西门子 6ES7341-1CH02-0AE0
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机场是某省的重要航空交通枢纽，是一个现代化的大型机场。机场内有电子钟94个，同时建设有离港系统、航显系统、广播系统、指挥调度系统、安检信息系统、楼宇自控系统、安防监控系统、停车场管理系统、呼叫中心系统等多个信息系统，这些系统通过接口互相连接协同工作，时间的一致性非常重要。通过建设时钟同步系统，将各系统的时钟进行统一校准，为各系统协同工作打下坚实基础。
1、时钟在机场的应用和时钟同步的必要性
将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间信息(年月日时分秒)基于UTC（协调世界时）时间偏差限定在足够小的范围内（如100ms），这种同步过程叫做时间同步。
机场离港系统根据时间信号在指定时间开放和关闭值机；航显系统在指定时间显示航班信息；广播系统在预订时间播报各种提醒信息引导旅客；楼宇自控系统根据时间来控制灯光、空调的开放和关闭；指挥调度系统依靠准确的时间信息指挥机场各部门协同工作；安防监控系统中每个画面必须记录时间信息；停车场管理系统依靠准确的时间收取停车费用；呼叫中心根据时间信息指导旅客乘机；旅客和工作人员也需要准确的时间信息。
一套精确的时钟系统是机场的各个生产系统正常发挥作用的重要基础。
2、时钟同步系统的实现
2.1 功能简介
采用星型结构，设置一台NTP服务器，接收来自GPS的标准时间信号，设置一台高精度母钟，母钟接收来自NTP的时间信号，并将信号通过时钟传输子系统传给各个子钟，为进/出港旅客和机场工作人员提供统一的标准时间，同时母钟输出（带有毫秒级信号）标准时间信号至NTP网络时间服务器，由NTP网络时间服务器通过计算机网络系统，为协调机场航站楼各业务和各生产运行部门提供统一的时间信号，使各机电系统的定时设备与时钟系统同步。
2.2 时钟系统组成
时钟系统主要由GPS接收装置、中心母钟、子钟、世界钟、NTP服务器、传输通道和管理控制计算机组成。
2.2.1 硬件组成示意图
图1为硬件组成示意图。
2.2.2 硬件详细说明
2.2.2.1 NTP（网络时间）服务器
网络时间服务器接收GPS 标准时间信息，并将此标准时间信息发送给母钟。网络时间服务器能够通过以太网为联网计算机提供标准时间信息。
将GPS 天线安装妥当并将标准时间信号引入控制中心通信室后，接至网络时间服务器后部，打开电源开关，网络时间服务器开始工作，一段时间后，其前面板显示当地标准时间。
2.2.2.2 中心母钟
母钟作为整个时钟系统的基础主时钟，它能够接收来自网络时间服务器的标准时间信号，将自身的时间精度校准，并分配精确时间信号给各个子钟。由于母钟是整个时间系统的中枢部分，其工作的稳定性很大程度上决定了整个系统的可靠性，因此要充分考虑系统功能的实现与系统可靠性等综合因素，将其设计为主、付机配置的系统单元，并且主、付机之间可实现自动或手动切换。母钟通过标准的RS422 接口接收网络时间服务器发送的标准时间信号。网络时间服务器正常工作时，该信号将作为母钟的时间基准；网络时间服务器出现故障时，母钟将采用自身的高稳晶振做为时间基准。母钟通过标准的RS422 接口向所属子钟发送校准后的标准时间信号，同时可接收子钟回送的工作状态信息，并可将所控子钟的工作状态信息回送到监控终端，在监控计算机上显示。母钟通过标准的RS232 接口与监控计算机相连，以实现对时钟系统主要设备的监控，以及监控计算机的时间。
电源停电时，中心母钟在备用电源支持下仍可正常工作24小时。中心母钟能与GPS进行同步校时，保持同步。停电96小时以内，供电恢复时能自动追踪，与标准时间同步。
中心母钟能与GPS进行自动校时，保持同步。母钟同步误差≤10ms。停电96小时以内供电恢复时，能自动追踪到标准时间。
2.2.2.3 监控终端
在中心机房内设置时钟系统的控制管理终端（即监控计算机），监控界面采用全中文显示、下拉菜单模式，具有良好的人机对话界面，其优良的开放性和可扩充性便于显示子钟数量的更改，它通过标准的RS232接口与中心母钟相连，具有集中维护功能和自诊断功能，可进行故障管理、一般性能管理、配置管理及安全管理，其监控软件界面如图2所示。
监控终端包括监控计算机，其串行口经由直接电缆与中心母钟相连，具有自诊断功能，可进行故障管理、性能管理、配置管理及安全管理。
通过监控终端可以进行系统的配置，能够实时监测时钟系统主要设备运行状态，对系统的工作状态、故障状态进行显示，能够对全系统时钟进行点对点监控。其能够监控和显示内容包括：中心母钟、所有子钟的工作状态。系统出现故障时，监控软件能够进行报警，指示故障部位。
