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NTP对时服务器（NTP电子时钟）在生物制药业应用
NTP对时服务器（NTP电子时钟）在生物制药业应用
8.1 系统概述
时钟系统为生物制药厂网络控制中心调度员、车场值班员及各部门工作人员提供统一的标准时间信息，也为本工程其它系统的中心设备提供统一的时间信号。时钟系统的精准对保证整个车间运行计时准确、提高运营服务质量起到了重要的作用。
8.2 系统构成
（1） 系统由中心母钟(一级母钟)、时间显示单元(子钟)、接口设备、电源组成。在控制中心设置一级母钟设备。
（2） 本工程在控制中心设置BDS/GPS外部接收设备，作为本系统的外部时钟源。
（3） 子钟设于网络控制中心、车间、测试化验室、值班员室、列检库等与运营管理相关的地点。
（4） 时钟系统网管功能由综合网管系统提供，实时监测一级母钟的工作状态，当控制中心、车间时钟设备故障时，一级母钟可实时将告警信号发送到控制中心综合网管系统。
8.3 系统功能
（1） 基本功能

1. 同步校对：
   一级母钟应能接收GPS和北斗时标信号，产生精确的同步时间码，通过传输通道向子钟传送，统一校准子钟。
   一级母钟可自动选择接收GPS/北斗卫星的标准时间信号，一级母钟同时接收两个外部时钟源，正常情况下，以北斗时标信号为主校准信号。当北斗时钟信号中断或无效时，时钟自动切换通过GPS时钟信号校准。投标人应详细说明切换机制，并列出切换时延。
   当接收GPS/北斗时钟信号出现故障时，一级母钟利用自身的高稳晶振产生的时间信号，仍可驱动子钟正常工作。故障排除后，一级母钟能自动切换接收更高优先级的时钟源信号。
   子钟在一级母钟失效或传输通道中断的情况下，应能独立正常工作，产生各子钟和本地系统所需的标准时间信号。故障排除后子钟能自动切换接收来自一级母钟的标准时间信号。
   当子钟出现故障时，子钟仍可正常自运行工作，可单独调时。
2. 时间显示：
   中心一级母钟能产生全时标信息，按"年：月：日：星期：时：分：秒"格式显示，具备12和24小时两种显示方式的转换功能，显示北京时间。
   数字式子钟按"时：分：秒"格式或"时：分"格式显示时间。
   日历数字式子钟按"年：月：日：星期：时：分：秒"格式显示时间和日期。
   提供标准时间信号。
3. 系统扩容:
   本系统应具备扩容功能，满足后续工程的扩容需求，为其它线路提供统一的标准时间信号。系统扩容时无需增加控制模块，只需增加接口板便可实现扩容。扩展时要求不影响既有设备的使用，软件基本不变。
   投标人应对系统扩容方案和扩展能力做详细说明。
4. 容错功能:
   一级母钟和子钟应具备容错功能，确保在母钟发生故障时，能立即终止发送标准时间信息，避免将超出容许公差范围的数据发送到各系统，造成时序紊乱，并向网管设备告警。
5. 安全控制:
   用户接入控制：时钟系统应具有选择的开放响应IP功能和以太网帧控制功能，保证系统稳定、高效运行、避免无关IP请求的干扰。
   协议加密：为防止报文被非法截获和篡改，时钟系统应具有对报文数据加密的功能。
   （2） 一级母钟
   一级母钟可接收两路外部标准时钟信号来校准，以免产生累计误差。
   一级母钟产生精确的同步时间码，通过传输通道定时向子钟驱动器发送时间编码信号，用以校准子钟驱动器。
   一级母钟自走时精度为10-9
   以上，带有年月日及时分秒显示。
   一级母钟负责向安装于控制中心运营办公室及与行车相关部门的子钟提供基准时间信号。
   为了给其它系统提供统一、精准的时间信号，一级母钟设有足够的同步时间码输出接口。
   （3） 子钟
   子钟接收一级母钟发出的时间驱动脉冲信号，进行时间信息显示，子钟脱离一级母钟仍能够保持一定的时间精度独立运行。
   子钟均应有时、分、秒的清晰显示，子钟安装在便于观看的位置，电源切换时，子钟不能死机。
   8.4 系统性能要求及参数
   8.4.1 一级母钟
   （1） 一级母钟应配有年、月、日及时、分、秒显示，向安装于控制中心运营办公室的子钟提供校时信号，同时向其它系统提供标准时间信号。
   （2） 一级母钟应具有数字式及指针式子钟输出接口，输出接口不少于8路（无需区分数字式和指针式子钟），每路接口可串接不少于15个子钟；一级母钟还应具有24路RS422数据接口，提供8路NTP接口，以便向其他系统提供标准时间信号以及接收外部时钟源的信号，一级母钟给各系统提供的时间信号接口应相互独立，不可串接（一路422接口单独对应一路时钟输出口）。
   （3） 高稳晶振工作钟采用主备用方式，主备工作钟能自动和手动倒换且可人工调整时间。
