基于GPS平臺的機房授時系統

董松

摘?要：隨著科技的的發展，監測監控設備的使用，自動化控制的應用，使用網絡設備和服務器日益增多。這些設備都有自己的時鐘，但是無法保證機房中各個設備時間都是同步的。GPS設備授時功能的出現剛好解決這類問題。

關鍵詞：GPS;同步;網絡

GPS衛星授時自動化系統中的計算機、控制裝置等進行校時的高科技產品，GPS授時模塊它從GPS衛星上獲取標準的時間信號，將這些信息通過各種接口類型來傳輸給自動化系統中需要時間信息的設備（計算機、監測監控、自動控制、時間顯示屏等），這樣就可以達到整個系統的時間同步。在自動化系統中，想要對計算機、控制裝置、各種設備等進行準確校時，GPS衛星授時可謂是一個很好的方法。它通過從GPS衛星來獲取標準的時間信號，這個準確的時間信號通過各種接口類型來傳輸給系統中各個需要準確時間的設備，這樣就可以達到整個系統的時間同步。

1 衛星模塊

1.1 系統模塊

UM220-IIIN是和芯星通研發的北斗/GPS雙系統的模塊。UM220-III 經過一萬小時以上實驗室和實際測試，可在各種復雜環境下保持可靠的工作性能。授時精度能夠優于20ns。完全可以滿足時間顯示，監測監控設備等精密授時應用。衛星模塊通過串口轉USB連接主機，實現對主機以及其他各個設備的授時功能。

1.2 系統模塊軟件安裝及說明

安裝GPS+北斗軟件。打開軟件：

測試數據，觀察數據都接受過來，衛星信號和定位信號。

點擊“GPS”，再點擊最右側保存圖標。

打開“timestar”軟件，電腦時間自動同步衛星時間。保證數據和GPS信號狀態顯示圖標為綠色，表示信號良好。

2 編程電腦時間同步軟件

通過c語言編程主機/客戶端時間同步軟件，主機同步軟件讀取主機電腦時間，通過軟件傳輸協議發送給各個客戶端時間同步軟件。客戶端時間同步軟件接受主機發來的數據信息，修改本機時間。

3 局域網絡中電腦的授時

局域網中的各個電腦承載著設備檢測監控，自動化控制，報警等重要功能，對時間要求更為精確。安裝電腦時間同步軟件，選擇網絡中一臺電腦作為主機，其他電腦作為客戶端。分別安裝時間同步主機/客戶端軟件。設置主機端口號，密碼。客戶端通過主機ip地址，端口號，密碼實現與主機時間同步。

4 機房LED時鐘大屏幕設備校時

因機房時鐘影響到開關機時間，突發事件時間記錄等問題，對它的準確性要求也很高。機房led時鐘采用無線led控制卡控制，已有精確時間的主機通過無線網卡連接無線led控制卡，對led時鐘進行校時。

我機房使用中航ZH-WO型號led無線控制卡。通過一臺安裝無線網卡的計算機連接到led無線控制卡。可以實現修改大屏幕內容和版式、時間、校準時間等功能。。

5 利用三層交換機技術給其它不同網段中的計算機和設備進行授時

5.1 三層交換機簡介

三層交換機：具有部分路由器功能的交換機。三層交換機在大型局域網內部可以加快數據的交換，能夠做到通過一次路由，多次轉發，實現不同ip段終端的互相訪問。三層交換技術可以理解為二層交換技術加上三層轉發技術。既可實現網絡路由功能，又可根據不同網絡狀況達到了最優的網絡性能。

5.2 設計組網

機房內不同網段監測監控設備，使用多條線路傳輸，線路復雜凌亂，成本高。為了簡化網絡，采用三層交換機，光纖通路，光纖收發器，光模塊等設備優化網絡。設計組網后，可實現由原來的多條光纖傳輸線路，變為通過單一一條光纖線路傳輸不同監測監控設備的數據。

5.3 交換機配置

三層交換機與三層交換機之間通過光纖連接。三層交換機接口設為access類型，創建Vlan，分配同網段ip地址，配置靜態路由。三層交換機與二層交換機連接，設置接口為trunk接口。二層交換機創建Vlan及ip地址。

光纖網絡由光貓，光纖線路組成，通過光模塊連接交換機。千兆光模塊連接交換機光口。經lc-sc口光纖跳線連接光貓。

參考文獻：

[1]崔北亮.非常網管.人民郵電出版社，2014.

[2]謝希仁.計算機網絡.電子工業出版社，2008.

[3]杜朝暉.局域網與組網實訓教程.北京郵電大學出版社，2004