一种高可靠性的子母钟计时系统

　　子母钟计时系统是一种结构复杂的计时系统。一般由一台母钟作基准，带动若干台子钟同时运行。其特点是走时精度高，同步性好，可靠性高。广泛适用于电视台、广播电台、火车站、机场、码头和军事指挥机关等部门。

　　一、系统的主要功能和性能指标

　　1.系统由母钟单元带动数字式子钟和指针式子钟同步运行。最多可带gn路数字式子钟和133路指针式子钟。如果需要还可扩展。

　　2.系统采用容错技术设计，主备两套单元同时运行，检测单元随时检测。如果发现故障，立即进行主备切换。最大切换时间小于'?00 m-,，不影响正常走时。

　　3.秒信号振荡源误差小于1 I},so

　　4.系统走时误差每年小于0.1 so

　　5.指针式子钟具有自动校时功能。

　　二、一般子母钟系统的组成

　　一般的子母钟系统框图如图1所示。系统由秒信号振荡源、母钟以及若干个数字式子钟和指针式子钟组成。秒信号振荡源中的石英晶体振荡器产生稳定准确的高频振荡信号，经多级分频后得到秒信号。母钟单元中的计时电路对秒信号进行秒、分和小时计时，然后送到显示电路加以显示。校时电路则完成手动校时的功能。计时电路产生的}0位时间BCD码信号(小时6位分、秒各s位)串行送住数字式子钟，直接显7时间。振荡源产生的秒信号经过驱动后，推动指针式子钟运行。

　　三、采用容错技术设计的子母钟系统

　　为了保证系统的高度可靠性，我们利用容错技术对系统进行了重新设计。所谓容错技术实际上是一种硬件余裕技术。即采用多套备用硬件来保证当个别元件、单元电路或模块发生故障时，整个系统仍能照常工作。元件级的余裕会给设计和测试带来困难，一般较少采用。模块级或系统级的余裕，设计方便，配置灵活，现在被广泛使用。最常用的一种硬件余裕模式是双份主备用模式。它由两套相同的系统组成通过接口电路连接起来，一套工作，一套备用，发现故障就进行主备切换，完成系统的动态重组。为了避免因局部故障而使整个系统都要切换，可以把较大的系统分成几一个模块，只切换有故障的模块。这样就使系统的组合方式更加灵活提高了系统的备角效果和可靠性。

　　具有容错能力的子母钟系统框图如图2所示。整个系统采用双份主备用模式。秒信号振荡源和母钟单元均有主备两套。一套正常运行另一套也加电运转，处于“热备用”状态。检测单元随时检测系统的运行状况，一旦发现故障立即进行切换和报警。这样就充分利用系统的余裕硬件和检测能力，保证了系统的高度可靠性。