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GPS子母钟系统

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 体育场馆GPS标准时间显示系统,是为体育馆在举行大型比赛时提供标准的比赛时间信息,计时信息等。同时在体育馆内通过网络,把时间在网络内进行广播,使比赛场馆内的所有时间同步,工作、显示,同时使比赛信息,时间信息、网络化标准化。

GPS时钟系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品,GPS数字产品它从GPS卫星上获取标准的时间信号,将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备,这样就可以达到整个系统的时间同步。

 

北京嵘峥世纪科技有限公司
GPS标准时钟系统
RZ-04-2K12

随着计算机和网络通信技术的飞速发展,火电厂热工自动化系统数字化、网络化的时代已经到来。这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。下面小编为大家介绍GPS时钟的相关知识。

时钟系统是商场、医院、剧场、政府机关、火车站、机场、体育场等公共场所重要的组成部分之一,其主要作用是提供准确的时间服务,同时也为计算机系统及其它相关设备提供标准的时间源。使各系统的时间集中同步,在整个时间系统中使用相同的授时标准。系统内每台计算机可自动准确校时;为场馆大厅或楼道位置的时钟提供准确的时间信息;办公室及其它控制室内的时钟可以为工作人员提供准确的时间信息。

一、标准时钟系统概述:
标准时钟系统,亦简称为GPS子母钟系统,基本是由一套母钟和一群子钟组成。在系统运行正常情况下,它一般通过RS485总线结构,由母钟直接向各终端子钟提供标准时间信号,使整个体育场、馆内的时间显示都高度统一、高度精准。

图片 1

  
  时钟系统能够向全部弱电子系统和计算机提供准确的时钟信号。GPS接收器接收标准的GPS时钟信号并将时间发送给母钟和NTP时间服务器,母钟为子钟供统一标准的时间基准,NTP时间服务器同步各计算机系统的时间。时钟系统的控制中心除向各子系统发送标准时钟信号,还可监测全楼所有时钟工作状态,控制所有时钟的运行。

事实上,为保证一定范围内多套时钟走时的相对统一,子母钟这样的系统早已有之。只是经历了长久的技术进步,目前的时钟系统,其属性已经完全进入IT信息技术领域,基本与传统钟表行业没多大关系。因此,为确保系统核心时间信息的高精度和无误差,现代子母钟系统,都把母钟接收卫星同步时间信息校时作为一个必要的功能配置。同时,就时钟系统本身的功能来说,也不再局限于为数字式、指针式等时间显示类终端提供授时,而且还可以轻易实现为计算机局域网及其他智能化设施系统提供标准时基。
总结现代子母钟系统技术,其特点可以概括为以下几点:
1.由于第一时钟源采用的是卫星同步时间信号,因此可确保时间信息无比精准、无比稳定;
2.在设备正常运行情况下,系统时间准确度永不需要人工调校;
3.母钟授时范围对象面广泛,它不但包含数字式子钟、指针式子钟及LED点阵式子钟,还包含了计算机局域网等其他智能化设施网络终端;
4.在临时信号失联情况下,母钟及子钟都能进行长时间自守时运行。
5.通过时钟管理系统可以对各种终端的运行状态进行直接检测、监控、记录。也可以直接对各类子钟进行倒计时、定时控制等功能设定。

无线GPS时钟系统构成:

时间系统包括:GPS接收器,母钟,子钟和NTP服务器等。

二、嵘峥世纪GPS标准时钟系统的特点:
子母钟系统的核心是母钟,因此母钟的技术结构高端与否,完全决定了一套系统的技术档次。而嵘峥世纪GPS标准时钟系统,正是代表了目前子母钟系统市场的技术最高端产品:
嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟的外观,只是一个1U标准的19英寸标准机箱,但它已经集成了GPS(或北斗)卫星时间信号接收、同步信号多接口驱动发送、高精度自守时、告警显示及维护等所有功能模块,而且驱动接口类型多样可选、带负载能力强大。由此,以嵘峥世纪GPS标准时钟母钟为核心的子母钟系统,其整体结构显得无比简约且功能强大,给日后的运行维护带来了极大的便利。
通常情况下,设计一套典型的嵘峥世纪GPS标准时钟时钟系统方案时,你基本可以不考虑母钟的配置,而只需要设计子钟的布点数量和类型即可。
嵘峥世纪GPS标准时钟系统的典型拓扑结构图如下:

一级母钟设于控制中心,包括外部时间信号接收机、铷钟、时钟信号处理、产生及分配单元,采用主、备两个母钟组成,主备钟之间能够自动和手动切换、互为备用。

 

