支持年、月、日、星期、時、分、秒

支持雙機熱備份功能

支持遠程操作維護

同時跟蹤12顆衛星動態性能速度1550米/秒

標稱頻率：10MHz

頻率穩定度：頻率溫度穩定度：<±5ppb、頻率電壓穩定度：<±5 ppb at VCC ±5%、頻率負載穩定度：<±5 ppb for 5% change from 50 ohm

電源電源：供電電壓：12V

輸出：波形：方形；輸出電平：高電平：5V?? 低電平：0V；

標準計時精度 ±1微秒／年

自身計時精度：0.001s/d

環境溫度：－10℃～+65℃

相對濕度：30%～95%

接口方式：標準RS-422/RS485

輸出接口數量：光電隔離8個

MTBF：≥8萬小時

冷卻方法：自然風冷

提供GPS授時接口

天線：具備避雷

NTP網絡時間服務器：

高精度、大容量、高品質NTP網絡時間服務器
高性能工業級服務器主板，嵌入式Linux操作系統
顯示信息豐富，可顯示GPS、網絡、系統等狀態信息
GPS時鐘參考模式，一級網絡時間服務器
支持2路相互獨立的10/100/1000 Base-T 以太網端口，支持千兆網絡
高可靠性，MTBF可達80000小時
支持MD5安全加密協議支持干接點報警
內置高穩定度恒溫晶振，守時精度72小時1ms

安裝方式：機架式

尺寸：1U

交流電：220V±15%? 50Hz±10%

功率：36W

數碼管子鐘：

一體注塑外殼，外表噴漆工藝

數碼管尺寸：5寸

數碼管顏色：紅、藍、白、黃可選

工作電壓：???? AC220V±20%，50Hz±10%

環境要求：???? －10℃～+65℃

自身計時精度： ≤±0.1秒/天

LED顯示屏發光強度：≥200cd/m2