專利名稱：Gps網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
木實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，特別涉及一種GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各主機(jī)和服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中存在一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，即它們的時(shí)間其 本上處于無(wú)序狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天，計(jì)算機(jī)的時(shí)間同歩問(wèn)題已成為我們必須去面對(duì)并解決 的問(wèn)題。以UNIX系統(tǒng)為例，時(shí)間的準(zhǔn)確性幾乎影響到所有文件的操作。如果一臺(tái)機(jī)器時(shí)間不 準(zhǔn)確，例如在時(shí)間超前的機(jī)器上建立一個(gè)文件，用LS查看一下，以當(dāng)前時(shí)間減去所顯示的文 件修改時(shí)間會(huì)得到一個(gè)負(fù)值，這個(gè)問(wèn)題對(duì)于網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器是一場(chǎng)災(zāi)難——文件的可靠性將 不復(fù)存在。為了避免產(chǎn)生本機(jī)錯(cuò)誤，可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取時(shí)間，這個(gè)命令是RDATE，這樣系統(tǒng) 時(shí)鐘可與公共源同歩。但是一旦這一公共時(shí)間源出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，與其同歩的 所有機(jī)器的時(shí)間因此全都錯(cuò)誤。上述問(wèn)題的解決方法，就是需要一個(gè)能調(diào)整時(shí)間抖動(dòng)率，建 立一個(gè)即時(shí)緩和、調(diào)整時(shí)間變化，并用一群受托服務(wù)器提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定時(shí)間的時(shí)間管理協(xié)議， 這就是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)。
時(shí)間同 步技術(shù)主要性能缺陷
短/ K波 授時(shí)覆蓋范兩廣，接收和發(fā)送設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，相對(duì)價(jià)格低計(jì)算機(jī)接口設(shè)計(jì)復(fù)雜
i-k話撥 號(hào)授時(shí)設(shè)備禾i i操作相對(duì)簡(jiǎn)單，只需A有電話線、模擬調(diào)制 解調(diào)器、普通個(gè)人計(jì)算機(jī)和簡(jiǎn)單的用戶端軟件電信服務(wù)費(fèi)日常支出 大
互聯(lián)網(wǎng) 授時(shí)使用方便，El前國(guó)內(nèi)外提供這種服務(wù)人部分是免費(fèi) 的。只耍計(jì)算機(jī)能聯(lián)到互聯(lián)網(wǎng)，都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì) 算機(jī)時(shí)鐘校準(zhǔn)。高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)系 統(tǒng)是獨(dú)立的專用網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)，與互聯(lián)網(wǎng)是隔離 的
SDH傳送 網(wǎng)授時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間信息的透明傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境闊定、受到限 制
3目前，如上表所示，現(xiàn)有時(shí)鐘同步技術(shù)有若T種，每-種技術(shù)雖然各有千秋，但是其缺 陷均十分明顯。其中網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)源單一、時(shí)鐘同歩準(zhǔn)確度和覆蓋范闈與用戶要求的差
距也較大u
時(shí)鐘同歩技術(shù)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。卨速公路中的收費(fèi)、結(jié)算、通信、
監(jiān)控等系統(tǒng)都需應(yīng)ffl并依賴于時(shí)鐘RI歩技術(shù)。特別是目前國(guó)內(nèi)許多省、市正在迸行高速公路 的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中，應(yīng)用時(shí)鐘同歩技術(shù)可以確保數(shù)據(jù)時(shí)間屬性的一致性，否則
將導(dǎo)致聯(lián)網(wǎng)結(jié)算中心無(wú)法JH常結(jié)算;可以確保通信系統(tǒng)進(jìn)行JH常的數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)校核;可
以確保監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)道路狀況、交通量的信息的正確監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)等。區(qū)域聯(lián)網(wǎng)中大量的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)之間的時(shí)鐘相差一分鐘或者更多的情況很多，進(jìn)行統(tǒng)一的時(shí)鐘管理具有極其重要的意義。
市場(chǎng)上采用GPS無(wú)線吋鐘源技術(shù)開(kāi)發(fā)的M絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器基本上都是采用串口協(xié)議，由于 ,':H 口線的長(zhǎng)度限制等因素，對(duì)于安裝環(huán)境要求比較高。針對(duì)高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)需 要，現(xiàn)有的區(qū)域聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)于時(shí)鐘同步管理相對(duì)比較分散，基于成本、安裝條件和運(yùn)行環(huán)境 的考慮，時(shí)鐘同歩設(shè)備配置比較少，難以滿足系統(tǒng)時(shí)鐘同歩的需求，因此開(kāi)發(fā)高性價(jià)比的網(wǎng) 絡(luò)時(shí)鐘同服務(wù)器具有廣闊的市場(chǎng)前景。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有的技術(shù)存在的缺陷，提供一種可以實(shí)現(xiàn)WLANZLAN整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 時(shí)間同歩，同歩精度高，校時(shí)間隔時(shí)間短，滿足不同領(lǐng)域的使用要求，使用方便的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘 同步服務(wù)器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器，包括電源，還包括GPS 接收模塊及天線和與其依次相連的微控制器和網(wǎng)絡(luò)控制器，所述微控制器通過(guò)指令與GPS接 收模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從GPS接收模塊獲取GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)間，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器的以太網(wǎng) 接口將同歩時(shí)鐘信號(hào)提供給校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器，其中所述微控制器與GPS接收模塊之間接有電平 轉(zhuǎn)換器，所述微控制器和GPS接收模塊分別與一 LED顯示模塊相連。
