第十五章第十五章 城市轨道交通时钟子系统城市轨道交通时钟子系统核心知识核心知识1.了解时钟系统基础知识2.掌握城市轨道交通时钟系统的设备组成及功能3.掌握一级母钟、二级母钟、子钟等设备的功能及组成4.了解城市轨道交通时钟系统的组网模式及运作模式5.理解城市轨道交通时钟系统的日常维护技能要求技能要求1.识别城市轨道交通时钟系统各设备2.可熟练画出城市轨道交通时钟系统结构图3.会对城市轨道交通时钟系统设备进行日常保养维护一、时间的概念一般来说，任何一个具有稳定性和复现性，并且充分连续的周期运动，都可以成为确定时间的基准最常用的时间系统有三大类：世界时、原子时与力学时世界时系统是以地球自转运动为基准的时问系统由于地球自转轴在地球内部的位置是不固定的，而且地球自转速度是不均匀的，因此世界时不是一个严格均匀的时间系统第一节第一节 时钟系统基础知识时钟系统基础知识二、时钟同步（一）时钟源在时钟同步系统中，时钟源的精度、时钟信号的传输方式和同步方式是同步技术中的关键部分，它们将直接影响到系统的精度二）时钟信号的传输方式时钟信号传输的常用物理连接方式有：（1）RS232/422串口是最常用的设备外接时钟接口；（2）VME总线用于工作站的时钟连接；（3）网络时间协议（NTP）用于计算机网络的时钟连接；（4）PCM用于时钟信号的远距离传输。
第一节第一节 时钟系统基础知识时钟系统基础知识（三）时钟信号的同步方式通常采用主从同步方式，由高精度的上级时钟去同步低精度的下级时钟，使下级时钟的精度与上级时钟接近同步电路一般采用数字锁相环电路四）时钟同步过程时钟同步过程概况起来是四个词语：定时、授时、时间同步、守时根据参考时间标准对本地钟进行校准、采用适当的手段发播标准时间、在母钟与子钟之间时间一致、将本地钟与已校准的标准时间保持下去的过程第一节第一节 时钟系统基础知识时钟系统基础知识三、GPS时钟（一）GPS时钟工作流程时钟系统一般采用GPS(Globe Position System，全球卫星定位系统，简称GPS)标准时间信息二）GPS同步时钟组成如图15-3所示，GPS同步时钟主要由以下几部分组成：GPS/GNSS接收机，其中可以为GPS/GLONASS/BD/GALILEO等，高精度OCXO或铷钟，本地同步校准单元，测差单元，误差处理及控制结构，输入输出等几部分第一节第一节 时钟系统基础知识时钟系统基础知识（三）GPS时钟的特点传统的时钟在城市轨道交通企业中需要定期校时，这样操作人员工作量大，容易出现差错，采用以GPS为母钟的时钟系统可以为城市轨道交通系统运营提供统一的时钟系统，精确度高，系统可自动校时，无需人工操作。
第一节第一节 时钟系统基础知识时钟系统基础知识一、城市轨道交通时钟系统功能时钟系统作为城市轨道交通通信系统的一个部分，在城市轨道交通运营过程中为工作人员、乘客及全线机电系统提供统一的标准时间，使全线各机电系统的定时设备与时钟系统同步，从而实现城市轨道交通全线统一的时间标准，以保证城市轨道交通列车安全、准时、可靠的运行时钟系统具有以下功能一）显示统一的标准时间信息（二）向其他系统提供标准时间信号第二节第二节 城市轨道交通时钟系统功能及组成城市轨道交通时钟系统功能及组成二、城市轨道交通时钟系统的组成（一）时钟系统的组网结构时钟系统按控制中心一级母钟和车站/车辆段二级母钟两级组网方式设置，系统主要包括：GPS信号接收单元、控制中心主/备一级母钟系统、车站（车辆段）主/备二级母钟、时间显示单元（简称子钟）、时钟系统网管终端、电源、接口设备及传输通道等构成第二节第二节 