HY-N3000系列网络时间服务器-Gps卫星同步时钟网.docx

HY-N3000系列网络时间服务器

产
品
简
介

烟台开发区远大恒宇科技有限公司

目 录

一、 产品简介·····································································································2
二、 服务器硬件安装和GPS天线安装说明·············································7
三、 服务器配置说明·······················································································9
四、 技术特点····································································································12
五、 注意事项和故障处理·············································································13
六、 附GPS网络时间服务器图片·······························································13

一、产品简介
概述
     随着科学技术与国民经济的发展，各行各业对标准时间与标准频率的需求也日益增长，尤其在我国基础行业──通讯、电力和交通的高速发展中更加突出。在"时间就是金钱"的时代，保持时间的正确性是一项十分重要的基础工作。
由烟台开发区远大恒宇科技有限公司独立设计并开发的HY-N系列网络时间服务器是专门采用NTP协议同步整个网络的服务器和工作站时钟的高品质产品。该设备从GPS上获取标准时间信号信息，通过NTP协议同步网络中的所有计算机、控制器等设备，实现网络授时，因其具有对时精度高，传输距离不受限制等特点，目前已在诸多行业得到广泛应用。
在当今飞速发展的网络时代，网络数据文件的读取和存贮，网上的结、付账系统，电子商务系统，网上B2B系统，数据库的保存及维护以及许多必不可少的网络应用都无法离开高精度的同步时钟。HY-N系列的出现标志着同步技术的一大突破，它结合高速大容量的网络接口，并基于互联网的用户接口，支持多种网络协议，对造就真正的时间同步网络具有非常重大的意义。
该产品是真正意义上的NTP网络时间服务器，在技术上处于国内领先水平，已达到国外同类产品的技术水平。而国内大多厂家提供的网络对时接口采用SNTP协议或将串口转换成RJ45接口,此方式根本无法保证对时的准确性，而且针对不同的操作系统需要开发相应的对时软件才能实现网络对时，从而使对时系统有相当大的局限性和不准确性，并不能满足真正意义的网络对时。

系统基本功能
■ 采用标准NTP协议，实时将局域网内部各计算机的时间同步至卫星标准时间。支持基于GPS卫星的工作模式和基于NTP服务器的工作模式。在上述两种模式都无效时可选择以自走时时间作为校时源，实现时间校准功能。
■ 一到三个独立IP地址的10/100M网络接口，可同时支持三个独立的网络校时。
■ 支持1路秒脉冲输出。
■ 支持1路RS232输出，1路RS422输出。
■ 客户端支持WINDOWS9X、WINDOWS NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS等UNIX类操作系统和CISCO的路由器及交换机。

系列配置说明
HY-N3011：由网络时间服务器和客户端软件(NETTIME)组成。单网口配置。
HY-N3012：由网络时间服务器和客户端软件(NETTIME)组成，配置两个独立IP地址的10/100M网络接口，可同时支持两个独立的网络校时。
HY-N3013：由网络时间服务器和客户端软件(NETTIME)组成，配置三个独立IP地址的10/100M网络接口，可同时支持三个独立的网络校时。
系统工作原理
GPS接收模块从GPS卫星接收精确的时间信息，经编码处理后再通过RS-232接口向服务器提供时间信息和秒脉冲信号，该时间同步信号同步于世界时UTC。NTP服务软件使服务器成为标准NTP网络时间服务器，并能通过客户端AUTOMACHRON软件同步网内的WINDOWS9X/NT工作站；而WINDOWS 2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS等操作系统、CISCO的路由器和交换机则可通过自带的NTP/SNTP客户端软件自动和网络时间服务器对时，从而实现网络授时功能。