本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器，其中所述GPS接收模塊采用iTrax02嵌入式GPS 接收設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)控制器采用嵌入式XPort.集成RS-232轉(zhuǎn)10/100Base-TX或WiFi設(shè)備。
本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制器輸出的同歩時(shí)鐘信號(hào)接至一 校時(shí)服務(wù)器，所述校時(shí)服務(wù)器通過(guò)WLAN/LAN局域網(wǎng)與所述校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連。
本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)在于由于GPS接收天線接口采用了嵌入式 GPS接收設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)控制器采用了嵌入式XPort集成RS-232轉(zhuǎn)10/100Base-TX或WiFi設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了 WLAN/LAN整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步，同歩精度達(dá)到50ms級(jí)，校時(shí)間隔時(shí)間小于兩秒鐘， 滿足不同領(lǐng)域的使用要求并且使用非常方便。
下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以求對(duì)本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)得到更 深入的理解。


圖1為本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的方框圖； 圖2為微控制器和網(wǎng)絡(luò)控制器的電路圖3為L(zhǎng)ED顯示模塊的電路圖4為本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器電源的電路圖； 圖5為GPS接收模塊及天線的電路圖6為本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器與校時(shí)服務(wù)器和WLAN/LAN局域網(wǎng)連接的 示意圖7為電平轉(zhuǎn)換器的電路圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用當(dāng)今世界先進(jìn)的GPS技術(shù)，接收圍
繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的24顆衛(wèi)星發(fā)射的時(shí)標(biāo)等信息，參見(jiàn)圖l，設(shè)備設(shè)有LED顯示模塊1、 GPS接收 模塊2及天線、電平轉(zhuǎn)換器3、微控制器4、網(wǎng)絡(luò)控制器5和電源6。 GPS接收模塊2經(jīng)天線 接收衛(wèi)雖發(fā)射的GPS時(shí)鐘信號(hào)依次接至電平轉(zhuǎn)換器3和微控制器4，微控制器通過(guò)指令與GPS 接收模塊2進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從GPS接收模塊2獲取GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)間，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器5 的以太網(wǎng)接口將同步時(shí)鐘信號(hào)提供給校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。參見(jiàn)圖4，輸入AC 220V/50HZ至電 源6為設(shè)備提供低壓電源。
參見(jiàn)圖5，在本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的實(shí)施例中，GPS接收模塊2采用 iTrax02嵌入式GPS接收設(shè)備(圖中芯片JlOl)。參見(jiàn)圖2，網(wǎng)絡(luò)控制器5采用嵌入式XPort 集成RS-232轉(zhuǎn)10/100Base-TX或WiFi設(shè)備(圖中芯片UIOI)。
在本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器的實(shí)施例中，微控制器4主要完成
1. 接收并輸出GPS精確的當(dāng)?shù)貢r(shí)間、R期、星期、位置、海拔、經(jīng)緯度以及當(dāng)前定位所 跟蹤到衛(wèi)星的顆數(shù)等信息。
2. 根據(jù)獲取的信息對(duì)所需校時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行校時(shí)。
3. 校時(shí)的精度達(dá)到毫秒級(jí)，同歩精度為50ms。
4. 每次校時(shí)間隔時(shí)間小于兩秒鐘。
5參見(jiàn)圖3 ，微控制器4還設(shè)有LED顯示模塊1 。 F面說(shuō)明硬件的連接和運(yùn)行。
本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，GPS天線放在戶外無(wú)遮擋處。打 丌GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器電源丌關(guān)，運(yùn)行計(jì)算機(jī)中的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器軟件。
參見(jiàn)圖5，天線RFIN端與GPS接收電路模塊2 (圖中芯片J101)的RFTN端無(wú)線連接， 接收衛(wèi)雖發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息。
參見(jiàn)圖7，電平轉(zhuǎn)換器3 (圖中芯片U103)的TXD232端和RXD232端，分別與GPS接 收電路模塊的TXD1端和RX1端相連接，接收和發(fā)送GPS接收電路模塊2 (芯片.TIOO中 衛(wèi)星發(fā)來(lái)的包括同歩時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)據(jù)信息，其信號(hào)為R232串口信號(hào)。
參見(jiàn)圖2，微控制器4和網(wǎng)絡(luò)控制器5 (圖中芯片UlOl )的DatajDut端和Data_In端， 分別與電平轉(zhuǎn)換器3的Data_Out端和Data一In端相連接，接收和發(fā)送電平轉(zhuǎn)換器3(芯片U103) 中衛(wèi)星發(fā)來(lái)的包括同步時(shí)鐘信號(hào)數(shù)據(jù)信息，并把R232串口信號(hào)通過(guò)內(nèi)部固件編程完成網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器5 (芯片U101)模塊中的RTS/CP1端與TR/CP2端輸出給計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口。