城市轨道交通时钟系统功能及组成城市轨道交通时钟系统功能及组成（二）时钟系统的主要设备1控制中心母钟（1）GPS信号接收单元（2）一级母钟系统2二级母钟3子钟4传输通道5网络监控终端第二节第二节 城市轨道交通时钟系统功能及组成城市轨道交通时钟系统功能及组成（三）时钟系统的连接接口1控制中心母钟输出接口2控制中心母钟与控制中心综合监控系统的单设接口3控制中心母钟与信号系统的单设接口4母钟与子钟的接口第二节第二节 城市轨道交通时钟系统功能及组成城市轨道交通时钟系统功能及组成一、城市轨道交通时钟系统的组网模式为保证城市轨道交通列车安全、准时、可靠运行，需要各部门、各专业之间密切配合，因此城市轨道交通必须设置时钟系统以保证准时服务乘客、统一全线设备标准时间。
其有两种组网模式一）时钟系统单独组网模式城市轨道交通中的时钟系统一般采用控制中心车站两级组网方式二）与旅客引导系统混合组网模式旅客引导信息系统的主要功能是通过文字、图像、声音等形式为进出车站的旅客提供列车到发的有关信息，引导旅客快捷方便的乘车，并可为候车旅客提供新闻、广告、娱乐等信息服务第三节第三节 城市轨道交通时钟系统的组网运作模式城市轨道交通时钟系统的组网运作模式二、城市轨道交通时钟系统运作模式（一）中央控制运作模式系统正常工作状态下，只用中央控制运作模式，中心母钟可正常接收GPS信号，并将此信号转换成标准时间信号传送给二级母钟及其他需要接收时间信号的系统，从而使各终端用户的时间与GPS的时间保持同步二）车站降级控制运作模式当一级母钟因故不能向二级母钟传送时间信号时，系统进入车站降级控制运作模式，二级母钟通过自身的高稳晶振为分布于各站点的子钟提供时间信号，但不向其他系统提供时间信号第三节第三节 城市轨道交通时钟系统的组网运作模式城市轨道交通时钟系统的组网运作模式一、日常维护所需工具及材料（一）工具仪表刷子、万用表、组合工具一套、螺丝刀、活动扳手、内六角扳手、电烙铁、插座板等二）材料绝缘带、柔湿纸、清洁剂、记号笔、打印纸、色带、防静电抹布、电池、卷筒纸、屏蔽线、扎带、标签、焊锡、塑料袋、测试线缆等。
二、日常维护内容和周期（一）网管终端检查（二）清洁母钟、NTP服务器（三）母钟、NTP服务器工作状态检查（每天一次）（四）清洁子钟（五）子钟状态检查第四节第四节 城市轨道交通时钟系统的日常维护城市轨道交通时钟系统的日常维护城轨通信系统的时钟同步一、概述基于协调世界时（UTC）的时间同步系统和城轨数字通信系统中的时钟同步系统均采用GPS时标信号、铯原子钟或高稳定度的石英振荡器作为同步时钟源，但前者定期输出标准时间（年、月、日、时、秒、毫秒）信息，而后者的输出为不涉及具体时间、连续的标准时钟振荡信号拓展知识拓展知识二、通信综合定时供给系统（BITS）通信综合定时供给系统BITS的主要作用如下：1过滤输入基准同步信号2保持运行3无感觉切换4可灵活选择多种输出时钟信号三、同步时标信号的传输电路通信网中各通信节点之间时标信号的传送，可以通过下述数字传输电路进行传送：（1）PDH 2 Mbit/s专线；（2）PDH 2 Mbit/s业务电路；（3）SDH STMN线路信号拓展知识拓展知识1.时钟标准源有哪几种?2.GPS接收机定时的工作原理是什么?3.城市轨道交通中时钟系统的功能是什么?4.时钟系统为哪些用户提供服务或信息?5.城市轨道交通时钟系统由哪些部分组成?6.一级母钟一般接收哪两种信号?7.二级母钟有什么功能?8.子钟有几种形式?子钟有什么功能?9.时钟系统有几种组网模式?各有什么特点?10.城市轨道交通时钟系统日常维护内容有哪些？复习思考题复习思考题。