GPS北斗双系统NTP网络校时服务器技术参数说明书

GPS北斗双系统NTP网络校时服务器技术参数说明书

GPS北斗双系统NTP网络校时服务器技术参数说明书

京准电子科技官微——ahjzsz

欢迎使用安徽京准电钟电子科技有限公司自主研发生产的“HR-901GB NTP网络时间服务器”。HR系列服务器支持NTP和SNTP网络同步协议,是一款高精度、大容量、高品质的时钟产品。设备采用冗余架构设计,高精度时钟直接来源于北斗、GPS系统中各个卫星的原子钟,通过信号解析驯服本地时钟源,实现卫星信号丢失后本地时钟精准保持功能。独特的嵌入式硬件设计、高效Linux操作系统,可灵活扩展多种时钟信号输出。全面支持最新NTP对时协议、MD5安全加密协议及证书加密协议,时间精度优于2毫秒。

 

 

图1 HR-901GB网络服务器组网示意图

HR系列时钟服务器融合了参考源无缝切换技术、高精度时间间隔测量TIC技术和自适应精密频率测控技术。采用模块化设计,由北斗接收机、GPS接收机、高性能工业级主板、人机界面及监控管理单元、本地时钟(晶振)驯服单元、输出接口模块和电源模块组成。

HR系列时钟服务器可以广泛应用于政府、金融保险、移动通信、云计算、电子商务、能源电力、石油石化、工业自动化、智能交通、安防、智慧城市、物联网、国防军工等领域。

1.1     产品特点

l  系统扩展性:使用GPS时间参考源为一级网络时间服务器,可选配北斗卫星接收机、格洛纳斯卫星接收机作为授时时间源;可选配支持时钟信号输出扩展,可输出10M、E1、1PPS、B码等时钟信号;可选配恒温晶振或铷原子钟作为守时部件,支持独立时间守时功能;设备可配置为二级时间服务器。

l  硬件稳定可靠:选取高稳定的工业级服务器主板,MTBF可达80000小时;支持多路相互独立的10/100/1000M 以太网端口。

l  软件高效可靠:采用高效嵌入式Linux操作系统,授时精度高,PPS精度100ns,服务器授时精度1us;提供Windows NTP软件进行精确同步。

l  显示屏内容丰富:液晶信息丰富,可显示卫星、网络、系统等状态信息;通过LED状态指示灯显示服务器工作状态。

l  网络安全配置:支持Bonding功能,通过该功能轻松实现网卡冗余备份和负载均衡;支持iptable包过滤配置功能。

l  系统管理方便:支持Telnet、SSH远程配置管理,支持SNMP网管功能;提供直观的NTP时间网络监控软件BDMonitor,可监控服务器卫星和同步信息,通过syslog、Email等方式发送异常事件信息。

2      接口说明

2.1     前面板

 

 

图2前面板

VFD高亮超宽液晶屏

  • 显示卫星时间、卫星状态、锁定卫星颗数、经纬度、高度、各网卡IP、子网掩码、系统工作状态、版本号等

LED指示灯

  • REF:设备锁定卫星亮,设备失锁卫星熄灭
  • NTP:当设备NTP服务具备授时功能时亮
  • ALM:当设备卫星失锁或NTP授时异常时亮
  • CONSOLE接口(左):1路,RJ-45串口,波特率115200,数据位8,停止位1,无流控,用于配置NTP授时系统。
  • USB接口 :2路,备份、恢复、升级功能
  • ETH网络接口:6路,RJ-45,10/100/1000M自适应以太网接口

2.2     后面板

 

 

图3 后面板

  • ANT接口:天线输入,BNC,1路,GPS L1、BD2B1,输出5V DC。
  • 10MHz:1路,BNC,正弦波,幅度12±1dBm,50Ω。(晶振产品选配)
  • 1PPS接口:硬件秒脉冲信号输出,TTL电平,50Ω,BNC接口;授时精度:<±30ns(RMS);GPS/北斗接收机工作不正常时或进入内时钟保持状态时,不保证上述精度。
  • 绿端子:未定义,暂无意义。
  • TOD:1路,TOD输出,波特率9600,数据位8,停止位1,无流控;输出语句:**RMC,**GGA。
  • VGA接口:1路,连接显示器,配置NTP授时系统。

3      系统安装

3.1    天线安装

请参考下图选择卫星天线的安装位置

 

图4 GPS/BD天线安装位置示意图

n  Position1:是建筑物楼顶或者专用塔顶,可以确保最好卫星接收效果;通常情况下可以连续收到10到12颗以上的卫星信号;

n  Position2:非常好的位置,可以收到系统运行所需要的卫星信号,只会有某些特殊卫星的信号会有部分干扰,可以连续收到8到9颗卫星信号;

n  Position3:对于连续工作的系统是不建议位置,因为不能连续收到足够多个卫星的信号从而使输出质量下降或中断;

n  Position4:是在建筑物的背面,最坏情况下可能收不到卫星信号。

天馈线的安装和连接应当满足以下要求:

1)天线应平行于水平面,固定安装在基座上。

2)馈线电缆铺设时应远离高压线,电源线,电话线等。

3)电缆线长度多出时应拉直或盘起,不应使用蛮力硬扯电缆馈线,以免导致电缆对信号衰减的增大。

4)电缆线铺设时不应受力压迫。

5)天线的接头不要带电插拔,以免电路受损。

3.2    设备连接

n  安装服务器:将网络时间服务器安装在温湿度和通风状况良好的机架或机柜中;

n  连接天馈线:将天馈线连接到设备ANT接口端;

n  连接电源:建议将网络时间服务器的电源连接在UPS稳压电源上,保证服务器的正常工作;

n  网络连接:用两端都是RJ-45接头的直通网线将服务器的网络接口连接到交换机或集线器上。

3.3    防雷器安装(选件)

