gps卫星同步时钟在内蒙古师范大学投入使用

gps卫星同步时钟在内蒙古师范大学投入使用

2017年02月,我公司自主研发的gps卫星同步时钟在内蒙古师范大学投入使用,并获得一致好评。

GPS卫星同步时钟简介

GPS卫星同步时钟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授时产品它从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通信、电力、广播电视、科研、安防监控、工业控制等等,这样就可以达到整个系统的时间同步

卫星授时的作用

对于一个进入信息社会的现代化大国,导航定位和授时系统是最重要、而且也是最关键的国家基础设施之一。现代武器实(试)验、战争需要它保障,智能化交通运输系统的建立和数字化地球的实现需要它支持。现代通信网和电力网建设也越来越增强了对精度时间和频率的依赖。为了提高民用定位定时的性能和可靠性、安全性,利用这些卫星系统建立广域增强系统(Waas)在美国、日本、欧洲和俄罗斯也在计划或研制之中。

这些系统导航定位的基本概念都是以精度时间测量为基础的。正如有人所指出的那样,我们人类生活在余割四维的世界(x、y、z、t)其中一维就是时间,而另外三维的精度确定,就今天而言,没有精确的定时也是难以实现的。

单从授时出发,不难理解系统发播时间的精确控制是不可缺少的。而对于导航定位,系统内部钟(星载钟和地面监测和控制台站的钟)的同步就极为关键。没有原子钟的支持,没有钟同步和保持技术的支持,实现星基导航和定位是不可能的。在完成精确时间的传递过程,需要对传播时延作精确修正,而这又需要知道用户的精确地理位置。

对于一个进入信息社会的现代化大国,授时系统是最重要、而且也是最关键的国家基础设施之一。现代武器实(试)验、战争需要它保障,智能化交通运输系统的建立和数字化地球的实现需要它支持。现代通信网和电力网建设也越来越增强了对精度时间和频率的依赖。

GPS卫星同步时钟

同步时钟不光可以接收GPS卫星时间信号,当GPS信号丢失或者出现较大误码时,系统可以自动判断并切换到具有中国自主知识产权的北斗卫星导航定位系统时间。如电信,电力,军队等部门已经大规模使用该系统。

子钟是受母钟控制而重现母钟时间并保持与母钟走时一致的钟表机构。它与使用者直接见面。子钟有多种结构形式。用一个母钟(或加一备用母钟)、若干子钟及电源和连接线,即可组成一个子母钟系统。一般说来,一个母钟可以控制几十到几百个子钟,使子钟和母钟保持时间一致。

NTP网络时间服务器接收GPS卫星信号,从GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息,将这些信息通过TCP/IP网络传输,网络设备(用户)提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间服务,同时产生1PPS(秒信号)同步脉冲信号及串口时间信息,前面板显示年月日时分秒等信息,是一款实现时间同步的实用时钟设备

时间同步(时刻同步)

所谓时间同步,即要求各点之间的绝对时间相同。比如,我们国内都使用北京时间,时间同步设备就是调整本地的时间时钟,使之与北京时间严格同步,并使各地之间的时间时钟误差维持在很小的范围内,如小于100ns。维持时间同步与维持频率同步相比要困难得多,它要求在维持频率同步的同时,还要严格维持相位同步,不允许有相位积累。要消除时钟设备跟踪过程中带来的相位误差以及传输过程中引入的相位损伤,技术难度相当高。

母钟通讯协议

NTP同时同步指的是通过网络的NTP协议与时间源进行时间校准。前提条件,时间源输出必须通过网络接口,数据输出格式必须符合NTP协议。

局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步,NTP协议自动判断网络延时,并给得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。

母钟的最常用时间源有单GPS卫星、单北斗卫星、北斗卫星+GPS卫星、单CDMA信号、格罗纳斯卫星这五种信号源。

网络连接拓扑图

母钟产品功能

(1)GPS定时信号建立时间参考;

(2)提供1路NTP网络授时接口;

(3)支持标准的NTP、SNTP等网络对时协议;

(4)串口每秒发送一次时、分、秒、年、月、日时间信息;

(5)输出定时同步信号(1PPS),TTL接口输出;

(6)前面板显示年月日时分秒、卫星颗数及工作状态;

