1 概述
按照教育部规划建设的标准化考点，应满足《国家教育考试标准化考点规范》要求及相应设计规范。《国家教育考试标准化考点规范》中明确规定应在考场内设置时钟，在不影响考试正常进行的前提下，为考生提供时间参考。教育部本着对考生公平公正的原则，对全国标准化考场的时间作了严格要求，要求所有考点、考场时间必须以标准的北京时间为基础，全国要在统一的平台上全面实现国家教育考试的网上巡查、双向音频指挥及考务工作综合管理。
2 标准化考场时钟系统方案
2.1系统概述
标准化考场时钟系统由放置于弱电机房或监控中心的母钟，和分散布置于各考室、走廊、监控管理室的子钟，以及配套的时钟管理系统软件组成。
母钟接收北斗和/或GPS导航系统卫星时间信号获取高精度时间同步信号，作为整个场所的时间基准源，通过NTP、IRIG-B(DC)码或串行报文等方式，为各分散部署的子钟提供高精度、高可靠的标准北京时间信号。同时，母钟具备网络时间服务器扩展功能，可以为场所内的各种计算机、数据服务器以及其它信息系统提供精准统一的授时服务。
子钟显示标准北京时间。根据外形及显示方式，子钟有数字式子钟、指针式子钟两种类型。正常情况下，子钟接收母钟的授时信号实现与北斗卫星时间同步,确保显示时间的准确度、可信度。子钟与母钟对时接口支持网口、RS-485、CAN总线等。所有子钟均支持内部守时，在无法与母钟对时的情况下，能够依靠内部经频标驯服算法校正的高精度频率源继续准确计时，并正确显示时间。
时钟管理系统软件用于子钟、母钟的运维、管理、监控，可通过软件修改设备参数，如：设置系统时间，修改时区，倒计时启停，设备启停，还可以实现软件在线升级、设备运行状态监控等操作，简化了现场安装、管理与维护工作。
准化考场自动校时同步时钟 系统框图
2.2部署原则
（1）母钟部署
在弱电机房或监控中心部署一台或多台母钟，母钟可同时接收北斗、GPS时间信号作为时间基准源。当放置两台母钟时，两台母钟之间通过光纤连接形成双通道热备份，当一台母钟故障时，可自动切换到另一台备用母钟，以确保时钟系统时间基准信号的稳定性。
母钟可通过提前规划网络配置和定义对时规则，为考点内的所有子钟、监控系统、服务器、办公室自动化设备、教学设备、网络摄像头等提供标准时间。
（2）子钟部署
在各考场（教室）正前方悬挂单联或多联显示的数字式子钟，为考生和老师提供时间参考。系统所有子钟均支持内部守时，正常情况下可通过接收母钟对时信号与北斗/GPS卫星时间同步，显示标准北京时间。在无法与母钟对时的情况下，能够依靠内部经频标驯服算法校正的高精度频率源继续准确计时，正确显示时间。
2.3技术参数
2.3.1母钟设备参数要求
| 母钟参数要求 | ||
|---|---|---|
| 项 目 | 技 术 参 数 | |
| 北斗 | 接受载波频率 | 1561.098 MHz |
| 接收灵敏度 | ＜-133 dBm | |
| 首次捕获时间 | 冷启动：≤15 min 热启动：≤15 s | |
| GPS | 接受载波频率 | 1575.42 MHz |
| 接收灵敏度 | ＜-160 dBm | |
| 首次捕获时间 | 冷启动：≤15 min 热启动：≤20 s | |
| 时间源 | 北斗和GPS时间源配置独立模块，配置双天线，互为备用； 采用多源判决算法防止输入时间源错误； 支持加装卫星信号安全防护模块，防止卫星信号欺骗。 支持闰秒及闰秒预告； 支持GPS周翻转； | |
| 授时精度 | ≤1us | |
| 守时精度（恒温晶振） | ≤1us/h | |
