電子時鐘顯示屏,時間同步顯示,GPS時鐘系統

電子時鐘顯示屏,時間同步顯示,GPS時鐘系統

京準電子科技官微——ahjzsz

              醫院時鐘系統主要為全醫院提供提供統一的準確時間，其主要作用是為整個醫院的計算機系統及呼叫系統、BA系統、手術室控制系統以及其它弱電子系統提供標準的時間源；精確統一的時間標準可以給護士站的作業人員對特護病人，重癥觀察患者提供及時、精確的護理時間參考，如麻醉室、手術室、輸液室、供氧呼吸系統等；有了數字型網路子母鐘系統以后就不再需要人工看表來計時了，網路子母鐘系統自帶的正計時和倒計時、溫度濕度顯示功能能提供精確的資料參考，考慮的大型醫院的戰備應用，在醫院的人防工程中設定網路子母鐘系統也可以保證戰時醫院的各部門協調統一運作，采用NTP網路時間協議的網路母鐘還可以給全院所有局域網內計算機提供統一的時間參考，考勤、財務中心、庫房等關鍵部門都可以獲得精確、統一的時間源，為醫院的數字化管理提供精確時間保證，各辦公室內及其它通道內的時鐘可以為作業人員和患者提供準確的時間資訊；也可以為其它系統（監控、消防等）提供的時鐘資訊為整個醫院大樓弱電運行提供了標準時間，保證整個醫院大樓弱電運行的實時準確，

系統構成:

采用GPS北斗網路母鐘、子鐘、集中管理軟體和網路交換機構成，通過局域網路給醫院的各個重要地方提供時間資訊，給手術室提供倒計時正計時溫度濕度標準時間等，

   因此,在醫院內重要區域提供一套可靠、經濟和有效，能夠提供一個統一的、標準的全院時間的子母鐘系統對醫院的數字化管理和醫院各部門的統一協調意義重大，

2.2 設計指導思想

   本系統選用北京華人開創科技發展有限公司的時鐘系統，并保證在設計中：

1)      認真貫徹執行國家已頒布實施的有關“規范”、“標準”，使設計不偏離規范化和標準化的軌道，從而保證設計的水平和質量，

2)      系統設計應本著“可靠、實用、先進、經濟”的原則進行，

3)      在滿足功能需求的前提下努力降低工程造價和維護費用，

4)      系統操作簡便、可靠，便于擴展和維護，軟體具有提升能力，

5)      系統滿足現場條件和環境，有較強的抗高溫、高濕、臺風、電磁干擾能力和防雷、防雨、防塵能力，

3 設計依據

時鐘系統的實施必須遵循國家有關技術標準，并結合應用場所的特殊功能要求來進行，我司提出的系統設計方案正是遵循了上述原則，經深入調研而形成的，其具體設計依據如下：

n  時鐘系統的設計生產符合ISO9000標準，

n  設備及配件符合各行業相關標準和有關國家標準，

n  符合業主需要及領導的相關要求，

4 設計區域

重要地區應包括以下地方，但不僅限于以下地方：

4.1樓道

4.2大廳

4.3候診區

4.4值班室、控制室、手術室，

4.5人防區域

4.6會議室

4.7護士站

4.8其他人員流動并需用統一時間的空間

5.優化建議

5.1 衛星網路母鐘與數字網路子鐘通過交換機采用局域網路傳輸，網線相對于其它總線方式有如下優點：

●通訊速度快，也是使用最普遍的形式，

●通訊質量穩定，不容易受到外界干擾，

●如果用戶已經有局域網等網路可以不用重新鋪設網路，利用現有網路組網?

