學校時鐘系統應用解決方案

時鐘系統對學校的數字化管理和學校各部門、考場的統一協調意義重大。本方案不僅應用在全國各地中高考等考場時鐘系統設計中，同樣適用于普通學校時間統一的需求。

1、時鐘系統對學校的重要性

《國家教育考試標準化考點規范》中明確規定，考場內需設置時鐘，在不影響考試正常進行的前提下，為考生提供時間參考。按照教育部的規劃，全國要在統一的平臺上，以標準的北京時間信息為基礎全面實現國家教育考試的網上巡查、雙向音頻指揮及考務工作綜合管理。目前各個省市、自治區都在教育部的統一部署和技術規范要求下逐步展開建設。

在實際的應用中，校園里的網絡設備和服務器也日益增多，但是無法保證其時間是同步的，因為這些時鐘每天會產生數秒，甚至數分鐘的誤差，長期運行時間差會越來越大，這種偏差在單片機中影響并不大，但在網絡環境下的應用中可能會引發意想不到的問題。例如分布式的計算機環境中。由于每個主機時間不一致，會造成同一操作在不同主機的幾路時間不一致，將導致服務器無法正常的進行。例如校園網絡內，存在大量的網絡設備、服務器和主機他們承載了校園內計費、維護、管理等功能的，對時間的準確度要求相對來說是比較高的。因此需要搭建一個學校網絡時鐘系統，保證這些網絡設備之間傳遞信息能夠在時間上保證高度統一。

學校時鐘系統構成

系統構成：

1、NTP網絡時間服務器（母鐘）

2、子鐘（電子時鐘）

3、交換機

4、GPS和北斗雙模授時天線及支架

子鐘位置：

教學樓：在每棟教學樓的每一間教室、走廊設計壁掛及懸掛數字子鐘或日歷子鐘，作為考試時的參考時間。

辦公樓：在每棟辦公樓的管理處可配置壁掛式日歷子鐘，在校長、教師辦公室可配置圓盤指針式子鐘，方便把握作息時間。

宿舍樓：在每棟宿舍樓的管理處配置壁掛式日歷子鐘，用于訪客記錄等時間的依據。

體育館：在運動場地、走廊、主要出入口配置子鐘，同時母鐘也可以給體育館的計時計分系統和自動升旗系統授時。

圖書館：在圖書館管理處可配置壁掛式日歷子鐘，為人員出入記錄和書籍借閱記錄提供時間依據，在圖書館的走廊可配置若干臺懸掛雙面顯示的電子時鐘。

3、學校時鐘系統概述

同步電子的NTP網絡子母鐘系統主要為學校提供準確、標準的時間，如圖所示系統中配置1臺NTP時間服務器，接收GPS衛星和北斗衛星信號作為標準時間源，將其接入網絡當中向學校各個場所的電子時鐘及局域網內的計算機、服務器、廣播系統、監控系統提供標準統一準確的時間信息。

整個系統的傳輸是靠TCP/IP以太網傳輸，以太網是國際上應用最廣泛的通信方式之一，可靠性和安全性高，傳輸距離遠在10公里以內，廣泛應用于大樓基本通信建設當中。

這種方案授時精度高，穩定性強，后期的升級擴容能力、維護管理方式，相比RS485總線結構和wifi網絡更具有優勢。

其中wifi不建議在考場使用，因為一旦有屏蔽儀，時鐘就不能正常工作。

NTP時間服務器

NTP時間服務器作為基礎時鐘設備，是整個考試系統的母鐘，應能接收GPS和北斗傳送的標準時間信號，校準自身的時間精度，產生精確的標準時間信號，通過網線傳輸給各個子鐘和客戶端。輸出多路10M/100M/1000M自適應以太網輸出接口，內置高精度時鐘源守時模塊，當衛星失鎖時，可依靠時鐘源進行走時。

子鐘

子鐘是懸掛或壁掛在教室或樓道的電子時鐘顯示屏或圓盤指針式子鐘，從母鐘上獲取時間信息 ，接口方式為RJ45。子鐘的外觀結構采用黑色鋁型材邊框，框內鑲嵌淺色有機玻璃，可設置熄屏開始、結束時間及其屏幕亮度，屏幕亮度分為有9個個級別可調節，級別越高，數碼管越亮，可根據現場實際情況調整。顯示內容有時分秒或年月日星期和時分秒，及溫濕度，多種規格可供選擇。

時間統一監控系統

其主要功能是監控各種時鐘設備的工作狀態，進行時鐘系統的故障管理。分別設置監控設備類型、IP、位置等，記錄告警信息，實時發出聲音報警和郵件報警，方便用戶實時掌握時鐘設備的工作狀態。該軟件具有上百臺時鐘設備監控功能，自帶網絡測試PING功能，具有自啟動、無人值守、長期穩定運行等特點，是子母鐘系統必備的遠程監控軟件。

選型注意事項

（1）母鐘

在實際應用中只需將母鐘接到局域網內，在web管理頁面配置修改ip，需要授時的子鐘電腦等設備ip指向母鐘即可授時。除此之外需要考慮以下幾點：

a.母鐘的時間源（GPS/北斗/NTP/IRIG-B/PTP/CDMA等）

b.母鐘的授時接口（NTP）；

c.確定輸出接口數量（在實際應用中以物理隔離的局域網劃分，可選10M/100M/1000M）；

d.天線的長度（由于天線材質的特殊性，我們一般以固定規格為準，可根據實際情況選擇，30m/50m/70m/80m/100m/150m/200m等）；

e.附件選擇：避雷器，恒溫晶振，銣鐘，雙電源，參考時間源等。

（2）子鐘

a.確定子鐘的顯示內容（年，月，日，時，分，秒，星期，溫度，濕度）；

b.確定子鐘的大?。▽嶋H大小根據數碼管或直徑確定）及供電方式（220V供電或poe供電）；

c.確定數碼管的顏色（標準以紅色為主，在直觀大方上建議選擇紅色）；

d.確定子鐘的單雙面（學校走廊，建議選擇雙面，其他位置根據情況而定）。

4、設計依據和原則

本時鐘系統選用西安同步電子科技有限公司的時鐘系統，并保證在設計中：

系統設計本著“可靠、實用、經濟、先進”的原則進行，認真貫徹執行國家已頒布實施的有關“規范”“標準”使設計不偏離規范化和標準化的軌道，從而保證設計的水平和質量。

在滿足功能需求的前提下努力降低工程造價和維護費用。

系統操作簡單、可靠，便于擴展和維護，軟件具有提升能力。

系統滿足現場條件和環境，有較強的抗高溫、高濕、電磁干擾能力和防塵、防雷、防雨能力。

設備在出廠時應嚴格檢測出具檢測報告，其中包括不限于高低溫試驗、震動試驗、光亮度檢測。

5、常用設備清單配置

6、結束語

   目前西安同步電子生產的標準化考場時鐘系統已經在全國各地的多所院校投入使用，以其過硬的產品質量和熱情的服務贏得了客戶一致好評，希望在未來的日子里同步能夠為更多的學校、考場提供時鐘同步服務。下面是考試時鐘系統部分合作院校及證書：

廣西省崇左市民族高級中學

湖北京山市第一中學

海軍工程大學

湖北省荊門市掇刀石中學

廣州中山大學

廣東省惠州中學

山東大學

東北師范大學

寧波奉化中學

浙江省湖州市吳興實驗小學

上海市奉賢區奉賢中學

重慶安全技術職業學院

中國民航大學

廣東省深圳市南山區外國語學校

附：檢測報告和軟著證書