智慧醫(yī)療——衛(wèi)星同步時(shí)鐘在某婦幼保健院的對(duì)時(shí)方案

背景：

因新院區(qū)智能化終端設(shè)備種類繁多，各系統(tǒng)無統(tǒng)一時(shí)間源，計(jì)劃增加GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘一套，用于醫(yī)院各系統(tǒng)的時(shí)間同步，另手術(shù)室內(nèi)需部署專用子鐘，有遙控計(jì)時(shí)，溫濕度顯示等功能。

解決方案：

根據(jù)用戶需求，將GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘設(shè)備部署在信息機(jī)房中，將子鐘及各終端設(shè)備與GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)間管理網(wǎng)絡(luò)，通過GPS/北斗衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間同步。該系統(tǒng)配置好，無需人工參與，就可完成時(shí)間自動(dòng)校準(zhǔn)。子鐘設(shè)備可通過軟件集成到同一平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、管理。

系統(tǒng)概述：

GPS/BG2000衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)、本地時(shí)鐘系統(tǒng)以及由這3種時(shí)鐘系統(tǒng)組合信號(hào)變換的輔助光電子系統(tǒng)組成。通過局域網(wǎng)絡(luò)給醫(yī)院的各個(gè)重要地方提供精確的時(shí)間信息，從而使網(wǎng)絡(luò)和每個(gè)有安裝該子鐘的位置均能顯示與衛(wèi)星時(shí)間信號(hào)保持一致的時(shí)間。

系統(tǒng)組件主要為：

（1）GPS衛(wèi)星時(shí)鐘主機(jī)

衛(wèi)星時(shí)鐘主機(jī)的衛(wèi)星系統(tǒng)為GPS/北斗雙模式接收，該衛(wèi)星雙模接收系統(tǒng)既能夠同時(shí)接收北斗/GPS雙星系統(tǒng)，也能夠單獨(dú)分別接收GPS或者北斗衛(wèi)星系統(tǒng)。基于最可靠方式，本時(shí)鐘系統(tǒng)采用了雙星模式。雙模式同時(shí)接收國產(chǎn)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和美國GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，使得參與同步定位的衛(wèi)星數(shù)量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨(dú)GPS方式更高，時(shí)鐘精度更精準(zhǔn)。

衛(wèi)星時(shí)鐘主機(jī)內(nèi)具有高精度本地時(shí)鐘守時(shí)系統(tǒng)。本地守時(shí)系統(tǒng)精度為10-8，高可至為10-9。在GPS、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)正常的情況下，本地時(shí)鐘系統(tǒng)被衛(wèi)星所同步。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)連接故障時(shí)，時(shí)鐘主機(jī)自動(dòng)切換到本地時(shí)鐘，仍舊能夠提供高精度時(shí)鐘輸出。

系統(tǒng)包括2臺(tái)時(shí)鐘主機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙主機(jī)熱備用。一臺(tái)時(shí)鐘主機(jī)故障時(shí)，不影響系統(tǒng)運(yùn)行。

（2）時(shí)鐘分機(jī)

分機(jī)包括本地守時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)和能夠接受2臺(tái)上位主時(shí)鐘的光同步時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)1臺(tái)主時(shí)鐘故障時(shí)，分機(jī)會(huì)自動(dòng)切換到備用主時(shí)鐘。當(dāng)2臺(tái)主時(shí)鐘均未連接時(shí)，分機(jī)保持高精度自身時(shí)鐘運(yùn)行。

（3）信號(hào)擴(kuò)展箱

信號(hào)擴(kuò)展箱為信號(hào)數(shù)量擴(kuò)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(shí)現(xiàn)所需的對(duì)時(shí)功能。

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：

（1）精確性高

本系統(tǒng)能夠接收來自GPS的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，經(jīng)一 級(jí)母鐘處理后發(fā)送至系統(tǒng)的各個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)無累積誤差運(yùn)行。系統(tǒng)一 級(jí)母鐘均采用高穩(wěn)恒溫晶振，使一 級(jí)母鐘的精度大大提高。系統(tǒng)具有降級(jí)使用功能，當(dāng)上級(jí)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，本級(jí)設(shè)備仍能以當(dāng)前時(shí)間為起點(diǎn)自主獨(dú)立運(yùn)行，運(yùn)行精度高于每天0.001秒。

