医院时钟系统方案

医院时钟系统方案内容摘要：

（可扩展 RS232/485/422等接口，其它特殊接口可以定做）来实现对上述系统的校时，通讯控制器最大可以支持 100路不同接口的扩展，支持集连，可以在最大程度上满足不同系统，不同接口方式的授时需求。 方案二 子 母 钟 系 统 图G P S 中 心 母 钟通 讯 控 制 器N T P 时 间 服 务 器医 技 楼 子 钟保 健 中 心 楼 子 钟门 诊 楼 子 钟住 院 楼 子 钟路 由 器G P S 天 线 　 手 术 室 控 制 系 统 　 B A 系 统i M a c计 算 机 网 络R S 2 3 2以 太 网 口以 太 网C A N 总 线R S 2 3 2C A N 总 线 * 7C A N 总 线 * 5C A N 总 线 ＊ 1 6呼 叫 系 统G P S 中 心 母 钟G P S 天 线急 诊 楼 子 钟地 下 医 疗 部 分 子 钟地 下 人 防 子 钟C A N 总 线 * 1 6C A N 总 线 * 6C A N 总 线 * ５C A N 总 线 * 3以 太 网以 太 网以 太 网图 2时钟系统结构 如果医院大楼的 BA系统，呼叫系统、手术室控制系统以及其它需要标准时间参考的系统预留有时钟接收功能，并且都在 一个局域网内，则可以通过 NTP时间服务器给这些系统授时，该方案的好处是可以支持不同操作系统的设备接收同样的时间标准而且不需要增加设备。 时钟逻辑框图如图 3所示： 医 院 时 钟 系 统 逻 辑 框 图通 信 控 制 器子 钟子 钟子 钟C A N 总 线C A N 总 线C A N 总 线C A N 总 线5 6 路 C A N 总 线8 路 R S 4 8 5 / 4 2 2 预 留8 路 R S 4 8 5 / 2 3 2 预 留图 3 时钟逻辑框图 母钟接收 GPS时间信号并把他转化为北京时间通过 CAN总线传送到通信控制器，通信控制器根据实际需求分出来若干节点，每个连点可以引出一条总线分配到各个楼层，楼层布线无需环绕整层一圈，再最后一个终端后面加 75欧姆终结即可。 该布线方式的好处是便于管理，不浪费辅材。 每一条总线上的子 钟都有一进一出两个接口，可以使用手拉手的方式串接。 6 弱电中心系统描述 弱电中心母钟 系统设备主要包括： GPS天线、主备铷原子母钟、子钟、时钟系统接口扩展单元、系统网管、机架线缆等。 铷原子母钟内置铷原子振荡器，同时接收外部 GPS时码信号和秒脉冲信号作为主参考信号，母钟输出接接口扩展单元。 接口扩展单元是母钟系统通信枢纽。 它将母钟、网管系统、子钟接口和其他子系统时码接口有机结合起来。 相对于网管系统与母钟相联的结构，这种系统结构的好处是系统结构清晰， 母钟通信负荷小，内部处理器专注时码信息处理，以获得更好的 时间稳定度；时钟网管系统不依赖于母钟，母钟出现故障网管系统仍然可以正常工作。 GPS 接收天线 GPS接收天线部分位于主控中心的前端，用于为 GPS接收机提供信号，从而使一级母钟获得高精度时间参考，为 医院 时钟系统提供准确的时间信息；  GPS 接收天线部分包括 GPS 信号接收天线及其天线馈线、及它们相关的避雷和接地措施；  GPS 天线主要性能如下： 天线 中心频率： 177。 3 MHz 电压驻波比： :1 带宽： 177。 5 MHz 阻抗： 50 ohm 最高增益：＞ 3dBic ，基于 7 7cm 地 平面 增益范围：＞ 4dBic ， – 90176。 ＜ 0＜ +90176。 ， over 75% Volume 天线极化： RHCP 放大器 /滤波器 放大器增益 (不含电缆 )： 28 dB,45 dB,55 dB 典型 噪声系数： 滤波器带外衰减 (f0= MHZ)： 7dB 最小 f0+/20MHZ 20dB 最小 f0+/50MHZ 30dB 最小 f0+/100MHZ 输出电压驻波比：＜ 直流电压： 3V , 5V, 3V to 5V 直流电流： 5mA， 10mA， 22mA Max 结构 重量：＜ 140(克 )gram 外型尺寸： 216。 