一文了解冗余時(shí)間同步系統(tǒng)

系統(tǒng)組成

以GPS同步時(shí)間冗余系統(tǒng)為例，通常由多個(gè)單機(jī)組成，如標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步鐘兩臺（兩臺互為熱備用）、冗余切換器一臺、RS - 232接口擴(kuò)展器一臺、RS - 422/485接口擴(kuò)展器一臺和標(biāo)準(zhǔn)分（1PPM）/標(biāo)準(zhǔn)秒（1PPS）接口擴(kuò)展器一臺。各單機(jī)既可單獨(dú)使用，又可相互連接，任意組合以滿足不同用戶對時(shí)間的要求。

工作原理

• 核心設(shè)備處理信號：GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步鐘是核心設(shè)備，它接收全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星的信號，經(jīng)處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）及標(biāo)準(zhǔn)分脈沖、秒脈沖信號；同時(shí)實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)的頻率，經(jīng)處理后輸出該時(shí)刻的電網(wǎng)周波數(shù)，并產(chǎn)生隨電網(wǎng)頻率變化的工頻秒走時(shí)的工頻時(shí)鐘。為實(shí)現(xiàn)冗余切換，該同步鐘還向GPS切換器提供內(nèi)部電路的工作狀態(tài)，以供切換器處理。
• 切換器實(shí)現(xiàn)無擾切換：GPS切換器主要確認(rèn)GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步鐘A機(jī)與B機(jī)的工作狀態(tài)，自動選擇工作正常的一臺，實(shí)現(xiàn)無擾切換，并將其信息輸出；也能夠手動選擇正常的一臺，并將其信息輸出；還能顯示A、B機(jī)的工作狀態(tài)及輸入/輸出信息；在兩臺時(shí)間同步鐘均不正常時(shí)，給出聲光報(bào)警信號。
• 接口擴(kuò)展器擴(kuò)展信號：接口擴(kuò)展器主要是對切換器輸出的正確信號進(jìn)行擴(kuò)展，根據(jù)用戶校時(shí)的不同要求，輸出不同的規(guī)約和接口數(shù)。

系統(tǒng)特點(diǎn)

• 高可靠性：采用雙機(jī)冗余系統(tǒng)，互為熱備用，當(dāng)主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，備用系統(tǒng)能自動診斷故障并自動切換，自動運(yùn)行在工況好的GPS時(shí)間系統(tǒng)上，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
• 高精度：GPS是高精度的全球定位系統(tǒng)，也是高精度的實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號源，其時(shí)間最大誤差不超過±1μs（采用精度高的GPS可以做到納級），可滿足對時(shí)間同步精度要求較高的應(yīng)用場景。
• 多功能：系統(tǒng)采用了多達(dá)八塊CPU和擴(kuò)展單元，可以解決不同用戶不同校時(shí)方式的要求。
• 操作方便：整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行全自動工作，減少了操作程序；同時(shí)采用了大量的軟件判斷，減少了硬件的投入。

應(yīng)用場景

• 電力系統(tǒng)：隨著電力控制系統(tǒng)自動化的提高，系統(tǒng)對時(shí)間統(tǒng)一的要求越來越迫切，對時(shí)間的同步精度也越來越高。冗余時(shí)間同步系統(tǒng)可為電力系統(tǒng)的各種設(shè)備提供精確的時(shí)間同步，保證各類裝置動作順序正確且適應(yīng)電信號以光速運(yùn)行的環(huán)境條件，避免因時(shí)間不同步導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
• 金融領(lǐng)域：銀行對時(shí)間的精準(zhǔn)性要求越來越高，時(shí)鐘同步系統(tǒng)負(fù)責(zé)將機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、災(zāi)備中心系統(tǒng)、銀行交易系統(tǒng)、ATM系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等各系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步統(tǒng)一，為消費(fèi)者權(quán)益和財(cái)產(chǎn)安全提供有力保障。冗余時(shí)間同步系統(tǒng)可進(jìn)一步提高時(shí)間同步的可靠性，確保金融業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。
• 學(xué)校：隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器數(shù)量的增加，學(xué)校需要借助時(shí)鐘同步系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)房系統(tǒng)和校園網(wǎng)的維護(hù)。冗余時(shí)間同步系統(tǒng)可保證校園內(nèi)各設(shè)備時(shí)間的準(zhǔn)確同步，便于日常作息管理、時(shí)間登記和數(shù)據(jù)記錄。
• 醫(yī)院：時(shí)間同步系統(tǒng)負(fù)責(zé)將眾多IT設(shè)備和各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的時(shí)間統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)整個(gè)院區(qū)局域網(wǎng)內(nèi)的時(shí)間同步。冗余時(shí)間同步系統(tǒng)可避免因時(shí)間不同步導(dǎo)致的醫(yī)療事故，提高醫(yī)院的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。