安徽京準(zhǔn)：NTP校時(shí)服務(wù)器精準(zhǔn)同步的可靠選擇

安徽京準(zhǔn)：NTP校時(shí)服務(wù)器精準(zhǔn)同步的可靠選擇

【摘要】時(shí)鐘系統(tǒng)是一個(gè)大型標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，許多生物制藥廠都建了自己的園區(qū)專網(wǎng)，使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器也日益增多，這些設(shè)備都有自己的時(shí)鐘，而且是可以調(diào)節(jié)的。但是無法保證網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備和主機(jī)的時(shí)鐘是同步的，因?yàn)檫@些時(shí)鐘每天會(huì)產(chǎn)生數(shù)秒、甚至數(shù)分鐘的誤差。經(jīng)過長期運(yùn)行，時(shí)間差會(huì)越來越大，這種偏差在單機(jī)中影響不太大，但在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用中可能會(huì)引發(fā)意想不到的問題。

安徽京準(zhǔn)電鐘官微——ahjzsz
1、概述
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，許多藥廠都建了自己的園區(qū)專網(wǎng)，使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器也日益增多，這些設(shè)備都有自己的時(shí)鐘，而且是可以調(diào)節(jié)的。但是無法保證網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備和主機(jī)的時(shí)鐘是同步的，因?yàn)檫@些時(shí)鐘每天會(huì)產(chǎn)生數(shù)秒、甚至數(shù)分鐘的誤差。經(jīng)過長期運(yùn)行，時(shí)間差會(huì)越來越大，這種偏差在單機(jī)中影響不太大，但在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用中可能會(huì)引發(fā)意想不到的問題。如在分布式計(jì)算環(huán)境中，由于每個(gè)主機(jī)時(shí)鐘不一致，會(huì)造成同一操作在不同主機(jī)的記錄時(shí)間不一致，將導(dǎo)致服務(wù)無法正常地進(jìn)行。隨著各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷發(fā)展，對時(shí)鐘的要求也越來越高，否則會(huì)引發(fā)許多的問題。
由生產(chǎn)車間、辦公室、成品庫等場所組成，各個(gè)場所時(shí)鐘信息不一致，員工工作無法協(xié)同達(dá)到最高效率，平時(shí)工作中可能影響不大，但在關(guān)鍵藥劑生產(chǎn)時(shí)因時(shí)鐘不一致，導(dǎo)致制藥數(shù)據(jù)時(shí)間戳無法合理比對，就無法獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)評估，這就影響大了。

2、系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘系統(tǒng)由衛(wèi)星信號接收天線、NTP衛(wèi)星時(shí)鐘服務(wù)器（NTP網(wǎng)絡(luò)母鐘）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘、傳輸通道（網(wǎng)線）、管理軟件等組成。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

2.1 衛(wèi)星信號接收天線
衛(wèi)星信號接收天線由衛(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。
2.2 衛(wèi)星時(shí)鐘服務(wù)器（網(wǎng)絡(luò)母鐘）
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GPS北斗衛(wèi)星顆數(shù)。時(shí)鐘系統(tǒng)由2臺高穩(wěn)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘、衛(wèi)星接收天線、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)口可向生產(chǎn)車間和辦公室數(shù)字NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘，也可同時(shí)向園區(qū)廣播系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、智慧生產(chǎn)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、各個(gè)信息管理系統(tǒng)等其他各個(gè)子系統(tǒng)的服務(wù)器監(jiān)控主機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號。
2.3 NTP網(wǎng)絡(luò)子鐘
網(wǎng)絡(luò)子鐘（即時(shí)間同步顯示屏）安裝于生產(chǎn)車間或辦公室、產(chǎn)品庫、實(shí)驗(yàn)室、指揮控制室等需要顯示時(shí)間的各重要場所。
網(wǎng)絡(luò)子鐘采用數(shù)字式?？娠@示時(shí)分、時(shí)分秒、年月日星期時(shí)分秒，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)間同步信號請求，衛(wèi)星時(shí)鐘服務(wù)器（網(wǎng)絡(luò)母鐘）接收到子鐘請求后自動(dòng)響應(yīng)并實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步工作。
網(wǎng)絡(luò)子鐘采用磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；超薄金屬外殼設(shè)計(jì)，靜電噴塑；年月日星期漢字自發(fā)光且與數(shù)字渾然一體。
2.4 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。
2.5 管理軟件
管理軟件可安裝在一臺高性能計(jì)算機(jī)上，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，實(shí)時(shí)監(jiān)控時(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)任何一臺網(wǎng)絡(luò)子鐘的運(yùn)行狀況，可以對本時(shí)鐘系統(tǒng)內(nèi)任何一臺網(wǎng)絡(luò)子鐘進(jìn)行必要的操作（校對、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。

3、系統(tǒng)功能
時(shí)鐘系統(tǒng)基本功能如下:
3.1 同步校對
系統(tǒng)通過衛(wèi)星信號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)母鐘對其實(shí)時(shí)校對。為了確保接收到的信息是真實(shí)的、可靠的，網(wǎng)絡(luò)母鐘對接收到的請求信息進(jìn)行嚴(yán)格分析、判斷，排除干擾信息。
3.2 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)請求，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘接收到請求后立即將精準(zhǔn)時(shí)間信息發(fā)送出去對子鐘時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
3.3 為其他系統(tǒng)提供時(shí)間信號
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘設(shè)有四路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)備為校園網(wǎng)絡(luò)及其他各個(gè)子系統(tǒng)提供時(shí)間同步信號。主要系統(tǒng)包括：廣播系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、智慧生產(chǎn)系統(tǒng)、智慧管理系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、機(jī)房服務(wù)器等。
3.4 系統(tǒng)監(jiān)測功能
在控制中心設(shè)置對時(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)，并能對全系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的控制（復(fù)位、停止、校對、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。
3.5 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。
3.6 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。

