GPS北斗卫星授时设备（京准）

GPS北斗卫星授时设备（京准）

子母钟系统是一种大型的定时装置。该系统的接收端能够接收GPS及北斗标准时间信号，并为此系统提供了精确的时间同步校准服务。从而有效消除定时装置累积的误差。它是一种高性能、高可靠性定时装置，并为车站的管理、强弱电及候车室等主要场所提供统一的标准时间基准，并支持定时信号传输至管理区域如候车室等主要场所。结合典型的铁路站房结构设计基础进行介绍。详细阐述了该系统的组成结构及其主要技术手段的设计方法。

概述
当下信息化快速发展的时代背景下，在火车站这一铁路交通的核心枢纽处与千家万户的生活息息相关，在 Handling 大量乘客运输与确保交通顺畅方面负有重要责任。而时钟系统的建立则为此种协作提供了基础保障。随着铁路总公司推进提速战略，在提升铁路系统运行效率方面提出了更高要求，在此背景下时钟系统凭借其高可靠性、精确度以及集约化的控制特点，在为站内中心调度员、值班员以及相关部门工作人员和广大乘客提供统一标准时间信息的同时，并向其他相关系统输送统一时间信号，在此过程中实现了各机电设备与时钟系统的同步运行从而确立了统一的时钟基准成为铁路站房现代化管理监测的重要技术支撑之一。

2、系统设备构成
铁路时钟系统包括接收器天线、NTP服务器（即NTP主 clocks）、交换机节点、子 clocks 网络以及通信线路等组件。具体构成可见于图1。

2.1 卫星信号接收天线
卫星信号接收天线由卫星蘑菇头和适当长度天线组成，可向卫星时钟服务器（网络母钟）提供卫星实时同步信号。
2.2 卫星时钟服务器（网络母钟）
时钟系统中的卫星网络母钟为双机备份装置，其中一个作为系统时间信号的主要来源，另一个作为整个时钟系统的设备备份，以备紧急故障时使用。卫星母钟LCD显示屏上可显示年、月、日、时、分、秒时间信息和当前的卫星颗数。时钟系统由2台高稳卫星网络母钟、GPS接收天线、天线支架、客户端软件等构成；
卫星网络母钟的多路网络接口可向车站数字NTP网络子钟，也可同时向车站广播系统、信号系统、购票系统、检票系统、火灾报警系统、安防监控系统、停车收费管理系统、内部调度通讯系统、计算机网络等其他子系统的服务器提供标准时间信号。
2.3 NTP网络子钟
网络子钟（即时间同步显示屏）安装于车站候车室、售票厅、站台、监控室等需要显示时间的场所。
网络子钟采用数字式。可显示时分、时分秒、年月日星期时分秒，可根据现场实际需求订购，网络子钟自动发送时间同步信号请求，卫星时钟服务器（网络母钟）接收到子钟请求后自动响应并实现时间同步工作。
网络子钟采用磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；超薄金属外壳设计，静电喷塑；年月日星期汉字自发光且与数字浑然一体。
2.4 传输通道
卫星网络母钟与NTP网络子钟之间的传输通道可采用五类、六类网线进行管理通讯线，所有的设备均采用标准RJ45网口。
2.5 管理软件
管理软件可安装在一台高性能计算机上，通过网络传输通道，实时监控全站时钟系统的状态。
管理软件可查看本时钟系统内任何一台网络子钟的状况，可以对本时钟系统内任何一台网络子钟进行必要的操作（校对、停止、复位、追时、时间设置等）。当系统出现故障时，可准确记录故障时间和故障部位，能方便地查看维护提供准确数据等。

3、系统功能
时钟系统基本功能如下:
3.1 同步校对
系统通过卫星信号接收天线不间断接收GPS/北斗卫星发送的时间码及其相关代码，并对接收到的数据进行分析，判断这些数据是否真实可靠。如果数据可靠即被卫星网络母钟采用，如果数据不可靠便放弃，下次继续接收。
网络子钟是个独立的显示单元，可以脱离卫星网络母钟单独，同时又能主动请求卫星网络母钟的标准时间信息，网络母钟对其实时校对。为了确保接收到的信息是真实的、可靠的，网络母钟对接收到的请求信息进行严格分析、判断，排除干扰信息。
3.2 时间显示及调整
数字式网络子钟时间采用“时分；时分秒；年月日星期”可选模式，调整时间时，网络子钟发出校准请求，卫星网络母钟接收到请求后立即将精准时间信息发送出去对子钟时间进行调整。
3.3 为其他系统提供时间信号
卫星网络母钟设有多路NTP网络接口（RJ45）,且每路网口具有独立MAC地址相互物理隔离互不影响工作，能够时刻准备为火车站其他各个子系统提供时间同步信号。主要系统包括：通信传输系统、无线通信系统、调度电话系统、有线广播系统、闭路电视监视系统、安防监控系统、ATS系统、SCADA系统、FAS系统、AFC系统、EMCS系统等。
3.4 系统监测功能
在控制中心设置对时钟系统进行管理监测计算机系统，具有自诊断功能，可进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等。
中心内管理计算机能够检测到子钟设备的状态信息，且对检测到的故障状态进行显示，能实时、详细地反应系统内部各模块的状态，并能对全系统时钟进行点对点的控制（复位、停止、校对、追时等）。
系统出现故障时能够发出声光报警，指示故障部位，对故障告警做同步传输，提供给值班室的工作人员，并进行故障记录和打印等工作。
3.5 系统可扩展性
系统扩容时，中心的网络母钟可通过扩展设备对需求实时进行扩展，方便各个站点网络子钟的增设工作。
3.6 集散控制
系统采用集散控制功能，即分布式系统，中心网络母钟、网络子钟相互之间通过五类六类屏蔽网线方式连接，在整个系统中相对独立，任何一部分发生故障都不会影响整个系统的。

4、系统配置原则
铁路火车站点的等级根据旅客最高聚散人数可分为小型站、中型站、大型站及特大站。
小型站因为客流量较小，所需设备数量不多，可采用小尺寸数字网络子钟即可；车站按旅客流向一般分为站前广场、进站大厅、候车室、站台、出站厅、售票厅、行李包厅等。网络时钟系统各个子钟设置可按上述位置进行功能分区。
每个分区可考虑单独供电，便于维护、检修。系统接地统一接入车站综合接地系统，接地电阻应小于1Ω。
系统机柜可安装在通信机房内，包括主备网络母钟、网络交换机、UPS电源等。
子钟的安装方式及大小可根据安装位置确定。通常大、中型站站点内时钟系统各个子钟的尺寸及其安装位置参考详见表：