前段时间基于银川海源医院的对医院时钟系统的需求，我公司特制定出医院时钟系统解决方案，以供参考。
医院时钟系统主要应用在楼道、大厅、候诊区、值班室、控制室、手术室、人防区域、会议室、护士站、其他人员流动并需用统一时间的空间。
在医院内提供一套可靠、经济和有效，能够提供一个统一的、标准时间的子母钟系统对医院的数字化管理和医院各部门的统一协调意义重大。
系统组成及特点
时钟系统主要由时钟子系统由GPS天线、母钟、交换机及子钟组成。
1、 母钟 接收GPS卫星信号，从GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息，将这些信息通过TCP/IP（RI45口）网络传输，为子钟及授时终端提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间服务。
2、 每台子钟均具有独立的IP地址。母钟与子钟可直接链接通信，或通过交换机链接通信。母钟的网口输出与交换机相连或者与子钟直接链接均可。
3、 子钟与母钟直连，指定IP即可对时。如果子钟与母钟直连，母钟有几路网口输出，可连接几套子钟。
4、 子钟与交换机连接，指定IP 在同一网段即可对时，子钟与交换机相连，可连接上百至上千套子钟。
5、 子钟在接收到标准时间信号后，回送自身的工作状态给系统母钟。
布局效果图如下所示：
时钟系统功能
根据本工程对时钟系统的要求，本工程时钟系统由GPS天线、母钟、子钟及交换机构成。其主要功能为：显示统一的标准时间信息；向其他系统提供标准时间信号。
母钟
母钟能够显示年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息。
母钟具有统一调整起始时间、变更时钟快慢的功能。母钟能正确显示当前的时间和指示GPS卫星信号正常接收。
母钟接收标准的GPS的标准时间信号，当标准时间信号接收单元出现故障时，母钟将采用自身的高稳定恒温晶振产生的时间信号作为时间基准，仍可驱动自带子钟正常工作。
母钟采用标准的RJ45接口形式，通过交换机链接通信，使其按统一的时间标准运行。
子钟
每台子钟均具有独立的IP地址。母钟与子钟可直接链接通信，或通过交换机链接通信。母钟的网口输出与交换机相连或者与子钟直接链接均可。
1、子钟与母钟直连，指定IP即可对时。如果子钟与母钟直连，母钟有几路网口输出，可连接几套子钟。
2、子钟与交换机连接，指定IP 在同一网段即可对时，子钟与交换机相连，可连接上百至上千套子钟。
3、子钟在接收到标准时间信号后，回送自身的工作状态给系统母钟。
子钟的安装为壁挂式。
母钟
产品功能
1) 以GPS北斗卫星授时信号建立时间参考；
2) 可提供最多4路NTP/SNTP网络校时接口；
3) 串口TOD授时，每秒发送一次时、分、秒、年、月、日时间信息；
4) 输出定时同步脉冲信号（1PPS），TTL接口输出；
5) 前面板显示年月日时分秒、卫星颗数及工作状态；
6) 支持windows、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX等操作系统时间同步；
7) 支持冗余无缝切换双电源供电。
产品特点
a) 性价比高，应用广泛,授时精度高；
b) 10M/100M/1000M网口自适应；
c) 嵌入式Linux操作系统，八核处理器，高速可靠；
d) 支持多种流行的时间发布协议；
e) 整体功耗小，采用无风扇设计，运行可靠稳定。
f) 支持WEB信息配置管理模式；
典型应用
1) 计算机网络、计算机应用系统、流程控制管理系统；
2) 电力厂（站）和电网中心调度的时间统一系统及各种时间显示屏；
3) 电子商务系统、B2B网上系统以及数据库的保存及维护等系统；
4) 广电、金融、移动通信、石油、电力、交通、工业以及国防等领域。
技术指标
输入信号
GPS北斗卫星信号
频点L1，B1，定时精度≤30ns，跟踪灵敏度≤-160dBm
1套30米GPS北斗双模蘑菇头天线，含安装支架
输出信号
网络输出
路数
1路（可扩展到4路）
物理接口
RJ45，10M/100M/1000M自适应
操作系统
Linux
处理器
64位八核处理器
主频
1.4GHz
内存
1G
存储器
8G
授时精度
1-10ms（典型值2ms）
支持协议