5.2 控制計算機可以通過衛星網路母鐘的網口授時，也可以直接通過控制計算機與介面擴展單元的RS232/485介面直接獲取標準時間資訊，

5.3建議采用主備母鐘內置接識訓的方式接收GPS和我國北斗衛星二合一時間信號互為備份，不建議采取單GPS系統和傳統的GPS接識訓+母鐘的接收方式，

下表列出了傳統RS-485總線與以太網路的性能比較，

 綜合上表得出傳統RS485總線的弊端：

1）升級擴容難，每增加一個新的節點需要同時增加線路，及對應母鐘的埠，導致系統擴容升級困難；

 2）難于管理，基于RS485的模擬子母鐘系統，工程實施復雜，疊加的設備太多，導致出現故障率增大，且很難實作優有效管理；

 3）標準化差，RS485模擬子母鐘系統大量采用私有技術，不可靠，標準化差，與其他系統及廠商設備融合困難，

故而網路化方案才是最終的首選：

根據以上分析、比較，數字網路方案比較合理，具有較多的優勢；另外，考慮系統將來的升級擴展能力、維護、管理方式，局域網路的優勢更加明顯，可以優先考慮，

6.時鐘系統總體結構描述

      本時鐘系統具有以下特點：

6.1 主備母鐘智能倒換，

2臺鐘對外介面直接相連，通過專用主備連接通信電纜隨時交換資訊，在主設備（輸出時碼設備）出現故障的情況下，自動倒換到備用設備，倒換時間小于50ms，

6.2 數字網路子鐘采用恒流驅動，

國內獨家把LED恒流驅動電源技術參考到時鐘系統的廠家,大大延長LED發光管的壽命.

6.3 時鐘控制管理軟體可實作對子鐘的精確到碼段故障的監控和亮度調節，

時鐘控制管理軟體對子鐘每一個顯示碼段的狀態監控,并可實作對子鐘的亮度調節.

6.5 介面兼容性強，包含當前所有主流授時介面，

不需要任何時碼分配設備就可以提供國內外所有授時介面，如：NTP/SNTP、1588PTP、PPS、PPM、PPH、B碼、串口RS232/485/422等所有介面的要求，

6.6 精確計時顯示

手術室和其它需要精確計時的地方可以通過網路與衛星網路時鐘相連，時鐘顯示螢屏可精確計量正計、倒計的時長，

7.時鐘系統總體方案描述

醫院網路子母鐘系統采用集中控制與調整，同步傳輸分散顯示的集散式控制方式，由GPS天線及饋線、主備高穩網路母鐘、介面擴展單元、時鐘網管監控系統、數字式子鐘、網路傳輸通道、介面設備和電源組成，

      時鐘系統中的中心母鐘為雙主機時鐘裝置，其中一個作為系統時間信號的主要來源，另一個作為整個時鐘系統的熱備份，以備緊急故障時自動啟用，母鐘顯示板上可顯示年、月、日、時、分、秒時間資訊和當前的衛星顆數，時鐘系統由2臺高穩網路母鐘、GPS接收天線、介面擴展單元、網路管理軟體等構成；兩臺高穩網路母鐘構成主備用方式，主備作業鐘能自動調整時間，

衛星母鐘的網路介面一方面驅動本地數字網路子鐘，另一方面同時向BA系統系統、手術控制系統、吸氧計費系統、樓宇自控系統、火災報警系統、安防系統、停車場收費管理系統、呼叫資訊顯示系統、公共廣播系統、內部調度通訊系統、計算機網路等其他子系統的服務器提供標準時鐘信號，

   數字網路子鐘設于樓道、大廳、候診區、值班室、控制室、手術室、人防區域、會議室、護士站、其他人員流動并需用統一時間的空間等有關地點，

時鐘系統結構如圖所示：

  圖中系統結構

 時鐘系統的參考資訊由主備網路母鐘提供，母鐘輸出標準的時間資訊到通信網路核心交換機上，介面擴展單元（介面擴展單元可提供5路RS485/422信號、5路網路時間信號）通過網路時間信號同步數字子鐘，并且每條鏈路上都具有不少于100個子鐘的驅動能力，方便整個系統擴容，剩余RS485/422介面可根據業主實際需求為新增的子鐘或者其它系統提供時碼信號擴展，控制計算機可以完全控制和檢測所有時鐘的運行狀態，如果院內的ＢＡ系統、手術室控制系統、和呼叫系統等不能通過局域網接收標準時間信號，也可以通過通訊控制器的擴展介面（可擴展RS232/485/422等介面，其它特殊介面可以定做）來實作對上述系統的校時，也可以在最大程度上滿足不同系統，不同介面方式的授時需求，

8弱電中心母鐘系統描述

      弱電中心母鐘系統設備主要包括：GPS天線、主備穩定網路母鐘、子鐘、時鐘系統介面擴展單元、系統網管、機架線纜等，

      衛星網路母鐘內置恒溫晶振守時單元，同時接收外部GPS和北斗二合一衛星時間信號和秒脈沖信號作為主參考信號，母鐘輸出也可接介面擴展單元，

      對于網管系統與母鐘相聯的結構，這種系統結構的好處是系統結構清晰，母鐘通信負荷小，內部處理器專注時碼資訊處理，以獲得更好的時間穩定度；時鐘網管系統不依賴于母鐘，母鐘出現故障網管系統仍然可以正常作業，

