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  • 高校校園網絡時間同步系統統一方案

    2019-03-20 11:11:59 高校時間同步系統 214

    、高校校園網絡時間同步系統需求

    隨著網絡的普及,許多單位都建了自己的園區網,大學校園更是如此。園區內的網絡設備和服務器日益增多,但是無法保證其時間是同步的,因為這些時鐘每天會產生數秒、甚至數分鐘的誤差。經過長期運行,時間差會越來越大,這種偏差在單機中影響不太大,但在網絡環境下的應用中可能會引發意想不到的問題。如在分布式計算環境中,由于每個主機時間不一致,會造成同一操作在不同主機的記錄時間不一致,將導致服務無法正常地進行。例如在校園網絡內,存在大量網絡設備、服務器和主機,它們承載了校園網中的計費、維護、管理等功能,對時間的準確度需求比較高,因此需要搭建一個網絡時鐘系統,以使網絡設備之間傳遞的信息能夠在時間上保持高度一致。時鐘系統可以為全學校提供一個 GPS北斗 校正的標準的統一時間。所有的工作人員都可以看到時間提示,不會因為各部門或各負責人使用的鐘表時間不統一而造成譬如開會不準時趕到會場、學生作息時間把握不準確,這些對一個學校來說都是不能允許發生的事情。 

    高校校園網絡時間同步系統指導下的考勤系統是對學校對員工工作進行評估的重要參考依據。

    高校校園網絡時間同步系統對學校的微觀管理也能起到很好的作用,比如財務結算、 發票機打發票的日期時間可以生成日志,為工作總結的時候提供參考數據。

    高校校園網絡時間同步系統能把學校內部的整個辦公網絡、計算機網絡的時間統一起來、為它們提供精度的時間參考。

    智慧校園、高校時間同步系統還可以設置多種顯示,包括年、月、日、溫度、濕度、和 全球各個時區的當前時間,這對面向世界的國際學校中不同國籍的學生了解自己國家的生活狀態有很大的幫助。 

    1.2 高校校園網絡時間同步系統統主要功能:

    1)校園網絡時間同步系統可以為全學校提供一個GPS北斗校正的標準的統一時間、所有的工作人員都可以看到時間提示、不會因為各部門或各負責人使用的鐘表時間不統一而造成譬如開會不準時趕到會場、學生作息時間把握不準確這些對一個學校來說都是不能允許發生的事情。

    2)子母一體鐘考勤系統是為學校對員工工作評估提供重要的參考依據。

    3)高校時間同步系統可以發布學校的決策、公告、開會通知等信息、取代傳統的廣播、或黑板、

    美觀實用。

    4)高校時間同步系統對學校的詳細微觀管理也能起到很好的作用、比如財務結算、發票機打發票的日期、時間可以生成日志、為工作總結的時候提供參考數據。

    5)高校時間同步系統能把學校內部的整個辦公網絡、計算機網絡的時間統一起來、為它們提供US級別精度的時間參考。

    6)高校時間同步系統還可以設置 上下學的音樂鈴聲、顯示包括年、月、日、溫度、濕度、和全球各個時區的當前時間、這對針對國際市場的企業有很大的幫助。本公司經過大量的市場調研、精心開發了一套時間管理系統、完全能夠滿足各種不同客戶需求、并且可以根據用戶的實際需求訂做適合用戶自己的時間管理系統。 

    1.3 高校校園網絡時間同步系統設計方案:

    教學樓:在每棟教學樓的管理處可配置壁掛式日歷子鐘,并預留給數字、廣播系統接口,用于校準管理主機的時間,以及在考試時作為開始、結束時鈴聲 的指導時間。

    宿舍樓:在每棟宿舍樓的管理處可配置壁掛式日歷子鐘,用于訪客記錄等時間的時間依據。

    辦公樓:在每棟辦公的管理處可配置壁掛式日歷子鐘。

    圖書館:在圖書館管理處可配置壁掛式日歷子鐘,并預留給圖書館管理系統接口,用于校準管理主機的時間,為人員出入記錄、書籍借閱記錄提供時間依 據;在圖書館走廊配置若干臺吊裝雙面子鐘。