96 126mm； 电缆： RG58 8 to 100 m 连接器型号： SMA/SMB/SMC/BNC/FME/TNC/MCX /MMCX 固定方式：螺纹 (M24 )连接； 外壳颜色：白 环境 工作温度： 40℃ ~+85℃ 振动： 1g(0p)10~50~10Hz 每轴 湿度： 95%~100%RH 防水： 100%  避雷器主要性能如下 ： 技术参数 数值或标准 频宽 (MHz) 02020 阻 抗 (Ω ) 50 最大放电电流 8/20us(KA) 20 接口标准 英制 /公制 N/L16 功率 (W) 300 动态残压 1KV/us(V) 600 驻波比 SWR ≤ 插入损耗 ≤ 母钟  支持农历；  双机热备份功能；  支持远程操作维护；  网络校时软件支持 SNTP 协议； 技术要求：  2U 19”标准机箱，  LED 显示年、月、日、星期、  农历、时、分、秒；  良好的人机对话界面：可通过按键设定主备倒换，也可自动倒换。  输出标准时间信号包括公历（年、月、日、星期 、时、分、秒），农历；  ●手动时区设置， GMT12 至 GMT+13；  ●主备倒换无需时码倒换器，自动倒换时间≤ 1MS  ●并行 192 通道，支持 BD2 频点。  ● TTFF: 冷启动小于 35s,  ●热启动： 1s, 重捕获： 1s  ● 1pps 精度优于 20ns  ●可手动或软件设置时区和地址码  ● LCD 显示：卫星接收与锁定状态，当前位置的经纬度，海拔高度参数，  及内部主控设备电压参数  ●主备冗余电源设计，具有更高的可靠性  * 对标准时间的同步误差： 100us  * 子母钟同步误差：≤ 5MS  * 独立走时精度≤ 1S/年  全硬件设计，无风扇，设备稳定可靠。  ●时码输出接口：  Canbus 接口： 1路  串口： 4路 RS232， 2路 RS485  扩展接口（任选其一）：  扩展接口： 1） 2路 B码输入输出 +2 路秒脉冲输入输出  扩展接口： 2） 2路 E1 输入输出 +1 路 10MHz 输入输出  扩展接口： 3） 1路 DCF77 输入  前面板状态指示：  GPS: GPS 锁定灯  BD: 北斗锁定灯  TOD: 外部参考源锁定灯  PS1：电源模块 1指示灯  PS2：电源模块 2指示灯  ●手动 北斗 /GPS 信号源 设置，  ●支持双机热备份，无需主备倒换器，无需人工干预，自动倒 换时间≦ 10MS,系统具有更高的可靠性；  ●计算机校时软件（服务器端，客户端），支持 SNTP 协议，支持网络校时；  ●可以提供多种方便灵活的传输方式，包括无线及电力线等（选项）；  多种时码输出接口（选项）： TC89/90； 国标 CCTV 逆程时码； 时码输出 LTC EBU； IRIG 时码输出； 通信控制器 通信控制器是母钟系统的通信枢纽，要求很高的可靠性。 2U19英寸标准机箱，各功能板采用前插板结构，支持热插拔。 设备采用大容量双冗余电源均流供电，电源模块支持热插板功能。 前面板 LCD320x240显示 ，可显示每个通道实时通讯信息；小键盘，实现系统配置，也可以通过网管系统进行设置。 3个槽位，主控板采用 1个槽位，其他槽位任意分配给各种接口板。 主要功能如下： 实现任意接口间的信息直接路由与分配。 每个功能板具有独立故障检测功能。 声光报警功能。 对传输信息进行解析。 根据配置可以本地显示时钟系统的报警信息，同时可以直接显示在 LED上，实现本地报警。 主要接口板如下： 主控板： 2个 CAN 总线接口， 4个 RS485/RS422/RS232接口；对接口扩展单元进行管理，配置，实现系统网管；实现与母钟、 GPS接收机间的接口，传递时码信息与操作维护信息；支持主备热备份功能，自动信息同步技术，保证两块主控板间的状态同步。 8路 CAN总线接口板：子钟接口，传递时码信息与操作维护信息（接口可根据实际使用要求订做）。 