基于GPS平臺(tái)的機(jī)房授時(shí)系統(tǒng)

董松

摘?要：隨著科技的的發(fā)展，監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的使用，自動(dòng)化控制的應(yīng)用，使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器日益增多。這些設(shè)備都有自己的時(shí)鐘，但是無法保證機(jī)房中各個(gè)設(shè)備時(shí)間都是同步的。GPS設(shè)備授時(shí)功能的出現(xiàn)剛好解決這類問題。

關(guān)鍵詞：GPS;同步;網(wǎng)絡(luò)

GPS衛(wèi)星授時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)、控制裝置等進(jìn)行校時(shí)的高科技產(chǎn)品，GPS授時(shí)模塊它從GPS衛(wèi)星上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，將這些信息通過各種接口類型來傳輸給自動(dòng)化系統(tǒng)中需要時(shí)間信息的設(shè)備（計(jì)算機(jī)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、自動(dòng)控制、時(shí)間顯示屏等），這樣就可以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步。在自動(dòng)化系統(tǒng)中，想要對(duì)計(jì)算機(jī)、控制裝置、各種設(shè)備等進(jìn)行準(zhǔn)確校時(shí)，GPS衛(wèi)星授時(shí)可謂是一個(gè)很好的方法。它通過從GPS衛(wèi)星來獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，這個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)通過各種接口類型來傳輸給系統(tǒng)中各個(gè)需要準(zhǔn)確時(shí)間的設(shè)備，這樣就可以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步。

1 衛(wèi)星模塊

1.1 系統(tǒng)模塊

UM220-IIIN是和芯星通研發(fā)的北斗/GPS雙系統(tǒng)的模塊。UM220-III 經(jīng)過一萬小時(shí)以上實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際測(cè)試，可在各種復(fù)雜環(huán)境下保持可靠的工作性能。授時(shí)精度能夠優(yōu)于20ns。完全可以滿足時(shí)間顯示，監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備等精密授時(shí)應(yīng)用。衛(wèi)星模塊通過串口轉(zhuǎn)USB連接主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)以及其他各個(gè)設(shè)備的授時(shí)功能。

1.2 系統(tǒng)模塊軟件安裝及說明

安裝GPS+北斗軟件。打開軟件：

測(cè)試數(shù)據(jù)，觀察數(shù)據(jù)都接受過來，衛(wèi)星信號(hào)和定位信號(hào)。

點(diǎn)擊“GPS”，再點(diǎn)擊最右側(cè)保存圖標(biāo)。

打開“timestar”軟件，電腦時(shí)間自動(dòng)同步衛(wèi)星時(shí)間。保證數(shù)據(jù)和GPS信號(hào)狀態(tài)顯示圖標(biāo)為綠色，表示信號(hào)良好。

2 編程電腦時(shí)間同步軟件

通過c語言編程主機(jī)/客戶端時(shí)間同步軟件，主機(jī)同步軟件讀取主機(jī)電腦時(shí)間，通過軟件傳輸協(xié)議發(fā)送給各個(gè)客戶端時(shí)間同步軟件。客戶端時(shí)間同步軟件接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)信息，修改本機(jī)時(shí)間。

3 局域網(wǎng)絡(luò)中電腦的授時(shí)

局域網(wǎng)中的各個(gè)電腦承載著設(shè)備檢測(cè)監(jiān)控，自動(dòng)化控制，報(bào)警等重要功能，對(duì)時(shí)間要求更為精確。安裝電腦時(shí)間同步軟件，選擇網(wǎng)絡(luò)中一臺(tái)電腦作為主機(jī)，其他電腦作為客戶端。分別安裝時(shí)間同步主機(jī)/客戶端軟件。設(shè)置主機(jī)端口號(hào)，密碼。客戶端通過主機(jī)ip地址，端口號(hào)，密碼實(shí)現(xiàn)與主機(jī)時(shí)間同步。

4 機(jī)房LED時(shí)鐘大屏幕設(shè)備校時(shí)

因機(jī)房時(shí)鐘影響到開關(guān)機(jī)時(shí)間，突發(fā)事件時(shí)間記錄等問題，對(duì)它的準(zhǔn)確性要求也很高。機(jī)房led時(shí)鐘采用無線led控制卡控制，已有精確時(shí)間的主機(jī)通過無線網(wǎng)卡連接無線led控制卡，對(duì)led時(shí)鐘進(jìn)行校時(shí)。

我機(jī)房使用中航ZH-WO型號(hào)led無線控制卡。通過一臺(tái)安裝無線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)連接到led無線控制卡。可以實(shí)現(xiàn)修改大屏幕內(nèi)容和版式、時(shí)間、校準(zhǔn)時(shí)間等功能。。

5 利用三層交換機(jī)技術(shù)給其它不同網(wǎng)段中的計(jì)算機(jī)和設(shè)備進(jìn)行授時(shí)

5.1 三層交換機(jī)簡(jiǎn)介

三層交換機(jī)：具有部分路由器功能的交換機(jī)。三層交換機(jī)在大型局域網(wǎng)內(nèi)部可以加快數(shù)據(jù)的交換，能夠做到通過一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同ip段終端的互相訪問。三層交換技術(shù)可以理解為二層交換技術(shù)加上三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。既可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由功能，又可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)狀況達(dá)到了最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)性能。

5.2 設(shè)計(jì)組網(wǎng)

機(jī)房?jī)?nèi)不同網(wǎng)段監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備，使用多條線路傳輸，線路復(fù)雜凌亂，成本高。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，采用三層交換機(jī)，光纖通路，光纖收發(fā)器，光模塊等設(shè)備優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)組網(wǎng)后，可實(shí)現(xiàn)由原來的多條光纖傳輸線路，變?yōu)橥ㄟ^單一一條光纖線路傳輸不同監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)。

5.3 交換機(jī)配置

三層交換機(jī)與三層交換機(jī)之間通過光纖連接。三層交換機(jī)接口設(shè)為access類型，創(chuàng)建Vlan，分配同網(wǎng)段ip地址，配置靜態(tài)路由。三層交換機(jī)與二層交換機(jī)連接，設(shè)置接口為trunk接口。二層交換機(jī)創(chuàng)建Vlan及ip地址。

光纖網(wǎng)絡(luò)由光貓，光纖線路組成，通過光模塊連接交換機(jī)。千兆光模塊連接交換機(jī)光口。經(jīng)lc-sc口光纖跳線連接光貓。

參考文獻(xiàn)：

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