NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器在鐵路對(duì)時(shí)系統(tǒng)中的應(yīng)用方案
一、概述
在信息高速發(fā)展的今天,鐵路作為國家的經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈,與廣大市民生活息息相關(guān),擔(dān)負(fù)著運(yùn)送大流量乘客、保證交通暢通的重任,為了保證列車的正點(diǎn)運(yùn)行和乘客的行程,對(duì)時(shí)間精準(zhǔn)度的要求是非常嚴(yán)格的。隨著我國鐵路的發(fā)展速度和鐵路的跨地區(qū)運(yùn)行,時(shí)間的統(tǒng)一變得尤為重要,因此有必要為鐵運(yùn)建立一個(gè)完整的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。時(shí)間同步系統(tǒng)為鐵路運(yùn)輸核心功能提供統(tǒng)一的衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源,使各系統(tǒng)的核心設(shè)備全網(wǎng)同步工作,有效的提升鐵路系統(tǒng)的精準(zhǔn)工作模式。同時(shí),為鐵路的工作人員及旅客提供標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一時(shí)間信息。
二、系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成
鐵路時(shí)鐘同步系統(tǒng)由NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器(NTP網(wǎng)絡(luò)母鐘ZRBG1000主時(shí)鐘)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘、傳輸通道(網(wǎng)線)、系統(tǒng)管理軟件、衛(wèi)星信號(hào)接收天線等組成。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
2.1 ZRBG1000 NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)母鐘)
NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器是控制設(shè)備時(shí)間校準(zhǔn)的智能化設(shè)備。它從衛(wèi)星上接收基準(zhǔn)時(shí)間信息,并通過所需的兼容類接口將基準(zhǔn)時(shí)間信息授時(shí)到全網(wǎng)內(nèi)核心設(shè)備上,達(dá)到全網(wǎng)智能同步工作的目的。
時(shí)鐘系統(tǒng)中的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘為雙機(jī)備份裝置,其中一個(gè)作為系統(tǒng)時(shí)間信號(hào)的主要來源,另一個(gè)作為整個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)備備份,以備緊急故障時(shí)使用。衛(wèi)星母鐘LCD顯示屏上可顯示年、月、日、時(shí)、分、秒時(shí)間信息和當(dāng)前的衛(wèi)星顆數(shù)。時(shí)鐘系統(tǒng)由衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘、GPS接收天線、天線支架、客戶端軟件等構(gòu)成;
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘的多路網(wǎng)絡(luò)接口可向機(jī)場和車站數(shù)字NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘,也可同時(shí)向車站廣播系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、購票系統(tǒng)、檢票系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、停車收費(fèi)管理系統(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)間信號(hào)。
2.2 NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘
網(wǎng)絡(luò)子鐘(即時(shí)間同步LED顯示屏)安裝于車站候車(機(jī))室、售票廳、站臺(tái)、監(jiān)控室等需要顯示時(shí)間的場所。
網(wǎng)絡(luò)子鐘采用數(shù)字式。可顯示時(shí)分、時(shí)分秒、年月日星期時(shí)分秒,顯示方式可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求訂購,網(wǎng)絡(luò)子鐘自動(dòng)發(fā)送時(shí)間同步信號(hào)請(qǐng)求,衛(wèi)星時(shí)鐘服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)母鐘)接收到子鐘請(qǐng)求后自動(dòng)響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步工作。
網(wǎng)絡(luò)子鐘(時(shí)間同步LED顯示屏)采用堅(jiān)固、美觀、節(jié)能、環(huán)保一體化的鋁合金框架設(shè)計(jì)。時(shí)鐘的顯示格式和面板可根據(jù)用戶需求定制。
2.3 傳輸通道
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘與NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘之間的傳輸通道可采用五類、六類網(wǎng)線進(jìn)行管理通訊線,所有的設(shè)備均采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)口。
2.4 系統(tǒng)管理軟件
系統(tǒng)管理軟件可安裝在計(jì)算機(jī)上,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸通道,實(shí)時(shí)監(jiān)控全站時(shí)鐘系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
管理軟件可查看本時(shí)鐘系統(tǒng)內(nèi)任何一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)子鐘的運(yùn)行狀況,可以對(duì)本時(shí)鐘系統(tǒng)內(nèi)任何一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)子鐘進(jìn)行必要的操作(校對(duì)、停止、復(fù)位、追時(shí)、時(shí)間設(shè)置等)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可準(zhǔn)確記錄故障時(shí)間和故障部位,能方便地查看維護(hù)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)等。
2.5 衛(wèi)星信號(hào)接收天線
衛(wèi)星信號(hào)接收天線由衛(wèi)星蘑菇頭和適當(dāng)長度天線組成,可向衛(wèi)星時(shí)鐘服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)母鐘)提供衛(wèi)星實(shí)時(shí)同步信號(hào)。
三、系統(tǒng)功能
