張躍進 井然

摘 要 本文介紹了一種以網(wǎng)絡(luò)時鐘作為高考考場計時的新方案，網(wǎng)絡(luò)時鐘以數(shù)字的形式呈現(xiàn)，更加直觀，精度更高，可以做到各考場時間同步;同時有管理平臺進行控制一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷、電源中斷系統(tǒng)會發(fā)出報警信號，提醒工作人員及時處理。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)時鐘;高考;信號

時鐘是考場布置的重頭戲。為了保證時間準(zhǔn)確，有的省份每個考場要有兩個時鐘，一個懸掛在黑板上方，每間考場還將增加一個小鐘，放在講臺桌上，和掛鐘互相校正;有的省份采用電波鐘，由國家授時中心在河南商丘授時中心從08年起正式開始BPC碼的試發(fā)播，力圖使時間與北京時間一致。

以上方法還是不能從根本上消除特發(fā)故障，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，采用網(wǎng)絡(luò)時鐘可以良好地解決上述問題。和原本的電波鐘不同，網(wǎng)絡(luò)時鐘以數(shù)字的形式呈現(xiàn)，更加直觀，精度更高，可以做到各考場時間同步。中控計算機定時對各網(wǎng)絡(luò)終端時鐘進行掃描，一旦發(fā)現(xiàn)無返回時間信號或返回時間信號與標(biāo)準(zhǔn)時間不一致系統(tǒng)會發(fā)出報警信號，提醒工作人員及時處理。如圖1所示。

1標(biāo)準(zhǔn)時鐘數(shù)據(jù)接收方法

將天線白色蘑菇頭放在室外，天線饋線末端BNC頭連接至GPS時鐘同步產(chǎn)品背板天線接口處，開機，進入菜單，顯示收星顆數(shù)，當(dāng)顯示大于0的數(shù)值時，就表明天線可以收到星。在服務(wù)器串口軟件工具界面中接收到GPS/BDS雙模導(dǎo)航定位模塊發(fā)送過來的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)格式符合國際通用的NMEA0183數(shù)據(jù)格式） 觀察定位數(shù)據(jù)中是否包含了以關(guān)鍵字進行區(qū)分的GPS和BDS衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)[1]。用wireshark 軟件在服務(wù)器端抓取時鐘和服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，wireshark會直接解析出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型;觀察同步時鐘和服務(wù)器之間傳遞的數(shù)據(jù)包是否含NTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包。特殊情況下也可以使用互聯(lián)網(wǎng)上其他網(wǎng)絡(luò)時間提供者的數(shù)據(jù)。

2用網(wǎng)絡(luò)配置工具對各網(wǎng)絡(luò)時鐘進行配置

①同步時鐘產(chǎn)品通過RJ45網(wǎng)口接入專用網(wǎng)絡(luò)。②在服務(wù)器上打開局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)配置工具。③通過網(wǎng)絡(luò)配置工具對時鐘端的IP和端口以及其他設(shè)備端的IP和端口進行修改設(shè)置，通過該工具的數(shù)據(jù)流窗口來觀察設(shè)置是否生效。④通過觀察被設(shè)置網(wǎng)絡(luò)時鐘人為修改的錯誤的時刻是否更正來得到驗證。

3網(wǎng)絡(luò)時鐘的計量性能測試

3.1 數(shù)據(jù)傳送的時間間隔測試

目的是保證高考考場在使用時一直在聯(lián)網(wǎng)同步。普通網(wǎng)絡(luò)時鐘一般每天授時一次即可到達使用要求，但由于高考考場的特殊性，時間同步的數(shù)據(jù)傳送時間設(shè)置為不大于5秒。具體測試方法如下：時鐘聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，在服務(wù)器端通過wireshark軟件，能觀察到服務(wù)器發(fā)送給時鐘的標(biāo)準(zhǔn)NTP數(shù)據(jù)包以及發(fā)送時間，連續(xù)記錄11個服務(wù)器發(fā)送NTP數(shù)據(jù)包的時間，通過計算前后兩個數(shù)據(jù)包的時間差進而得到10個數(shù)據(jù)傳送的時間間隔。

3.2 離線計時準(zhǔn)確度測試

離線計時準(zhǔn)確度保證時鐘即使沒有收到校時控制信號也能保證較高的計時準(zhǔn)確度。方法如下：①服務(wù)器和時鐘處于同步狀態(tài)時，斷開網(wǎng)線。②按JJG 237-2010 《秒表檢定規(guī)程》，用時間檢定儀進行校準(zhǔn)。分別測試10s、10min、1h和1d的時間間隔誤差，均不得大于0.5秒。③也可使用頻率準(zhǔn)確度高于網(wǎng)絡(luò)時鐘晶振一個量級的頻率源進行校準(zhǔn)。

3.3 斷電記憶計時準(zhǔn)確度測試

在非考試狀態(tài)時，網(wǎng)絡(luò)時鐘一般不供電。當(dāng)外部電源停止供給時，雖然鐘面不再顯示時間，但內(nèi)部時鐘仍然會繼續(xù)計時，然后當(dāng)外部電源恢復(fù)供電時，鐘面繼續(xù)顯示內(nèi)部計時的時間。備用電池的電量能保證在外接電源停止供應(yīng)時內(nèi)部時鐘至少能保持24小時的計時以便下一場考試使用。測試方法如下：①服務(wù)器和時鐘處于同步狀態(tài)時，按JJG 237-2010 《秒表檢定規(guī)程》，將時間檢定儀與被檢時鐘同步。②斷開電源和網(wǎng)線;③等待24小時再恢復(fù)外部電源，觀察時鐘顯示的時間與標(biāo)準(zhǔn)時間檢定儀差值，應(yīng)不得大于0.5秒。④非考試時間應(yīng)經(jīng)常通電檢查網(wǎng)絡(luò)時鐘，發(fā)現(xiàn)時間偏差較大應(yīng)及時更換電池。

4網(wǎng)絡(luò)管理功能測試

該功能確保已聯(lián)網(wǎng)的時鐘均在管理中，發(fā)現(xiàn)問題能及時糾正。平臺能夠在線管理接入系統(tǒng)的設(shè)備，具體功能包括查看機構(gòu)列表中設(shè)備的數(shù)量，并會將各設(shè)備的運行情況通過TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺實時監(jiān)控，以確保穩(wěn)定可靠運行，實現(xiàn)與服務(wù)器的時間同步。通過管理平臺能夠在線查看和統(tǒng)計同步時鐘是否離線;當(dāng)同步時鐘出現(xiàn)離線故障時，監(jiān)管系統(tǒng)會將故障主動上報，及時報警。

測試方法如下：①打開網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺，在已建立好的組織結(jié)構(gòu)中能夠找到已聯(lián)網(wǎng)的全部時鐘。②先觀察平臺中顯示的時鐘狀態(tài)，然后斷開某一時鐘的網(wǎng)絡(luò)連接，然后再觀察平臺中顯示的時鐘狀態(tài)，并且觀察是否收到網(wǎng)絡(luò)斷開的消息提示及報警信息。③更改被測時鐘，重復(fù)上述操作，確保每一時鐘都得到準(zhǔn)確驗證。

說明：題圖網(wǎng)絡(luò)時鐘由南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院、泰州市計量測試院研制。南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院與泰州市質(zhì)監(jiān)局共同建立了檢驗檢測專業(yè)。

參考文獻

[1] 盧敬叁. 時間計量與歷法[J].中國計量，2014，4（4）：60.