1、    發(fā)射電臺hopf6844rc型gps同步時(shí)鐘應(yīng)用分析    李瑾【摘 要】本文對hopf公司的6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘的主要特點(diǎn)、故障判斷進(jìn)行了介紹，并對其在發(fā)射電臺自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。【關(guān)鍵詞】hopf；gps；應(yīng)用；分析0 引言今天高精度時(shí)間基準(zhǔn)已經(jīng)成為通信、電力、廣播電視、安防監(jiān)控、工業(yè)控制等領(lǐng)域的基礎(chǔ)保障平臺之一。發(fā)射電臺承擔(dān)著國家多套廣播節(jié)目的發(fā)射任務(wù)，衛(wèi)星同步時(shí)鐘對電臺每部發(fā)射機(jī)的準(zhǔn)時(shí)播音、節(jié)目的準(zhǔn)時(shí)切換、自動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了基本保障。1 6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘特點(diǎn)我臺衛(wèi)星同步時(shí)鐘采用hopf公司

2、的6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘，其特點(diǎn)介紹如下：（1）6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘具有兩種工作模式：gps時(shí)鐘參考模式和slave模式。gps時(shí)鐘參考模式即6844rc直接連接gps天線，作為一級網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器；slave模式即6844rc連接于其它ntp服務(wù)器，作為其子系統(tǒng)，時(shí)間同步于其它ntp服務(wù)器。（2）6844rc型同步時(shí)鐘的同步源信號有四種模式，分別為gps天線信號、pps秒脈沖、串行字符串及dcf77脈沖。（3）時(shí)鐘具有l(wèi)cd顯示，友好的人機(jī)對話界面，可直觀了解ntp服務(wù)的工作狀態(tài)，衛(wèi)星鎖定狀態(tài)、內(nèi)部晶體狀態(tài)。（4）多種配置方法，可使用http、telnet、ssh、本地方

3、式及配置軟件進(jìn)行時(shí)鐘管理、配置和升級。（5）內(nèi)部配有高精度時(shí)基振蕩器，在無衛(wèi)星信號情況下，可長時(shí)間維持精確的系統(tǒng)時(shí)間。（6）通過直觀的web界面及管理軟件，可以輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)登錄、管理、配置和維護(hù)。（7）模塊化結(jié)構(gòu)。多種功能板的配置可滿足用戶的各種需求，包括常見脈沖的輸出以及適合高精度ntp時(shí)間服務(wù)器的信號輸出。該系統(tǒng)還提供額外的擴(kuò)展選項(xiàng)，以適應(yīng)未來需求。2 6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘配置分析我臺6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘的同步源采用gps天線信號，gps天線至同步時(shí)鐘bnc接口的線纜采用rg59同軸線，其長度不超過25m，否則須采用lszh線纜或信號放大器，同時(shí)gps連接線安裝

4、有雷電保護(hù)器以避免設(shè)備遭雷電浪涌電流沖擊。同步時(shí)鐘配置主要包括串口配置、網(wǎng)絡(luò)配置、延時(shí)配置、層配置。2.1 串口配置進(jìn)入“set com1 serial parameter”選項(xiàng)，設(shè)置bd（波特率）：09600、w（數(shù)據(jù)位）：8、s（停止位）：1、p（校驗(yàn)位）：n。設(shè)置控制位modebyte，控制位由一組8位二進(jìn)制碼組成，從右至左分別為第0位至第7位。第7位設(shè)置為1表示輸出本地時(shí)區(qū)時(shí)間，為0表示輸出utc（世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)）；第6位至第0位表示各字符串傳輸方式設(shè)置。我臺實(shí)際使用中8位二進(jìn)制碼設(shè)置為10000000。2.2 網(wǎng)絡(luò)配置6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘內(nèi)的7273板卡用于實(shí)現(xiàn)ntp時(shí)間服務(wù)

