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【摘要】通过时钟同步技术为每个系统馈送的正确时钟信号，结合自动化运行设备的实时测量功能，实现了对线路故障的检测、对相量和功角动态监测、提高在电网事故中分析和判断故障的准确率，提高了在电网运行中控制机组和电网参数校验的准确性针对地铁时钟系统，介绍了其系统方案构成，系统工作原理及主要设备构成，叙述了时钟系统主要功能，并指出了地铁时钟系统对地铁运营的重要性。
【关键词】地铁时钟系统；系统构成；主要功能
中图分类号：U231文献标识码： A
引言：
在电力系统中，它是时间相关的系统、在基于时间轴的波形中，通过电压、电流、相角、功角的变化，来对电网稳定运行提供了有利的保障，在时间同步中的有要求是：继电保护装置、自动化装置、安全稳定控制系统、能量管理系统和生产信息管理系统要基于统一的时间基准运行。这样来满足同步采样、系统的稳定性判别、线路故障及逆行那个具体的定位、故障录波、故障进行分析以及故障反演时间一致性的要求。这些能够提高电网系统运行的效率。
1、电力系统时间同步及其原理
在当前，电力系统的时间同步中主要的通过确定变电站内GPS和北斗卫星授时系统统一状态，以及对于一些比较陈旧的变电站要进行时间同步的配置。时间同步就是一种最基本的技术应用，在电力系统的运用中，时间同步也在不断的更新，不断的提高技术以及工艺。但是在GPS和北斗卫星授时系统中由于设备的品牌不同这就使得站内、站与站之间的时间不能够统一。在运行的过程中时间接受系统之间不能够相互通用，这就会造成内部之间的运行不能够不能确定准确的备份，不能够保障整个系统运行的可靠性。因此在电力系统的设备更新的状态中要逐渐的扩展到发电厂、变电站控制中心、调度中心等相关的电力系统，加强对时间同步的技术，并且在该系统中要基于不同的授时源要建立时间同步，而且之间要互为热备用。更广泛的应用电力系统的时间同步技术。
2、时钟系统构成
2.1系统总体构成
地铁时钟系统一般是由三部分构成的：控制中心母钟（一级母钟）、车站/停车场母钟（二级母钟）和各显示终端（子钟）组成的。其主要是为通信各子系统及ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA、安全门等系统提供统一的标准时间信号。
2.2时钟系统设备构成
2.2.1控制中心设备
控制中心时钟设备一般由GPS接收机，一级母钟、时钟输出接口阵列、网管系统等构成。一级母钟设于控制中心的通信设备室，其中高稳晶振工作钟模块采用主备用方式，主备工作钟能自动和手动倒换且人工调整时间。
2.2.2车站/停车场时钟系统
车站/停车场时钟系统由二级母钟（含输入接口）和子钟等设备构成。其中二级母钟设于各车站/停车场通信设备室内，用于接收一级母钟的校时信号，并驱动本站/停车场的子钟。车站子钟设置于车站的站长室、车站控制室、公安值班室、票务室、安全门控制室、变电所、值班员休息室、多功能室等。停车场子钟设置于停车场综合楼、各检修库、组合库及各办公室等。
3、系统主要设备功能
3.1一级母钟功能
（1）一级母钟的时间信号依靠接收外部标准时间信号来校准，以免产生积累误差，主用标准信号采用一号线GPS接收模块提供时标信号，备用采用地铁一号线一级母钟提供标准校时信号，即主用标准信号故障时，自动转入备用标准校时信号。（2）当接收外部标准时间信号的装置出现故障时，一级母钟将利用自身的高稳定度晶振产生的时钟信号驱动二级母钟正常工作，并向时钟网管设备提供告警。当外部时间信号设备恢复时，一级母钟将自动跟随。（3）一级母钟的主备工作钟前面板以YY-MM-DD-W的格式显示输出的日期，以HH：MM：SS的格式显示输出的时间，并具备人工输入设置的功能。（4）一级母钟定时（每秒）向二级母钟发送校时信号，并负责向控制中心等有关处所的子钟提供标准时间信号。（5）当一级母钟出现故障时，能向时钟系统网管设备发出告警信号，并控制输出接口，避免向ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA等系统和子钟发出超差或错误的信号。