适用范围

(1)计算机网络、计算机应用系统、流程控制管理系统;

(2)电力厂(站)和电网中心调度的时间统一系统及各种时间显示屏;

(3)电子商务系统、B2B网上系统以及数据库的保存及维护等系统;

(4)广电、金融、移动通信、石油、电力、交通、工业以及国防等领域。

子钟

每台子钟均具有独立的IP地址。母钟与子钟可直接链接通信,或通过交换机链接通信。母钟的网口输出与交换机相连或者与子钟直接链接均可。

1、子钟与母钟直连,指定IP即可对时。如果子钟与母钟直连,母钟有几路网口输出,可连接几套子钟。

2、子钟与交换机连接,指定IP 在同一网段即可对时,子钟与交换机相连,可连接上百至上千套子钟。

3、子钟在接收到标准时间信号后,回送自身的工作状态给系统母钟。

子钟的安装为壁挂式。

子钟经典外观图

子钟有以下特点

  1. 高亮数码管静态显示,高速摄像机下数码管显示不会有跳动;

告别传统电压驱动,大大延长LED发光管的寿命,保证系统长时间运行无明显发热、发烫现象;

  1. 可靠性高,授时精度高;抗干扰能力强使用自动跟踪校验技术,使误校时几乎成为不可能。
  2. 标准化,模块化设计,功能模块最大限度地采用最先进、最流行的国际标准;
  3. 上电后自动归零,在安装时,子钟接通电源后,立即自动快速运行至0点后处于等待状态;

十大特点总结

1、gps授时系统,精度高,同步快。
2、高品质的工业级元件,高水准的电气设计,高密度集成的电路结构,使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现,整机无可调节器件,极大提高了装置抗干扰性能与可靠性保障。
3、gps授时系统提供一路TTL脉冲信号供时钟的准确度指标测试。

4、gps授时系统提供网口输出,供电力、电信、金融、广电、交通、安防行业校时服务。
5、持单星授时模式,适用于收星效果不佳的情况,有蘑菇头天线及吸盘式天线可供选择。
6、前面板有工作状态指示,便于运行值班人员的日常巡视。
7、gps授时系统可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数,在线显示装置的收星状况及工作状态。
8、gps授时系统采用全模块化即插即用结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,维护方便,同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。

9、gps授时系统的机箱为进口铝板铬酸钝化、拉细丝哑银,经过钝化处理的铝板, 铝板铬酸钝化使其表面形成了一层致密的钝化膜可以达到抗腐蚀的目的,现有黑色机箱和银白色机箱可供用户选择。

10、采用SMT表面贴装技术生产,以高速芯片进行控制,无硬盘和风扇设计,精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、全自动智能化运行,免操作维护,适合无人值守。

时钟系统的主要特点

使用的是网络时间同步设备,可以连接局域网内上万台设备(子钟,电脑,智能设备等)时钟系统接口扩展单元提供时钟系统接口扩展;一方面驱动本地子钟,另一方面同时向BA系统系统、手术控制系统、吸氧计费系统、楼宇自控系统、火灾报警系统、安防系统、停车场收费管理系统、呼叫信息显示系统、公共广播系统、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钟信号。

    子钟设于楼道、大厅、候诊区、值班室、控制室、手术室、人防区域、会议室、护士站、其他人员流动并需用统一时间的空间等有关地点。

天线的安装

通过GPS天线接收GPS发送的无线电信号。

GPS接收天线需架设于室外,GPS(天线)视场不应有地平高度大于12°的成片障碍物,以免阻挡卫星信号的接收,天线所需的电源由本机通过天线馈线(同轴电缆)提供。

本机天线为“蘑菇”型天线,为保证天线安装牢固和可靠,在天线安装时,可选择一根铸铁水管(长度可考虑1~1.5米),将天线置于铸铁管的一端,铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上,然后安置于房顶即可。

当天线馈线垂直向下而具有一定重力时,请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

使用方法如下:

根据装箱单检查设备及附件是否齐备完好,如果发现包装箱严重破损,可与厂家联系,直至仪器通过性能测试。

将设备从包装箱中取出,平放于操作台或机柜。将天线插入设备的天线输入端,并保证天线可收到星。

连接好天线,开机,在3-5分钟内可收到星,显示屏里字母由V变A,可显示收星颗数。在收星2颗星以上时间有效,在收到星后从设备的网口接网线至电脑/交换机,根据说明书进行校时。

