城市轨道交通时钟系统[汇编].docx

体系常识汇编 Compilation of system knowledge 20XX 时钟体系 时钟体系是城市轨迹交通运转的重要组成部分之一，其首要效果是为城轨作业人员和乘客供应一起的规范时刻，并为其他各相关体系供应一起的规范时刻信号，使各体系的守时设备与本体系同步，然后完结城轨全线一起的时刻规范。 供应时刻信息的时钟体系分为一级母钟体系与二级母钟体系，一级母钟体系设备在操控中心，二级母钟体系设备在各车站和车辆段，用以驱动散布在站（段）内的子钟显现正确的时刻。 城轨时钟体系所选用的规范时钟设备，在输出时刻信号的一同，亦输出为通讯设备供应的时钟同步信号，使各通讯节点设备能同步运转。亦可另行配备通讯归纳守时供应体系（BITS），独自供应时钟同步信号。 如上所述，城轨同步体系分为两类：一类是依据和谐世界时（UTC）组成的时刻同步体系；另一类是用于数字通讯设备的时钟同步体系（或数字同步体系）。时刻同步体系守时（例如每隔1s或1min）输出规范时刻（年、月、日、时、分、秒、毫秒）信号；而时钟同步体系则输出高安稳度、接连的正弦波或脉冲信号。 第一节　时钟体系技能根底 一、时刻的概念 一般来说，任何一个周期运动只需具有下列条件，都能够成为确守时刻的基准。 ·运动是接连的、周期的。 ·运动的周期具有充沛的安稳性。 ·运动的周期有必要具有复现性，即要求在任何地址与时刻，都能够经过调查和试验复现这种周期运动。 最常用的时刻体系有三大类：世界时、原子时与力学时。力学时体系一般在地理学中运用，在这儿不作介绍。 1．世界时体系 世界时体系是以地球自转运动为基准的时问体系。因为调查地球自转时所挑选空间参阅点的不同，世界时体系又有几种办法：恒星时、平太阳时和世界时。 以平半夜为零时起算的格林威治平太阳时称为世界时。平太阳时是地方时，地球上各地址的平太阳时不同。为了运用便利，将地球按子午线划分为24个时区，每个时区以中心子午线的平太阳时为该区的区时。零时区的平太阳时即为世界时。 因为地球自转轴在地球内部的方位是不固定的（极移），而且地球自转速度是不均匀的，它不只包含有长时刻减缓的趋势，还包含一些短周期的改变和季节性的改变。因而世界时不是一个严厉均匀的时刻体系。 2．原子时体系 （1）原子时 原子秒界说为：铯原子133原子基态两个超精细结构能态间跃迁辐射的电磁振动9192631770周所阅历的时刻，为1原子秒。 原点界说为1958年1月1日的世界时。经过世界上100多台原子钟的彼此比照，并经数据处理推算出一起的原子时，称为世界原子时。 （2）和谐世界时（UTC） 原子时尽管是秒长均匀、安稳度很高的时刻体系，但与地球自转无关。世界时尽管不均匀，但与地球自转精细相关。原子时的秒长与世界时的秒长不等，大约每年差1秒。为了和谐原子时与世界时的联系，建立了一种折中的时刻体系，即为和谐世界时（UTC）。 依据世界规则，和谐世界时的秒长选用原子时的秒长，其累计时刻与世界时刻之差坚持在0.9秒之内，当超越期，选用跳秒（闰秒）的办法来调整。闰秒一般规则在6月30日或12月3 1日最终1秒时参加。详细日期由世界时刻局在两个月之前告诉各国。 现在，世界各国发布的时刻（包含我国的北京时刻），均以UTC为基准。 （3）GPS时刻体系（GPST） 为了定位的需求，全球定位体系（GPS）建立了专用的时刻体系（GPST）。GPST属原子时体系，秒长与原子时的秒长相同，但原点不同。GPST原点定在1980年1月6日0时，与UTC时刻一起。因而GPST与UTC．之间的差值为秒的整数倍，1999年差值为19秒。 由上可见，运用UTC作为基准时钟，具有最大的公信力。而选用GPS接纳机输出的ToD时刻信息，取得精确的UTC及北京时刻，又是最为经济、快捷的办法。 二、时钟同步技能 在时钟同步体系中，时钟源的精度、时钟信号的传输办法和同步办法是同步技能中的要害部分，它们将直接影响到体系的精度。 1．时钟源的精度 现在常见的时钟源有石英晶振、铯原子钟、铷原子钟等，它们可抵达的精度为： （1）规范石英晶振：±2×10-2s/4 h； （2）铯原子钟：±1×10-6～s/1d； （3）铷原子钟：±3×10-3s/30d。 2．时钟信号的传输办法 现在时钟信号传输的常用物理衔接办法为： （1）RS－232/422串口是最常用的设备外接时钟接口； （2）VME总线用于作业站的时钟衔接； （3）网络时刻协议（NTP）用于核算机网络的时钟衔接； （4）PCM用于时钟信号的远距离传输。 3．时钟信号的同步办法 一般选用主从同步办法，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挨近。同步电路一般选用数字锁相环电路。 三、时钟信号的格局 现在常用的时钟信号的格局首要有IRIG、DCLS、ACTS、N