5、器功能。6844rc支持多個(gè)7273板卡，每個(gè)7273板均可視為一個(gè)獨(dú)立的ntp時(shí)間服務(wù)器。7273板上的網(wǎng)口配置包括ip地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和控制位設(shè)置。控制位第0位設(shè)置為1表示重啟后恢復(fù)出廠設(shè)置，為0表示重啟后保留當(dāng)前設(shè)置；第1位至第7位均設(shè)置為0表示可兼容性。我臺實(shí)際使用中8位二進(jìn)制碼設(shè)置為00000000。2.3 延時(shí)配置6844rc型同步時(shí)鐘有三種時(shí)鐘狀態(tài)，分別為“c”、“r”、“r”。“c”狀態(tài)表示同步時(shí)鐘沒有接收到同步信號源，同步時(shí)鐘顯示時(shí)間為內(nèi)部晶振時(shí)間，但不向外部發(fā)送同步信號。“r”狀態(tài)有兩種情況，一種是同步時(shí)鐘剛剛接收到同步信號源且正發(fā)送同步信號，此時(shí)狀態(tài)會(huì)由“c”變?yōu)椤皉

6、”；另一種是同步時(shí)鐘丟失了同步信號源且丟失時(shí)間在延時(shí)設(shè)置的時(shí)間內(nèi)，此時(shí)狀態(tài)會(huì)由“r”變?yōu)椤皉”。“r”狀態(tài)下內(nèi)部晶振不能根據(jù)同步信號源同步，但能向外發(fā)送同步信號。“r”狀態(tài)為最優(yōu)狀態(tài)，表示同步時(shí)鐘與同步信號源通信正常，內(nèi)部晶振根據(jù)同步信號源自動(dòng)校準(zhǔn)，同時(shí)同步時(shí)鐘向外發(fā)送同步信號。延時(shí)參數(shù)syncoff timer是用來設(shè)置當(dāng)同步信號源丟失時(shí)，時(shí)鐘狀態(tài)由“r”變?yōu)椤皉”的延時(shí)時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)同步時(shí)鐘仍能作為時(shí)間源輸出同步信號，此時(shí)同步信號由時(shí)鐘內(nèi)部晶振提供。syncoff timer的設(shè)置范圍為2分鐘至99小時(shí)59分。2.4 層配置按照離外部同步源的遠(yuǎn)近將所有ntp服務(wù)器定義在不同的層（str

7、atum）中。stratum-1在頂層，有外部同步源接入，而stratum-2則從stratum-1獲取時(shí)間，stratum-3從stratum-2獲取時(shí)間，以此類推，層的總數(shù)限制在15以內(nèi)。stratum-1的ntp服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。我臺6844rc型同步時(shí)鐘的外部同步源為gps信號，因此7273板作為ntp時(shí)間服務(wù)器，其層數(shù)（stratum）為1。當(dāng)6844rc型同步時(shí)鐘狀態(tài)為c時(shí)，7273板的層數(shù)變?yōu)?6，此時(shí)同步時(shí)鐘不輸出同步信號。這種情況可以通過降層的方法來改變。具體方法為：在瀏覽器地址中輸入7273板的ip地址，打開登錄頁面，輸入用戶名、密碼進(jìn)入設(shè)置頁面，在ntpserver

8、 configurationcrystal operation中，將switch to specific stratum設(shè)置為able，將stratum in crystal operation設(shè)置為215中的任意數(shù)值即可。設(shè)置完成后點(diǎn)擊restart ntp生效。3 6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘故障分析通過查看6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘的error-byte參數(shù)，可幫助用戶分析同步時(shí)鐘的故障。error-byte參數(shù)值由一組8位二進(jìn)制碼組成，從右至左分別為第0位至第7位。每一位對應(yīng)一種故障狀態(tài)，0表示正常，1表示異常。第0位為1表示衛(wèi)星同步時(shí)鐘沒有檢測到同步信號源輸入。對于gps同

