智慧医院时钟授时方案

一、 时钟系统的设计原则

本系统所有设备能满足7X24小时，全年自动化不间断运行的要求。

本系统采用分布式结构，由楼顶圆形卫星接收天线、适当长度的馈线、防雷器、NTP/PTP时间服务器、网络子钟及通信网络等组成。

NTP/PTP服务器接收GPS/北斗卫星标准时间信号，产生精确时间码，采用以太网标准通讯接口与子钟及其它各计算机系统和电子设备进行通讯，从而保证整个系统时间与卫星标准时间严格同步。服务器具有NTP和PTP两种网络信号输出，医院的远程医疗诊断和手术系统需要精准的时间，可以直接使用PTP时间协议。普通计算机、门禁、刷卡系统及子钟显示时间，可以使用NTP协议

本系统的设计遵循了成熟、精确、简单、实用、节能、可靠、易维护的原则，以确保长期安全、可靠运行，最大限度地降低使用成本，同时易于管理和扩展，在同类产品中保持了高精度性，NTP授时精度可以达到200ns以内，响应次数可以高达5.5万次/秒。

本系统的设计充分考虑了医院的特点，特别注意了其他电气设备所产生的强电磁波和对时钟系统的干扰，在时钟系统设计时采用了抗电磁干扰的器件和屏蔽线缆，并对接口采取了必要的防护和隔离措施。

本系统可以很方便地进行扩展和升级，对每个节点的终端显示单元（子钟）的增删都不会影响整个系统的其他部分的原有性能。同时可以很方便的加入各种NTP和PTP终端设备。

本系统具有操作和维护简便的特点。NTP/PTP服务器采用了美观的WEB人机界面，能够简单、方便地进行设备配置管理，当故障出现时，能够进行自动声、光报警，同时可以实现远程联网报警，并可以接入SNMP网管系统。

二、系统构成

NTP/PTP服务器接收来自GPS/北斗的标准时间信号，通过交换机通信网络传输给子钟，同时提供时间信号给其他设备类型用户，实现整个系统时间同步。

在弱电机房内放置NTP/PTP时间服务器、交换机、网络接口箱、楼顶安装卫星天线，通过馈线与时间服务器相连，在天线馈线上加装防雷保护器；

子钟的电源可采用就近取电方式也可以选择集中供电方式。子钟电源为交流220V±20%。

时钟系统通信线全部采用超五类双绞线网线；电源线采用RVV3*1.5MM2。

系统构成框图如下图所示：

时间显示子钟可以放置在医院大厅，放置在楼道内或者房间内比如手术室里，放在手术室内的子钟需要具有单独计时手术时间的功能。所有的子钟需要通过有线网络或者wifi与NTP/PTP时间服务器相通，获取连续不间断正确的北京时间，无需人工干预调节时间。

三、时钟系统功能

根据本工程对时钟系统的要求，时钟系统的功能如下：

☉显示统一的标准北京时间信息。

☉向其它需要统一时间的设备和计算机提供标准时间信息。

☉可以与综合管理系统连接。

3.1 时间源

◆ 可接收标准GPS/北斗信号，并能够消除卫星失步和抖动造成的时间误差。

◆ 扩展性良好，其类型和数量可根据工程需求自由配置。原则上，任何支持NTP、PTP、PPS/ToD的授时设备均可以接入。

3.2 NTP/PTP服务器

◆ NTP授时精度<200ns。

◆ PTP授时精度 <±30ns。

◆ 网口配置：3个1000M Combo接口（SFP光口和RJ45电口二选一）。

◆ NTP请求量>=55000次/秒。

◆ PTP支持多播、单播、二层ETH、四层UDP等全部特性。

◆ 日志记录功能>=500条。

◆ 配置方法：支持web图形化界面进行远程管理、配置和升级。

◆ 支持网络协议种类：NTP v1-v4。

3.3 子钟

◆ 可接收标准NTP等时间码输入锁定；

◆ 可以单独计时手术时间；

◆ 可对输入的标准时间信号进行判断处理，消除误码，进行传输延迟补偿，以保证走时精度；

◆ 具有独立晶振，脱离母钟能够保持时间精度，正常运行；

◆ 子钟具有断电记忆功能，自身能反映与母钟通信的同失步指示；

◆ 子钟的地址码可任意设置；

◆ 子钟具有高性能复位电路，抗死机；

子钟可提供多种外观形式以供选择，可按照外观的统一规范、安装现场装修风格的要求以及用户实际需求，定制子钟外形外观。

规格为420x130

规格为700mmx400mm，2.3英寸数码块

安装示意图