ntp校时服务器在电网应用的技术方案

　　本项目是我公司ntp校时服务器在电网应用实例，按照电网总部、供电局、运维局各信息系统的应用需要，合理的在局域网、广域网中进行时间同步信号的发送，保证各信息系统在时间上的统一，制定的一套完整性ntp校时服务器应用技术方案。

ntp校时服务器方案设计的思路是在总部信息机房增加一台信息时间同步服务器，在楼顶安置北斗、GPS信号接受天线。

1．系统结构

电网公司时间同步系统的省中心和各地市都采用基于卫星的空间同步方式，实现省中心、各地市的全网时间同步；同时各地市中心通过网络时间同步链路，以北斗GPS卫星时间基准为主，来自上一级时间服务器的地面时间基准为辅，卫星时间和地面时间基准主备互用。

时间同步系统的省中心采用主备ntp校时时间服务器架构，各地市中心可采用单台ntp时间服务器，或gps时间服务器来负责所辖区域的时间同步需求。

信息时间同步系统同时接收北斗和GPS的卫星信号，在时间源的选择上做相互的冗余备份，以满足网络时间服务节点的需要，同时，可从根本上消除使用GPS所面临的安全隐患，提高系统的稳定性和准确性。网络接入采用物理隔离方式，在需要严格物理隔离的各专业平台，配置独立的信息时间同步系统接口为各个专业平台单独授时，网络拓扑图如下:

ntp校时服务器信息系统时间同步

通过对各个专网接口进行的物理隔离，形成各自的专网授时，系统整体架构图如下：

电网公司ntp校时服务器系统结构

2．系统功能

在信息机房安装1台接收北斗、GPS全球同步卫星、自带高稳晶体钟的网络时间服务器，此次电网ntp校时服务器设备选择SYN4505型标准同步时钟，其授时天线安置于大楼楼顶，通过多个互相隔离的NTP网络输出口连接电网公司各专用网络，对电网公司总部、各供电局、运维局的各信息系统设备进行同步时间。

主设备NTP校时服务器网口分别连接总部局域网和广域网，提供准确的NTP网络时间信号，备份网口分别独立提供各个专用网络同步时间信号。

ntp校时服务器前面板

在各信息系统上安装网络授时软件，向网络时间服务器发送授时服务请求，通过局域网授时校正计算机时间。

3.系统主要指标

3.1环境条件

环境温度： -10℃ ～ 50℃             

室外天线工作温度：-40℃ ～ 80℃       

相对湿度： < 95%（不结露）         

耐震能力： 水平加速度：0.3g       

垂直加速度：0.15g                 

海拔： ≤1000m                         

安装方式： 室内安装                         

3.2 GPS接收单元

接收频率：1575.42MHz           

跟踪能力：同时跟踪12颗卫星         

捕获时间:   典型重捕获时间<60秒   

1PPS精度：<100ns                                            

3.3 北斗接收单元

接收频率：2491.75±4.08 MHz       

跟踪能力：同时跟踪两颗北斗卫星   

     1PPS精度：优于100ns             

锁定时间：优于5分钟                                    

4.ntp校时服务器主设备配置

ntp校时服务器-后面板

模块化结构，配置灵活，支持热插拔功能；           

具有先进时钟控制算法，配置高稳晶体钟（本次项目配置铷钟）；   

支持 WEB 管理方式（输入IP进入）；                                   

同时配置北斗输入板、GPS输入板、B码输入，多种时间源冗余热备份，各时间源间无损自动切换；       

支持 NTP 输出，提供网络授时；                         

输出信号包括：1PPS、1PPM、1PPH、脉冲和IRIG-B DC等；

输出类型包括：光纤，RS485，空接点等；             

可支持 RS232 和RS485 电平格式报文输出；         

本次ntp校时服务器报文格式根据用户要求定制；                                           

双电源冗余热备份；

ntp校时服务器-双电源

5.网络授时性能指标

（1）支持以下协议：NTP/SNTP V10,V20,V30,V40,UDP,Telnet,IP,TCP等协议   ；               

（2）时钟处于跟踪锁定状态时，其时间准确度满足：—局域网：优于 1～10ms；广域网：优于10～100ms                       

（3）支持校时的客户端数量：能支持每秒14000次的访问量

（4）支持的操作系统（需要与操作系统的种类和版本做详细匹配）：Windows ：、Windows NT/2000/XP/2003SERVER等；

Linux：Linux RedHat7.7、Linux RedHat 4.4等

Unix：AIX UNIX5.1、HP UNIX B11.11、HP UNIX B10.20、sco5.7UNIX、Sun5.10等

6.告警输出特性

    当系统异常或信号丢失等情况发生时，有告警信息显示或跳跃时间保护。设备除自身具有告警指示（前面板告警指示），还提供继电器接点告警信号。

接口类型：空接点；

告警类型：故障报警，卫星报警，IRIG-B(1)报警，IRIG-B(2)报警，失步报警；

7.ntp校时服务器技术方案小结

以上说明为本次ntp校时服务器在电网的应用方案说明，其中主设备主要采用模块化结构，预留相应的接口，应用于其他项目可以增加脉冲输出、B码输出、报文输出、B（AC）码输出、周波测量，NTP、PTP等不同的授时信号，丰富设备的授时信号种类。

本次ntp校时服务器项目配种中存在的不足是实际应用中未增加备用服务器，后期可在电网总部增加一套信息时间同步服务器，使信息时间同步系统具备两台能同时接收北斗卫星和GPS卫星的时间同步主时钟，也可选择配置铷钟模块，提高设备的守时性能。

正常情况下，两台时间同步主时钟同时接收北斗卫星和GPS发送的时间基准信号,采用一台时间同步主时钟为主工作服务器，另一台时间同步主时钟为备用工作服务器；当主工作服务器的发生故障时，授时设备可自动切换到备用工作服务器，实现双时钟互为备用,达到高可用性,高可靠性。

同时，还可考虑在各个供电局配置一台时间同步主时钟，为本地设备提供NTP网络时间同步信号，以本地时间同步主时钟信号为主，电网总部的时间同步主时钟信号为辅，优化电网时间同步系统，提升整体性能。

关于ntp校时服务器在各行业更多的应用方案，我公司会不断更新拓展，如果您有需求，请致电我公司。