布放馈线必须配备防雷器,一般情况下一根馈线配备一个防雷器,安装在设备侧,防雷器注意区分入口和出口,避雷器的地线应连接到机柜的接地铜排或静电地板下方的接地排。安装示意图如下:

 

图5 避雷器安装

注:如果需要在楼顶侧安装防雷器,请尽量将防雷器安装在楼顶入楼处,保证防雷器不会被外界天气所干扰。如果因现场条件原因必须安装在室外,务必做好防雷器的防水措施,否则容易造成进水短路的情况。

4      服务器配置

HR系列 NTP网络时间服务器采用嵌入式LINUX系统,大部分配置和操作命令与LINUX常用命令格式基本相同。

4.1     服务器的启动

HR-901GB NTP网络时间服务器设备加电后将自动启动NTP服务。因此若该服务器的其它参数不需要修改时,则用户只需将HR-901GB NTP网络时间服务器的GPS/北斗天线安装在室外无遮挡处,打开电源,设备锁定卫星后15分钟即可提供网络时间服务。

若HR-901GB NTP网络时间服务器配置了恒温晶振或铷钟选件,则服务器时钟具有较高的保持功能,当卫星失锁后依然可以在一定时间内保持较高的授时精度。

注意:若设备加电后GPS/北斗从未进入锁定状态,则该设备将无法提供网络时间服务。当服务器长时间未使用,初次使用时,服务器时间和当前时间偏差较大,请用时间命令设置服务器时间,和当前时间基本一致后,系统可自动同步GPS/北斗时间系统。

4.2     服务器登录

HR-901GB NTP网络时间服务器可以采用以下两种方式对其进行配置。

4.3     Console 登录

使用工具putty.exe 或SecureCRT 等软件登录NTP服务器登录,配置通信协议为串口、端口为实际COM口、波特率为115200、数据位8、奇偶校验位为空、停止位为1、流控为无,在控制界面直接回车,即显示登录界面,输入用户名和密码登录到设备进行配置。

4.4     利用SSH/Telnet进行配置

设备支持SSH/telnet登录到时间服务器,SSH数据传输使用openssl加密,因此安全性较高。

将设备的网络端口通过网络连接设备(交换机、路由器、集线器等)与计算机进行连接,或直接利用交叉网线与计算机进行连接。

若配置计算机为Linux操作系统,则直接输入ssh 设备IPtelnet 设备IP,即可登录设备进行管理。

若配置计算机为Windows操作系统,SSH登录需要使用专用的客户端软件(比如putty.exe)进行配置,详细情况可以查阅putty相关帮助文档。

4.5     VGA显示器登录

1)       连接设备VGA与显示器接口;

2)       USB键盘连接设备USB接口;

3)       登录效果参考Console登录。

4.6     服务器常用配置

4.6.1         NTP服务器登录

1)  选择上述三种方式之一与服务器连接

2)  按回车键,将显示如下界面:

+-----------------------------------------+

|* NTP Time Server (T600)                  *|

|* system: version 3.1                *|

|* ntp: ntp-4.2.8p11                  *|

|* website: http://www.ahjzsz.com *|

+-----------------------------------------+

login: root                                默认用户名:root

Password:                                  默认密码:root(Password输入时不显示内容)

3)  成功登录后显示如下

Last login: Fri Oct 19 12:45:50 from 192.168.5.126

[root@BDTime-NTP ~]#

表明用户登录成功,进入管理员模式。

在该命令行下,用户可以完成NTP服务状态查询、服务器IP地址设置、密码更改、用户退出和关机等功能。

4.6.2         NTP服务器时间设置

  • 年月日设置:date –s yyyymmdd 例:date –s 20181022(设置时间为北京时2018年10月22日)
  • 时分秒设置:date –s hh:mm:ss 例:date –s 09:23:00(设置时间为北京时09时23分00秒)
  • 使用其他NTP服务器更新本机程序时,使用ntpdate -u xxx.xxx.xxx.xxx进行更新(xxx.xxx.xxx.xxx为可信时间参考源IP地址)。

4.6.3         NTP服务器状态查询

用户登录成功后,输入ntpq可查询服务器NTP服务状态。

1)  在管理员模式下,输入ntpq –p

2)  显示结果如下:

[root@BDTime-NTP ~]# ntpq -p

     remote         refid       st t  when  poll reach  delay    offset    jitter

==================================================================

oGPS_NMEA(1)     .BD.        0 l    3   16  377    0.000    0.000   0.001

LOCAL(1)        .LCK.        1 l  77h   16    0    0.000    0.000   0.000

  • 如果GPS_NMEA(1)前出现“*”或“o”字符,表示设备的ntp服务已经工作正常,且同步卫星正常;
  • (设备内置铷钟/晶振单元)如果LOCAL(0)前出现“*”字符,表示设备使用本地铷钟或晶振守时,ntp服务已经工作正常;
  • (设备内部无铷钟/晶振单元)如果LOCAL(0)前出现“*”字符,表示设备异常;
  • 注意当GPS/北斗重新捕获后,约15分钟后,NTP服务才能工作正常。

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