体育馆主时钟系统设计方案.docx

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1、体育馆主时钟系统设计方案1、概述体育场馆的主计时时钟系统是为赛场工作人员、运动员、观众提供准确、标准的时间，同时也可以为体育馆的其他智能化系统提供标准的时间源。根据AA体育中心主体育场建筑智能化系统建设工程的设计要求，本工程设置集中监控时钟系统。体育场子母钟系统是一个大型计时系统。该系统采用分布式系统结构，系统中母钟与各子钟之间采用RS-485接口，扩展方便。该系统的信号接收单元具有接收GPS标准时间信号的功能，为整个系统提供校时信号，消除计时系统的积累误差。主计时时钟系统采用GPS卫星参考时间，把母时钟产生时钟信号，经校时后，通过二级母钟，传输给分布在场馆中的各个子钟，并按子钟的时间显示方式

2、显示出标准时间的能力。场馆智能化系统可以通过场馆计算机网络，获取主计时时钟系统数据库服务器中的标准时间，用于同步智能建筑工程系统中各子系统的工作。主计时时钟系统，为体育馆所有智能建筑工程系统提供时间参考和同步，为智能型子母钟系统，采用一台母钟带多台子钟模式。为了整合时钟系统的功能，本工程的时间系统统一纳入整个AA体育中心的同步子母钟系统，在整个体育中心安装一套一级母钟接受GPS卫星的标准时间信号，在体育中心的体育场独立建筑内设置二级母钟，接受一级母钟的标准时间信号用作本建筑内的时钟同步源。本工程时钟系统主要由标准时间信号接收单元、中心母钟、二级母钟、指针式子钟、数显式子钟、传输线缆、监控终端等

3、组成。GPS标准时间接收单元、中心母钟设在体育场的计时计分机房的机柜内，时钟系统内部的监控终端设在总控机房内；在各有关场所安装单面指针式子钟、数显式子钟。系统中心母钟接收来自GPS的标准时间信号，通过传输线缆传给各个分场馆的二级母钟，各场馆的二级母钟再将标准时间信号传给各自所负载的子钟，从而实现整个场馆内统一的标准时间。我公司自主开发生产的子母钟系统已被成功应用于国家体育场一鸟巢、国家奥运射击馆、合肥“一场两馆”体育中心工程、沈阳奥体中心体育场、青岛体育中心及游泳馆、非洲马里体育场、首都国际机场一T3航站楼工程、上海浦东国际机场T2航站楼、上海磁悬浮列车工程、上海莘闵轻轨交通工程项目、上海明珠

4、轻轨延长线、长春轻轨，武汉轨道交通一号线一期工程、大连快速轨道交通、重庆较新线轻轨工程等工程以及成都双流国际机场、宁波桥社机场、沈阳桃仙国际机场、深圳宝安国际机场、首都国际机场一号航站楼改建工程、重庆江北机场、成都火车站、武昌火车站、贵阳火车站、杭州火车站、CC火车站、伊朗SAHAND电厂、上海浦东外高桥电厂等一大批工程（详见企业业绩表）。在上述工程中，我们积累了丰富的工程设计、设备生产制造、安装督导、技术培训、售后服务及工程管理等诸方面的经验，完全能够满足本工程的要求。2、系统特点精确度高本系统能够接收来自外部时钟源的标准时间信号，经系统母钟处理后发送至系统的各个部分，实现无累积误差运行。可

5、靠性高（系统冗余）本系统对中心母钟的关键设备都采用双重热备份，当主单元发生故障时，能够自动切换到备用单元，实现主备之间的自动转换。电源停电时，母钟在备用电源支持下仍可正常工作24小时。母钟能与外部时钟源进行同步校时。停电96小时以内，供电恢复时能自动追踪，与标准时间同步。同时提供“功能后退”运行方式，具有降级使用功能，当前级设备出现故障时，本级设备仍能以当前时间为起点自主独立运行，运行精度高于每天01秒。我们采用故障隔离、软硬件冗余等技术措施，使系统具有极高的可靠性。兼容性好系统采用分布式结构，由标准化的软件及硬件组成，用户可按照需要灵活配置和扩容。维护方便本系统所有主控板、信号板、接口板均采