時(shí)鐘系統(tǒng)基本功能如下:
(1)時(shí)間同步校對(duì)
系統(tǒng)通過衛(wèi)星信號(hào)接收天線不間斷接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間碼及其相關(guān)代碼,并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判斷這些數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠。如果數(shù)據(jù)可靠即被衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘采用,如果數(shù)據(jù)不可靠便放棄,下次繼續(xù)接收。
網(wǎng)絡(luò)子鐘是個(gè)獨(dú)立的顯示單元,可以脫離衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘單獨(dú)運(yùn)行,同時(shí)又能主動(dòng)請(qǐng)求衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息,網(wǎng)絡(luò)母鐘對(duì)其實(shí)時(shí)校對(duì)。為了確保接收到的信息是真實(shí)的、可靠的,網(wǎng)絡(luò)母鐘對(duì)接收到的請(qǐng)求信息進(jìn)行嚴(yán)格分析、判斷,排除干擾信息。
(2)時(shí)間顯示及調(diào)整
數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)子鐘時(shí)間采用“時(shí)分;時(shí)分秒;年月日星期”可選模式,調(diào)整時(shí)間時(shí),網(wǎng)絡(luò)子鐘發(fā)出校準(zhǔn)請(qǐng)求,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘接收到請(qǐng)求后立即將精準(zhǔn)時(shí)間信息發(fā)送出去對(duì)子鐘時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
(3)為其他系統(tǒng)提供時(shí)間信號(hào)
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘設(shè)有多路NTP網(wǎng)絡(luò)接口(RJ45),且每路網(wǎng)口具有獨(dú)立MAC地址相互物理隔離互不影響工作,能夠時(shí)刻準(zhǔn)備為機(jī)場火車站及其他各個(gè)子系統(tǒng)提供時(shí)間同步信號(hào)。主要系統(tǒng)包括:通信傳輸系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、調(diào)度電話系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、ATS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)、AFC系統(tǒng)、EMCS系統(tǒng)等。
(4)系統(tǒng)監(jiān)測功能
在控制中心設(shè)置對(duì)時(shí)鐘系統(tǒng)進(jìn)行管理監(jiān)測計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有自診斷功能,可進(jìn)行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等。
中心內(nèi)管理計(jì)算機(jī)能夠檢測到子鐘設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息,且對(duì)檢測到的故障狀態(tài)進(jìn)行顯示,能實(shí)時(shí)、詳細(xì)地反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的狀態(tài),并能對(duì)全系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制(復(fù)位、停止、校對(duì)、追時(shí)等)。
系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠發(fā)出聲光報(bào)警,指示故障部位,對(duì)故障告警做同步傳輸,提供給值班室的工作人員,并進(jìn)行故障記錄和打印等工作。
(5)系統(tǒng)可擴(kuò)展性
系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí),中心的網(wǎng)絡(luò)母鐘可通過擴(kuò)展設(shè)備對(duì)需求實(shí)時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展,方便各個(gè)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)子鐘的增設(shè)工作。
(6) 集散控制
系統(tǒng)采用集散控制功能,即分布式系統(tǒng),中心網(wǎng)絡(luò)母鐘、網(wǎng)絡(luò)子鐘相互之間通過五類六類屏蔽網(wǎng)線方式連接,在整個(gè)系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立,任何一部分發(fā)生故障都不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
四、系統(tǒng)配置原則
機(jī)場和鐵路火車站點(diǎn)的等級(jí)根據(jù)旅客最高聚散人數(shù)可分為小型站、中型站、大型站及特大站。
小型站因?yàn)榭土髁枯^小,所需設(shè)備數(shù)量不多,可采用小尺寸數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘即可;車站按旅客流向一般分為站前廣場、進(jìn)站大廳、候車室、站臺(tái)、出站廳、售票廳、行李包廳等。網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘系統(tǒng)各個(gè)子鐘設(shè)置可按上述位置進(jìn)行功能分區(qū)。
每個(gè)分區(qū)可考慮單獨(dú)供電,便于維護(hù)、檢修。系統(tǒng)接地統(tǒng)一接入車站綜合接地系統(tǒng),接地電阻應(yīng)小于1Ω。
系統(tǒng)機(jī)柜可安裝在通信機(jī)房內(nèi),包括主備網(wǎng)絡(luò)母鐘、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、UPS電源等。
五、系統(tǒng)總結(jié)
NTP時(shí)間同步系統(tǒng)不僅方便企事業(yè)單位的精準(zhǔn)計(jì)時(shí),更能為他們大大提升工作效率,效率的提高意味著社會(huì)公共服務(wù)的改善,而企事業(yè)單位對(duì)時(shí)間的強(qiáng)烈關(guān)注,正是他們服務(wù)和效率意識(shí)的見證。
時(shí)間同步系統(tǒng)具有業(yè)界領(lǐng)先的環(huán)保性能,引領(lǐng)了都市綠色辦公風(fēng)潮。隨著現(xiàn)代人生活節(jié)奏的不斷加快,網(wǎng)絡(luò)化的普及,對(duì)時(shí)間精準(zhǔn)度的需求也是越來越高,尤其是當(dāng)前的機(jī)場、鐵路(地鐵和火車站)、醫(yī)院、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位等正好迎合了他們的需求,為他們解決實(shí)實(shí)在在的問題。
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