9、步信號源輸入，串行數(shù)字信號的檢測時(shí)間為181秒，pps信號的檢測時(shí)間為61秒，超過檢測時(shí)間，系統(tǒng)將第0位置為1。對于dcf77同步信號源輸入，dcf77脈沖信號的檢測時(shí)間為25秒，超過檢測時(shí)間，系統(tǒng)將第0位置為1。第1位為1表示同步時(shí)鐘讀取的同步信號源的同步協(xié)議數(shù)據(jù)或時(shí)間信息數(shù)據(jù)不可信。第2位為1表示同步時(shí)鐘內(nèi)部晶振校準(zhǔn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)時(shí)間精確性不能保證。此錯(cuò)誤將導(dǎo)致同步時(shí)鐘處于“c”狀態(tài)，不向外部發(fā)送同步信號。第4位為1表示用于實(shí)現(xiàn)同步時(shí)鐘進(jìn)行夏時(shí)制切換的數(shù)據(jù)設(shè)置不完整，系統(tǒng)無法計(jì)算。第5位為1表示鍵盤鎖死。在連續(xù)4次輸入錯(cuò)誤時(shí)系統(tǒng)將鎖死鍵盤。第7位為1表示同步時(shí)鐘的控制板與網(wǎng)絡(luò)管理板間通訊故障。

10、第3、6位系統(tǒng)未定義。 7273板卡用于實(shí)現(xiàn)ntp時(shí)間服務(wù)器功能。判斷7273板的故障可依據(jù)其指示燈的狀態(tài)而定。（1）send指示燈（黃色）。正常狀態(tài)為閃爍，表示7273板的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部系統(tǒng)總線，其與系統(tǒng)整合正常；燈滅表示7273板未準(zhǔn)備好運(yùn)行；常亮表示7273板故障。（2）ntp指示燈（綠色）。燈亮為正常狀態(tài)，表示7273板ntp服務(wù)啟動(dòng)；燈滅表示ntp服務(wù)未啟動(dòng)。（3）stratum1指示燈（綠色），表示7273板ntp服務(wù)工作在哪一層（stratum）。燈亮表示工作在第1層；閃爍表示工作在第215層；燈滅表示工作在第16層，即同步時(shí)鐘不輸出同步信號。（4）accuracy指示燈（綠色），

11、表示7273板ntp服務(wù)工作的精確性。燈亮表示高級精確度；閃爍表示中級精確度；燈滅表示低級精確度。（5）operation指示燈（綠色）。燈亮為正常狀態(tài)，表示7273板在運(yùn)行狀態(tài)；1hz頻率閃爍表示7273板正在啟動(dòng)操作系統(tǒng)（大約需要11.5分鐘）；3hz頻率閃爍表示7273板內(nèi)固件正在升級（大約需要23分鐘）。（6）error指示燈（紅色）。燈滅為正常狀態(tài)，表示7273板在運(yùn)行（下轉(zhuǎn)第136頁）（上接第90頁）狀態(tài)；1hz頻率閃爍表示內(nèi)部系統(tǒng)錯(cuò)誤，即7273板與6844rc基系統(tǒng)通訊錯(cuò)誤；燈亮表示7273板主cpu顯示未運(yùn)行。（7）status last 24h指示燈（綠色）。燈滅表示727

12、3板ntp服務(wù)工作在第1層或處于高級精確度的狀態(tài)時(shí)間<1小時(shí)；1hz頻率閃爍表示7273板ntp服務(wù)工作在第1層或處于高級精確度的狀態(tài)時(shí)間1小時(shí)（最優(yōu)運(yùn)行條件）。燈亮表示7273板ntp服務(wù)工作在第1層或處于高級精確度的狀態(tài)時(shí)間24小時(shí)（最優(yōu)運(yùn)行條件）。4 結(jié)束語電臺發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全臺所有發(fā)射機(jī)的開關(guān)機(jī)和倒頻工作，對時(shí)間的準(zhǔn)確性要求高，因此采用6844rc型gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘。在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中配置gps衛(wèi)星同步時(shí)鐘的方法如下：（1）在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中配置時(shí)間服務(wù)器ip地址。具體在“日期和時(shí)間”屬性“internet時(shí)間”“服務(wù)器”中輸入gps時(shí)鐘服務(wù)器的ip地址。（2）在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的注冊表中配置ntp-server參數(shù)。將注冊表中的hkey_local_machinesystem currentcontrolsetservices w32timeparameters中的參數(shù)”localntp”的值設(shè)置為”1”，參數(shù)”type”的值設(shè)置為”ntp”。設(shè)置完成后，系統(tǒng)將在局域網(wǎng)中搜索ntp-