同步时钟系统设计方案

2.2时钟系统

2.2.1系统功能

地铁时钟系统为地铁工作人员和乘客提供统一的标准时间，并为其它各有关系统提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，实现地铁全线统一的时间标准，从而达到保证地铁行车安全、提高运输效率和管理水平、改善服务质量的目的。

地铁1号线一期工程时钟子系统按中心一级母钟和车站二级母钟两级方式设置，系统基本功能如下：

1）同步校对

中心一级母钟设备接收外部GPS或∕和北斗卫星标准时间信号进行自动校时，保持同步。同时产生精确的同步时间码，通过传输通道向1号线一期工程的各车站、车辆段的二级母钟传送，统一校准二级母钟。

二级母钟系统接收中心母钟发出的标准时间码信号，与中心母钟随时保持同步，并产生输出时间驱动信号，用于驱动本站所有的子钟，并能向中心设备回馈车站子系统的工作信息。

二级母钟在传输通道中断的情况下，应能独立正常工作。

2）时间显示

中心一级母钟和二级母钟均按“时：分：秒”格式显示时间，具备12和24小时两种显示方式的转换功能；数字子钟为“时：分：秒”显示（或可选用带日期显示）。

3）日期显示

中心一级母钟应产生全时标信息，格式为：年，月，日，星期，时，分，秒，毫秒，并能在设备上显示。

4）为其它系统提供标准时间信号

中心一级母钟设备设有多路标准时间码输出接口，能够在整秒时刻给地铁其它各相关系统及专业提供标准时间信号。这些系统主要包括：

◆传输系统

◆无线通信系统

◆公务及站内通信系统

◆调度电话系统

◆广播系统

◆导乘信息系统

◆电视监视系统

◆UPS电源系统

◆网络管理系统

◆地铁信息管理系统

◆综合监控系统

◆信号系统

◆自动售检票系统

◆门禁系统

◆屏蔽门系统

5）热备份功能

一级母钟、二级母钟均有主、备母钟组成，具有热备份功能，主母钟故障出现故障立即自动切换到备母钟，备母钟全面代替主母钟工作。主母钟恢复正常后，备母钟立即切换回主母钟。

6）系统扩容

由于控制中心为1、2、3号线共用，因此1号线一期工程时钟系统应具备系统扩容功能，通过增加适当的接口板，为1号线南北延长线各车站及2、3号线设备提供统一的时钟信号，同时预留接口对接入该中心的其它线路提供统一的时钟信号，最大限度地实现线路间的资源共享，以节省投资和设备的维护成本、提高运营服务质量。

7）系统监控功能

在控制中心设置时钟系统监控管理终端，具备自诊断功能，可进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理、文档管理。

监控终端能够检测地铁时钟系统主要设备运行状态，对系统的工作状态，故障状态进行显示，对二级母钟和子钟实现点对点的控制。主要监控和显示内容包括：主要设备，子钟及传输通道的工作状态，对时钟系统的控制（加快，减慢，复位，校对，追时等）。

监控终端还应能对故障状态和时间进行打印和存储记录。系统出现故障时，监控终端能够进行声光报警，指示故障部位。同时故障信息能够传输到集中监控终端，以便向地铁综合网管系统传输告警信息，实施集中管理。

2.2.2系统构成

本工程时钟系统由中心一级母钟、站（段）二级母钟（含子钟）和连接中心一级母钟和站（段）二级母钟的传输通道以及必要的系统检测终端设备等组成，系统构成见附图所示。

1）中心母钟

（1）中心母钟系统设备机柜设于地铁1号线OCC大楼的通信设备房内，接收外部GPS 或∕和北斗卫星标准时间信号。

（2）中心一级母钟通过信号处理单元将自身的时间精度与标准信号同步，并通过时间码输出接口将同步信号送给1号线各相关系统和二级母钟，并提供给安装于控制中心运营办公室及与行车相关部门的子钟。接口标准为RS-422，传输速率9600bit/s。

（3）中心一级母钟应具有子钟驱动接口和数字显示器，用于控制OCC大楼子钟和显示标准全时标时间。

2）二级母钟

（1）系统设备机柜设于各车站、车辆段DCC大楼的通信设备用房内。

（2）二级母钟通过传输信道接收中心母钟发出的标准时间码信号，产生并输出时间控制信号，用于驱动本站所有的子钟。接口标准为RS-422，传输速率9600bit/s。

（3）二级母钟应具有子钟接收接口并预留系统监测数据接口，以便接入便携式终端进行设备维护管理。

3）子钟

子钟接收二级母钟发出的标准时间码驱动信号，进行时间信息显示。子钟能够脱离二级

母钟单独运行，子钟显示方式采用指针式及数字式。考虑到乘客导乘信息系统在站台、站厅

区均设有FDP显示屏，此设备上已显示了时间信息，故在车站站台不设子钟，仅在站厅区设2面指针式子钟。

在OCC控制中心办公大楼、车辆段以及各个车站的子钟设置地点、类型、显示方式、

数量见下表2.2-4。

子钟设置表表2.2-4

4）传输通道

中心一级母钟至二级母钟的传输通道利用有线通信传输网提供的OCC至各车站间的数据传输通道实现，采用星型组网方式，每站占用1路，接口标准为RS-422，传输速率9600 bit/s。中心母钟、车站（段）二级母钟至子钟间的传输通道，采用时钟屏蔽电缆。

5）网络监测终端

控制中心的时钟监测终端，设于地铁1号线控制中心大楼的通信设备用房内，通过数据传输通道，实时监测全线时钟系统的运行状态，实施故障定位、报警。并通过网络接口设备向网络管理系统传输告警信息，实施集中管理。

2.2.3主要设备的技术规格

1）系统主要性能指标

时钟系统设备及仪表的设计、生产应符合相关ISO和IEC标准的要求以及SMPTE/EBU 欧洲广播联盟时间码标准。

2）中心一级母钟

（1）信号接收单元

①计时精度：±1秒/年