| 机箱机构 | 标准19英寸机架式1U机箱； 后插式插件设计，所有插件支持热插拔，方便快速维护； 插件支持：CPU主板插件、电源插件、北斗/GPS接收插件、频标源插件、告警信号输出插件、网络插件、管理插件、TTL接口输出插件、空接点接口输出插件、RS-485接口输出插件、RS-232接口输出插件、IRIG-B(AC)输出插件、光纤接口输出插件等。 | |
| 安全性 | 静态内存分配实时操作系统，木马、病毒不可驻留。 自动网络访问流量控制，防止网络攻击。 | |
| 网口 | 接口规范 | 10Base-T/100Base-TX自适应、MDI/MDI–X自动极性反转、IEEE 802.3。 |
| 协议 | ARP、ICMP、IP、UDP、NTP、SNTP，支持IPv6。 | |
| 带宽 | 两路可独立配置IP网口，支持扩展至10路独立配置IP网口； | |
| UDP接收主机 | 16组，支持广播、组播，满足无限个主机的授时需要。 | |
| 串口 | 串口参数 | 波特率：1200bps～57600bps软件可设置，数据位、校验位、停止位可设。 |
| RS-232 | 信号：TXD、GND。 | |
| RS-485 | 信号：TA、TB，每路最多可以驱动64个负载。 | |
| 脉冲 | OC门输出方式 | CE间外接电压V CE：最大250V DC。 |
| CE间允许电流I CE：最大50mA。 | ||
| RS-485总线方式 | 每路最多可以驱动64个负载。 | |
| 电平脉宽 | 10ms～800ms软件可设置，步长1ms。 | |
| IRIG-B | IRIG-B(DC)光纤 | 时间精度：＜400ns。 |
| IRIG-B(DC) RS-485 | 时间精度：＜400ns，每路最多驱动64个负载。 | |
| IRIG-B(AC) | 时间精度：＜10μs，平衡方式600Ω，16Vpp时可以驱动330Ω以上的纯阻性负载，输出幅度：2～20Vpp连续软件可调，调制比例：2～8软件可调，过零时间偏移：-30～30μs软件可调（用于提高交流调制解码方的时间解调精度）。 | |
| 频标基准类型 | 恒温晶振（1us/h）、铷原子钟（100ns/h） | |
| 时间同步监测 | 支持时间同步监测功能扩展，可实时子钟及其他被授时设备时间同步状态、精度监测。 | |
| 告警接点形式 | 继电器空接点，接点容量60W/125VA | |
| 操作系统 | 装置固件：DSP/BIOS/Linux 管理软件：Windows2000/XP/Windows 7 | |
| 电磁兼容（EMC） | 静电放电抗扰度 4级 射频电磁场辐射抗扰度 3级 电快速瞬变脉冲群抗扰度 4级 浪涌（冲击）抗扰度 4级 工频磁场抗扰度 5级 脉冲磁场抗扰度 5级 阻尼振荡磁场抗扰度 5级 阻尼振荡波抗扰度 3级 | |
| 检测报告 | 提供国家级检测机构出具的型式试验报告（CMA、CNAS认可） | |
| 工作电源 | 交流88V～264V和直流88V～264V通用； 支持双电源供电扩展。 | |
| 环境参数 | 工作温度：-10℃～+55℃、湿度：5%～95%（不结露）； 保存温度：-25℃～+75℃、湿度：5%～95%（不结露）。 | |
| MTBF | 大于50000小时。 | |
2.3.2子钟设备参数要求
| 项目 | 技术参数 | |
|---|---|---|
| 参数设置 | 支持管理软件参数设置及web远程进行参数设置； | |
