智慧医疗——卫星同步时钟在某妇幼保健院的对时方案

背景：

因新院区智能化终端设备种类繁多，各系统无统一时间源，计划增加GPS卫星同步时钟一套，用于医院各系统的时间同步，另手术室内需部署专用子钟，有遥控计时，温湿度显示等功能。

解决方案：

根据用户需求，将GPS卫星同步时钟设备部署在信息机房中，将子钟及各终端设备与GPS卫星同步时钟设备构成系统时间管理网络，通过GPS/北斗卫星进行时间同步。该系统配置好，无需人工参与，就可完成时间自动校准。子钟设备可通过软件集成到同一平台进行监测、管理。

系统概述：

GPS/BG2000卫星同步时钟系统由北斗卫星时钟系统、GPS卫星时钟系统、本地时钟系统以及由这3种时钟系统组合信号变换的辅助光电子系统组成。通过局域网络给医院的各个重要地方提供精确的时间信息，从而使网络和每个有安装该子钟的位置均能显示与卫星时间信号保持一致的时间。

系统组件主要为：

（1）GPS卫星时钟主机

 

卫星时钟主机的卫星系统为GPS/北斗双模式接收，该卫星双模接收系统既能够同时接收北斗/GPS双星系统，也能够单独分别接收GPS或者北斗卫星系统。基于最可靠方式，本时钟系统采用了双星模式。双模式同时接收国产北斗卫星系统和美国GPS全球定位系统卫星，使得参与同步定位的卫星数量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比单独GPS方式更高，时钟精度更精准。

卫星时钟主机内具有高精度本地时钟守时系统。本地守时系统精度为10-8，高可至为10-9。在GPS、北斗卫星系统正常的情况下，本地时钟系统被卫星所同步。当卫星系统连接故障时，时钟主机自动切换到本地时钟，仍旧能够提供高精度时钟输出。

系统包括2台时钟主机，实现双主机热备用。一台时钟主机故障时，不影响系统运行。

（2）时钟分机

分机包括本地守时时钟系统和能够接受2台上位主时钟的光同步时钟信号。当1台主时钟故障时，分机会自动切换到备用主时钟。当2台主时钟均未连接时，分机保持高精度自身时钟运行。

（3）信号扩展箱

信号扩展箱为信号数量扩展装置。采用模块化插卡方式，能够方便的通过功能卡的配置实现所需的对时功能。

 

系统优势：

（1）精确性高

本系统能够接收来自GPS的标准时间信号，经一 级母钟处理后发送至系统的各个部分，实现无累积误差运行。系统一 级母钟均采用高稳恒温晶振，使一 级母钟的精度大大提高。系统具有降级使用功能，当上级设备出现故障时，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0.001秒。

（2）可靠性高（系统冗余）

本系统对一级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，一 级母钟在备用电源支持下仍可正常工作24小时。一 级母钟能与GPS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，本级设备仍能正常工作，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。

（3）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。

（4）灵活性

本系统具有灵活的系统集成接口能力、设备控制管理能力；同时由于系统采用开放结构，能灵活地增加、减少、移动子时钟显示设备，而无需修改应用软件；本系统与其它系统之间的接口，也建立在开放标准之上，能灵活的进行修改；子时钟显示设备的配置、显示格式、状态都能通过应用进行灵活配置、修改和监控；系统应用软件具有足够灵活性，满足用户的业务需求。

（5）开放性

本系统软硬件的选取遵循开放系统规范，支持多种国际标准协议，包括采用具有开放的操作系统、通讯协议、开发工具等；系统采用先进的技术、方法和设备，为第三方应用提供开放的标准接口，支持第三方依据该接口来连接本系统。

（6）操作简单

控制管理计算机提供友好的中文界面，采用规范的行业术语，易于管理和维护。系统采用了人性化的设计，使界面友好、整洁、清新、直观，支持键盘和鼠标操作，简单、方便，容错性强，有在线用户帮助功能。

（7）维护方便

本系统所有主控板、信号板、接口板均采用了目前国际上 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；一 级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。

（8）具有自动报警功能

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。

（9）电磁兼容性好

为保障系统正常可靠地运行，在系统的电磁兼容方面，做了大量的试验与改进工作，提供的设备在许多工程中经历了长期严格的考验。

 

GPS卫星同步时钟设备获取卫星时间同步信号，为分散部署的子钟及计算机信息系统提供高精度、高可靠的标准时间，保障全院时钟系统及子钟设备的正常运行，确保给全院其他各系统的授时准确，保障全院时间的统一，保障医疗安全。

审核编辑 黄宇