8.1 GPS接收天線

GPS接收天線部分位于主控中心的前端，用于為GPS接識訓提供信號，從而使一級網路母鐘獲得高精度時間參考，為醫院時鐘系統提供準確的時間資訊；

n  GPS接收天線部分包括GPS信號接收天線及其天線饋線、及它們相關的避雷和接地措施；

n  GPS天線主要性能如下：

8.1.1天線
中心頻率：1575.42MHz±3 MHz
電壓駐波比：1.5:1
帶寬： ±5 MHz
阻抗：50 ohm
最高增益：＞3dBic ，基于7×7cm 地平面
增益范圍：＞-4dBic ，–90°＜0＜+90°，over 75% Volume
天線極化：RHCP

8.1.2放大器/濾波器
放大器增益 (不含電纜)： 28 dB,45 dB,55 dB 典型
噪聲系數：1.5dB
濾波器帶外衰減 (f0=1575.42 MHZ)：
     7dB   最小 f0+/-20MHZ
     20dB  最小f0+/-50MHZ
     30dB  最小f0+/-100MHZ
輸出電壓駐波比：＜2.0
直流電壓：3V , 5V, 3V to 5V
直流電流：5mA，10mA， 22mA Max

8.1.3結構
重量：＜140(克)gram
外型尺寸：?96×126mm；
電纜： RG58 8 to 100 m
連接器型號： SMA/SMB/SMC/BNC/FME/TNC/MCX /MMCX
固定方式：螺紋(M24×1.5)連接；
外殼顏色：白

8.1.4環境
作業溫度：-40℃~+85℃
振動：1g(0-p)10~50~10Hz 每軸
濕度：95%~100%RH
防水：100%

醫院數字網路時鐘系統

系統構成：GPS網路中心母鐘+交換機+各醫療場所子鐘

子鐘位置：醫院ICU、CCU、DSA、手術室、影像中心、急診、搶救室、血透室、麻醉室、蘇醒室、觀察室、病房護士站、掛號、門診、收費、發藥、抽血、檢查、報告廳、候診區、通道、病區及其他人員流動并需要統一時間的等醫療場所，

1、系統概述：

安徽京準HR系列數字子母鐘系統主要為醫院提供準確、標準的時間，系統采用GPS與北斗衛星導航定位系統中的時標信號作為標準時間源對母鐘的時鐘信號源進行校準，向醫療場所的時鐘及局域網內的計算機提供準確的時鐘信號，監視所有時鐘的作業狀態，從而使網路和每個有安裝該子鐘的位置均能顯示與衛星時間信號保持一致的北京時間，

（1）同步校對

 中心母鐘作為基礎主時鐘設備, 應能自動接收GPS傳送來的標準時間信號，校準中心母鐘自身的時間精度，產生精確的標準時間信號，通過傳輸通道向各子鐘傳送；

（2）時間顯示

中心母鐘應按年、月、日、星期、時：分：秒格式顯示時間，指標式子鐘為時：分顯示，數顯式子鐘為時：分：秒顯示；日歷數顯式子鐘為年、月、日、星期、時、分、秒顯示，

（3）網路授時

提供一臺帶主備冗余電源且可輸出多路NTP 10/100自適應以太網輸出介面的NTP時間服務器.

（4）系統監控功能

系統應分別對時鐘設備進行監控，具備自診斷功能，可進行一般性管理、故障管理、安全管理，

2、發展趨勢

   時鐘系統，過去常稱為子母鐘，由一臺母鐘帶若干子鐘，使所有子鐘的時間與母鐘的時間一致，過去的子母鐘一般是母鐘發送驅動脈沖，直接驅動子鐘的馬達從而實作母鐘與子鐘時間的同步，隨著通信技術的發展，現在的子母鐘大多都以通信方式實作子鐘與母鐘的時間同步，并且由于使用了通信方式，不但使系統能同步子鐘時間，還可以同步系統內其他需要時間同步的設備，從而擴充了子母鐘的功能，因此叫時鐘系統更為貼切，

2006年，智能建筑設計標準GB/T50314-2006 9.2.13 明確提出對手術時鐘的宜具有顯示當前、手術、麻醉時間；顯示手術室內溫、濕度等引數，

JCI是國際醫療衛生機構認證聯合委員會(Joint Commission on Accreditation of Healthcare Organizations 簡稱JCAHO)用于對美國以外的醫療機構進行認證的附屬機構，   