（6）一级母钟能向地铁通信系统及ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA等系统中心设备提供统一的时间信号包括年、月、日、时、分、秒等信息。（7）时钟系统具有网络集中监控管理功能，能监测GPS信号接收单元、各级母钟和子钟的工作运行状态，能显示处于故障状态下标准时间信号接收单元、各级母钟和子钟的位置及故障内容，并自动发出声光报警。（8）网管计算机还可对中心设备各主要模块和二级母钟运行精度进行1us精度的比对，这些数据能用于对母钟所用恒温晶振进行校验，进而可自行修正由于晶体老化而引起的系统漂移。而且计算机对中心设备各主要模块和二级母钟的运行数据进行每秒一次的存储记录，进而对时钟系统的技术指标做历史追溯、查询，历史记录一般为6～12个月。
3.2二级母钟功能
（1）二级母钟能接收一级母钟的校时信号，在10秒内完成校准同步，并能够发送校时信号，控制驱动所辖范围内的子钟。（2）当一级母钟或传输通道出现故障时，二级母钟仍可驱动子钟正常工作，并向时钟系统网管设备发出告警。（3）二级母钟能在车站/停车场向安全门系统发送标准时间信号。当二级母钟出现故障或接收一级母钟信号出现错误时，二级母钟能向时钟系统网管设备发出告警信号，并控制输出接口，避免向安全门系统和子钟发出超差或错误的信号。（4）二级母钟前面板以YY-MM-DD-W的格式显示输出的日期，以HH：MM：SS的格式顯示输出的时间。（5）二级母钟具有人工输入和设置的功能。
3.3子钟功能
（1）各车站/停车场子钟在本站/停车场的二级母钟的控制驱动下，向工作人员及乘客直接显示标准时间信息：时、分、秒。（2）当二级母钟出现故障时，子钟仍可正常自运行工作，并向时钟系统网管设备发出告警。（3）数字式子钟在收到信号后5秒内显示正确时间。（4）数字式子钟的时分秒之间的两个冒号（4个LED二极管）常亮，表示收到正确的母钟信号，并且已与之同步。若无正确信号，子钟自运行，则4个LED指示灯以秒频率闪烁（与秒的变化同步）。
3.4网管系统功能
时钟系统监控管理计算机具有集中管理功能，可对系统进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。网管终端通过标准的RS-422/232接口与一级母钟的接口模块相连，能够实时检测一级母钟、二级母钟、标准时间信号接收装置、子钟等设备的运行数据、工作状态，并能进行相应的显示。对系统的故障状态进行声光报警、显示、打印、存档。监控界面采用全中文图型显示，并具有良好的人机对话界面以及优良的开放性和可扩充性，能很方便地对需要显示的二级母钟和子钟的数量进行更改。时钟系统网络监控管理系统主要监控及显示的内容包括：（1）显示时钟系统的网络拓扑结构图；（2）对车站站名、子钟地址等进行设置；（3）能够对全系统时钟进行点对点的控制，如对本系统中任意子钟进行必要的操作（校对、停止、复位等）；（4）选择重点监控的设备或者监控点；（5）中心设备各单元设备的工作状态和故障报警、故障点显示（如GPS信号故障、无效，一级母钟输出故障、电源故障等）；（6）二级母钟的工作状态和故障报警、故障点显示（如一级母钟信号故障、无效，二级母钟输出故障、电源故障等）；（7）子钟的工作状态和故障报警、故障点显示；（8）故障报警的声音可选、可更改；（9）监测比对中心设备中各主要信号的秒相位关系，提供精细、直观、全面的记录；可以根据较长时间段内与标准时标信号的时差记录，自动计算相关的误差，进而可以检验、调校中心高稳时钟模块的自走时精度，不必到国家权威技术监督部门年检、调整；（10）具有操作权限分级管理功能，非授权人员不能进入网管系统；对设备的配置删减、增设等关键操作只能以系统管理员的身份登陆才可进行。
4、结语