GPS天线
系统组成

GPS网络时间服务器

TCP/IP网络

LINUX/UNIX/SOLARIS
WINDOWS 9X/NT/2000/XP/2003
CISCO路由器和交换机

系统由GPS天线、网络时间服务器和客户端软件(AUTOMACHRON，大部分操作系统都自带客户端软件)三部分组成。

性能指标
网络协议
·NTP v2, v3 & v4 (RFC1119& 1305)
·NTP broadcast mode
·SNTP Simple Network Time Protocol （RFC2030）
·MD5 Authentication （RFC 1321）
·Telnet （RFC854）
·FTP（RFC959）
DHCP （RFC2132）

输入/输出接口
·网络接口：1～3个10/100自适应以太网接口；RJ－45
·1路RS-232C串行口：9针标准RS232接口，定义和计算机相同。
·1路RS-422串行口：9针接口
·报警接口输出：断开：正常
闭合：报警
·1路PPS输出：TTL电平方式，测试接口。

时间服务功能 （一级网络时间服务器）
GPS时钟参考模式
每秒NTP请求量
时间标识精度
可处理用户终端请求量
0～100
1~10ms
48,000
100～200
10~100ms
96,000

GPS接收机/天线
12并行通道GPS接收机,以UTC时钟为基准的GPS时钟
天线的射频灵敏度：-165dBW, 天线配带30米馈线。
接收频率：1575.42MHz
接收灵敏度：捕获〈-130dBm，跟踪〈-130dBm
同时跟踪：正常状态下可同时跟踪8~12颗GPS卫星
装置冷起动时不小于4颗卫星；
装置热起动时不小于1颗卫星。
捕获时间：装置冷起动时小于20min，装置热起动时小于2min
UTC同步秒脉冲精度为：285ns，网络因素可导致用户终端的同步时钟精度降低至1～10ms（典型值）

物理及环境参数
尺寸：
447（宽）×44.5（高）×300（深）mm标准机架安装（1U）
电源：
交流供电： 220V ±20% 47Hz ～63Hz
直流供电： 220V±20%、110V±10%
重量：
4Kg
工作温度：
-5℃～+60℃
存贮温度：
-40℃～+65℃
湿度：
＜95% 不凝结
噪音程度
36 dB
功耗
≤15W
使用寿命
平均无故障间隔时间
(MTBF)≥50000小时，主时钟平均维修时间（MTTR）一般不大于30分，使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。
时间精度
输出时间与协调世界时（UTC）时间同步准确度：≤285ns

服务器前后面板说明
前面板说明：其前面板布置示意图如下图所示

1 2 3 4 5 67
1 液晶显示屏，显示年、月、日、时、分、秒。
2 POWER: 电源指示灯，接通电源即亮。
3 LOCKED: 定位指示灯，灭：系统运行异常
闪烁：GPS未定位
亮：GPS定位
4 PPS: 秒脉冲指示灯，每秒钟闪亮。
5 ALARM: 报警指示灯， 灭:系统运行正常
亮:系统长时间不定位
6 SOFTOFF: 软关机键
7 RESET: 复位键，按一下此键，系统复位
后面板说明：后面板后面板示意图如下图所示

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 电源开关
2 电源插座
3 保险丝（2A）
4 COM1:RS-232C串口输出接口
RS232输出接线端子号
2
3
5
4、6、7、8、9
定义
信号接收
信号发射
信号地
空

5 COM2:RS-422串口输出接口
RS422输出接线端子号
2
3
5
4、6、7、8、9
定义
信号+
信号-
壳地
备用

6 POWER ALARM：电源报警输出接口，类型为继电器空接点。
继电器闭合：电源中断
断开：电源正常
7 SYN ALARM：时间信号同步报警接口，类型为继电器空接点
继电器闭合：时间信号同步异常
断开：时间信号同步正常
8 PPS:秒脉冲输出，TTL电平
9 GPS天线输入接口
10 ntp1：网络接口1 10/100M自适应
11 ntp2：网络接口2 10/100M自适应