8路 RS232/422/485总线接口板：子钟接口，传递时码信息与操作维护信息（接口可根据实际使用要求订做） 本扩展单元适合与中型时钟系统要求，如有特殊要求，可以选择具有 15个插槽的大型通信控 制器。 在本系统中，接口扩展单元配备 1块主控板， 1块 CAN总线接口板用于驱动子钟网络， 1块 RS422/485接口板用于给其他系统提供时间信息。 网管系统 时钟网管（监控）系统放在弱电中心，通过 RS232/RS422接口与钟系统相连，并通过母钟或通信控制器对整个时钟系统进行查询与控制，实现时钟系统的故障管理、性能管理、配置管理、安全管理、状态管理； 时钟网管监控系统主要完成对时钟系统设备的监测管理，检测收集母钟、子钟及其他的运行状态信息，对时钟系统的工作状态、故障状态进行显示，并对全系统时钟进行点对点的控制 ， 对本系统中任何一个子钟进行必要的操作（校对、停止、复位、追时、对时、倒计时、关闭、亮度调节、设备 ID地址修改等）。 主要监控及显示的内容包括：各种主要设备、子钟及传输通道的工作状态，对时钟系统的控制、故障记录及打印输出等。 系统出现故障时发出声光报警，指示故障部位。 能方便查看维护指南，在线帮助。 设有设备维修档案，记录每个故障发生的具体位置、时间、类型、维修情况等。 当某个时钟工作不正常时，系统可调出它的档案，供维修人员参考。 具有中心机房、各子时钟、系统输出端口分布图。 主要功能如下： 告警管理 系统采用主动上报和网管系统查询的相结合方式，当设备产生故障（非致命性故障）时，设备主动向网管系统报告故障，网管系统定时查询各设备状态，来检测各设备是否工作正常，若设备在查询过程中没有反应，网管系统会发出警告，提示工作人员检查设备电源是否工作正常等。 网管接收到告警信息后，以实物图片的方式指示故障具体位置，同时发出警报声音告警，并在屏幕弹出告警对话框闪烁显示，同时发送手机短信。 自动生成完备的日志和报表统计。 添加删除设备，按拓扑结构显示系统图。 系统记录每个设备的型号，功能，并可 以根据设备功能对设备进行控制如对子钟进行时间设定，对倒计时钟进行倒计时值设定，控制子钟亮度等等。 日志管理 对系统日志进行查询备份删除等 安全管理 安全管理主要提供用户操作时钟系统的入口网关，所有的用户对时钟系统的操作，都需经过安全管理的权限检查，识别安全违背事件如非法访问、数据的破坏、用户欺诈和其它非法破坏活动。 用户可以对整个时钟系统进行各种操作，因此，系统的安全性非常重要。 系统从三个层面上对用户进行的操作进行管理： 对用户进入网管系统的限制：每个用户在进入系统时，必须 输入口令，如果口令不正确，则禁止其进入系统； 对用户的操作权限进行限制：系统给每个用户分配一定的操作权限，用户在系统中只能完成这些操作； 对用户的操作网元进行限制：系统给每个用户指定了操作的网元范围，用户只能对这些网元进行操作，对其他网元不能执行操作。 系统采用 SQL2020数据库，具有良好的可靠性与安全性。 主界面 设备管理界面 报警管理界面 设备查询界面 计算机采用 DELL（戴尔） PowerEdge 1900 服务器 处理器类型 Intel Xeon E5310 标称主频（ MHz） 1600 CPU 核心 Clovertown(四核心 )) 标配处理器数量 1 最大处理器数量 2 处理器缓存 4MB*2 处理器外频 266MHz 内存内存类型 ECC DDR2 FBDIMM 标准内存容量 1GB 最大内存容量 16GB 机架  所有设备安装在一个 19英寸机架内，机架位于弱电中心的设备室或机房内，机架有为系统设备供电的功能。 子钟 1： 单联双面数字时钟 尺寸： 750MM 190MM 100MM 2： 双联数字日历子钟 尺寸： 1040MM 380MM 70MM（单面） 1040MM 380MM 100MM（双面） 3： 三联手术专用时钟 尺寸： 1040MM 520MM 70MM 母钟与子钟间的通信方式建议采用 CAN 总线，系统 向下兼容 RS485/422。