串口时间服务器解决方案

小齐
2016-03-11
来源:西安同步原创

一、概述

  西安同步电子科技有限公司自主研发生产的串口时间服务器,接收GPS北斗卫星发送的标准时钟信号作为时间源,对WINDOWS系统设备进行串口校时,为电力系统及其它行业的各种自动化装置提供精确的标准时钟源。

  串口授时作为近距离的授时方式,适应各种不同设备的对时需要。串口校时器广泛的应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。

二、系统集成

(1)产品技术参数

串口输出       路    数:2路 (可选多路)

               输出电平:RS232C

               物理接口:DB9接口,3脚输出

               数据码型:起标与回车符为ASC码。数据(时、分、秒、年、月、日、)为BCD码。

               数传速率: 9600Bit

               工作方式:异步、单工。

               帧格式:1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验位。

               信息内容 :内容为时、分、秒和年、月、日。

发送格式为:<B> hh mm ss yy MM DD <CR>

解释:<B>——起标、ASC码,取值42H

hh—时位(BCD码,下同);mm—分位;ss—秒位;

yy—年位(年十、年个位、共两位);MM—月位;DD—日位;

<CR>—回车符,ASC 码,取值0D。

例:2008 年7 月18日9 时 38 分26 秒的发送格式为:

<42> 09 38 26 08 07 18 <0D>  

1PPS脉冲信号         路   数:1路

                       电   平:TTL

                       有效电平:上升沿

                       物理接口:BNC

                       同步误差:≤100ns

输入信号    GPS(可选北斗)接收机   通道:并行12路

                              定时精度:优于100ns

                               捕获时间:小于2分钟

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%,功率小于30W

机箱尺寸   1U,19″标准机箱(上机架)482mm(宽)x300(深)x44mm(高)

选件   GPS北斗双模接收机,恒温晶振OCXO,铷原子振荡器,避雷器,定做天线电缆(50米、80米、100米等),1PPS输出RS232C,RS422/485等,串口输出TTL,RS422/485等,扩展输出路数,定制宽温度范围的产品,根据客户要求定做类似产品。

(2)对时方案

用串口线缆把对时卡的串口与计算机的COM口连接起来,计算机安装运行我公司提供的“串口对时软件”,如下图:

串口对时

即可校准计算机本地时间。

串口时间服务器可用于电脑或者工控机, 通过天线接收获取GPS(北斗)时间信息,通过串口协议输出时间信息,从而达到时间的同步。

整套装置包括:主机,串口线,授时天线,天线支架

串口时间服务器

(3)安装及操作说明

1)天线安装

Ø 通过GPS(或北斗)天线接收GPS(或北斗)发送的无线电信号。

Ø GPS(或北斗)接收天线需架设于室外,GPS/北斗(天线)视场不应有地平高度大于12°的成片障碍物,以免阻挡卫星信号的接收,天线所需的电源由本机通过天线馈线(同轴电缆)提供,扩展天线馈线长度时,在1.5GHz频率上不超过5dB衰减的电缆可以使用,电缆阻抗50欧姆和75欧姆均可。

Ø 本机天线为“蘑菇”型天线,为保证天线安装牢固和可靠,在天线安装时,可选择一根铸铁水管(长度可考虑1~1.5米),将天线置于铸铁管的一端,铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上,然后安置于房顶即可。

Ø 当天线馈线垂直向下而具有一定重力时,请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

2)仪器安装

² 将仪器从包装箱中取出,平放于操作台或机柜。

² 将本机的接地柱与电源系统大地紧密连接。

² 将电源线与本机电源输入紧密连接,打开本机的电源开关,用万用表测量电源插头火线与零线之间的静态电阻,不短路和断路即为正常。再用万用表测量电源插头的火线与地线之间、零线与地线之间的静态电阻,断路状态即为正常。关闭本机的电源开关。

² 连接GPS 天线

² 将电源线紧密连在电源插座,连接好天线,打开本机电源开关,观察前

面板的秒脉冲指示灯是否正常。

² 打开电源开关,如果机器工作正常,1PPS 秒脉冲指示灯一秒闪烁一次。  

²   本机在开机收到卫星后大概 15分钟左右,时间输出正常。

三、串口的调试

1)串口的自我测试

  测试串口是好是坏的办法:用导线把2、3脚短路,然后使用串口调试助手,手动发送一个(或多个)字节,如果接受区能收到同样的字节,则说明串口是好的,能正常工作。否则,串口有问题。

加串口服务器后,该方法依然适用,且不论交叉线还是直连线。

2)串口测试模拟

串口的测试可以用电脑来模拟一台设备,不一定非要有实际的设备。波特率也可以模拟。

3)尝试使用多款串口调试助手

  使用一款串口调试助手出了问题,如提示串口被占用之类的信息,并不等价于串口有问题,也有可能是调试助手本身的软件有问题。这个时候可以尝试换一款软件。

  串口服务器的两种使用方法:虚拟串口与IP形式。

四、串口时间服务器工作原理

  串口时间服务器就使得基于TCP/IP的串口数据流传输成为了可能,它能将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理,把现有的RS232接口的数据转化成IP端口的数据,然后进行IP化的管理,IP化的数据存取,这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道,而无需过早淘汰原有的设备,从而提高了现有设备的利用率,节约了投资,还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制,系统对各种数据进行处理,处理来自串口设备的串口数据流,并进行格式转换,使之成为可以在以太网中传播的数据帧;对来自以太网的数据帧进行判断,并转换成串行数据送达响应的串口设备。

五、本公司产品优势

Ø 产品特点:

1)降额设计

选用军品级别的GPS/GLONASS接收模块,对于一些关键集成电路如单片机等选用工业级芯片等等;

2)EMC 设计

采用多级电源滤波设计,用现代EMC技术指导结构设计。

3)高精度设计

采用高精度的芯片进行电路设计,配合相应的软件程序算法,保持产品处于世界**地位。

Ø 服务保障

  我公司对所提供的产品进行品质保证,并提供完善的技术支持和售后服务,非人为造成产品故障损坏的,我司提供壹拾贰(12)个月免费保质期。质量保证期自设备交货验收之日起。在产品质量保证期内,出现因产品自身质量造成的故障情况,采取:

1)整机返修

2)寄送配件

3)提供备用产品

4)提供全面免费保修服务。

等方式,快速的响应客户出现的任何技术问题,解决客户的难题,使得客户没有任何后顾之忧,真正的做到客户至上。

  本公司生产的串口时间服务器是一款基于串口授时的时间服务器,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,产生1PPS(秒信号)同步脉冲信号及串口时间信息,前面板显示年月日时分秒等信息,是一款实现时间同步的实用时钟设备。现已成功的应用在通信系统、铁路交通、天文研究、石油石化、金融证券、航空航天、海洋船舶、智能电网、公安消防、雷达通讯、网络服务、卫星监测、医疗和兵器等各个领域。达到了各单位想要实现的要求及效果,并且得到各单位的一致好评。

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