6、用了目前国际上流行的模块化设计，使相同规格的设备和接口板具有可互换性；母钟的接口板可以热插拔，在带电状态下可以进行更换而不影响整个系统的运行，维护极为方便。积木式结构还为业主未来系统的增容和扩展提供极大的便利。联网功能除为系统配置标准组网所需的接口外，我们提供的设备还具备局域网络功能，方便业主未来的计算机管理，使系统能够通过局域网卡与其它智能化系统联网，以便网络所有联网的计算机设备可以通过软件或者硬件方式与内部时钟系统同步校时。计算机监测功能系统具备微机网络集中管理功能。可通过标准接口与系统母钟相连，具有集中维护功能和自诊断功能，可进行故障管理、一般性能管理、配置管理及安全管理。具有自动报警功

7、能当时钟系统发生故障时，监控计算机能够发出声光报警，指示故障部位，并在监控终端主界面上显示主要故障内容及设备位置。告警信号能够引至相应值班室,提供给值班的工作人员，以便于系统的集中管理。先进性本系统采用先进的概念、技术、方法、设备，既可靠成熟，又符合目前技术发展的潮流。系统整体技术性能已达到目前国内外时钟系统先进水平，并在一定时期内保持其先进性。3、设计依据3.1采用标准民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)电气装置安装工程施工及验收规范GBJ/232-92设备可靠性试验规范GB50807-861988年以来ITU及附属机构(CCIn、CCIR)的建议。国际电信联盟ITU-TITU-R国

8、际电气与电子工程师协会(IEEE)国际电子学会(IEC)(ISO)IEC6100062IEC6100064QB-1038104291GB/T6046-1992JJG106-81GB/T17626-1998国际标准化组织电磁兼容标准工业环境中发射标准电磁兼容标准工业环境中抗扰度中华人民共和国行业标准指针式石英钟标准指针式精密时钟检定规程电磁兼容试验和测试技术计时仪器外观件涂饰通用技术条件和钟金属外观件漆层ZBY11011-86烟台持久钟表集团公司企业标准Q/YCJ001-2002大型区域时间控制系统系统供货商己通过IS09001质量保证体系认证，供货商将在AA体育馆主时钟系统的设计、元器件采购、

9、生产出厂检验等环节上严格执行相关质量标准。3.2时钟系统设计原则本系统设备能满足不间断连续运行。本系统的设计遵循了成熟、精确、简单、可靠、易扩容、易管理的原则，以确保长期运行的安全、可靠及低成本。同时易于管理和扩展，在同类产品中保持了先进性。系统采用分布式结构，由母钟、子钟、标准时间信号接收机、监控管理计算机及传输通道等组成。通过计算机进行集散式控制。本系统控制软件在具备强大全面的功能前提下，突出操作控制界面的直观明确，操作方式实用简捷，方便易学。采用了简洁的人机界面，能够简单、方便地进行设备故隙分析、检测和故隙隔离。同时接口板具有可互换性。系统具有故障自诊断功能，同时具备可监控性。通过设置在

10、总控中心的监控计算机，能够实时监测时钟系统主要设备的运行状态及故障状态，出现故障时能指示故障部位，并可以保留故障记录和打印输出等。本系统的设计充分考虑了所使用地点的特殊性，特别注意了电磁波对时钟系统的干扰，采用了抗电磁、抗电气干扰的设备和电缆，并采取了必要的防护措施。中心母钟接收GPS标准时间信号，产生精确时间码。采用RS422标准通讯接口与二级母钟、子钟及其它各弱电系统进行通讯。整个系统时间与卫星时间严格同步。子钟脱离母钟能单独运行。为提高系统的可靠性，系统采用闭环控制，实施隔离技术、掉电保护、软件自诊断措施等，软硬件设计采用较大冗余度。本系统操作软件具有多级密码设定和权限限定功能。本系统可

11、以很方便地进行扩展和升级，对每个节点的子钟的改动都不会影响整个系统。3.3制造技术及工艺特点本系统的制造完全遵循IS09001质量体系标准及3.1中的标准、规范，设备全部采用经过老化测试和严格筛选的优质元器件，以保证长期使用的高稳定性和高可靠性，保证是一个完整的、规范的、标准的时间信息显示系统。本系统所选择的材料和工艺可适应预期功能及工程现场条件。通用工艺具最高质量，且采用高档设备和最好的现代化工艺。设备和仪器的金属构件表面除了加工装配面和电镀表面以外，都进行防锈或喷涂处理。在装配前，对封闭结构的内表面也喷涂或进行防锈处理，处理质量符合SSPC标准。涂漆的颜色可在签订合同时决定。时钟系统设备及