（2）可靠性高（系統(tǒng)冗余）

本系統(tǒng)對(duì)一級(jí)母鐘的關(guān)鍵設(shè)備都采用雙重?zé)醾浞荩?dāng)主單元發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)切換到備用單元，實(shí)現(xiàn)主備之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。電源停電時(shí)，一 級(jí)母鐘在備用電源支持下仍可正常工作24小時(shí)。一 級(jí)母鐘能與GPS進(jìn)行同步校時(shí)。停電96小時(shí)以內(nèi)，供電恢復(fù)時(shí)能自動(dòng)追蹤，與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步。同時(shí)提供“功能后退”運(yùn)行方式，具有降級(jí)使用功能，當(dāng)前級(jí)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，本級(jí)設(shè)備仍能正常工作，我們采用故障隔離、軟硬件冗余等技術(shù)措施，使系統(tǒng)具有極高的可靠性。

（3）兼容性好

系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，由標(biāo)準(zhǔn)化的軟件及硬件組成,用戶可按照需要靈活配置和擴(kuò)容。

（4）靈活性

本系統(tǒng)具有靈活的系統(tǒng)集成接口能力、設(shè)備控制管理能力；同時(shí)由于系統(tǒng)采用開放結(jié)構(gòu)，能靈活地增加、減少、移動(dòng)子時(shí)鐘顯示設(shè)備，而無需修改應(yīng)用軟件；本系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的接口，也建立在開放標(biāo)準(zhǔn)之上，能靈活的進(jìn)行修改；子時(shí)鐘顯示設(shè)備的配置、顯示格式、狀態(tài)都能通過應(yīng)用進(jìn)行靈活配置、修改和監(jiān)控；系統(tǒng)應(yīng)用軟件具有足夠靈活性，滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。

（5）開放性

本系統(tǒng)軟硬件的選取遵循開放系統(tǒng)規(guī)范，支持多種國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括采用具有開放的操作系統(tǒng)、通訊協(xié)議、開發(fā)工具等；系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)、方法和設(shè)備，為第三方應(yīng)用提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，支持第三方依據(jù)該接口來連接本系統(tǒng)。

（6）操作簡單

控制管理計(jì)算機(jī)提供友好的中文界面，采用規(guī)范的行業(yè)術(shù)語，易于管理和維護(hù)。系統(tǒng)采用了人性化的設(shè)計(jì)，使界面友好、整潔、清新、直觀，支持鍵盤和鼠標(biāo)操作，簡單、方便，容錯(cuò)性強(qiáng)，有在線用戶幫助功能。

（7）維護(hù)方便

本系統(tǒng)所有主控板、信號(hào)板、接口板均采用了目前國際上 流行的模塊化設(shè)計(jì)，使相同規(guī)格的設(shè)備和接口板具有可互換性；一 級(jí)母鐘的接口板可以熱插拔，在帶電狀態(tài)下可以進(jìn)行更換而不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，維護(hù)極為方便。積木式結(jié)構(gòu)還為業(yè)主未來系統(tǒng)的增容和擴(kuò)展提供極大的便利。

（8）具有自動(dòng)報(bào)警功能

當(dāng)時(shí)鐘系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)能夠發(fā)出聲光報(bào)警，指示故障部位，并在監(jiān)控終端主界面上顯示主要故障內(nèi)容及設(shè)備位置。告警信號(hào)能夠引至相應(yīng)值班室，提供給值班的工作人員，以便于系統(tǒng)的集中管理。

（9）電磁兼容性好

為保障系統(tǒng)正?？煽康剡\(yùn)行，在系統(tǒng)的電磁兼容方面，做了大量的試驗(yàn)與改進(jìn)工作，提供的設(shè)備在許多工程中經(jīng)歷了長期嚴(yán)格的考驗(yàn)。

GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘設(shè)備獲取衛(wèi)星時(shí)間同步信號(hào)，為分散部署的子鐘及計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供高精度、高可靠的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，保障全院時(shí)鐘系統(tǒng)及子鐘設(shè)備的正常運(yùn)行，確保給全院其他各系統(tǒng)的授時(shí)準(zhǔn)確，保障全院時(shí)間的統(tǒng)一，保障醫(yī)療安全。

審核編輯 黃宇