(图1)
三、体育场、馆子母钟系统的方案及配置:
体育场、馆的子母钟,是为体育比赛及赛场工作人员、运动员、教练、裁判及观众等其他人员提供标准、统一的时间参考的,所以系统的基本架构与在其他行业现场的应用没什么区别。但是针对不同的客户需求,可能在终端子钟产品的选择方面,会增加一些特殊应用的产品,例如倒计时子钟等。
针对不同布局和不同规模的体育场、馆,在具体的时钟系统方案设计时,母钟的备份与否及驱动信号模块的配置、子钟的布点数量及型号配比等,都没有一成不变的原则性,只有对大致设计思路的适用。
3.1 系统结构方案的适用性选择:
嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟的高端模块化结构,使一切系统结构方案的选择变得十分简单。无非母钟的单/双备份配置、输出接口随子钟数量的增/减和时钟管理系统的选用与否等。
3.1.1母钟单备份的嵘峥世纪GPS标准时钟系统方案:

外部时钟信号接收装置由GPS和铷钟信号接口单元组成,可接收GPS和铷钟校时信号,两路互为备用,并可自动倒换;GPS时钟源的频率准确性大于10-10,后备铷钟的频率准确性大于10-9。中心一级母钟接收外部标准时间信号。时钟系统的网管设备设于控制中心通信网管中心,用于本工程时钟子系统的监控。中心一级母钟采用19英寸标准机柜,高度为2200mm。

本公司生产的授时产品(时间系统)可广泛应用到电力,机场、轻轨、地铁、轻轨、体育场馆、酒店、体育馆、部队、油田、水利工程等领域。公司还能根据不同的具体需求提供相应的解决方案。

图(1)
如图所示的HC210时钟系统典型结构,是最实用的一种方案,尤其在100台子钟数量以下的系统中,可以以不变应万变。
一般情况下,我们为嵘峥世纪GPS标准时钟母钟标配多路RS485接口,可以为几百、上千台子钟提供授时;同时配置的NTP网络对时接口,可为计算机局域网提供标准时基。
因为嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟的所有接口模块都是内置的,所以不需要接口扩展箱之类的外接设备;同样,在嵘峥世纪GPS标准时钟子母钟整个系统里,所有子钟与母钟都是以485信号线直连的,中间也无需任何扩展性接口。当然,如果某些现场布线比较复杂,或实际信号传输距离超出了485信号的1200米传输范围,那么也可以考虑增选部分中继子钟做信号接力。
3.1.2母钟双备份的RZ-03-2K12系统方案:
如果系统比较大,或业主方明确要求系统母钟做双备份配置,那么只需要把配置的嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟由1台改为2台即可,其他一切都无需更改。至于主、备母钟间的连接,以及两套母钟出线的并接方案,这在我们产品出厂时都有标准配置,无需设计方考虑。
母钟双备份的RZ-03-2K12时钟系统拓扑结构如下:

子钟通常设置于控制中心调度大厅及有关管理用房,车辆段有关管理用房。

 

图(2)
值得注意的是:RZ-03-2K12系统母钟的这种双备份方式,是一种全功能冗余备份。因为其主、备母钟是2套结构完全相同的全功能设备,所有从GPS卫星时间信号接收到同步信号驱动输出等一应功能,可以在突发故障时完全自动切换。这与其他类型分立式结构产品中,只能提供基础母钟双备份的功能有本质区别。而事实上,那种分立设备的基础母钟,只相当于我们嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟内的自守时模块。
总的来说,不管母钟单/双备份,只要是采用嵘峥世纪GPS标准时钟时钟系统方案,我们就不必再考虑那些复杂的分立设备配置,诸如:GPS时间信号接收机、母钟、接口扩展箱、时码分配器(或集线器)、NTP网络时间服务器等等。因为嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟的技术领先,已经将上述所有功能模块集成在一个1U或2U的机箱内,并且还有很大的负载扩展余地。
3.1.3有关时钟管理系统:
结构图中所示时钟管理系统(或系统的维护终端),在嵘峥世纪GPS标准时钟子母钟系统中并非必配。如果系统规模本身比较小,需求功能又比较单一,那么时钟管理系统可以省略。而对于整个系统是否处于同步运行状态,母钟及子钟上都有直观的显示。
但是,如果在体育场、馆内部分区域的子时钟,需要在不确定的时间段设置不同的倒计时显示,例如体育比赛前或文艺演出前的时限提醒等。这种倒计时提醒,需要通过时间管理系统做临时分群、分时段设定。还有,如果系统较庞大,业主需要专门进行运行监控(网管)。在这种情况下,方案里就必须专门配备时钟管理系统。
3.2 母钟、子钟的产品型号配置:
3.2.1 嵘峥世纪GPS标准时钟系统母钟
嵘峥世纪GPS标准时钟就是系统母钟的本身型号,所以不用选择,只有1套或2套(双备份)的数量配置之分。当然,如果信号接口数量要求特别大,我们也可以提供RZ-03-2K12等其他型号母钟。

母钟与子钟之间的信号传输可以采用RS422接口也可以采用以太网接口方式,本工程采用以太网接口。子钟的电源可以采用集中供电也可以采用就近取电方式,建议采用就近取电方式,避免距离过长造成的电源电压压降过大,影响子钟设备的正常运行。

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