基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及方法，其中系统包括设备柜、地球物理观测仪器、NTP服务器、北斗天线以及散热机构；散热机构包括散热风机以及两个散热单元；地球物理观测仪器以及NTP服务器分别安装在两个散热单元上；地球物理观测仪器与NTP服务器通信连接。该基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及方法利用独立安装的NTP服务器进行时钟监测和校准，从而确保所在区域内的地球物理观测仪器工作正常，避免因一台NTP时钟服务器故障而影响全台网的仪器时钟，通过NTP服务器独立的区域化布置也能够减少网络延时对校时精度的影响；利用北斗授时能够避免GPS系统因时钟翻转和芯片限制影响观测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种NTP授时系统及其授时方法，尤其是一种基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及其授时方法。

技术介绍

[0002]目前地震地球物理台网仪器多数为NTP授时或手动授时，由于仪器的守时精度不高，当仪器NTP功能失效、长期未手动校时或时钟源错误时，将影响地震监测预报使用数据的准确性。尽管地震中长期预报允许存在一定程度以内的时钟误差，但在地震短临预报研究、同震响应研究和异常跟踪分析研究过程中，秒级的误差也将对研究结果存在一定的影响。当前地球物理台网仪器全部在行业内网中运行，无法通过外网的时钟服务器校时，只能依靠内网时钟服务器，因此当所有的仪器使用1台时钟服务器时，会存在一种较大的风险，即当时钟服务器发生故障时将影响所有仪器的时钟。因此地震系统急需一种既能为地球物理仪器授时，且又不会因自身故障或错误造成全台网仪器时钟错误的授时系统。
[0003]GPS系统存在时钟翻转的风险，在2019年发生时钟翻转时，造成大规模授时中断时钟错误；此外，由于芯片的限制与控制，许多GPS授时芯片到一定时间即无法使用，需要更换新的芯片，对于长期使用的观测设备来说，大面积替换将极大的影响正常使用随着地震观测台网规模的不断扩大和北斗系统的不断成熟完善，结合地震监测未来发展的趋势，建立区域式的授时系统将具有较大的实用价值和推广价值。因此有必要设计出一种基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，能够通过北斗授时避免GPS系统的缺陷和危险不确定性，最大程度避免因一台NTP时钟服务器故障而影响全台网的仪器时钟。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：提供一种基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统及方法，能够通过北斗授时避免GPS系统的缺陷和危险不确定性，最大程度避免因一台NTP时钟服务器故障而影响全台网的仪器时钟。
[0005]技术方案：本专利技术所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，包括设备柜、地球物理观测仪器、NTP服务器、北斗天线以及散热机构；在设备柜的前侧敞口处铰接安装有柜门；散热机构包括散热风机以及两个散热单元；两个散热单元上下间隔式安装在设备柜内，散热风机安装在设备柜的后侧面上，且散热风机的出风口通过进风管道与两个散热单元相连通；地球物理观测仪器以及NTP服务器分别安装在两个散热单元上；北斗天线通过信号线缆与NTP服务器的射频端口电连接；地球物理观测仪器与NTP服务器通信连接，由NTP服务器对地球物理观测仪器的时钟进行监测和校准。
[0006]进一步的，在柜门的前侧面上设置有控制盒和门把手；在柜门开合处的后侧面上安装有用于锁定柜门的电控锁；在控制盒内设置有控制器、风机驱动电路以及通信模块；在控制盒的前侧面上设置有指纹识别模块、显示屏、扬声器以及指示灯；在散热单元上安装有温度传感器；控制器分别与温度传感器、指纹识别模块、显示屏、扬声器、指示灯、电控锁、风
机驱动电路以及通信模块电连接；风机驱动电路与散热风机电连接。
[0007]进一步的，NTP服务器包括方形外壳、授时模块、射频端口、通信接口、状态灯、存储器以及工控机；授时模块、存储器以及工控机均设置于方形外壳内，且工控机分别与授时模块以及存储器电连接；通信接口设置于方形外壳的后侧面上，并与工控机的IO信号端电连接；状态灯设置于方形外壳的前侧面上，并与授时模块的状态信号端电连接；射频端口与授时模块的射频信号端电连接。
