gps型ntp衛星校時器在北京電力科學研究院的成功案例

熱烈慶祝我公司的gps衛星校時器在國網北京市電力公司電力科學研究院進行投入使用，爲該研究院提供一個標準的時間源。
北京電力科學研究院主要負責系統運行方式、繼電保護、自動化、通訊、仿真計算、定製電力、網廠協調及智能電網建設等專業技術支持，以及輸變電設備狀態在線監測與分析技術支持；負責輸變配電設備的技術監督、支持與服務；負責設備狀態評估、故障診斷以及入網設備試驗檢測；針對公司主要業務領域的關鍵技術問題，組織開展技術研發和技術推廣；組織開展安全性評價、信息安全技術督查、信息情報檢索與諮詢等技術服務工做；承擔公司專家的平常管理工做，組織鍛鍊培養專業領軍人物；負責計量標準、計量檢定與採購配送等技術監督與技術服務工做，所以配備一套完整的ntp衛星校時器是必不可少的。
1、時間同步技術
任什麼時候間應用系統都應該具備維持時間增加和管理時間應用的能力,該應用系統的用戶獲取時間的惟一途徑就是訪問系統的時間保持體 系，該時間保持體系就是應用系統的內部時間基準，很顯然，用戶訪 問系統時間保持體系的過程就是用戶將本身的時鐘與內部時間基準 同步的過程，因爲該系統的內部時間基準與外部時間沒有關聯，同步過程僅限於內部，因此, 咱們可稱之爲無源同步或相對同步，內部時 間基準所維持的時間增加與用於描述天然物理時間的世界協調時(UTC)的增加並不一致,這將致使無源同步的結果僅侷限在應用系統內部,而在系統外部失去意義，爲了改變這種狀況,就必須利用某種手段將應用系統內部的時間基準與外部的UTC進行同步，達到系統內部的全部用戶均能與UTC 保持同步的目標，咱們將這種同步稱爲有源同步或絕對同步。
GPS信號中的高精密時間信號主要由每顆衛星上裝載的兩個銫原子鐘和兩個銣原子鐘來維持,而且經過地面控制站與UTC保持同步。GPS的時間信號事實上已經成爲世界上大多數時間應用系統的基本時間標準因此研究計算機網絡的時間同步必須研究有源同步,即必須引入GPS的時間信號才顯得有絕對的意義，在這裏，咱們將計算機網絡中可以起到維持時間增加、保持時間穩定的體系稱之爲時間服務器。

2、gps衛星校時器
gps授時鐘是針對局域網中的計算機、網絡打鈴系統、監控攝像頭、NVR、DVR、服務器等進行對時的時鐘設備，gps授時鐘從衛星上接受時間信息，將這些時間信息做已處理而後經過網口（SNTP/NTP協議）來傳輸給局域網中須要時間信息的網絡設備，這樣就能夠達到整個系統的時間同步。
3、ntp衛星校時器的工做原理
ntp衛星校時器內置高精度的GPS接收機，經過接收機電路解調GPS信號，採用NMEA協議中的相關信息從中提取高精度的時間信號做爲網絡時間服務器的時間基準。將標準的衛星時間經過NTP協議（即網口）授時給本地局域網內的各個授時的終端。
3、gps時間同步服務器的組成及使用
gps時間同步服務器系統由設備主機及天線組成
一、gps時間同步服務器是一款由gps衛星上獲取時間，將時間信息做已處理後經過網絡接口進行輸出，從而來給其餘設備進行校時。
二、授時天線是指ntp衛星校時器的一個附件，接受衛星的載波信號，利用授時天線獲取到衛星的標準時間信息，而後對獲取的信號處理，傳輸給ntp衛星校時器進行高科技處理，而後輸出網絡接口。授時天線應安裝在樓頂、室外的地方，減小環境的影響及周圍電磁/電波的影響，所以，授時天線必須防雷設計、抗干擾設計放在重點考慮範圍內。
三、在架設天線以前，應對設備及天線進行簡單的測試，待正常得到衛星信號後，確認天線無任何收星問題後，再上樓安裝，免去了架設好天線又收不到衛星的尷尬狀況。
四、授時接收天線需架設於室外如陽臺/露臺/屋頂，周圍空曠沒有任何的電磁/電波干擾，天線周圍不該有成片障礙物或者樹木和信號發射源等等，以避免阻擋衛星信號的接收，天線所需的電源由本機經過天線饋線（同軸電纜）提供。
4、授時協議分析
網絡時碼協議是由一系列稱爲註釋請求（RFCs）的文件定義的。當前使用的時碼協議主要有三種：它們是Daytime(RFC-867)、Time(RFC-868)和Network Time Protocol。網絡時間協議是當前最複雜、最高級、同步精度最高的時碼協議。其中SNMP和TNMP是普遍使用的兩種網絡時碼協議。在gps校時器上安裝網絡時間服務器軟件，在局域網內的其餘計算機上安裝NTP客戶端軟件，客戶端軟件可做爲背景任務連續、週期性地運行，不斷獲得服務器的更新信息。
GPS系統自己配備有高精度的授時設備，可以輸出高精度的時間和頻率信息，就是爲局域網內的客戶終端的時間同步提供了方便實用的時鐘源，能夠最大限度地利用這些資源，提升完成時間同步的質量。使用時統設備輸出的高精度的時間信息，經過網絡時間服務器將局域網內的客戶終端的時鐘同步起來。
5、結束語
本文闡述了ntp衛星校時器技術中的NTP協議的原理，工做模式和體系結構，設計了國網北京市電力公司電力科學研究院時鐘同步方案，並於2018年9月開始實施和業務運行。目前電力科學研究院的業務用機等都實施了時間同步，第一次真正作到了時間統一，爲電力服務提供了很好的基礎保證，從根本解決了過去因爲時間不一樣步而形成的業務問題。