输出报文格式：
通讯速率：4800b/s。
数据位：8位（数据为压缩BCD码，字符为ASCⅡ码）
起始位：1位，停止位：1位，校验位：无
<B>HHMMSSYYYYM1M2DD<F>FFF1F1F2F2<C>H1H1M1M1S1S1<CR>
其中:<B>为起始符，<F>为工频标志，<C>为周波标志，<CR>为结束标志，
以上均为ASCⅡ码；
HHMMSSYYYYM2M2DD分别为北京时间的时、分、秒、年、月、日；
FF为周波数的整数部分, F1F1为周波数的小数点后第一、第二位小数, F2F2为周波数的小数点后第三、第四位小数；
H1H1M1M1S1S1为周波钟的时、分、秒；
以上数据均为压缩BCD码，每秒发送一次。
例如 42 13 45 23 20 05 05 10 46 50 00 00 43 13 45 25 0D
上述语句为16进制17字节，表示北京时间13：45：23，日期2005-05-10 ，频率50.0000Hz，周波钟13：45：25。

应用范围
适用于所有需要与标准卫星时间精确同步的行业，如：
· 交通部门：高速公路、铁路、机场、空中交通控制
· 网络系统：网络计费、网络管理、分布式文件处理、电子商务、电子邮件、系 统安全、公共时间资源
· 通讯、电力、国防、金融、税务的集成系统
· 公共服务设施：医院、电视台、学校、公安等。

二、服务器硬件安装和GPS天线安装说明
（一） 服务器硬件安装
1、 安装准备：请参考上文中的硬件信息，将网络时间服务器安装在具有合适的温度、湿度和通风良好的机柜中，并仔细阅读以下说明；
2、连接电源：建议将网络时间服务器的电源连接在UPS（不间断稳压电源）上，保证服务器的正常工作；
3、网络连接：将服务器的网络接口连接交换机：使用两端都是RJ-45接头的网线，两个接头的做法采用国际标准EIA/TIA 568B，这样的网线称为平行电缆或者正序线，可以对NIC（网络接口适配器）和交换机或者集线器进行连接；
（二） GPS天线安装说明
1、 天线简介：
天线模块安装在一个特制而美观的模压器壳内，坚固而耐久。所有天线模块的电路和元件都装在一个密封的天线组件内。主要元器件有低剖面微带插拔天线，陶瓷射频滤波器（即预选器）和信号前置放大器。天线模块设计并调谐在能有效接收GPS卫星发送的L1波部分信号（标称频率为1575.42MHz）。一旦接收到信号，信号将被放大后送入GPS接收器。天线模块内的信号前置放大是可以通过GPS接收器供给的外部电源实现的。天线模块直接从GPS接收器的天线连接器获取标称为20MA电流的5伏直流电源。
2、 天线模块的连接与安装：
天线模块内有一个特殊设计的低剖面天线，它与GPS接收器配合使用。天线接收的GPS信号在天线组合内进行放大，然后经电缆传至 GPS接收器模块进行处理。天线安装在一个塑料盒内，以保护其不受恶劣环境的影响。天线电缆长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头。
3、 推荐安置：
天线的架设必须充分考虑当地的自然环境和电磁环境，架设场地的选择尤为重要。天线一般都是露天放置，冰凌日晒，风吹雨打，时间久了难免出现故障，严重时甚至收不到信号，所以卫星天线的维护工作也不可忽视。要使GPS的定位性能处于最佳状态，安装天线模块时，必须做到以下四点：
(1) 天线平面应与当地水平面一致；
(2) 天线必面对整个天空，以便可直视头顶所有可见的卫星。天线不论口径尺寸大小，都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角小于3度。
(3) 天线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载。在多雷雨地区，天线的架设位置应避开雷击多发地点，同时要采取多种避雷措施。
(4) 避雷应用简介：
为防止天线遭受雷击，天线上方应安装避雷针，在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好。在避雷方面，有一些工业标准，这些标准没在此文档中详细说明。（注：避雷设备为选配器件）
（三） 开关机
1、 启动服务器：按下后面板的电源开关按钮，服务器启动，系统初始化设备，前面板的液晶显示屏出现北京标准时间，此时，显示屏右边的POWER指示灯亮，稍后LOCKED指示灯闪亮，此时如果GPS定位，则LOCKED指示灯亮，PPS指示灯每秒闪烁一次，若初始化GPS定位后又连续两个小时不定位，则ALARM指示灯亮。
2、 关机：按一下时间服务器的“SOFTOFF” 键，看到前面板的LOCKED指示灯熄灭并在10秒钟后，再关闭后面板的电源开关。

