淺談PTP精密時鐘同步（GPS北斗授時）原理及應用
淺談PTP精密時鐘同步（GPS北斗授時）原理及應用
京準電子科技官微——ahjzsz
在如今時頻行業市場中，時間服務器占到了很大一部分比重，其多元化的授時方式，良好的易操作性和可維護性更是受到了一些需要用到時間同步技術的行業青睞，但是由于時頻領域的小眾化，這導致了大部分人對時間服務器一知半解，在這里，我們將對時間服務器做一個全方位的介紹，力求以最簡潔明了最通俗易懂的文字使大家對時間服務器有一個新的認知和了解，
一、時間服務器校時原理
在局域網內設定已安裝好的時間服務器，接收GPS或北斗全球定位系統的標準時間，并通過局域網，以TCP/IP協議將標準時間發送到各個聯入網路的客戶端，同步校對各作業站，從而為整個局域網里的客戶終端實作時間統一，可以說，時間服務器為各作業站時間不準確、不一致的問題提供了一個精確標準的時間基準，
二、時間服務器在各行業的需求
1、時間服務器在醫院方面需求
在實際應用中，醫院一般對于時間服務器的需求是子母鐘搭配使用，即時間服務器從衛星上獲取標準時間資訊，給子鐘和醫院其他上萬臺需要授時的網路設備授時，子鐘的時間從母鐘上獲取，一般是顯示年月日時分秒星期溫濕度，有多種尺寸規格可供選擇，
傳統的醫院時鐘系統在設計時將時間服務器、母鐘、時碼分配器分開，這種設計設備冗余，數量繁多，安裝布線操作復雜，出錯率極高，只要其中一個設備出問題，下級設備都會無法正常作業，出錯率高，
經過幾次技術迭代，目前我安徽京準公司已經成功將母鐘、服務器、接識訓、時碼分配器高度集成，去掉了中間的多余環節，只需要一臺時間服務器也就是我們通常所說的母鐘，即可實作上述功能，
2、時間服務器在法院方面的需求
隨著網路和科技的快速發展，法院在加快實施智能化辦案的程序中，增加了很多智能設備，在帶來方便的同時，也出現了一系列不可避免的問題，例如全院上下各科室的辦公電腦、智能辦案系統、安防管理系統，服務器時間不能精準統一，這會為辦案人員，資料管理人員帶來的了不必要的麻煩，因此對于法院來說，需要一臺時間服務器來實作各設備之間時間的同步統一很有必要，
3、時間服務器在煤礦方面的需求
為了進一步促進我國煤炭開采質量與提升作業效率、降低人員的使用率、解決用工荒問題，我國的煤礦企業在日常運行的程序中正在逐步加強構建以及完善煤礦自動化系統，事實上，采取這一技術措施能夠確保煤礦技術人員不進入礦井便可進行煤礦勘查作業，并利用遠程控制的方式使得煤礦生產作業的順利開展，
不僅如此，隨著煤礦自動化系統的構建以及推行運用，我國的煤礦企業能夠以此為基礎促進提升煤礦開采效率和質量，總體而言，煤礦自動化系統的運用能夠最大程度促進煤礦企業的發展，并由此取得更高的經濟利潤以及社會效益，
時間服務器保障了煤礦自動化系統，使其有了一個統一標準的時間資訊，
為了進一步確保煤礦綜合自動化系統中的各子系統終端時間統一，促進各項指令的有效傳達、實施，促進煤礦作業效率的提升，技術人員會將時間服務器安置在各系統的網路內架中，并實作服務器串口與同步系統中 GPS 接識訓串口的有效連接，事實上，采取這一措施能夠幫助時間服務器全面接收 GPS 接識訓輸出的資料，并以此為基礎對相關資料進行解碼處理，由此實作對于時間資訊的提取，為后期的系統同步作業開展奠定基礎，這種方式因為要經過服務器系統處理，這就多了個環節且服務器宕機誰也說不好，我安徽京準建議采取NTP網路授時方式且采用多路網口，
三、時間服務器的選型
1、時間服務器輸入信號的選擇
時間服務器的輸入信號可以選擇單GPS信號，北斗信號、GPS北斗雙模信號三種模式，在衛星無效的情況下，也可添加內置守時模塊，
當衛星失鎖，外參考斷開是，時間服務器將會依靠內部時鐘源自行走時，這時就需要守時模塊發揮守時作用，以此提高時鐘的準確度，普通時間服務器內置的是溫補晶振守時模塊，可以配置恒溫晶振或銣鐘，守時精度從低到高，價位也依次從低到高，通俗點來說，如果用溫補晶振守時，誤差1天是1S，恒溫晶振約10ms，銣鐘一年才約差5ms，
2、時間服務器介面的選擇
常用的時間服務器輸入GPS和北斗衛星信號，輸出1路NTP，1路1pps和1路串口，這樣的配置可以滿足普通企事業單位的授時需求，如因行業和使用環境特殊性，也可根據需要增加B碼交直流、PTP等輸入輸出，當然路數增多，費用會隨之增加，介面越豐富，數量越多，時間服務器的價格也越貴，在采購時應結合實際需求，選擇適合適用的時間服務器，
四、時間服務器使用中應注意的問題
1、校時周期
一般計算機的內部時鐘精度每天誤差約10 秒左右，為了校準時鐘, 必須經常與授時服務器進行校對，校時周期最好是可以根據客戶機本身的時鐘精度和對時鐘要求的精確度來確定，
2、時鐘精度
一臺PC機的時間運行速度是恒定的，時間服務器只能為客戶機提供標準時間供客戶機校時,并不能改變其本身的時鐘走時精度，如果客戶機本身內部時鐘的精度太低(如每小時誤差十幾秒), 仍然繼續采用時間服務器進行校時是, 這臺計算機上的時鐘可能就會出現明顯的跳躍，
3、天線架設注意事項
因為天線要架設在室外，需要注意防雷和防雨，
防雷方面，因為天線的蘑菇頭需要架設在樓頂或者屋頂，難免會遭雷擊，建議使用避雷器，連接在主機和天線之間，
防雨方面，天線的白色蘑菇頭里已經做好了防水防雨措施，只要在布線時不讓雨水順著天線的線纜流下去進去設備里，需要做個U型防水即可，
五、時間服務器廠家及價格
至于時間服務器的價格選擇時應根據具體使用場合和環境，參考時間服務器廠家的建議，千萬不能只圖便宜，
時間服務器基于網路時間協議，不斷向著更高精度，更強的兼容性方向發展，滿足了現代化系統應用同步更多的要求，選擇合適的時間服務器設備，滿足于系統化的時間同步需求，是目前國內工業系統需積極應對的問題，
通過上述對時間服務器簡單說明，希望可以對大家在相關方面的選擇有一定的幫助，
安徽京準科技，將竭誠為您服務，為您的系統時鐘提供精準服務！
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