一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)屬于時(shí)鐘技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。其具體的技術(shù)方案為：一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，包括母鐘，子鐘，所述的母鐘設(shè)置有微處理器核心，所述的子鐘中還設(shè)置有POE模塊，母鐘和子鐘都設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，并通過(guò)以太網(wǎng)連接。本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn)：采用以太網(wǎng)布線，具有時(shí)間精度高、不需要重復(fù)布線的優(yōu)點(diǎn)；子鐘無(wú)需單獨(dú)布線。
【專利說(shuō)明】
一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)屬于時(shí)鐘技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨國(guó)際運(yùn)輸行業(yè)和造船行業(yè)快速發(fā)展，時(shí)鐘系統(tǒng)在船舶領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展對(duì)時(shí)鐘同步系統(tǒng)提出了更高的要求。而目前國(guó)內(nèi)時(shí)鐘生產(chǎn)廠家對(duì)船用時(shí)鐘同步系統(tǒng)還停留在只對(duì)自身系統(tǒng)的時(shí)間同步，并未實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，目前時(shí)鐘系統(tǒng)技術(shù)主要有以下缺點(diǎn):1、需要單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，布線復(fù)雜:目前市場(chǎng)上船舶使用的時(shí)鐘系統(tǒng)，母鐘與子鐘之間一般是采用RS422/485通訊技術(shù)，需要單獨(dú)的布線網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子鐘必須有固定的連接電纜，固定的連接順序，不能放置錯(cuò)誤，因?yàn)槊總€(gè)子鐘要和母鐘通訊，將節(jié)點(diǎn)信息上傳和時(shí)間獲取。如果電纜出現(xiàn)問(wèn)題(受潮)，直接導(dǎo)致這一條線的所有子鐘通訊失敗。子鐘供電還是主要由母鐘提供電源，也需單獨(dú)布電源線，同時(shí)因?yàn)橹绷麟妷壕€纜損耗等問(wèn)題每路子鐘的個(gè)數(shù)受到線纜的長(zhǎng)度及粗細(xì)的限制。2、子鐘管理不方便:母鐘對(duì)子鐘只發(fā)送校時(shí)信號(hào)，一般子鐘不發(fā)送反饋信息給母鐘，子鐘發(fā)生故障時(shí)，只能人工去確認(rèn)哪個(gè)子鐘故障。3、后期維護(hù)費(fèi)用高:出現(xiàn)問(wèn)題要逐步排查問(wèn)題原因，一般的廠家派人維修，如果是用戶自己的工程師，那就要逐步理線，需要很長(zhǎng)的時(shí)間理清楚，如果是子鐘精數(shù)量很多，后期一般是廠家維護(hù)，費(fèi)用比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)出一種基于以太網(wǎng)的船用時(shí)間控制系統(tǒng)。其具體的技術(shù)方案為:一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，包括母鐘，子鐘，其特殊之處在于，所述的母鐘設(shè)置有微處理器核心，所述的子鐘中還設(shè)置有POE模塊，母鐘和子鐘都設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，并通過(guò)以太網(wǎng)連接
[0004]為了能夠更好的時(shí)間本實(shí)用新型的發(fā)明目的，可以對(duì)上述技術(shù)方案做進(jìn)一步的改進(jìn):
[0005]所述的母鐘和子鐘之間還設(shè)置有一交換機(jī)。
[0006]所述的母鐘采用LED數(shù)碼顯示。
[0007]所述的母鐘采用恒溫晶振。
[0008]所述的母鐘的上還設(shè)置有時(shí)間信號(hào)接收單元。
[0009]本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn):采用以太網(wǎng)布線，不用單獨(dú)為子鐘提供供電線路，系統(tǒng)采用NTP時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行時(shí)間同步，其精度可以達(dá)到1ms以內(nèi)。具有時(shí)間精度高.利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不需要重復(fù)布線的優(yōu)點(diǎn)；子鐘實(shí)現(xiàn)POE網(wǎng)絡(luò)供電，無(wú)需單獨(dú)布線。不僅能省去設(shè)備供電建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，如電源線、插座、管道等，還能省去昂貴的電工費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)省了布置安裝供電系統(tǒng)所需的時(shí)間；子鐘管理快速準(zhǔn)確:采用以太網(wǎng)通訊，子鐘管理支持snmp協(xié)議，可以嵌入到用戶的管理平臺(tái)；母鐘能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)至其它系統(tǒng)，提供UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間接口以及LTC當(dāng)?shù)貢r(shí)間信號(hào)，滿足不同設(shè)備的需求;母鐘采用LED數(shù)碼顯示，顯示年月日時(shí)分秒，增加年月日顯示，方便在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)源的情況下對(duì)年月日進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)LED數(shù)碼顯示增加了調(diào)光功能，可對(duì)其進(jìn)行多級(jí)亮度控制，方便船舶夜間航行使用。
[0010]說(shuō)明書附圖
[0011]圖1為實(shí)施例1涉及的一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為實(shí)施例2涉及的一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)安裝有交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
[0014]—種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)(參見(jiàn)圖1)，包括母鐘I，子鐘2，所述的母鐘I設(shè)置有微處理器核心4，所述的子鐘2中還設(shè)置有POE模塊5，母鐘I和子鐘2都設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，并通過(guò)以太網(wǎng)3連接。
[0015]實(shí)施例2
[0016]一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)(參見(jiàn)圖2)，包括母鐘I，子鐘2，所述的母鐘I設(shè)置有微處理器核心4，所述的子鐘2中還設(shè)置有POE模塊5，母鐘I和子鐘2都設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，并通過(guò)以太網(wǎng)3連接。在所述的母鐘I和子鐘2之間還設(shè)置有一交換機(jī)6。將所述的母鐘采用LED數(shù)碼顯示。在于所述的母鐘的上還設(shè)置有時(shí)間信號(hào)接收單元。