參見(jiàn)圖6，在本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器另外的實(shí)施例中，GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩 服務(wù)器20中的網(wǎng)絡(luò)控制器5把R232串口信號(hào)通過(guò)內(nèi)部固件編程完成WLAN/LAN局域網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，把R232串口信號(hào)通過(guò)內(nèi)部固件編程完成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，輸出包括同歩時(shí) 鐘信號(hào)數(shù)據(jù)信息至-艱時(shí)服務(wù)器7，校時(shí)服務(wù)器7通過(guò)WLAN/LAN局域網(wǎng)再接至校時(shí)計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)。校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以包括web服務(wù)器8、小型機(jī)9、其他計(jì)算機(jī)IO或路由器等設(shè)備。 校時(shí)服務(wù)器通過(guò)WLAN/LAN局域網(wǎng)與校時(shí)計(jì)算機(jī)相連，即在局域網(wǎng)內(nèi)選用一臺(tái)計(jì)算機(jī)(一 般可選web服務(wù)器或其他主機(jī))作為內(nèi)部時(shí)間的校時(shí)服務(wù)器主機(jī)，通過(guò)網(wǎng)U連接GPS網(wǎng)絡(luò) 時(shí)鐘服務(wù)器，使系統(tǒng)時(shí)鐘同歩到GPS時(shí)間(UTC基準(zhǔn))，同時(shí)響應(yīng)其他客戶端的時(shí)間同步 器請(qǐng)求。局域網(wǎng)內(nèi)的其他計(jì)算機(jī)安裝SNTP客戶端軟件，定期向內(nèi)部時(shí)間服務(wù)器主機(jī)發(fā)送 時(shí)間同步請(qǐng)求，借助LAN局域網(wǎng)從時(shí)間服務(wù)器那里獲得時(shí)間信息，計(jì)算并校正本地時(shí)間。 在同歩周期之間，利用計(jì)算機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘守時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。
在本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的實(shí)施例中，每一個(gè)串口模塊都有一個(gè)端子接 口，即采用多個(gè)通訊端口與外部設(shè)備相連，使用非常方便。本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘服務(wù)器， 廣泛應(yīng)用T供電系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)同步,天文測(cè)量,測(cè)繪,通訊,交通運(yùn)輸及國(guó)防等需要對(duì)時(shí),記時(shí),守時(shí)領(lǐng) 域,產(chǎn)品穩(wěn)定性高,無(wú)積累誤差,不受地域氣候等環(huán)境條件限制,使用方便,可全天候提供精確的 時(shí)間信息，針對(duì)高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)機(jī)電系統(tǒng)使用，并滿足不同領(lǐng)域的使用要求。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的 構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)方案前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì) 本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新 型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1. 一種GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器，包括電源(6)，其特征在于還包括GPS接收模塊(2)及天線和與其依次相連的微控制器(4)和網(wǎng)絡(luò)控制器(5)，所述微控制器(4)通過(guò)指令與GPS接收模塊(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從GPS接收模塊(2)獲取GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)間，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器(5)的網(wǎng)絡(luò)接口將同步時(shí)鐘信號(hào)提供給校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器，其特征在于其中所述微控制器(4)與GPS接收模塊(5)之間接有電平轉(zhuǎn)換器(3)，所述微控制器(4)和GPS接收模塊(2)分別與一LED顯示模塊(1)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同歩服務(wù)器，其特征在于其中所述GPS接收模塊(2)采用iTrax02嵌入式GPS接收設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)控制器(5)采用嵌入式XPort集成RS-232轉(zhuǎn)10/100Base-TX或WiFi設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器，其特征在于其中所述網(wǎng)絡(luò)控制器(5)輸出的同歩時(shí)鐘信號(hào)接至一校時(shí)服務(wù)器(7)，所述校時(shí)服務(wù)器(7)通過(guò)WLAN/LAN局域網(wǎng)(8)與所述校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供的GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器，包括電源，GPS接收模塊及天線和與其依次相連的微控制器和網(wǎng)絡(luò)控制器，微控制器通過(guò)指令與GPS接收模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從GPS接收模塊獲取GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)間，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器的網(wǎng)絡(luò)接口將同步時(shí)鐘信號(hào)提供給校時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。本實(shí)用新型GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)在于由于GPS接收天線接口采用了嵌入式GPS接收設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)控制器采用了嵌入式XPort集成RS-232轉(zhuǎn)10/100Base-TX或WiFi設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了WLAN/LAN整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步，同步精度達(dá)到50ms級(jí)，校時(shí)間隔時(shí)間小于兩秒鐘，滿足不同領(lǐng)域的使用要求并且使用非常方便。
文檔編號(hào)H04J3/06GK201266940SQ20082012289
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者丹 孫, 楠 楊, 爍 鄭, 正 郝 申請(qǐng)人:孫 丹;郝 正;鄭 爍;楊 楠