[0008]进一步的，散热单元包括散热箱体、顶部出风罩、出风管道、底部进风罩以及进风对接管；在散热箱体的底部左右侧边处均设置有一根滑条，在设备柜的左右内侧壁上均设置有支撑滑轨，两根滑条滑动式安装在对应位置处的支撑滑轨上；在散热箱体的顶部设置有矩形凹陷，并在矩形凹陷的竖向侧面和底部侧面上均分布设置有各个散热孔；顶部出风罩固定安装在设备柜内且位于对应的矩形凹陷的上方；出风管道的一端与顶部出风罩相连通，另一端伸出设备柜外，并在伸出端上设置有防护网；底部进风罩固定安装在散热箱体的底部，并与散热箱体相连通；进风对接管的前端与底部进风罩相连通，后端与进风管道相对接；在散热箱体的内底部上且位于底部进风罩的连通处通过叶轮支架旋转式安装有扩散叶轮。
[0009]进一步的，进风管道的前端伸入设备柜内，并在伸入端上设置有后侧支撑法兰，在后侧支撑法兰的后侧面上设置有环形磁铁；进风对接管的后端设置有前侧支撑法兰，并在前侧支撑法兰的后侧面上设置有密封圈；进风对接管的后端插装在进风管道的前端内，密封圈夹持在后侧支撑法兰与前侧支撑法兰之间；在柜门的后侧面上设置有两个用于分别推压两个散热箱体的柔性缓冲垫；在散热风机的进风口处设置有空气滤网。
[0010]进一步的，在散热箱体上侧面上设置有弹性按压机构；弹性按压机构包括四个弹性按压单元，每个弹性按压单元均包括竖向导向柱、竖向滑套、竖向压簧、水平压杆以及水平套管；四个弹性按压单元的竖向导向柱分别竖向固定安装在散热箱体上侧面的四侧边缘中部，并在竖向导向柱的上端设置有支撑凸圈；竖向滑套以及竖向压簧均套设在竖向导向柱上，并在竖向滑套的上端设置有支撑环片；竖向压簧弹性支撑在支撑凸圈与支撑环片之间；水平压杆的一端垂直固定在竖向滑套上，另一端伸至矩形凹陷上方；在后侧和左侧的两根水平压杆均套设有水平压簧，在右侧和前侧的两根水平压杆上均设置有外螺纹；在水平套管上设置有推压环片，并在推压环片的推压侧设置有推压垫片；两个水平套管分别滑动式套设在后侧和左侧的两根水平压杆上，水平压簧弹性支撑在竖向滑套与水平套管之间；另两个水平套管通过内螺纹分别与右侧和前侧的两根水平压杆上的外螺纹相旋合。
[0011]进一步的，在弹性按压机构上设置有稳固支架，稳固支架包括支撑圆环、支撑方杆、滑移支座以及两个端部支座；在支撑圆环的圆周四等分点处均设置有一根L形杆，在四根水平压杆的伸出端部上均设置有支撑孔，四根L形杆的下端分别插装在四个支撑孔内；在两个端部支座上均设置有一个方孔，并在一个方孔中安装有支撑弹簧；支撑方杆的两端分别插入两个方孔中，且一端支撑在支撑弹簧上；两个端部支座均支撑在支撑圆环的内环面上，并在支撑位置处设置有卡扣在支撑圆环上的卡扣凹槽；滑移支座滑动式安装在支撑方杆上，并在滑移支座上螺纹旋合安装有定位螺栓，且定位螺栓的螺杆端部按压在支撑方杆上；在滑移支座的侧边上设置有用于插装温度传感器的夹持套管，并在夹持套管的管壁上螺纹旋合安装有用于夹持温度传感器的夹持螺栓。
[0012]进一步的，在北斗天线的信号线缆上串接有馈线避雷器，且馈线避雷器位于防护安装盒内；防护安装盒的顶部设置有L形安装板，且L形安装板的后侧边伸出防护安装盒的顶部侧面外，并在伸出侧面上设置有固定安装孔；防护安装盒的底部设置为敞口；防护安装盒的左右外侧面上均设置有绕线柱，并在绕线柱的悬空端上设置有挡线圆盘；在防护安装盒的左右侧面上均设置有便于信号线缆贯穿的穿线孔；在防护安装盒的内顶部上设置有固定夹持座，并在固定夹持座的下侧面上通过对拉夹持螺栓悬挂安装有活动夹持座；在固定夹持座的下侧面上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：包括设备柜(1)、地球物理观测仪器(26)、NTP服务器(25)、北斗天线(65)以及散热机构；在设备柜(1)的前侧敞口处铰接安装有柜门(2)；散热机构包括散热风机(10)以及两个散热单元；两个散热单元上下间隔式安装在设备柜(1)内，散热风机(10)安装在设备柜(1)的后侧面上，且散热风机(10)的出风口通过进风管道(12)与两个散热单元相连通；地球物理观测仪器(26)以及NTP服务器(25)分别安装在两个散热单元上；北斗天线(65)通过信号线缆与NTP服务器(25)的射频端口电连接；地球物理观测仪器(26)与NTP服务器(25)通信连接，由NTP服务器(25)对地球物理观测仪器(26)的时钟进行监测和校准。2.根据权利要求1所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：在柜门(2)的前侧面上设置有控制盒(5)和门把手(3)；在柜门(2)开合处的后侧面上安装有用于锁定柜门(2)的电控锁(4)；在控制盒(5)内设置有控制器、风机驱动电路以及通信模块；在控制盒(5)的前侧面上设置有指纹识别模块(6)、显示屏(7)、扬声器(8)以及指示灯(9)；在散热单元上安装有温度传感器(39)；控制器分别与温度传感器(39)、指纹识别模块(6)、显示屏(7)、扬声器(8)、指示灯(9)、电控锁(4)、风机驱动电路以及通信模块电连接；风机驱动电路与散热风机(10)电连接。