gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘在內(nèi)蒙古師范大學(xué)投入使用

gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘在內(nèi)蒙古師范大學(xué)投入使用

2017年02月，我公司自主研發(fā)的gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘在內(nèi)蒙古師范大學(xué)投入使用，并獲得好評。

GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘簡介

GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘是針對自動化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)、控制裝置等進(jìn)行校時(shí)的高科技產(chǎn)品，GPS授時(shí)產(chǎn)品它從GPS衛(wèi)星上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號，將這些信息通過各種接口類型來傳輸給自動化系統(tǒng)中需要時(shí)間信息的設(shè)備通信、電力、廣播電視、科研、安防監(jiān)控、工業(yè)控制等等，這樣就可以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步。

衛(wèi)星授時(shí)的作用

對于一個(gè)進(jìn)入信息社會的現(xiàn)代化大國，導(dǎo)航定位和授時(shí)系統(tǒng)是最重要、而且也是最關(guān)鍵的國家基礎(chǔ)設(shè)施之一?，F(xiàn)代武裝實(shí)（試）驗(yàn)、戰(zhàn)爭需要它保障，智能化交通運(yùn)輸系統(tǒng)的建立和數(shù)字化地球的實(shí)現(xiàn)需要它支持?，F(xiàn)代通信網(wǎng)和電力網(wǎng)建設(shè)也越來越增強(qiáng)了對精度時(shí)間和頻率的依賴。為了提高民用定位定時(shí)的性能和可靠性、安全性，利用這些衛(wèi)星系統(tǒng)建立廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（Waas）在美國、日本、歐洲和俄羅斯也在計(jì)劃或研制之中。

這些系統(tǒng)導(dǎo)航定位的基本概念都是以精度時(shí)間測量為基礎(chǔ)的。正如有人所指出的那樣，我們?nèi)祟惿钤谟喔钏木S的世界（x、y、z、t）其中一維就是時(shí)間，而另外三維的精度確定，就今天而言，沒有精確的定時(shí)也是難以實(shí)現(xiàn)的。

單從授時(shí)出發(fā)，不難理解系統(tǒng)發(fā)播時(shí)間的精確控制是不可少的。而對于導(dǎo)航定位，系統(tǒng)內(nèi)部鐘（星載鐘和地面監(jiān)測和控制臺站的鐘）的同步就極為關(guān)鍵。沒有原子鐘的支持，沒有鐘同步和保持技術(shù)的支持，實(shí)現(xiàn)星基導(dǎo)航和定位是不可能的。在完成精確時(shí)間的傳遞過程，需要對傳播時(shí)延作精確修正，而這又需要知道用戶的精確地理位置。

對于一個(gè)進(jìn)入信息社會的現(xiàn)代化大國，授時(shí)系統(tǒng)是最重要、而且也是最關(guān)鍵的國家基礎(chǔ)設(shè)施之一。現(xiàn)代武裝實(shí)（試）驗(yàn)、戰(zhàn)爭需要它保障，智能化交通運(yùn)輸系統(tǒng)的建立和數(shù)字化地球的實(shí)現(xiàn)需要它支持?，F(xiàn)代通信網(wǎng)和電力網(wǎng)建設(shè)也越來越增強(qiáng)了對精度時(shí)間和頻率的依賴。

GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘

同步時(shí)鐘不光可以接收GPS衛(wèi)星時(shí)間信號，當(dāng)GPS信號丟失或者出現(xiàn)較大誤碼時(shí)，系統(tǒng)可以自動判斷并切換到具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)時(shí)間。如電信，電力，軍隊(duì)等部門已經(jīng)大規(guī)模使用該系統(tǒng)。

子鐘是受母鐘控制而重現(xiàn)母鐘時(shí)間并保持與母鐘走時(shí)一致的鐘表機(jī)構(gòu)。它與使用者直接見面。子鐘有多種結(jié)構(gòu)形式。用一個(gè)母鐘（或加一備用母鐘）、若干子鐘及電源和連接線,即可組成一個(gè)子母鐘系統(tǒng)。一般說來,一個(gè)母鐘可以控制幾十到幾百個(gè)子鐘，使子鐘和母鐘保持時(shí)間一致。

NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器接收GPS衛(wèi)星信號，從GPS地球同步衛(wèi)星上獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號信息，將這些信息通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（用戶）提供精確、標(biāo)準(zhǔn)、安全、可靠和多功能的時(shí)間服務(wù)，同時(shí)產(chǎn)生1PPS（秒信號）同步脈沖信號及串口時(shí)間信息，前面板顯示年月日時(shí)分秒等信息，是一款實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的實(shí)用時(shí)鐘設(shè)備。

時(shí)間同步(時(shí)刻同步)

所謂時(shí)間同步，即要求各點(diǎn)之間的絕對時(shí)間相同。比如，我們國內(nèi)都使用北京時(shí)間，時(shí)間同步設(shè)備就是調(diào)整本地的時(shí)間時(shí)鐘，使之與北京時(shí)間嚴(yán)格同步，并使各地之間的時(shí)間時(shí)鐘誤差維持在很小的范圍內(nèi)，如小于100ns。維持時(shí)間同步與維持頻率同步相比要困難得多，它要求在維持頻率同步的同時(shí)，還要嚴(yán)格維持相位同步，不允許有相位積累。要消除時(shí)鐘設(shè)備跟蹤過程中帶來的相位誤差以及傳輸過程中引入的相位損傷，技術(shù)難度相當(dāng)高。

母鐘通訊協(xié)議

NTP同時(shí)同步指的是通過網(wǎng)絡(luò)的NTP協(xié)議與時(shí)間源進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。前提條件，時(shí)間源輸出必須通過網(wǎng)絡(luò)接口，數(shù)據(jù)輸出格式必須符合NTP協(xié)議。

局域網(wǎng)內(nèi)所有的PC、服務(wù)器和其他設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間服務(wù)器保持同步，NTP協(xié)議自動判斷網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，并給得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間補(bǔ)償。從而使局域網(wǎng)設(shè)備時(shí)間保持統(tǒng)一精準(zhǔn)。

母鐘的常用時(shí)間源有單GPS衛(wèi)星、單北斗衛(wèi)星、北斗衛(wèi)星+GPS衛(wèi)星、單CDMA信號、格羅納斯衛(wèi)星這五種信號源。

網(wǎng)絡(luò)連接拓?fù)鋱D

母鐘產(chǎn)品功能

（1）GPS定時(shí)信號建立時(shí)間參考；

（2）提供1路NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)接口；

（3）支持標(biāo)準(zhǔn)的NTP、SNTP等網(wǎng)絡(luò)對時(shí)協(xié)議；

（4）串口每秒發(fā)送一次時(shí)、分、秒、年、月、日時(shí)間信息；

（5）輸出定時(shí)同步信號（1PPS），TTL接口輸出；

（6）前面板顯示年月日時(shí)分秒、衛(wèi)星顆數(shù)及工作狀態(tài)；

適用范圍

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、流程控制管理系統(tǒng)；

（2）電力廠（站）和電網(wǎng)中心調(diào)度的時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)及各種時(shí)間顯示屏；

（3）電子商務(wù)系統(tǒng)、B2B網(wǎng)上系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫的保存及維護(hù)等系統(tǒng)；

（4）廣電、金融、移動通信、石油、電力、交通、工業(yè)以及國防等領(lǐng)域。

子鐘

每臺子鐘均具有獨(dú)立的IP地址。母鐘與子鐘可直接鏈接通信，或通過交換機(jī)鏈接通信。母鐘的網(wǎng)口輸出與交換機(jī)相連或者與子鐘直接鏈接均可。