NTP/SNTP V1,V2,V3,V4,UDP,Telnet,TCP，IPV4、IPV6
用户容量
支持数万台客户端
NTP请求量
＞14000次/秒
1PPS脉冲信号
1路TTL，同步误差≤30ns
串口TOD
1路DB9，RS232C，年月日时分秒地理位置信息
环境特性
工作温度
0℃～＋50℃
相对湿度
≤90%（40℃）
存储温度
-30℃～＋70℃
供电电源
交流 220V±10%， 50Hz±5%，额定功率：10W
标配为交流单电源，可选冗余无缝切换双电源供电
机箱尺寸
1U，19″标准机箱（上机架）482mm（宽）x300（深）x44mm（高）
子钟
接口方式：RJ45
支持协议：NTP/SNTP V10,V20,V30,V40,UDP,Telnet,IP,TCP
LED显示单元发光强度：≥200cd/㎡
对比度：≥10：1
LED显示屏可视视角：≥±65º
LED显示屏MTBF：≥30000小时
独立计时精度：≤±0.2秒/天
环境温度：0℃～＋50℃
相对湿度：20%～85%（不结露）
存储温度：-30℃～＋70℃
工作电压：交流 220V±10%， 50Hz±5%
子钟实物图
时钟系统的主要特点
使用的是网络时间同步设备，可以连接局域网内上万台设备（子钟，电脑，智能设备等）时钟系统接口扩展单元提供时钟系统接口扩展；一方面驱动本地子钟，另一方面同时向BA系统系统、手术控制系统、吸氧计费系统、楼宇自控系统、火灾报警系统、安防系统、停车场收费管理系统、呼叫信息显示系统、公共广播系统、内部调度通讯系统、计算机网络等其他子系统的服务器提供标准时钟信号。
子钟设于楼道、大厅、候诊区、值班室、控制室、手术室、人防区域、会议室、护士站、其他人员流动并需用统一时间的空间等有关地点。
母钟时间源介绍
GPS（Global Positioning System）全球定位系统是利用美国的24颗GPS地址卫星所发射的信号而建立的导航、定位、授时的系统。美国政府已承诺，在今后相当长的一段时间内，GPS系统将向全世界免费开放。目前，GPS系统广泛地应用在导航、大地测量、精确授时、车辆定位及防盗等领域。因此，开展对GPS系统的研究和应用，将极大地提高生产力，并产生巨大的经济效益。本文旨在通过利用GPS所提供的精确授时的功能，采用单片机技术，设计适合于需要精确授时的高精度时钟系统。
通讯协议简介
NTP是网络时间协议(Network Time Protocol)，它是用来同步网络中各个计算机的时间的协议。
NTP要提供准确的时间，就必须有准确的时间来源，那可以用格林尼治时间吗？答案是否定的。因为格林尼治时间是以地球自转为基础的时间计量系统，但是地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢加速，因此，格林尼治时间已经不再被作为标准时间使用。
新的标准时间，是由原子钟报时的国际标准时间UTC（Universal Time Coordinated，世界协调时）。所以NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。，NTP（Network Time Protocol，网络时间协议）是用来使网络中的各个计算机时间同步的一种协议。它的用途是把计算机的时钟同步到世界协调时UTC，其精度在局域网内可达0.1ms，在互联网上绝大多数的地方其精度可以达到1-50ms。
为了防止对时钟服务器的恶意破坏，NTP使用了识别机制，检查发送来的信息是否是真正来自所宣称的时钟服务器并检查信息的返回路径，以提供对抗干扰的保护机制。
结束语
时间信号的准确与否，直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展。由于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS授时技术等相关技术的发展，已经具备了为各个应用领域提供高精度授时的可能性。
医院时钟系统也可应用于城市重要公共建筑，如车站、高校、交通路口、标志建筑等场所和电信行业的移动及固定电话报时等方面。它是供了准确的公众时间，为人们的日常生活提供便利，避免了因时钟不准确而带来的不便。同步的医院时钟系统统均采用智能模块化设计，与同类产品相比，更突出了操作简单，安装方便，运行可靠，使用寿命长，性价比高的特点。
