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地铁通信时钟系统方案解析 　　摘要：本文通过针对轨道交通时钟系统，详细分析了地铁通信时钟系统的设计原则、设备组成、工作原理及其技术特点。指出了时钟系统对保证地铁正常运营起到了重要作用。 　　关键词：轨道交通；时间系统；设计原则；工作原理；标准时间 　　一、概述 　　通信时间系统在地铁系统中占据着重要位置，通信时间系统的主要任务是要为地铁工作人员以及乘客能够提供标准的时间，使全线各机电系统的定时设备与时间系统同步，从而实现全线统一的时间标准，以提高运营效率和质量。 　　二、设计原则 　　为了取得有效的目的时钟系统采取分布式结构，该结构通过集散式方式来进行控制。一级母钟通常可以对二级母钟进行管理，二级母钟则能够单独控制子钟。通过这样的设计最终来达到科学高效的目的；要具有可监控性。实际工作过程中控制中心的计算机应该能够实现对实对时间系统的有效监测，为了保证系统的正常运行还需要使得设备具有集中报警以及远程联网告警功能，这样在设备出现故障之后，系统就能够及时作出反应；要保证系统时间的精确性及一致性。在实际工作过程中为了有效达到这个目的，一级母钟就需要接受系统标准时间信号，从而产生精确时间码。一级母钟主要是通过公共信息网时间系统时间接收单元来进行接收的；要保证实时通信。实际工作过程中保证通信系统的正常运行具有重要意义，为了保证它的实时性各个子系统每隔一段时间就需要向公用通信传输时间系统服务器来进行同步，通常情况下间隔时间是不能够小于5s。 　　三、时间系统工作原理 　　（一）工作原理 　　时间系统由一级母钟、网管设备、二级母钟、输出接口设备、子钟等组成。一级母钟接收来自共用信息传输网时间同步系统的标准时间信号，一级母钟与二级母钟利用通信传输网络数据通道总线连接，母钟与子钟间通过电缆连接。 　　在控制中心的弱电综合机房内安装一级母钟及输出接口箱等设备。数字式日历子钟安装在调度大厅，数字式子钟安装在弱电综合机房、信号机房以及其他相关办公用房。网管设备及打印输出设备设于网管室内。一级母钟通过以太网（基于NTP协议）接口接收共用信息传输网时间同步系统的时间数据，用以校准自身的内部时钟，与共用信息传输网时间同步系统的基准时间保持同步。 　　在各车站的弱电综合机房内安装二级母钟及输出接口箱等设备。数字式日历子钟安装在各车站的车控室。数字式子钟安装在弱电综合机房、站长室、收款室、交接班室等。 　　各车站站厅公共区设数字式子钟，安装于主客服中心内，供客服人员及乘客观看；站台公共区不设子钟，该区域时间信息显示由时间系统提供。 　　在停车场的弱电综合机房内安装二级母钟及输出接口箱等设备。数字式日历子钟安装在基地综合楼运转室和运用联合库运转值班室。数字式子钟安装在弱电综合机房、信号机房、值班室以及其他相关办公用房等。 　　一级母钟将经过校准的时间数据通过传输系统传给车站/停车场的二级母钟，由二级母钟按精确的时钟信号指挥子钟统一显示标准时间，为各车站/停车场的运行管理及各车站站厅等主要工作场所的工作人员提供统一标准时间信息和定时信号，为广大乘客提供统一的标准时间。 　　一级母钟与车站二级母钟通过传输系统连接，采用共线传输连接，由传输系统提供一个以太网总线通道给时间系统。 　　地铁通信时钟系统连线图 　　（二）地铁通信时钟系统构成及功能说明 　　1、控制中心一级母钟。一级母钟设置在控制中心内，利用共用信息传输网时间同步系统的标准时间信号进行校时，当接收不到来自其校准信号时，母钟利用自身高精度的晶振信号作为基准信号，并进行报警。时间系统接收来自共用信息传输网时间同步系统的标准时间信号，分别向一级母钟的主、备母钟提供同步时间源信号，并通过利用该信号自动对时间系统以NTP方式进行校正，使时间系统实现无累积误差运行。 　　一级母钟与上层时间同步系统二级时间服务器的同步周期不大于6分钟，不小于0.5分钟。一级时间服务器输出时间与GPS时间的偏差不大于1ms；二级时间服务器输出时间与一级时间服务器的输出时间之间的精度不大于5ms；一级母钟输出时间与二级时间服务器的输出时间之间的精度不大于20ms。一级母钟的主备信号处理单元是整个时间系统的中枢部分，其工作的稳定性很大程度上决定了整个系统的可靠性，因此将其设计为主、备机配置的双机系统模式。主、备机具有自检和互检功能，并且主、备机之间可实现自动或手动切换。 　　一级母钟具有万年历功能，能够显示年、月、日、星期、时、分、秒等全时标时间信息，可通过设置在带锁前面板上的键盘实现对时间的统一调整。一级母钟接收共用信息传输网时间同步系统的时间信号作为外部时钟源，当外部时钟源发生故障或时间信号中断时，一级母钟确认后立即进入“自由运行”模式，判断外部时钟源失效的过程不超过5秒钟，处于自由运行模式时，一级母