[0017]本系統(tǒng)的時(shí)間同步是采用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，以太網(wǎng)絡(luò)為傳輸介質(zhì)，采用NTP時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行時(shí)間同步，具有時(shí)間精度高的，利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不需要重復(fù)布線的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]系統(tǒng)采用集中控制與調(diào)整，由如下部分組成:時(shí)間信號(hào)接收單元、母鐘和子鐘。
[0019]本系統(tǒng)可以由一臺(tái)母鐘和幾十只子鐘組成，通過(guò)以太網(wǎng)相互聯(lián)接起來(lái)；它能同時(shí)提供當(dāng)?shù)貢r(shí)間和GMT ο標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間接收單元通過(guò)RS422方式向母鐘發(fā)送高精度的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)母鐘精度的校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)無(wú)累積誤差地運(yùn)行。母鐘將標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)通過(guò)交換機(jī)發(fā)送至各個(gè)子鐘及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它設(shè)備，從而統(tǒng)一全船時(shí)間。
[0020]母鐘內(nèi)部以微處理器(尤其是STM32F107微處理器)為核心，進(jìn)行數(shù)據(jù)存貯、譯碼運(yùn)算，構(gòu)成控制單元，操作非常簡(jiǎn)單，可以同時(shí)對(duì)所有子鐘進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針快速調(diào)整，在各種工作環(huán)境下，都能可靠運(yùn)行。母鐘采用LED數(shù)碼顯示方式，通過(guò)鍵盤調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功會(huì)K。
[0021]母鐘對(duì)子鐘進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。母鐘采用恒溫晶振，保證了系統(tǒng)的精度且有時(shí)間記憶功能。系統(tǒng)能夠接收來(lái)自GPS的納秒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，經(jīng)母鐘處理后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至系統(tǒng)的各個(gè)子鐘，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的高精度無(wú)累積誤差運(yùn)行。
[0022]母鐘電源采用交直流并行供電形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不間斷工作。
[0023]子鐘是靠子鐘控制系統(tǒng)自身的石英晶體振蕩器運(yùn)行，通過(guò)RJ45接口，采用網(wǎng)線與母鐘相連，通過(guò)接收母鐘發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，對(duì)自身的精度進(jìn)行校準(zhǔn)，以自動(dòng)消除誤差，指示統(tǒng)一的時(shí)間；當(dāng)接收不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)時(shí)，子鐘仍能以自身的精度工作。
[0024]子鐘具有正撥和反撥兩種調(diào)整方式，能夠自動(dòng)追時(shí)，當(dāng)接收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)時(shí)，能夠以最短距離快速調(diào)整指針的位置到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)鍵盤對(duì)時(shí)。
[0025]同時(shí)子鐘管理支持snmp協(xié)議，可以嵌入到用戶的管理平臺(tái)。SNMP是基于TCP/IP協(xié)議族的網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)，是一種在IP網(wǎng)絡(luò)中管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(如服務(wù)器、工作站、路由器、交換機(jī)等)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。SNMP能夠使網(wǎng)絡(luò)管理員提高網(wǎng)絡(luò)管理效能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題以及規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)管理員還可以通過(guò)SNMP接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通知消息以及告警事件報(bào)告等來(lái)獲知網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題。
[0026]子鐘采用POE網(wǎng)絡(luò)供電方式工作:POE (Power Over Ethernet)是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為子鐘傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為子鐘提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，能最大限度地降低成本。本系統(tǒng)將POE模塊技術(shù)融入到子鐘控制部分中。將以太網(wǎng)上的電源進(jìn)行整流、濾波、調(diào)制和穩(wěn)壓處理，得到5V電壓，給子鐘控制電路提供電源。實(shí)現(xiàn)子鐘網(wǎng)絡(luò)供電。
[0027]POE通過(guò)電纜供電的原理:標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對(duì)雙絞線，但是在1M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對(duì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，包括母鐘，子鐘，其特征在于，所述的母鐘設(shè)置有微處理器核心，所述的子鐘中還設(shè)置有POE模塊，母鐘和子鐘都設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，并通過(guò)以太網(wǎng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，其特征在于所述的母鐘和子鐘之間還設(shè)置有一交換機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，其特征在于所述的母鐘采用LED數(shù)碼顯示。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，其特征在于所述的母鐘采用恒溫晶振。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于以太網(wǎng)的艦船用時(shí)間控制系統(tǒng)，其特征在于所述的母鐘的上還設(shè)置有時(shí)間信號(hào)接收單元。
【文檔編號(hào)】H04J3/06GK205490579SQ201620237999
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】楊家葉, 楊微, 王倩, 吳婧, 李倩, 張曉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)鐘表研究所有限公司