JCI由醫療、護理、行政管理和公共政策等方面的國際專家組成，他們分別來自西歐、中東、拉丁美洲及中美洲、亞太地區、北美、中歐、東歐以及非洲，

目前JCI已經給世界40多個國家的公立、私立醫療衛生機構和政府部門進行了指導和評審，13個國家(包括中國)的78個醫療機構通過了國際JCI認證，JCI認證中明確規定，醫院資訊化系統中必須有時鐘系統，是通過認證的硬性條件，

中華人民共和國行業標準“醫療建筑電氣設計規范----JGJ312-2013”中第“11.11.4”規定：在掛號，門診、收費、發藥、抽血、檢查、去報告、候診區、手術室、各科室、通道、病區等處宜安裝顯示子鐘，第一次在官方權威的行業標準中明確提出時鐘系統的作用及設計安裝位置，

在醫療資訊化和自動化的改革中，特別是HIS系統的應用推廣以來，各資料服務器之間的時鐘同步重要性進一步凸（服務器之間時鐘不同步導致資料丟包），可以說時鐘系統在醫院智能化中的作用已經由之前單純的子母鐘演變為醫院智能化時鐘同步基準，是醫院智能化建設中必不可少的一個重要重要組成部分，

3、系統采用網路時間同步技術：

網路時間同步技術是基于NTP/SNTP標準的低功耗網路時間協議，根據這個協議規定的技術是一種長距離、低功耗的局域網路通信技術，即在母鐘（校時器）系統傳輸同步信號的狀態下，區域內眾多子鐘（顯示幕）對該信號進行同步接收，通過網路方式的通信及處理，使各子鐘顯示完全一致的時間，從根本上解決了辦公大樓內各個時間不同步的現狀，各在線設備直接接識訓房中心母鐘時間同步系統信號且能自動消除累計誤差，所有的網路數字子鐘、管理計算機、時鐘網管監控系統、其它弱電系統均通過網路獲取標準時間，

 時鐘管理系統通過網路與子鐘連接，實作時鐘系統的安全管理、告警管理、日志管理、故障管理、配置管理、狀態管理、遠程管理，中心母鐘通過網路交換機統一網路數字子鐘時間，網路數字子鐘可以通過與網路連接，將故障（例如，碼段故障）向上反映，通過網路交換機反映至時鐘管理系統，時鐘管理系統自動生成日志，所有局域網內計算機系統可以接收母鐘的標準時間實作整個計算機網路時鐘同步，

4、網路時間同步顯示系統組成：

安徽京準時鐘系統方案可以通過最簡潔，經濟的辦法實作醫院時間同步，如醫院的BA系統，呼叫系統、手術室控制系統、計算機網路以及其它需要標準時間參考的系統預留有時鐘接收功能，并且都在一個局域網內，則可以通過網路輸出介面箱由給這些系統授時，該方案的好處是可以支持不同作業系統的設備接收同樣的時間標準而且不需要增加設備，

各在線設備從中心母鐘獲取時間源，中心母鐘均內置高穩OCXO,如時間源例外或中斷，主備母鐘自動切換到依靠OCXO高精度自走時時間，可以保證NTP獲取的時間精度，對外授時不中斷，當時間源恢復時，系統自動切換到當前時間源作為標準參考，NTP時間服務器可以通過LCD顯示年月日、星期、時分秒等資訊，

每個子鐘都有一個獨立的IP地址，通過軟體設定可以更改IP,子鐘通過出廠預先設定（也可以出廠后修改）授時服務器IP,每間隔1分鐘或者5分鐘（間隔時間可自由設定）向服務器發出授時申請，NTP服務器接收到授時申請后發出應答時間包，子鐘接收到應答時間包并自動計算網路延時誤差即完成一次授時，

其它系統管理服務器、需要接收標準時間的所有計算機，均可通過作業系統自帶的授時設定視窗，把授時服務器地址指向NTP服務器IP,即可完成自動授時程序，計算機的授時時間間隔作業系統默認為每周更新一次，也可以通過修改注冊表來調整授時間隔，

標準時間同步顯示時鐘系統組成由衛星信號接收模塊、CPU單片機處理器、NTP網路處理模塊、以及標準時間顯示模塊四部分組成，

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