3.根据权利要求1所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：NTP服务器(25)包括方形外壳、授时模块、射频端口、通信接口、状态灯、存储器以及工控机；授时模块、存储器以及工控机均设置于方形外壳内，且工控机分别与授时模块以及存储器电连接；通信接口设置于方形外壳的后侧面上，并与工控机的IO信号端电连接；状态灯设置于方形外壳的前侧面上，并与授时模块的状态信号端电连接；射频端口与授时模块的射频信号端电连接。4.根据权利要求1所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：散热单元包括散热箱体(17)、顶部出风罩(15)、出风管道(13)、底部进风罩(16)以及进风对接管(48)；在散热箱体(17)的底部左右侧边处均设置有一根滑条(22)，在设备柜(1)的左右内侧壁上均设置有支撑滑轨(21)，两根滑条(22)滑动式安装在对应位置处的支撑滑轨(21)上；在散热箱体(17)的顶部设置有矩形凹陷(20)，并在矩形凹陷(20)的竖向侧面和底部侧面上均分布设置有各个散热孔(24)；顶部出风罩(15)固定安装在设备柜(1)内且位于对应的矩形凹陷(20)的上方；出风管道(13)的一端与顶部出风罩(15)相连通，另一端伸出设备柜(1)外，并在伸出端上设置有防护网(14)；底部进风罩(16)固定安装在散热箱体(17)的底部，并与散热箱体(17)相连通；进风对接管(48)的前端与底部进风罩(16)相连通，后端与进风管道(12)相对接；在散热箱体(17)的内底部上且位于底部进风罩(16)的连通处通过叶轮支架(18)旋转式安装有扩散叶轮(19)。5.根据权利要求4所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：进风管道(12)的前端伸入设备柜(1)内，并在伸入端上设置有后侧支撑法兰(50)，在后侧支撑法兰(50)的后侧面上设置有环形磁铁(51)；进风对接管(48)的后端设置有前侧支撑法兰(49)，并在前侧支撑法兰(49)的后侧面上设置有密封圈(52)；进风对接管(48)的后端插装在进风管道(12)的前端内，密封圈(52)夹持在后侧支撑法兰(50)与前侧支撑法兰(49)之间；在柜门(2)的后侧面上设置有两个用于分别推压两个散热箱体(17)的柔性缓冲垫(23)；在散热风机(10)的进风口处设置有空气滤网(11)。
6.根据权利要求4所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：在散热箱体(17)上侧面上设置有弹性按压机构；弹性按压机构包括四个弹性按压单元，每个弹性按压单元均包括竖向导向柱(27)、竖向滑套(29)、竖向压簧(34)、水平压杆(28)以及水平套管(30)；四个弹性按压单元的竖向导向柱(27)分别竖向固定安装在散热箱体(17)上侧面的四侧边缘中部，并在竖向导向柱(27)的上端设置有支撑凸圈(36)；竖向滑套(29)以及竖向压簧(34)均套设在竖向导向柱(27)上，并在竖向滑套(29)的上端设置有支撑环片(33)；竖向压簧(34)弹性支撑在支撑凸圈(36)与支撑环片(33)之间；水平压杆(28)的一端垂直固定在竖向滑套(29)上，另一端伸至矩形凹陷(20)上方；在后侧和左侧的两根水平压杆(28)均套设有水平压簧(35)，在右侧和前侧的两根水平压杆(28)上均设置有外螺纹(37)；在水平套管(30)上设置有推压环片(31)，并在推压环片(31)的推压侧设置有推压垫片(32)；两个水平套管(30)分别滑动式套设在后侧和左侧的两根水平压杆(28)上，水平压簧(35)弹性支撑在竖向滑套(29)与水平套管(30)之间；另两个水平套管(30)通过内螺纹分别与右侧和前侧的两根水平压杆(28)上的外螺纹(37)相旋合。7.根据权利要求6所述的基于北斗的区域式地球物理观测仪NTP授时系统，其特征在于：在弹性按压机构上设置有稳固支架，稳固支架包括支撑圆环(38)、支撑方杆(43)、滑移...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿旻，张扬，宫杰，张敏，王凯，王大伟，刘利，立凯，王佳，单菡，
申请(专利权)人：江苏省地震局，
类型：发明
国别省市：