时钟系统是地铁乃至轨道交通系统重要的组成部分之一，而其在地铁站的主要作用是为上班族、来往的游客工作人员提供准确的时间信息，同时时钟系统也要为其他监控系统、控制系统等弱电子系统提供统一的时钟信号，使各系统的定时集中同步，在整个地铁系统中使用相同的定时标准和准确的时间信息，保证了地铁系统运行的准时，安全。
参考文献
[1]崔建乐.《地铁时钟系统浅析》.都市快轨交通.第19卷第1期，2006年2月
【关键词】地铁时钟系统；系统构成；主要功能
中图分类号：U231文献标识码： A
引言：
在电力系统中，它是时间相关的系统、在基于时间轴的波形中，通过电压、电流、相角、功角的变化，来对电网稳定运行提供了有利的保障，在时间同步中的有要求是：继电保护装置、自动化装置、安全稳定控制系统、能量管理系统和生产信息管理系统要基于统一的时间基准运行。这样来满足同步采样、系统的稳定性判别、线路故障及逆行那个具体的定位、故障录波、故障进行分析以及故障反演时间一致性的要求。这些能够提高电网系统运行的效率。
1、电力系统时间同步及其原理
在当前，电力系统的时间同步中主要的通过确定变电站内GPS和北斗卫星授时系统统一状态，以及对于一些比较陈旧的变电站要进行时间同步的配置。时间同步就是一种最基本的技术应用，在电力系统的运用中，时间同步也在不断的更新，不断的提高技术以及工艺。但是在GPS和北斗卫星授时系统中由于设备的品牌不同这就使得站内、站与站之间的时间不能够统一。在运行的过程中时间接受系统之间不能够相互通用，这就会造成内部之间的运行不能够不能确定准确的备份，不能够保障整个系统运行的可靠性。因此在电力系统的设备更新的状态中要逐渐的扩展到发电厂、变电站控制中心、调度中心等相关的电力系统，加强对时间同步的技术，并且在该系统中要基于不同的授时源要建立时间同步，而且之间要互为热备用。更广泛的应用电力系统的时间同步技术。
2、时钟系统构成
2.1系统总体构成
地铁时钟系统一般是由三部分构成的：控制中心母钟（一级母钟）、车站/停车场母钟（二级母钟）和各显示终端（子钟）组成的。其主要是为通信各子系统及ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA、安全门等系统提供统一的标准时间信号。
2.2时钟系统设备构成
2.2.1控制中心设备
控制中心时钟设备一般由GPS接收机，一级母钟、时钟输出接口阵列、网管系统等构成。一级母钟设于控制中心的通信设备室，其中高稳晶振工作钟模块采用主备用方式，主备工作钟能自动和手动倒换且人工调整时间。
2.2.2车站/停车场时钟系统
车站/停车场时钟系统由二级母钟（含输入接口）和子钟等设备构成。其中二级母钟设于各车站/停车场通信设备室内，用于接收一级母钟的校时信号，并驱动本站/停车场的子钟。车站子钟设置于车站的站长室、车站控制室、公安值班室、票务室、安全门控制室、变电所、值班员休息室、多功能室等。停车场子钟设置于停车场综合楼、各检修库、组合库及各办公室等。
3、系统主要设备功能
3.1一级母钟功能
（1）一级母钟的时间信号依靠接收外部标准时间信号来校准，以免产生积累误差，主用标准信号采用一号线GPS接收模块提供时标信号，备用采用地铁一号线一级母钟提供标准校时信号，即主用标准信号故障时，自动转入备用标准校时信号。（2）当接收外部标准时间信号的装置出现故障时，一级母钟将利用自身的高稳定度晶振产生的时钟信号驱动二级母钟正常工作，并向时钟网管设备提供告警。当外部时间信号设备恢复时，一级母钟将自动跟随。（3）一级母钟的主备工作钟前面板以YY-MM-DD-W的格式显示输出的日期，以HH：MM：SS的格式显示输出的时间，并具备人工输入设置的功能。（4）一级母钟定时（每秒）向二级母钟发送校时信号，并负责向控制中心等有关处所的子钟提供标准时间信号。（5）当一级母钟出现故障时，能向时钟系统网管设备发出告警信号，并控制输出接口，避免向ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA等系统和子钟发出超差或错误的信号。（6）一级母钟能向地铁通信系统及ATS、AFC、BAS、FAS、SCADA等系统中心设备提供统一的时间信号包括年、月、日、时、分、秒等信息。