友情提示:

天线安装

GPS卫星时钟装置天线安装时,先将天线头安装在天线支架上,再将天线支架用膨胀螺栓固定在建筑物顶端,根据安装条件需要时可以使用弯角支架(备选件)。天线头要安装在室外,安装位置应视野开阔,尽可能安装在屋顶,原则上是顺着天线头往上看能够看到360°的天空。然后从上到下布置天线的电缆线。天线电缆铺设转弯半径不易过小,穿孔时注意包好接头。天线电缆长度是根据天线增益严格设计,不得剪断、延长、缩短或加装接头,否则将严重影响接收效果甚至收不到信号。

 GPS卫星时钟装置天线应尽量避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界,天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考,对障碍物最高点所成的夹角小于10度。

 GPS卫星时钟装置天线的架设位置应避开风口,以减小天线的风载。在多雷雨地区,天线的架设位置应避开雷击多发地点,天线头应放在电厂/变电站避雷针避雷范围内。

将天线蘑菇头安装在天线支架上并装固于房屋顶端或平台上,要保证天线蘑菇头有尽可能大的视场(360度天空),不得有障碍物遮挡, 如果配有避雷器,将避雷器连接在机器和天线中间。

所有的天线都是标配,不得随意截断或随意叠加链接,否则无法保证收到星。

所有的天线在收到货物后先测试下收星效果,这样比架设好线缆再测收星效果省去许多麻烦。

当收不到星时将天线多换几个地方试试效果,以排除是天线的问题还是收星地域问题。

GPS同步时钟在时频领域的应用

国际时间标准的协调与建立

从二十世纪八十年代末,国际计量局(BIPM)的时间部,就开始正式采用标准化的GPS共视比对方法,把全世界几十个守时中心的主钟沟通起来,并建立了准确度最高的国际原子时(TAI)和国际协调世界时(UTC/BIPM)。我国有三个实验室参加了国际时间标准的协调,它们是:

中国科学院陕西天文台(CSAO);

 国家计量研究院(NIM);

航天无线电计量测试研究所(BIRM)。

新型时频计量传递系统的建立

传统时频计量传递的特点:

一般是按国家级计量单位、一级计量站、二级计量站和使用单位四级逐级传递;

受检时频标准源或仪器设备必须往返搬运,检定校准后的状态在搬运中难免受到破坏;

传统的时频计量一般只能按检定周期(一般为一年)进行,难以进行经常性和实时的计量测试。

结束语

时间信号的准确与否,直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展。由于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS授时技术等相关技术的发展,已经具备了为各个应用领域提供高精度授时的可能性。

医院时钟系统也可应用于城市重要公共建筑,如车站、高校、交通路口、标志建筑等场所和电信行业的移动及固定电话报时等方面。它是供了准确的公众时间,为人们的日常生活提供便利,避免了因时钟不准确而带来的不便。

生产公司简介

我公司在本行业中属于顶尖水平。不管是从规模还是人数,或者是研发能力,新研发出的产品将经过第三方测试审核,合格率100%。

对于标准产品的交货期一般是1-3天;对于定制产品,根据客户要求,在双方合同协议规定的时间内完成。完成率99.9%.

我们的产品经过中国计量科学研究院、中国测试技术研究院、中国航天科技集团公司第五研究院第五0四研究所航天校准实验室、上海计量科学研究院、陕西省计量科学研究院检定/校准,100%合格率。

质量保证期自设备交货验收之日起。在产品质量保证期内,出现因产品自身质量造成的故障情况,采取整机返修、寄送配件、提供备用产品等方式,提供全面免费保修服务。

新产品的重要性:再美味的菜品,如果长时间吃,人们也会产生厌烦心理,没有新产品的推出,企业最终将会被淘汰。所以,我公司定期将研发出新产品以备客户选用。

我公司的销售人员业务能力强,具有较好的专业功底及文化素养,研发部将定期给销售部进行时频知识或者产品性能的培训,以满足对客户的各种需求。

 

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