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医疗子母钟系统

1、系统概述

子母钟系统，是由一套核心母钟和一群子钟及相关通信链路组成。子钟的外观结构形式多种多样，可以是指针式的，也可以是数字式的。但不管何种式样的子钟，其日常运行显示时间必定以母钟发布的时间信息为准；而母钟为了确保其自身时间信息的精准度，一般都以接收GPS或北斗时间信息来不断消除其自身的累积计时误差，从而使整个系统达到大集群、广区域的所有终端设备时间显示的高度统一、高度精准。

2、需求分析

随着数字化医院的不断建设，各种医疗设备管理、医院的业务流程管理都对时间的准确性都提出了非常高要求，本次某医院智能化工程子母钟系统的建立，除要对整个院区内部提供统一的标准时间信号功能外，还具有向整院区智能化管理的其它弱电系统提供同步时间信号的功能。保证整个院区内所有的智能化系统设备时间统一和对外显示时间完全一致。

3、设计方案

某医院智能化工程子母钟系统采用中心母钟与直带子钟、中心母钟与二级母钟子区域二级组网方式, 系统采用分布式二级星型结构，在一层数据中心设置中心母钟，通过6类UTP4电缆将中心母钟的校时信号送到各子钟。子钟的电源就近取电，子钟电源为交流220V±15%，中心母钟电源由计算机网络中心集中提供220V±15%UPS电源。时钟系统通信线全部采用6类UTP线缆（4×2）；电源线采用RVV3×1.5mm2

子母钟系统主要由中心母钟、时钟管理系统、单面数字式子钟、双面数字式子钟、嵌入式日历子钟、传输通道等部分组成。

13.3.1中心母钟

中心母钟主要功能是作为基础主时钟系统，自动接收主备GPS提供的标准时间信号，将自身的时间精度校准，通过传输系统将精确时间信号发送各区域内子钟和其他需要标准时间信号弱电系统的设备，并且通过控制管理计算机终端对时钟系统的主要设备及主要模块进行点对点监控。中心母钟定时（每秒）向子钟以及其他通信子系统发送标准时间信号。

正常工作状态下，中心母钟接收GPS标准时间信号作为时钟系统的时钟源。

中心母钟由主、备两个母钟组成，两个母钟可以互相切换，当中心主母钟出现故障立即自动切换到备母钟，备母钟全面代替主母钟工作。主母钟恢复正常，备母钟立即切换到主母钟，从而确保系统的安全不间断运行。

中心母钟产生精确的标准同步时间码，提供给各区子钟接口箱。

中心母钟通过时间码输出接口，能够给各相关系统提供时间同步信号，接口标准为RS－422。

13.3.2终端子钟

结合实际使用需求，相应配置双面数字钟、单面指针钟及倒计时钟

13.3.3传输通道

母钟到子钟之间的传输通道为六类双绞线。接口标准为RS-422。

13.3.4计算机监控维护终端

中心级的时钟监测系统为一台高性能的计算机加监控软件（包括打印机），通过数据传输通道，实时监测全线时钟系统的运行状态。发现故障立即自动拨传呼通知维管人员，并发出声光报警信息。

在值班室内设本监测系统的声光告警指示器，对本系统的任何故障告警作同步传输，提供给值班室的工作人员。

在时钟监控主机上可以查看本系统任何一个子钟的运行状况。

在时钟监控主机上可以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、倒计时时间的设置等）。

当子系统出现故障时，可准确记录故障时间和故障部位，并将其打印出来，还能控制各种报警装置。

在时钟监控主机上，能方便查看维护指南，在线帮助。

13.3.5系统的防雷接地措施及说明

针对安徽夏季雷雨多的气候特点，我司对某医院智能化工程子母钟系统采取以下系列防雷措施：

GPS天线接收头处于室外，其本身厂家生产时已在其电路中采取了隔离措施以防雷。

时钟系统设备包括中心母钟、及所有子钟的电源均采用压敏电阻，起到抗浪涌的作用。

电缆布线的过压保护采用气体放电管保护器。电缆布线的过流保护采用能够自恢复的保护器。

时钟系统的传输接口芯片均采用抗雷击芯片。

时钟系统安全保护的接地电阻不大于1欧姆。

某医院智能化工程子母钟系统所有设备需可靠接地，确保用电安全，接地电阻小于1欧姆。所有的子设备、采用金属机壳，与电源接地线可靠连接以接地，中心母钟和二级母钟除了各模块外壳通过电源线的地线接地外，还采用机柜外壳通过12平方毫米的扁铜带与主机房的接地端子牢靠连接，以达到消除静电的目的。具体接地如下：

工作接地：母钟设备和子钟设备的工作基准地浮空，采用多点接地。

安全接地：母钟设备的地线接至机柜的地线端子上，引至机房等电位端子箱后引至建筑物综合接地体，接地电阻小于1欧姆。子钟采用外壳保护接地引至等电位端子箱。

电磁兼容接地：母钟设备将信号电缆线的屏蔽层、电源地线接入大地，来起到抑制变化电场的干扰。接地点选在信号源侧。

子钟电源电缆线地线接大地；信号电缆线的地线与系统地相连

13.3.6 GPS天线的抗风和抗冰雹冲击及防雨水设计

由于GPS天线体积很小，直径只有40×40×15mm，因此受风面积很小，只要吸附牢固可靠的安装支架（金属）上完全可以经受24－40m/s的瞬时最大风速的袭击；GPS天线的外客采用的全密封的玻璃钢外壳能承受最大直径为20mm的冰雹打击以及雨水的长时间冲刷；另外对于环境温度的剧烈变化、阳光的烤晒、酸雨的侵蚀等环境因素在设计上也采取了周密的防护措施，可以确保在室外环境下使用寿命不少于30年。

13.3.7 系统设备供电

在某医院智能化工程数据中心的GPS 接收单元、中心母钟维护终端需要提供UPS交流220V±20%，50Hz±10Hz电源 。在各地子钟提供交流220V±20%，50Hz±10%Hz电源，本次设计就地取电。

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