| 对时准确度 | < 0.002 秒 ； | |
| 后备电池 | 子钟带后备电池，内部时钟可连续运行100天； | |
| 守时性能 | < 0.002 秒/时； | |
| 对时间隔 | 可设置（单位：分） ； | |
| 异常告警 | 子钟上传对时异常告警信息； | |
| 看门狗功能 | 硬件支持“看门狗”功能，防止子钟异常导致不能正常运行； | |
| 关闭显示 | 支持空闲时段显示关闭功能，降低能耗，延长寿命。 | |
| 在线升级 | 支持在线操作系统、应用程序升级； | |
| 时区设置 | 支持时区设置。 | |
| 倒计时 | 支持倒计时功能。 | |
| 对时接口 | 网络RJ-45 | NTP/SNTP 对时，支持IPv4及IPv6； |
| 信号RS-485 | IRIG-B(DC)码、串口报文对时协议； | |
| 工作电源 | 交流 85V～264V 和直流 120V～373V 通用； | |
| 环境参数 | 工作温度：-40℃～+70℃、湿度：5%～95%（不结露）； 保存温度：-40℃～+75℃、湿度：5%～95%（不结露）。 | |
3 标准化考场时钟的安装
3.1母钟安装
（1）母钟安装
母钟安装在弱电机房或者监控中心室内机柜内,安装时要求设备上下方各留下1U的空间，利于设备散热。
YZ-9810时间服务器为标准19"/1U机箱，机箱尺寸：宽482.6mm，高44.4mm，深280mm，如下图。安装时用附件配备的屏柜安装螺栓套件，依靠面板左右的4个安装孔，将设备安装在机柜上。
其他型号母钟尺寸：
YZ-9820，标准19"/2U机箱，宽482.6mm，高88.1mm，深260mm。
YZ-9846，标准19"/4U机箱，宽482.6mm，高177mm，深260mm。
检查现场装置及各类连线都正确无误后，闭合屏柜上的直流空开和交流空开。然后将屏柜上的各时钟装置上电，观察装置指示灯的状态和显示屏显示的信息，指示灯的含义和显示信息的内容在第3章中有对应介绍。
如果需要对装置做进一步的设置，需在笔记本电脑上安装管理软件TimeSynSysManager，用网线连接装置的主板网口，进行参数设置和信息浏览。
（2）卫星信号接收天线安装
北斗/GPS卫星信号接收天线采用高度大于20cm的支架支撑，用螺钉或水泥固定安装于建筑物楼顶可见360度天空区域，一般情况天线安装于避雷针45°下倾角保护范围内。多雷区域，天线应安装于避雷针30°下倾角保护范围内。每两个天线之间的位置距离不小于2米。不能与其他无线发射、接收装置距离过近，保持两米以上，避免信号干扰。
（3）天线防雷器接地安装
为保护母钟、安全防护装置不受雷电损害，在天馈线与设备之间应安装防雷器，防雷器应可靠接地。接地导线截面应不小于 4 平方毫米。天线从线槽穿出连接到防雷器上的弯曲角度应不小于 120°。
（4）一般故障排查
卫星不同步
主时钟主要的外同步时钟源是北斗和GPS，影响北斗和GPS时间信号正常接收的环节比较多，因此出现问题时需要逐个环节排查。
（1） 检查各部件之间连接是否可靠
蘑菇头与馈线之间、馈线与防雷模块之间、防雷模块与接收插板之间、接收插板与装置母板之间以及防雷模块的接地线与屏柜接地母排之间连接是否可靠。
（2） 检查天线是否有问题
由于北斗二代的天线和GPS的天线一致，可以互换。将怀疑有问题的天线与工作正常的进行互换，如果工作状态没有变化，说明天线没有问题。如果工作正常的变成不正常了，不正常的变成正常了，说明天线有问题。如果是分体式的，进一步判定的蘑菇头的问题还是馈线的问题。取下蘑菇头，将馈线一端短接，测试馈线通断。如果馈线没有问题，更换蘑菇头。
