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智慧醫療——衛星同步時鐘助力某婦幼保健院

背景：

因新院區智能化終端設備種類繁多，各系統無統一時間源，計劃增加GPS衛星同步時鐘一套，用于醫院各系統的時間同步，另手術室內需部署專用子鐘，有遙控計時，溫濕度顯示等功能。

解決方案：

根據用戶需求，將GPS衛星同步時鐘設備部署在信息機房中，將子鐘及各終端設備與GPS衛星同步時鐘設備構成系統時間管理網絡，通過GPS/北斗衛星進行時間同步。該系統配置好，無需人工參與，就可完成時間自動校準。子鐘設備可通過軟件集成到同一平臺進行監測、管理。

系統概述：

GPS/BG2000衛星同步時鐘系統由北斗衛星時鐘系統、GPS衛星時鐘系統、本地時鐘系統以及由這3種時鐘系統組合信號變換的輔助光電子系統組成。通過局域網絡給醫院的各個重要地方提供精確的時間信息，從而使網絡和每個有安裝該子鐘的位置均能顯示與衛星時間信號保持一致的時間。

系統組件主要為：

（1）GPS衛星時鐘主機

衛星時鐘主機的衛星系統為GPS/北斗雙模式接收，該衛星雙模接收系統既能夠同時接收北斗/GPS雙星系統，也能夠單獨分別接收GPS或者北斗衛星系統。基于最可靠方式，本時鐘系統采用了雙星模式。雙模式同時接收國產北斗衛星系統和美國GPS全球定位系統衛星，使得參與同步定位的衛星數量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨GPS方式更高，時鐘精度更精準。

衛星時鐘主機內具有高精度本地時鐘守時系統。本地守時系統精度為10-8，高可至為10-9。在GPS、北斗衛星系統正常的情況下，本地時鐘系統被衛星所同步。當衛星系統連接故障時，時鐘主機自動切換到本地時鐘，仍舊能夠提供高精度時鐘輸出。

系統包括2臺時鐘主機，實現雙主機熱備用。一臺時鐘主機故障時，不影響系統運行。

（2）時鐘分機

分機包括本地守時時鐘系統和能夠接受2臺上位主時鐘的光同步時鐘信號。當1臺主時鐘故障時，分機會自動切換到備用主時鐘。當2臺主時鐘均未連接時，分機保持高精度自身時鐘運行。

（3）信號擴展箱

信號擴展箱為信號數量擴展裝置。采用模塊化插卡方式，能夠方便的通過功能卡的配置實現所需的對時功能。

系統優勢：

（1）精確性高

本系統能夠接收來自GPS的標準時間信號，經一 級母鐘處理后發送至系統的各個部分，實現無累積誤差運行。系統一 級母鐘均采用高穩恒溫晶振，使一 級母鐘的精度大大提高。系統具有降級使用功能，當上級設備出現故障時，本級設備仍能以當前時間為起點自主獨立運行，運行精度高于每天0.001秒。

（2）可靠性高（系統冗余）

本系統對一級母鐘的關鍵設備都采用雙重熱備份，當主單元發生故障時，能夠自動切換到備用單元，實現主備之間的自動轉換。電源停電時，一 級母鐘在備用電源支持下仍可正常工作24小時。一 級母鐘能與GPS進行同步校時。停電96小時以內，供電恢復時能自動追蹤，與標準時間同步。同時提供“功能后退”運行方式，具有降級使用功能，當前級設備出現故障時，本級設備仍能正常工作，我們采用故障隔離、軟硬件冗余等技術措施，使系統具有極高的可靠性。

（3）兼容性好

系統采用分布式結構，由標準化的軟件及硬件組成,用戶可按照需要靈活配置和擴容。

（4）靈活性

本系統具有靈活的系統集成接口能力、設備控制管理能力；同時由于系統采用開放結構，能靈活地增加、減少、移動子時鐘顯示設備，而無需修改應用軟件；本系統與其它系統之間的接口，也建立在開放標準之上，能靈活的進行修改；子時鐘顯示設備的配置、顯示格式、狀態都能通過應用進行靈活配置、修改和監控；系統應用軟件具有足夠靈活性，滿足用戶的業務需求。

（5）開放性

本系統軟硬件的選取遵循開放系統規范，支持多種國際標準協議，包括采用具有開放的操作系統、通訊協議、開發工具等；系統采用先進的技術、方法和設備，為第三方應用提供開放的標準接口，支持第三方依據該接口來連接本系統。

（6）操作簡單

控制管理計算機提供友好的中文界面，采用規范的行業術語，易于管理和維護。系統采用了人性化的設計，使界面友好、整潔、清新、直觀，支持鍵盤和鼠標操作，簡單、方便，容錯性強，有在線用戶幫助功能。

（7）維護方便

本系統所有主控板、信號板、接口板均采用了目前國際上 流行的模塊化設計，使相同規格的設備和接口板具有可互換性；一 級母鐘的接口板可以熱插拔，在帶電狀態下可以進行更換而不影響整個系統的運行，維護極為方便。積木式結構還為業主未來系統的增容和擴展提供極大的便利。

（8）具有自動報警功能

當時鐘系統發生故障時，監控計算機能夠發出聲光報警，指示故障部位，并在監控終端主界面上顯示主要故障內容及設備位置。告警信號能夠引至相應值班室，提供給值班的工作人員，以便于系統的集中管理。

（9）電磁兼容性好

為保障系統正常可靠地運行，在系統的電磁兼容方面，做了大量的試驗與改進工作，提供的設備在許多工程中經歷了長期嚴格的考驗。

GPS衛星同步時鐘設備獲取衛星時間同步信號，為分散部署的子鐘及計算機信息系統提供高精度、高可靠的標準時間，保障全院時鐘系統及子鐘設備的正常運行，確保給全院其他各系統的授時準確，保障全院時間的統一，保障醫療安全。

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