（7）时钟系统具有网络集中监控管理功能，能监测GPS信号接收单元、各级母钟和子钟的工作运行状态，能显示处于故障状态下标准时间信号接收单元、各级母钟和子钟的位置及故障内容，并自动发出声光报警。（8）网管计算机还可对中心设备各主要模块和二级母钟运行精度进行1us精度的比对，这些数据能用于对母钟所用恒温晶振进行校验，进而可自行修正由于晶体老化而引起的系统漂移。而且计算机对中心设备各主要模块和二级母钟的运行数据进行每秒一次的存储记录，进而对时钟系统的技术指标做历史追溯、查询，历史记录一般为6～12个月。
3.2二级母钟功能
（1）二级母钟能接收一级母钟的校时信号，在10秒内完成校准同步，并能够发送校时信号，控制驱动所辖范围内的子钟。（2）当一级母钟或传输通道出现故障时，二级母钟仍可驱动子钟正常工作，并向时钟系统网管设备发出告警。（3）二级母钟能在车站/停车场向安全门系统发送标准时间信号。当二级母钟出现故障或接收一级母钟信号出现错误时，二级母钟能向时钟系统网管设备发出告警信号，并控制输出接口，避免向安全门系统和子钟发出超差或错误的信号。（4）二级母钟前面板以YY-MM-DD-W的格式显示输出的日期，以HH：MM：SS的格式顯示输出的时间。（5）二级母钟具有人工输入和设置的功能。
3.3子钟功能
（1）各车站/停车场子钟在本站/停车场的二级母钟的控制驱动下，向工作人员及乘客直接显示标准时间信息：时、分、秒。（2）当二级母钟出现故障时，子钟仍可正常自运行工作，并向时钟系统网管设备发出告警。（3）数字式子钟在收到信号后5秒内显示正确时间。（4）数字式子钟的时分秒之间的两个冒号（4个LED二极管）常亮，表示收到正确的母钟信号，并且已与之同步。若无正确信号，子钟自运行，则4个LED指示灯以秒频率闪烁（与秒的变化同步）。
3.4网管系统功能
时钟系统监控管理计算机具有集中管理功能，可对系统进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。网管终端通过标准的RS-422/232接口与一级母钟的接口模块相连，能够实时检测一级母钟、二级母钟、标准时间信号接收装置、子钟等设备的运行数据、工作状态，并能进行相应的显示。对系统的故障状态进行声光报警、显示、打印、存档。监控界面采用全中文图型显示，并具有良好的人机对话界面以及优良的开放性和可扩充性，能很方便地对需要显示的二级母钟和子钟的数量进行更改。时钟系统网络监控管理系统主要监控及显示的内容包括：（1）显示时钟系统的网络拓扑结构图；（2）对车站站名、子钟地址等进行设置；（3）能够对全系统时钟进行点对点的控制，如对本系统中任意子钟进行必要的操作（校对、停止、复位等）；（4）选择重点监控的设备或者监控点；（5）中心设备各单元设备的工作状态和故障报警、故障点显示（如GPS信号故障、无效，一级母钟输出故障、电源故障等）；（6）二级母钟的工作状态和故障报警、故障点显示（如一级母钟信号故障、无效，二级母钟输出故障、电源故障等）；（7）子钟的工作状态和故障报警、故障点显示；（8）故障报警的声音可选、可更改；（9）监测比对中心设备中各主要信号的秒相位关系，提供精细、直观、全面的记录；可以根据较长时间段内与标准时标信号的时差记录，自动计算相关的误差，进而可以检验、调校中心高稳时钟模块的自走时精度，不必到国家权威技术监督部门年检、调整；（10）具有操作权限分级管理功能，非授权人员不能进入网管系统；对设备的配置删减、增设等关键操作只能以系统管理员的身份登陆才可进行。
4、结语
时钟系统是地铁乃至轨道交通系统重要的组成部分之一，而其在地铁站的主要作用是为上班族、来往的游客工作人员提供准确的时间信息，同时时钟系统也要为其他监控系统、控制系统等弱电子系统提供统一的时钟信号，使各系统的定时集中同步，在整个地铁系统中使用相同的定时标准和准确的时间信息，保证了地铁系统运行的准时，安全。
参考文献
[1]崔建乐.《地铁时钟系统浅析》.都市快轨交通.第19卷第1期，2006年2月