    體育場館:在運動場地、走廊、主要出入口配置子鐘;并為可能增加的體育場館計時計分系統、自動升降旗系統預留接口。

    演播室:演播室對時間的準確性有嚴格的要求,時鐘系統是演播室節目制作播出的各個環節協同工作的關鍵。

    演播室機房基本都配有時鐘設備,并且整個演播室標準時間同步于一個時鐘系統。

    演播室的時鐘設備一般情況下可以顯示:當前時間,開播時間,倒計時間和日歷時間

    酒店:可配置壁掛式日歷子鐘,為人員出入記錄提供時間依據;并為可能增加的酒店管理 系統預留接口。

    食堂、浴室等配套設施:在醒目位置配置壁掛式日歷子鐘或指針鐘。

    計算機網絡:在學校設備和服務器日益增多。這些設備都有自己的時鐘,而且是可以調節的。但是無法保證網絡中的所有設備和主機的時間是同步的,因為這些時鐘每天會產生數秒、甚至數分鐘的誤差。經過長期運行,時間差會越來越大,這種偏差在單機中影響不太大,但在網絡環境下的應用中可能會引發意想不到的問題。如在分布式計算環境中,由于每個主機時間不一致,會造成同一操作在不同主機的記錄時間不一致,將導致服務無法正常地進行。隨著各種網絡應用的不斷發展,對時間的要求也越來越高,否則會引發許多的問題

    校園網絡內,存在大量網絡設備、服務器和主機,它們承載了校園網中的計費、維護、管理等功能,對時間的準確度需求比較高,要求在網絡之間傳遞的信息能夠在時間上保持高度一致。 

    1.4 高校校園網絡時間同步系統設計原則

    為實現學校內所有網絡設備的精確時間同步和高可靠運行,本設計方案符合提出以下幾條設計原則: 

       認真貫徹執行國家已頒布實施的有關“規范”、“標準”,使設計不偏離規范化和標準化的軌道,從而保證設計的水平和質量。

    系統設計應本著“可靠、實用、先進、經濟”的原則進行。

    在滿足功能需求的前提下努力降低工程造價和維護費用。

    系統操作簡便、可靠,便于擴展和維護,軟件具有提升能力。

    系統滿足現場條件和環境,有較強的抗高溫、高濕、臺風、電磁干擾能力和防雷、防雨、防塵能力。


    二、高校校園網絡時間同步系統總體方案

    1.高校時間同步系統示意圖

     學校方案.jpg

    2. 高校時間同步系統方案總體描述

        時鐘同步應用方案典型如上圖所示,服務器通過接收GPS/北斗二代衛星信號獲取高精度時間,并同步服務器本地時間,再通過企業中心交換機,以NTP/SNTP/UDP等協議,與網絡顯示子鐘、單位PC終端、服務器終端、網絡監控終端等各類終端進行時間同步。網絡時鐘系統的構成為:GPS天線及饋線(包括一個高頻饋線防雷器)、主備NTP時間服務器、時鐘網管監控系統、數字式子鐘、交換機、傳輸通道、接口設備、電源。

        由GPS天線接收到衛星時碼信號和秒脈沖信號,通過同軸電纜傳給NTP時間服務器,由NTP時間服務器生成時間信號通過局域網把時間信號傳輸到每個樓層的每一個子鐘,通過RJ45網口接入時鐘網管監控系統和時間服務器,用來管理和維護系統。 

        正常工作時,NTP 網絡時間服務器通過 GPS/北斗衛星得到精確時間,如果  GPS/北斗衛星衛星信號中斷可通過內部銣原子鐘或高穩晶振來繼續保持時間的精確,同時 NTP 網絡時間服務器通過 RJ45 網絡接口提供 NTP 對時信號,所有網內計算機以及 NTP 數碼或指針子鐘可以將校時地址指向母鐘,通過網絡連接得到精確時間??赏ㄟ^網絡內任意一臺計算機上運行的網管及監控軟件完成對時鐘系統設備的監測管理,完成檢測收集 NTP 網絡時間服務器、子鐘及其他的運行狀態信息等功能。 


    下面,我們將始終系統劃分為中控部分、傳輸網絡和前端顯示部分來逐個分析:


    1. 中控部分

    中控部分包括GPS北斗雙模天線及防雷設備、主備NTP高穩時間服務器、時鐘網管監控系統、接口設備等。

    GPS北斗雙模天線一般為兩套,分別接入主備NTP高穩時間服務器。2臺NTP高穩時間服務器對外接口直接相連,通過專用主備連接通信電纜隨時交換信息,在主設備(輸出時碼設備)出現故障的情況下,自動倒換到備用設備。倒換時間小于50ms。

    2. 傳輸網絡

    網絡時鐘系統采用網絡傳輸方式,可以利用綜合布線網絡,減少了成本,降低了施工難度,并且更易于將來的管理和維護。

    3. 前端顯示部分

    教學樓:在每棟教學樓的管理處內配置一臺壁掛式日歷子鐘,并預留給數字廣播系統接口,用于校準管理主機的時間,以及在考試時作為開始、結束時鈴聲的指導時間。

    宿舍樓:在每棟宿舍樓的管理處內配置一臺壁掛式日歷子鐘,用于訪客記錄等時間的時間依據。

     