三、服务器设置说明
（一） 网络接口IP地址设置
1、 网络接口ntp1默认网络地址为：192.168.0.254，网络接口ntp2默认网络地址为：192.168.1.254，网络接口ntp3默认网络地址为：192.168.2.254子网掩码都为255.255.255.0。
2、 要进行有效校时，首先要设置网络时间服务器的IP地址。首先把控制计算机的网络地址设置为和网络接口1同一网段内的有效地址，如：192.168.0.21，子网掩码为255.255.255.0。
3、 采用telnet远程程序登录网络时间服务器，用户名默认为：timeserver，密码为：timeserver。
4、 命令格式如下：telnet 192.168.0.254 2300 ，2300为自定义端口号，以避免无关人员登录。
5、 出现如下画面：

键入用户名timeserver和密码 timeserver。出现下面画面：

6、 运行netsh命令，再运行interface ip 出现如下画面：

7、 再键入“set add ntp1 static 192.168.0.22 255.255.255.0 192.168.0.1 1”
其中ntp1为网络接口1的连接名称（注意为小写字母），192.168.0.22是你要设置的IP地址，255.255.255.0是子网掩码，192.168.0.1是要设置的网关地址，1为到网关的跃点数。
8、 回车后，按一下网络时间服务器的“SOFTOFF” 键，看到前面板的LOCKED指示灯熄灭后10秒钟，再按一下“RESET”重启网络时间服务器，网络接口地址设置完毕，可用“PING”命令验证是否设置好。
9、 网络接口2的设置和接口1的设置一样，只是网络接口2的名称是“ntp2”，注意设置时准确应用。
（二） 软件升级
1、 用采用telnet远程程序登录网络时间服务器。
2、 键入“net stop timeserver ”，回车后即停止时间服务。
3、 在IE浏览器下采用ftp远程程序登录网络时间服务器。用户名默认为：timeserver，密码为：timeserver。
4、 命令格式如下：ftp://192.168.0.254:2100 ，2100为自定义端口号，以避免无关人员登录。

5、 出现如下画面：

6、 又出现如下画面：

timeserver.exe为本机运行软件。如需要升级软件，则把新软件timeserver.exe拷贝到本目录下替换旧的timeserver.exe软件。
7、在telnet登录目录下键入“net start timeserver ”，回车后即开始时间服务。
（三） 用户登录密码更改
1、 用采用telnet远程程序登录网络时间服务器。
2、 键入“net user timeserver time”，回车后即完成。”time”为修改后的密码。
四、技术特点
l 专用嵌入式系统，无硬盘和风扇设计，防震设计，系统稳定可靠
l 支持NTP（Network Time Protocol,网络时间协议）版本4；
l 最多支持3个10/100自适应以太网接口
l 可以被其他时间服务器同步；
l 当锁定到GPS时，其跟踪UTC的时间精度优于285ns
l 支持远程维护和配置
l 客户端支持WINDOWS9X、WINDOWS NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS等类操作系统和CISCO的路由器及交换机等。

五、注意事项和故障处理
1、 使用服务器前请仔细阅读本说明。
2、 天线内无避雷装置，推荐安装时另外配置避雷器：如BNC高频同轴避雷器，在频率为2.4G（GPS接收1.5G的导航信号）时插入损耗小于0.4dB。
3、天线必须在开机前接好，后面板上的线严禁带电插拔。
4、打开电源开关，若液晶无任何显示，请检查电源是否有电，电源线、电源插座等接触是否良好。
5、如果GPS长时间不定位，请检查天线安装是否正确，天线接口与天线连接是否牢固。
六、附GPS网络时间服务器图片

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