1、子鐘與母鐘直連，指定IP即可對時(shí)。如果子鐘與母鐘直連，母鐘有幾路網(wǎng)口輸出，可連接幾套子鐘。

2、子鐘與交換機(jī)連接，指定IP 在同一網(wǎng)段即可對時(shí)，子鐘與交換機(jī)相連，可連接上百至上千套子鐘。

3、子鐘在接收到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號后，回送自身的工作狀態(tài)給系統(tǒng)母鐘。

子鐘的安裝為壁掛式。

子鐘經(jīng)典外觀圖

子鐘有以下特點(diǎn)

1、                      高亮數(shù)碼管靜態(tài)顯示，高速攝像機(jī)下數(shù)碼管顯示不會有跳動；

告別傳統(tǒng)電壓驅(qū)動,大大延長LED發(fā)光管的壽命，保證系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行無明顯發(fā)熱、發(fā)燙現(xiàn)象；

2、                      可靠性高，授時(shí)精度高；抗干擾能力強(qiáng)使用自動跟蹤校驗(yàn)技術(shù)，使誤校時(shí)幾乎成為不可能。

3、                      標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化設(shè)計(jì)，功能模塊最大限度地采用先進(jìn)、流行的國際標(biāo)準(zhǔn)；

4、                      上電后自動歸零，在安裝時(shí)，子鐘接通電源后，立即自動快速運(yùn)行至0點(diǎn)后處于等待狀態(tài)；

特點(diǎn)總結(jié)

1、gps授時(shí)系統(tǒng)，精度高,同步快。
2、高品質(zhì)的工業(yè)級元件，高水準(zhǔn)的電氣設(shè)計(jì)，高密度集成的電路結(jié)構(gòu)，使裝置擁有優(yōu)異的電氣隔離和電磁屏蔽表現(xiàn)，整機(jī)無可調(diào)節(jié)器件，極大提高了裝置抗干擾性能與可靠性保障。
3、gps授時(shí)系統(tǒng)提供一路TTL脈沖信號供時(shí)鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測試。

4、gps授時(shí)系統(tǒng)提供網(wǎng)口輸出，供電力、電信、金融、廣電、交通、安防行業(yè)校時(shí)服務(wù)。
　　5、持單星授時(shí)模式，適用于收星效果不佳的情況，有蘑菇頭天線及吸盤式天線可供選擇。
　　6、前面板有工作狀態(tài)指示，便于運(yùn)行值班人員的日常巡視。
　　7、gps授時(shí)系統(tǒng)可通過數(shù)碼管顯示跟蹤到的有效衛(wèi)星個(gè)數(shù)，在線顯示裝置的收星狀況及工作狀態(tài)。
　　8、gps授時(shí)系統(tǒng)采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便，同時(shí)為將來電廠/變電站改造擴(kuò)建時(shí)增加或更改對時(shí)信號接口提供了方便。

9、gps授時(shí)系統(tǒng)的機(jī)箱為進(jìn)口鋁板鉻酸鈍化、拉細(xì)絲啞銀，經(jīng)過鈍化處理的鋁板， 鋁板鉻酸鈍化使其表面形成了一層致密的鈍化膜可以達(dá)到抗腐蝕的目的，現(xiàn)有黑色機(jī)箱和銀白色機(jī)箱可供用戶選擇。

10、采用SMT表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)，以高速芯片進(jìn)行控制，無硬盤和風(fēng)扇設(shè)計(jì)，精度高、穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)、無積累誤差、不受地域氣候等環(huán)境條件限制、性價(jià)比高、操作簡單、全自動智能化運(yùn)行，免操作維護(hù)，適合無人值守。

時(shí)鐘系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

使用的是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步設(shè)備，可以連接局域網(wǎng)內(nèi)上萬臺設(shè)備（子鐘，電腦，智能設(shè)備等）時(shí)鐘系統(tǒng)接口擴(kuò)展單元提供時(shí)鐘系統(tǒng)接口擴(kuò)展；一方面驅(qū)動本地子鐘，另一方面同時(shí)向BA系統(tǒng)系統(tǒng)、手術(shù)控制系統(tǒng)、吸氧計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、停車場收費(fèi)管理系統(tǒng)、呼叫信息顯示系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、內(nèi)部調(diào)度通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等其他子系統(tǒng)的服務(wù)器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號。