（3） 检查接收插板工作是否正常
通过管理软件测试卫星的接收状态，同步星数和信号强弱以及接收插板的工作状态，如有问题，更换插板。
（4） 查看其他因素
蘑菇头安放的位置是否符合规范、周边是否有无线通信基站或其他干扰源、气象因素、卫星信号强弱等。
被授时设备收不到时间信号
时间信号主要直流B码和秒脉冲或分脉冲，接口形式为RS-485接口或ST光纤接口、SC光纤接口。
（1） 检查连线是否正确和牢固
装置的信号输出端子到屏柜的端子排的端子（内侧），端子对侧（外侧）连接被授时设备，对应编号是否正确、连接是否牢固。
（2） 检查信号线极性是否正确
检查信号线的极性（A端、B端）连接是否正确，如果有疑点，试着对换一下。
（3） 直流B码的校验位是否正确
IRIG-B(DC)直流B码的数据校验位有奇偶之分，一般装置输出的B码默认为奇校验，可以通过管理软件更换为偶校验测试一下。
（4） 检查光纤接口的光纤头的清洁度，光纤线有没有折弯。
串口报文对时异常
串口报文对时接口有2个信号端：信号发送端和信号地。
（1） 检查连线是否正确和牢固
装置的信号输出端子到屏柜的端子排的端子（内侧），端子对侧（外侧）连接被授时设备，对应编号是否正确、连接是否牢固。
（2） 检查信号线极性是否正确
检查信号线的极性（信号端、地端）连接是否正确，如果有疑点，试着对换一下。
（3） 检查串口报文协议是否正确
通过管理软件选择正确的串口报文协议。
网络对时异常
NTP网络对时主要采用RJ-45接口。
（1） 检查连线是否正确和牢固
检查插头是否插接到位，如果还怀疑连接有问题，可尝试更换网线。
（2） 检查网口的IP地址是否正确
检查网口的IP地址是否与其他网口IP地址有冲突，如有冲突，需要更改。
3.2数字式子钟安装
子钟使用专用安装支架吊装于过道、走廊，或者吊挂于教室、管理监控室等室内墙上。
电源：交流 85V～264V 和直流 120V～373V 通用。
对时通讯接口：RJ45，串口，接口数量：1。
（1）安装辅材及工具
1）穿线管。用于设备电源线、时间信号线馈线走线。
2）冲击电钻及钻头。冲击电钻用于墙上开孔，固定子钟设备，钻头宜选用φ10口径。
3）线盘插座，榔头，活动扳手等基础工具。
（2）安装位置的选择
1）根据需要确定设备安装位置及安装高度。
2）子钟设备距顶板（吊顶）距离至少预留10cm，用于电源线、信号线走线以及方便检修。
（3）吊装
1）现场每台子钟需要准备2根一端带膨胀的螺纹丝杆，规格为M8直径，长度根据现场子钟安装高度选择。
2）子钟吊挂高度由现场根据具体需求调整。子钟上端空间高度为：丝杆墙体外长度+6cm吊件高度（双头螺母高度/2+弓形吊码高度）;
3）丝杆安装中心距离为400mm。
4）安装步骤：
a.选择空间合适位置（设备尺寸700*200*41mm）。
b.在楼板顶上使用冲击钻打两个φ10孔（安装φ8丝杆），丝杆中心间距400mm。
c.用榔头将膨胀螺钉打入墙体内（榔头敲击螺杆时使用钢片垫在螺杆上端，防止榔头敲击过程中损坏螺杆丝扣），用扳手将膨胀螺钉拧紧，使得膨胀管完全张开。
d.将2根丝杆固定墙体上。
e.将两个双头螺母分别安装在两根丝杆上，长度为整个双头螺母。
f.将子钟弓形挂码与双头螺母对接，反向旋转双头螺母，直至双头螺母与弓形挂码紧固。
g.接入电源和时源信号。
（4）壁挂
1）现场每台单面子钟已准备2颗膨胀螺钉，规格为M6直径，并配备专用M6螺帽。
