[實用新型]船用局域網時間統一系統

有效

• 申請號: 201220638848.3
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN202940822U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張巋;羅威;王威;汪雪蓮;魏沁祺;譚顯春
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L12/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本實用新型涉及時間同步領域，具體涉及一種船用局域網時間統一系統。

背景技術

隨著局域網技術的發展以及工程的需要，現實生活中大中型船舶上也開始愈來愈多地使用局域網以更好地完成工作要求。現有大多數船舶局域網絡中，其計算機設備所采用的時間是系統預先設定的時間，隨著時間的變化及船舶位置的變化就會產生時間的偏差，如果得不到校準，誤差就會越大。局域網計算機設備之間能否實現精確、可靠的時間同步，關系到船舶上工作任務完成的準確和嚴密性。

目前，在計算機與網絡應用中，比較常見的一種時間同步方法是NTP（Network?Time?Protocol，網絡時間協議），它是用來使計算機時間同步化的一種協議，使計算機對其服務器或時鐘源做同步化，提供高精確度的時間校正，是一種基于TCP/IP中的IP和UDP協議棧，也能被許多其它協議族使用的分布式時間服務器和客戶端之間進行時間同步的協議。NTP協議完整地定義了時間同步實現過程中所使用的結構，算法，實體和協議，在計算機與網絡中的應用以及相當廣泛。SNTP(Simple?Network?Time?protocol，簡單網絡時間協議)是目前Internet網上實現時間同步的一種重要工程化方法，SNTP簡化了NTP協議，是NTP的一個子集，在實際很多應用中由于不需要使用NTP協議中很復雜的算法，更廣泛的采用SNTP協議，可以更方便地應用于網絡時間開發，且與NTP協議具有互操作性。

大中型船舶通常有三種時間同步需求，第一種是為各種自動化系統或船載裝置提供全球統一的UTC?(國際標準時間)時間同步，其余兩種是為工作人員計算機、公共場所計算機提供的北京時間同步及不同時區的本地時間同步。傳統的局域網時間統一系統往往只提供單一方式的時間同步服務，或采用較復雜的方式實現上述的三種時間同步服務，無法適應現代船舶網絡系統高度集成的新形勢。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有船舶時間同步需求存在的上述問題和不足，提供一種適用于大中型船舶的船用局域網時間統一系統。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

船用局域網時間統一系統，它包括時間服務器、時間同步客戶端、顯示屏裝置、GPS接收機以及與GPS接收機相連的GPS天線，所述GPS天線與所述GPS接收機相連；所述GPS接收機與時間服務器通過串口設備相連接；所述時間同步客戶端通過配置服務器IP地址和時間服務器相連接；顯示屏裝置分別與時間服務器、時間同步客戶端相連接。

在上述方案中，所述時間服務器的個數為一個或一個以上。

由設置時間同步機制的產生原因和目的可知,時鐘源的個數越少時間統一性越好,但對于較龐大和復雜的網絡,每個需要時間同步的計算機都與同一臺時間服務器相連是不現實的,因此在NTP模型中采用分層結構,處于網絡頂層的時間服務器是時間同步網絡的基準時間參考源，即利用GPS接收機播發的UTC時間作為時間基準，為中間層時間服務器提供時間同步服務，中間層時間服務器獲取時間同步后為下一級的時間同步客戶端提供時間同步服務。

網絡中的計算機可扮演多重角色，例如一個中間層計算機，對于頂層的時間服務器來說是時間同步客戶端，對于其下一層計算機來說是時間服務器。

本實用新型的工作原理如下所述：

（1）在時間服務器端，GPS接收機通過GPS天線接收GPS報文信息，并通過串口與時間服務器通信；時間服務器打開串口進行配置，解析獲得的GPS報文信息，得出船舶所在的地理位置信息及UTC（國際標準時間）時間信息，通過SNTP協議向時間同步客戶端提供UTC時間同步、北京時間同步及本地時間同步服務，并向時間同步客戶端反饋授時精度；時間同步客戶端通過網絡向時間服務器提供時間同步客戶端的實時狀態信息；顯示屏裝置定時采集時間服務器和時間同步客戶端的設備信息、時間同步信息、以及校時精度信息，并綜合顯示局域網內與該時間服務器連接的時間同步客戶端的連接狀態及同步精度；

（2）在時間同步客戶端，時間同步客戶端配置服務器IP地址和校時類型，可以和指定的時間服務器進行通信，根據不同的校時類型進行判斷和計算，時間同步客戶端根據時間服務器反饋的授時精度獲取校時精度，并向時間服務器周期性發送校時精度信息，顯示與時間服務器的同步精度。

本實用新型的有益效果在于：?

（1）時間源來自GPS衛星接收精確的時間信息，該時間信號同步于世界時UTC，為跨平臺業務協作提供了統一的時間基準；