    子鐘設(shè)于樓道、大廳、候診區(qū)、值班室、控制室、手術(shù)室、人防區(qū)域、會議室、護(hù)士站、其他人員流動并需用統(tǒng)一時(shí)間的空間等有關(guān)地點(diǎn)。

天線的安裝

通過GPS天線接收GPS發(fā)送的無線電信號。

GPS接收天線需架設(shè)于室外，GPS（天線）視場不應(yīng)有地平高度大于12°的成片障礙物，以免阻擋衛(wèi)星信號的接收，天線所需的電源由本機(jī)通過天線饋線（同軸電纜）提供。

本機(jī)天線為“蘑菇”型天線，為保證天線安裝牢固和可靠，在天線安裝時(shí)，可選擇一根鑄鐵水管（長度可考慮1～1.5米），將天線置于鑄鐵管的一端，鑄鐵管的另一端電焊在加重的金屬底座上，然后安置于房頂即可。

當(dāng)天線饋線垂直向下而具有一定重力時(shí)，請注意避免天線頂部直接受力過大而損壞天線。

使用方法如下：

根據(jù)裝箱單檢查設(shè)備及附件是否齊備完好，如果發(fā)現(xiàn)包裝箱嚴(yán)重破損，可與廠家聯(lián)系，直至儀器通過性能測試。

將設(shè)備從包裝箱中取出，平放于操作臺或機(jī)柜。將天線插入設(shè)備的天線輸入端，并保證天線可收到星。

連接好天線，開機(jī)，在3-5分鐘內(nèi)可收到星，顯示屏里字母由V變A，可顯示收星顆數(shù)。在收星2顆星以上時(shí)間有效，在收到星后從設(shè)備的網(wǎng)口接網(wǎng)線至電腦/交換機(jī)，根據(jù)說明書進(jìn)行校時(shí)。

友情提示：

天線安裝

GPS衛(wèi)星時(shí)鐘裝置天線安裝時(shí)，先將天線頭安裝在天線支架上，再將天線支架用膨脹螺栓固定在建筑物頂端，根據(jù)安裝條件需要時(shí)可以使用彎角支架(備選件)。天線頭要安裝在室外，安裝位置應(yīng)視野開闊，盡可能安裝在屋頂，原則上是順著天線頭往上看能夠看到360°的天空。然后從上到下布置天線的電纜線。天線電纜鋪設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑不易過小，穿孔時(shí)注意包好接頭。天線電纜長度是根據(jù)天線增益嚴(yán)格設(shè)計(jì)，不得剪斷、延長、縮短或加裝接頭，否則將嚴(yán)重影響接收效果甚至收不到信號。

 GPS衛(wèi)星時(shí)鐘裝置天線應(yīng)盡量避開山坡、樹林、高層建筑物、鐵塔、高壓輸電線等對天線波束的阻擋。天線主波束方向上應(yīng)有足夠的視界，天線正前方應(yīng)有盡可能寬的視角。一般要求以天線基點(diǎn)為參考，對障礙物最高點(diǎn)所成的夾角小于10度。

 GPS衛(wèi)星時(shí)鐘裝置天線的架設(shè)位置應(yīng)避開風(fēng)口，以減小天線的風(fēng)載。在多雷雨地區(qū)，天線的架設(shè)位置應(yīng)避開雷擊多發(fā)地點(diǎn)，天線頭應(yīng)放在電廠/變電站避雷針避雷范圍內(nèi)。

將天線蘑菇頭安裝在天線支架上并裝固于房屋頂端或平臺上，要保證天線蘑菇頭有盡可能大的視場（360度天空），不得有障礙物遮擋， 如果配有避雷器，將避雷器連接在機(jī)器和天線中間。