2）子钟悬挂高度根据现场要求实施。膨胀螺钉水平中心距离为40cm。
3）挂件及配套螺钉在子钟出厂时配备。
4）安装步骤：
a.选择空间合适位置（设备尺寸700*200*41mm）。
b.在墙体上水平方向打两个φ8孔（安装φ6钢膨胀），孔中心间距400毫米。
c.用榔头将膨胀螺钉打入墙体内（榔头敲击螺杆时使用钢片垫在螺杆上端，防止榔头敲击过程中损坏螺杆丝扣），用扳手将膨胀螺钉拧紧，使得膨胀管完全张开。
;
;
d.将盖形螺母拧到膨胀螺钉上，并拧紧，使得盖形螺母和膨胀螺母之间缝隙在2mm左右。
e.通过子钟挂件上的葫芦孔穿过膨胀螺钉，再紧固专用螺母，将子钟固定在墙壁上。
f.接入电源和时源信号。
3.2指针式子钟安装
指针式子钟通过一个葫芦孔悬挂，可参照下图进行。
3.3 子钟与母钟的信号连接
子钟与母钟通常采用NTP网络授时或RS-485、CAN总线串行信号授时。
采用NTP网络授时的子钟用标准网线接入网络，确保与母钟网络互通即可；
采用RS-485、CAN总线串行信号授时的子钟，需要与母钟的RS-485、CAN总线接口通过双绞线并联。连接时注意，并联设备数量不能超过128个，所有设备信号接口的正、负不能弄错，线路最长距离不能大于1km,为提高线路信号质量，需要在总线的最远端并联120欧姆终端匹配电阻。
4 标准化考场时钟系统的调试
子钟与母钟通常采用NTP网络授时或RS-485、CAN总线串行信号授时。
使用RS-485、CAN总线串行信号授时的子钟，调试时不需要对设备进行设置，将母钟的授时信号类型、串口参数设置生气即可。
使用NTP网络授时的子钟需要设置子钟设备IP地址、母钟地址。YZ-9580系列子钟，可以通过管理软件在线设置子钟参数。
子母钟管理软件适用于成都引众数字设备有限公司生产的YZ-9200子母钟系统设备的参数设置、状态查看等操作。
一般地，由于产品的升级，不同时期的产品其软件功能可能不尽相同，但我们能够保证新的管理软件具备向下兼容的能力，即新版本的软件可以对之前生产的单元进行管理，但无法确保管理软件具备向后兼容的能力，即老版本的管理软件可能无法管理之后出厂的单元。因此，应始终采用最新版本的管理软件。
4.1 安装管理软件
本管理软件属于免安装软件，可以直接运行MultiClocksManage.exe程序进入管理系统，一般地，安装过程应选择默认参数。
图4-1-1 软件运行初始界面
4.2 管理软件操作说明
4.2.1 启动软件
设备运行前，首先关闭其他网卡，只留下1个正常运行的网卡，多网卡有可能会造成无法扫描和管理设备。
运行成功后，首先对软件进行配置，如图4-2-1所示。
选择界面第一行菜单，“系统设置”
图4-2-1 软件控制配置
图4-2-2 子钟管理软件属性配置
界面控制按键，可以对窗口隐藏、放大和关闭。如图4-2-3
图4-2-3 窗口控制
4.2.2 设备扫描
步骤：设备扫描-开始扫描，如下图4-2-4：
图4-2-4 扫描设备
4.2.3 添加设备
双击设备所在行，将设备添加到主界面。如下图4-2-5。
图4-2-5 添加设备
图4-2-6 添加设备完成
4.2.4 设备常用参数管理
左键点击一下设备，再右键弹出四个选项“设备控制”、“取配置”、“备注信息”、“移除管理”。
如图4-2-7所示。
图4-2-7参数管理
设备控制：对所选设备进行参数设置。
取配置：是对已经配置好的设备进行参数读取。
备注信息：是对所选设备的一些信息进行备注。
移除管理：是将所选设备移出管理界面，移除后再次添加可通过扫描到设备，双击添加。