    三、學校時鐘系統安裝實施

    1.GPS北斗天線的安裝

    為保證XBD211設備的高性能運行,應謹慎選擇GPS北斗授時天線的安裝位置,并可靠連接。首先,授時天線應盡可能架設在當地開闊空曠地最高處并盡量與南部天空通視,避開樹林、樓層、鐵塔等建筑物對天線的遮擋,保證天線實現全視界觀測衛星(一般來說應確保天線周圍俯仰角θ>15°以上無遮擋物,如下圖示)。GPS天線周圍還應遠離高壓輸電線及強電場、磁場等干擾源。因此,建議您將授時天線固定放置在無屏蔽遮擋、無樓宇多徑反射、無相近頻段干擾(1.5G~1.7G)的開闊空曠天空下,以達到最精確的授時效果。雷雨易發地區,在安裝天饋線時還應采取避雷措施。

    授時天線及其饋線的安裝和鋪設符合以下原則:

    ü 天線應盡可能安裝在高處無遮擋的位置,保證豎直向上的視角大于120度的前提下,盡可能低于最高建筑物;

    ü 天線應平行于水平面,固定安裝在基座上。

    ü 天線高度必須低于避雷針,天線抱桿或饋線與避雷針抱桿的水平距離應大于0.5米,同時保證天線在避雷針45°角保護范圍內;

    ü 天線的饋線應盡量短,饋線的走線應保持自然彎曲,嚴禁受力壓迫、彎折或走成直角;電纜線長度多出時應拉直或小心盤起,不應使用蠻力硬扯電纜饋線,以免導致電纜對信號衰減的增大;

    ü 盡量避免天線的帶電插拔,以免電路受到損壞;

    ü 天線大于100米時,應接接地卡及避雷器,以防雷擊;

    ü 應對天線的連接處進行防水處理,一般采用防水膠及膠帶粘牢;

    ü 多個天線盡可能安裝在不同地點,安裝于同一地點時,天線之間的水平間距應大于0.5米,垂直距離大于0.2米;

    ü 天線安裝位置的周圍不能存在同頻段的大功率的微波發射臺,并且應該盡量避免其它頻段的大功率電磁輻射直接照射天線;

    ü 天線應避免安裝到微波傳輸天線、高壓線及電視發射塔等的下方,以免受到移動天線的主瓣輻射;

    ü 天線在塔上安裝時,距離地面高度不應超過5米。鐵塔上饋纜不接地,在鐵塔下的地排接地。在保證150度的朝上角度、一定的防盜高度前提下,鐵塔上安裝高度盡可能低,減少雷電感應。與射頻天饋不同,衛星天線天饋要直流饋電,鐵塔雷電瀉放時會抬高天線地電平。同時鐵塔的接地狀況不能保障。最好在鐵塔落地處接地一次,饋線在饋線窗外就近接地一次,中間地面饋線長度超過20m時,每隔20m接地一次。

    天線安裝位置的選擇如下圖所示。

    2.設備安裝上架

              對做過到貨驗收后的GPS北斗NTP網絡時間服務器安裝上架 

    3.避雷器安裝

    由于GPS北斗天饋線系統安置于室外環境,為防止因天饋線感應雷電而對接收設備,甚至機房設備造成損害,為保證XBD211設備的安全運行,建議用戶可靠安裝天線避雷裝置并可靠接地,以確保系統防護的完整性,增強系統的防護水平。

    XBD211設備出廠配套的避雷器為我公司的XBD-50JK-BNC型號GNSS天饋線避雷器,其技術指標為:

    1 XBD-50JK-BNC避雷器技術指標

    接口

    BNC(針)-BNC(孔)

    阻抗

    50Ω

    工作頻率

    DC-2.5GHz

    插入損耗

    <0.2dB

    駐波比VSWR

    <1.1

    最大傳輸功率

    200W

    放電電壓

    DC230V

    標稱放電電流

    10kA



    注意:設備及機柜均應可靠、正確接地使用。

    4.設備連接加電

    1、安裝服務器:將網絡時間服務器安裝在溫濕度和通風狀況良好的機架或機柜中;

    2、連接天饋線:將天饋線連接到服務器后面板“ANT”接口端;

    3、網絡連接:用兩端都是RJ-45接頭的直通網線將服務器的網絡接口連接到交換機或集線器上;

    4、連接CONSOLE線到控制電腦,打開SecureCRT.EXE控制臺終端軟件;

    5、連接電源:建議將網絡時間服務器的電源連接在UPS穩壓電源上,保證服務器的正常工作;

    6、打開后面板電源開關(X3),按下前面板服務器開機按鈕,此時SecureCRT控制臺會顯示開機信息。

     

     





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    標簽:   學校時鐘同步系統  高校時間同步系統  高校時鐘 智慧校園時間同步系統
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