4、系統(tǒng)配置原則
校園由教室、辦公室、圖書館、弱電安防控制室等場所組成。
時(shí)鐘安裝方式及大小可根據(jù)安裝位置確定，我司推薦衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)母鐘、各個(gè)子鐘的尺寸及顯示內(nèi)容、安裝位置參考建議配置表：
序號 安裝位置 型號規(guī)格 單位 數(shù)量

機(jī)房/主控室 HR-901GB型母鐘：采用GPS北斗二合一衛(wèi)星授時(shí)模塊作為時(shí)間源輸入，輸出4路NTP網(wǎng)口（RJ45）供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘和其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)時(shí)間同步，LCD液晶屏顯示時(shí)間、日期及衛(wèi)星顆數(shù)，同時(shí)輸出4路RS232/485串口，30米天線，19英寸標(biāo)準(zhǔn)1U機(jī)架式，天線支架等附件；◆ 所投產(chǎn)品需有國家知識產(chǎn)權(quán)局專利證書并帶有“NTP網(wǎng)絡(luò)級時(shí)鐘同步”字樣?！锾峁┍本o線電計(jì)量測試研究所（航天科工二院203所）的檢測報(bào)告，測試結(jié)果要滿足：1PPS≤10ns，NTP授時(shí)精度≤2us，定時(shí)穩(wěn)定度≤4ns，NTP處理能力4.1萬次/秒，守時(shí)精度≤48ns/24h；

生產(chǎn)車間 HR-XS100型數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘：單面顯示內(nèi)容：時(shí)分秒（紅色3英寸數(shù)碼管）；外形尺寸510*160*50MM；接口：NTP網(wǎng)口跟網(wǎng)絡(luò)母鐘自動(dòng)同步校時(shí)；供電220/POE可選；走時(shí)精度：0.01S/天；環(huán)境要求：－20℃～+65℃；MTBF：≥9萬小時(shí)；1.高亮度數(shù)碼管，長壽命；2.磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；3.超薄金屬外殼設(shè)計(jì)，靜電噴塑；

成品庫 HR-XS200型日歷式數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘：單面顯示內(nèi)容：時(shí)分秒（紅色3英寸數(shù)碼管）年月日星期（紅色1英寸數(shù)碼管）；外形尺寸510*195*50MM；接口：NTP網(wǎng)口跟網(wǎng)絡(luò)母鐘自動(dòng)同步校時(shí)；供電220/POE可選；走時(shí)精度：0.01S/天；環(huán)境要求：－20℃～+65℃；MTBF：≥9萬小時(shí)；1.高亮度數(shù)碼管，長壽命；2.磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；3.超薄金屬外殼設(shè)計(jì)，靜電噴塑；

辦公室 HR-XS200型日歷式數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘：單面顯示內(nèi)容：時(shí)分秒（紅色3英寸數(shù)碼管）年月日星期（紅色1英寸數(shù)碼管）；外形尺寸510*195*50MM；接口：NTP網(wǎng)口跟網(wǎng)絡(luò)母鐘自動(dòng)同步校時(shí)；供電220/POE可選；走時(shí)精度：0.01S/天；環(huán)境要求：－20℃～+65℃；MTBF：≥9萬小時(shí)；1.高亮度數(shù)碼管，長壽命；2.磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；3.超薄金屬外殼設(shè)計(jì)，靜電噴塑；

其他辦公場所 HR-XS200型日歷式數(shù)字網(wǎng)絡(luò)子鐘：單面顯示內(nèi)容：時(shí)分秒（紅色3英寸數(shù)碼管）年月日星期（紅色1英寸數(shù)碼管）；外形尺寸510*195*50MM；接口：NTP網(wǎng)口跟網(wǎng)絡(luò)母鐘自動(dòng)同步校時(shí)；供電220/POE可選；走時(shí)精度：0.01S/天；環(huán)境要求：－20℃～+65℃；MTBF：≥9萬小時(shí)；1.高亮度數(shù)碼管，長壽命；2.磨砂PC面板，防眩光，不刺眼；3.超薄金屬外殼設(shè)計(jì)，靜電噴塑；

5、系統(tǒng)總結(jié)
時(shí)鐘系統(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)單位對時(shí)間的強(qiáng)烈關(guān)注，正是他們服務(wù)和效率意識的見證。
隨著各單位大數(shù)據(jù)建立，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與服務(wù)器數(shù)量不斷增加。網(wǎng)絡(luò)管理員在查看眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日志時(shí)，往往發(fā)現(xiàn)時(shí)間不一，即使手工設(shè)置時(shí)間，也會(huì)出現(xiàn)因時(shí)區(qū)或夏令時(shí)等因素造成時(shí)間誤差；有些二層交換機(jī)重啟后，時(shí)鐘會(huì)還原到初始值，需要重新設(shè)置時(shí)間。對于核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和重要應(yīng)用服務(wù)器而言，它們之間有時(shí)需要協(xié)同工作，因此時(shí)間的統(tǒng)一準(zhǔn)確性、可靠性顯得尤為重要。
同時(shí)時(shí)鐘系統(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，對時(shí)間精準(zhǔn)度的需求也是越來越高，尤其是當(dāng)前的生物制藥、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。

審核編輯 黃宇