12、接口设备采用模块单元插接结构，方便查找故障及维修更换。安装附件的金属构件表面除了加工装配面和电镀表面以外，都进行防锈或喷涂处理，处理质量都符合SSPC标准。安装架材料符合最终用户对时钟系统与环境的协调性要求。所有设备均采用自然散热，机柜上安装散热风扇，确保设备在没有空调时可正常工作。机柜同时也能够防止虫害、灰尘的侵入。机柜的正面、机柜内设备正面都有描述其功能的铭牌；所有设备指示灯、操作开关均在机柜前侧，机柜后侧只供设备检测及设备配线使用。机柜内各种配线布局合理、整齐。本系统的数字式子钟外壳采用静电喷涂，处理工艺能够符合用户的要求。表漆喷涂颜色可提供亚光、半亚光和亮光三种供业主方选择。喷涂颜色可

13、根据装修风格来选择。本系统设备所涉及的零部件的布置、固定和排列合理，不会在检查维修更换时受影响或损坏其他零部件。本系统所有的数字式子钟均采用超高亮度数码管显示。本系统的数字式子钟钟面均采用聚碳酸酯板（PC板），表面平整、防眩光、耐高温、抗冲击。本系统所涉及的所有电路板均喷三防漆，满足防潮、防火、防腐要求。主备母钟的主板和接口板等拔插件采用镀金处理技术。本系统所有设备的涂漆颜色均可按招标方的要求而定。3、系统功能根据本工程对时钟系统的要求，体育场时钟系统由标准时间接收单元、中心母钟、二级母钟、指针式子钟、数字式子钟、监控终端（也称监控管理计算机）及传输通道构成。其主要功能为：C）显示统一的标准时

14、间信息。O向其它需要统一时间的设备提供标准时间信息。a）中心母钟机柜整个时钟系统的中心母钟机柜设置在体育场一层的计时计分存放间的设备机柜里，主要功能是作为基础主时钟，自动接收GPS的标准时间信号，将自身的精度校准，并分配精确时间信号给各个场馆的二级母钟，再由各个二级母钟将中心母钟发送的标准时间信号转发给各自所负载的数字式子钟或指针式子钟，并且通过监控计算机对时钟系统的主要设备及主要模块进行点对点监控。中心母钟机柜主要由以下几部分组成：。标准时间信号接收单元。母钟（信号处理单元）。电源箱中心母钟外观示意图见（附图）i.标准时间信号接收单元标准时间信号接收单元是为了向时间系统提供高精度的时间基准而

15、设置的,用以实现时间系统的无累积误差运行。在正常情况下，标准时间信号接收单元接收来自GPS的卫星时标信号，经解码、比对后，经由RS422接口传输给系统中心母钟，以实现对母钟精度的校准。ii. 母钟由于中心母钟是整个时间系统的中枢部分，其工作的稳定性很大程度上决定了整个系统的可靠性，因此我们充分考虑了系统功能的实现与系统可靠性等综合因素，将其设计为主、备机配置的双机系统模式，主、备机具有自检和互检功能，并且主、备机之间可实现自动或手动切换。中心母钟通过标准RS422接口接收标准时间信号接收单元发送的标准时间信号。标准时间信号接收单元正常工作时，该信号将作为中心母钟的时间基准；标准时间信号接收单元出现故障时，中心母钟将采用自身的高稳晶振产生的时间信号作为时间基准，向各个二级母钟或子钟发送时间信息，同时向时钟系统网管设备发出告警。中心母钟能够显示年、月、日、星期、时、分、秒等全时标时间信息。中心母钟具有统一调整、变更时钟快慢的功能，可通过设置在前面板上的键盘实现对时间的统一调整。中心母钟通过标准的RS232接口与监控计算机相连，以实现对时钟系统主要设备的维护管理及监控。中心母钟通过标准的RS422接口，为场馆内各业务部门提供统一精确的时间服务，以及集中控制时间的调整和校对。母钟预留标准的RS422外部接口，为以后的工程扩容提供条件。一级母钟接口均为经过