基于GPS平台的机房授时系统

董松

摘 要：随着科技的的发展，监测监控设备的使用，自动化控制的应用，使用网络设备和服务器日益增多。这些设备都有自己的时钟，但是无法保证机房中各个设备时间都是同步的。GPS设备授时功能的出现刚好解决这类问题。

关键词：GPS;同步;网络

GPS卫星授时自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品，GPS授时模块它从GPS卫星上获取标准的时间信号，将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备（计算机、监测监控、自动控制、时间显示屏等），这样就可以达到整个系统的时间同步。在自动化系统中，想要对计算机、控制装置、各种设备等进行准确校时，GPS卫星授时可谓是一个很好的方法。它通过从GPS卫星来获取标准的时间信号，这个准确的时间信号通过各种接口类型来传输给系统中各个需要准确时间的设备，这样就可以达到整个系统的时间同步。

1 卫星模块

1.1 系统模块

UM220-IIIN是和芯星通研发的北斗/GPS双系统的模块。UM220-III 经过一万小时以上实验室和实际测试，可在各种复杂环境下保持可靠的工作性能。授时精度能够优于20ns。完全可以满足时间显示，监测監控设备等精密授时应用。卫星模块通过串口转USB连接主机，实现对主机以及其他各个设备的授时功能。

1.2 系统模块软件安装及说明

安装GPS+北斗软件。打开软件：

测试数据，观察数据都接受过来，卫星信号和定位信号。

点击“GPS”，再点击最右侧保存图标。

打开“timestar”软件，电脑时间自动同步卫星时间。保证数据和GPS信号状态显示图标为绿色，表示信号良好。

2 编程电脑时间同步软件

通过c语言编程主机/客户端时间同步软件，主机同步软件读取主机电脑时间，通过软件传输协议发送给各个客户端时间同步软件。客户端时间同步软件接受主机发来的数据信息，修改本机时间。

3 局域网络中电脑的授时

局域网中的各个电脑承载着设备检测监控，自动化控制，报警等重要功能，对时间要求更为精确。安装电脑时间同步软件，选择网络中一台电脑作为主机，其他电脑作为客户端。分别安装时间同步主机/客户端软件。设置主机端口号，密码。客户端通过主机ip地址，端口号，密码实现与主机时间同步。

4 机房LED时钟大屏幕设备校时

因机房时钟影响到开关机时间，突发事件时间记录等问题，对它的准确性要求也很高。机房led时钟采用无线led控制卡控制，已有精确时间的主机通过无线网卡连接无线led控制卡，对led时钟进行校时。

我机房使用中航ZH-WO型号led无线控制卡。通过一台安装无线网卡的计算机连接到led无线控制卡。可以实现修改大屏幕内容和版式、时间、校准时间等功能。。

5 利用三层交换机技术给其它不同网段中的计算机和设备进行授时

5.1 三层交换机简介

三层交换机：具有部分路由器功能的交换机。三层交换机在大型局域网内部可以加快数据的交换，能够做到通过一次路由，多次转发，实现不同ip段终端的互相访问。三层交换技术可以理解为二层交换技术加上三层转发技术。既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况达到了最优的网络性能。

5.2 设计组网

机房内不同网段监测监控设备，使用多条线路传输，线路复杂凌乱，成本高。为了简化网络，采用三层交换机，光纤通路，光纤收发器，光模块等设备优化网络。设计组网后，可实现由原来的多条光纤传输线路，变为通过单一一条光纤线路传输不同监测监控设备的数据。

5.3 交换机配置

三层交换机与三层交换机之间通过光纤连接。三层交换机接口设为access类型，创建Vlan，分配同网段ip地址，配置静态路由。三层交换机与二层交换机连接，设置接口为trunk接口。二层交换机创建Vlan及ip地址。

光纤网络由光猫，光纤线路组成，通过光模块连接交换机。千兆光模块连接交换机光口。经lc-sc口光纤跳线连接光猫。

参考文献：

[1]崔北亮.非常网管.人民邮电出版社，2014.

[2]谢希仁.计算机网络.电子工业出版社，2008.

[3]杜朝晖.局域网与组网实训教程.北京邮电大学出版社，2004