   （4） 一级母钟设备应具有故障告警功能。并将故障告警信号送至时钟系统网管设备。
   （5） 一级母钟各接口局部故障应不影响整个系统正常工作。
   （6） 一级母钟技术参数
   1） 稳定度： 1×10-9
   2） 同步计时精度： ±1微秒
   3） 准确度： 1× 10-8
   4） 脱开同步时的日波动： 1×10-8
   5） 车站、变电所与中心时钟数据误差精度小于10毫秒。
   8.4.2 子钟
   （4） 子钟应有时、分、秒显示，显示应清晰，子钟安装位置应便于观看。安装件及颜色，由投标方结合现场建筑特点进行设计。
   （5） 在车场停车列检库内设置大型单面或双面数显式子钟，字高为10英寸。
   （6） 子钟应具有故障告警功能。
   （7） 在控制中心、车场与行车直接有关的办公室内（信号控制室、AFC管理室等）设置单面墙挂式室内单面数显式子钟，字高为3英寸。
   （8） 在中心调度室设置大型单面墙挂式（悬挂式）数显式年历钟，具有年、月、日、时、分、秒、星期信息显示，日历显示部分字高暂定为5英寸，时间显示部分字高暂定为8英寸。
   （9） 当一级母钟发生故障时，子钟可脱网独立运行。
   （10） 子钟数码管的要求
   用于房间的子钟应选用高亮度数码管，发光强度≥25mcd，颜色为白色。
   用于控制中心调度室的数显式年历钟应选用高亮度数码管，发光强度≥25mcd，颜色为白色。
   （11） 防护等级：室外子钟防护等级IP≥56，室内子钟防护等级 IP≥41。
   （12） 传输距离：母钟至子钟的最远的传输距离不小于1.2km。投标方应考虑传输距离对传送信号的影响，并提出解决方式。
   （13） 传输线：根据投标方设备实际情况选择相应的线缆，其绝缘电阻大于4兆欧姆。
   （14） 安装架及材料各种子钟的安装架及材料由投标方负责。投标方应根据现场具体情况设计子钟的安装架。
   （15） 使用寿命投标方应给出主要设备使用寿命。
   （16） 子钟技术参数：
   累积误差: ± 2秒/周（自走时）；
   ? 稳定度：10-5；
   ? 脱开同步时的稳定度10-5；
   8.4.3 网管配置
   网管功能由综合网管系统实现。
   8.4.4 其他要求
   （1） 各级母钟设备应操作、调试方便，美观协调，使各类显示与告警直观、各种机件可靠实用。
   （2） 时钟系统设备及接口设备宜采用模块单元插接结构，便于查找故障及维修更换。母钟设备采用国际通用19″标准机柜(2.2m高，其它要求见12.1设备机柜)，机箱、机壳均采用进口冷轧钢板制造,冷轧钢板厚度不小于1.5mm，静电喷塑，美观耐用不变形，在机柜的前门应能观察到设备运行的状况。机柜的固定方式，机柜内设备的固定方式、各种配线的布局及设备采用的散热方式，投标方应做出描述（见12节机柜要求）。
   （3） 在机柜内需为每路子钟配一个分路电源断路器。
   （4） 机柜内各种配线应布局合理、整齐。
   （5） 子钟设备应简单牢固、安装调试方便；子钟数码管应显示清晰（全静态、无闪烁）；钟壳全部采用冷轧钢板制成，表面喷塑亚光处理，显示钟面作防眩光处理，置于日光灯下应无反光现象。美观大方；应采用半密封防潮防雨结构。其电路部分应按亚热带气候的要求进行处理，所有元器件均应采用高可靠、长寿命元器件，原则上应按免维护方式进行设计和制造，一旦出现问题，应能很方便地进行更换（投标方对子钟及安装件的基本工艺应做出描述）。
   （6） 投标方应提供一级母钟以及全线时钟系统MTBF值。
   8.4.5 接口要求
   （1） 一级母钟通过分配放大产生多路RS422接口信号，通过以太网NTP协议为其他网络提供统一的标准时间标准。
   （2） 一级母钟通过RJ45直连方式与控制中心内各子钟相连。
   （3） 一级母钟提供多路RS422接口信号给其它系统设备，其中与综合运营调度系统的接口为2路RS422接口（时钟系统在整秒时刻向综合运营调度系统提供时钟数据，时钟信息包括：年月日时分秒（单向10毫秒级精度））。一级母钟提供给其它专业的时钟接口应为独立接口，不可串接（一路422接口单独对应一路时钟输出口）。与其它专业接口界面详见接口文件。
   （4） 时钟系统应根据需要配置中心汇聚接口。
   （5） 系统采用的RS422数据接口，速率为4800bit/s～9600bit/s。投标方应详细描述接口的实现方式、传输字段的内容。
   8.5 系统供电及接地要求
   在控制中心、车场弱电设备室提供单相交流220V电源。投标方应根据以上要求提供设备配电方式。
   投标方应提供时钟系统有关设备的功耗及散热指标。