所有的天線都是標(biāo)配，不得隨意截?cái)嗷螂S意疊加鏈接，否則無法保證收到星。

所有的天線在收到貨物后先測試下收星效果，這樣比架設(shè)好線纜再測收星效果省去許多麻煩。

當(dāng)收不到星時(shí)將天線多換幾個(gè)地方試試效果，以排除是天線的問題還是收星地域問題。

GPS同步時(shí)鐘在時(shí)頻領(lǐng)域的應(yīng)用

國際時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)與建立

從二十世紀(jì)八十年代末，國際計(jì)量局（BIPM）的時(shí)間部，就開始正式采用標(biāo)準(zhǔn)化的GPS共視比對方法，把各地幾十個(gè)守時(shí)中心的主鐘溝通起來，并建立了準(zhǔn)確度最高的國際原子時(shí)（TAI）和國際協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC/BIPM）。我國有三個(gè)實(shí)驗(yàn)室參加了國際時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)，它們是：

中國科學(xué)院陜西天文臺（CSAO）；

 國家計(jì)量研究院（NIM）；

航天無線電計(jì)量測試研究所（BIRM）。

新型時(shí)頻計(jì)量傳遞系統(tǒng)的建立

傳統(tǒng)時(shí)頻計(jì)量傳遞的特點(diǎn)：

一般是按國家計(jì)量單位、一級計(jì)量站、二級計(jì)量站和使用單位四級逐級傳遞；

受檢時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)源或儀器設(shè)備必須往返搬運(yùn)，檢定校準(zhǔn)后的狀態(tài)在搬運(yùn)中難免受到破壞；

傳統(tǒng)的時(shí)頻計(jì)量一般只能按檢定周期（一般為一年）進(jìn)行，難以進(jìn)行經(jīng)常性和實(shí)時(shí)的計(jì)量測試。

結(jié)束語

時(shí)間信號的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、GPS授時(shí)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)具備了為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供高精度授時(shí)的可能性。

醫(yī)院時(shí)鐘系統(tǒng)也可應(yīng)用于城市重要公共建筑，如車站、高校、交通路口、標(biāo)志建筑等場所和電信行業(yè)的移動及固定電話報(bào)時(shí)等方面。它是供了準(zhǔn)確的公眾時(shí)間，為人們的日常生活提供便利，避免了因時(shí)鐘不準(zhǔn)確而帶來的不便。

生產(chǎn)公司簡介

我公司在本行業(yè)中屬于頂尖水平。不管是從規(guī)模還是人數(shù)，或者是研發(fā)能力，新研發(fā)出的產(chǎn)品將經(jīng)過第三方測試審核，合格率99.9%。

對于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的交貨期一般是1-3天；對于定制產(chǎn)品，根據(jù)客戶要求，在雙方合同協(xié)議規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。完成率99.9%.

我們的產(chǎn)品經(jīng)過中國計(jì)量科學(xué)研究院、中國測試技術(shù)研究院、中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五0四研究所航天校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、上海計(jì)量科學(xué)研究院、陜西省計(jì)量科學(xué)研究院檢定/校準(zhǔn)，99.9%合格率。

質(zhì)量保證期自設(shè)備交貨驗(yàn)收之日起。在產(chǎn)品質(zhì)量保證期內(nèi)，出現(xiàn)因產(chǎn)品自身質(zhì)量造成的故障情況，采取整機(jī)返修、寄送配件、提供備用產(chǎn)品等方式，提供全面免費(fèi)保修服務(wù)。

新產(chǎn)品的重要性：再美味的菜品，如果長時(shí)間吃，人們也會產(chǎn)生厭煩心理，沒有新產(chǎn)品的推出，企業(yè)最終將會被淘汰。所以，我公司定期將研發(fā)出新產(chǎn)品以備客戶選用。

我公司的銷售人員業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，具有較好的專業(yè)功底及文化素養(yǎng)，研發(fā)部將定期給銷售部進(jìn)行時(shí)頻知識或者產(chǎn)品性能的培訓(xùn)，以滿足對客戶的各種需求。