本公司自主研发生产的“YT801 NTP时间服务器”，YT801 NTP时间服务器是我公司开发研制的高精度高灵敏度授时装置

，采用高效嵌入式Linux操作系统，可接收多种时间外部信号源，实现授时信号的标准时间显示和发送，采用高稳定温补晶振、恒温晶振等振荡器建立内部高稳定的基准频率源，通过严密的逻辑算法和方法实现多源自动选择，可以较好的实现外部时间源和本地时间服务器间的稳定切换。

YT801 NTP时间服务器以美国全球定位系统（GLOBAL POSITIONING SYSTEM,缩写为GPS）、中国北斗卫星导航系统（英文名称：Beidou Navigation Satellite System，简称北斗S）以及 CDMA电信基站信息为时间基准，可以同时跟踪24通道，对时精度达30 nS。

YT801 NTP时间服务器采用表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差，不受地域、气候等环境条件限制、性价比高和操作方便等特点，适合无人值守。为服务器、网络设备、网络子钟、终端计算机提供精确、安全、可靠的同步时间信息。作为最佳的时间同步网络系统解决方案。

YT801 NTP时间服务器广泛应用于政府机关、金融证券、电力、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、IT等领域。装置有标准RS232、TTL脉冲、NTP/SNTP网络对时等接口形式，方便与相关设备的驳接，实现单向或双向通讯。可以适应各种不同设备的对时需要。

一、 安全须知

1. 使用本装置之前，请您仔细阅读用户手册和装置随带的其它用户说明。

2. 非专业人员请勿随意打开机箱，不能改动任何跳线设置，以免影响装置正常工作。

3. 避免金属线头（丝）或其它金属物落入机箱内，以防止短路或其它故障的发生。

4. 远离高温的热源和环境；避免阳光直接照射，注意防水, 有水接触到设备时, 立即断电。

5. 避免在过于潮湿的环境使用, 请在参考的适用湿度范围（-20℃～+70℃）内使用。

6. 装置运行过程中，非专业人员不可随意按动装置前面板的按键。

7. 装置使用之前，请将装置后面板上的接地端可靠接地。

8. 在接电源之前，请确认装置后面板和用户手册上的电源要求，按要求接入电源。

9. 不同类型的对时信号输出的信号电压、电流幅值不同，在将信号接入被对时设备前请确认所接对时信号类型是否正确，以免损坏被对时设备接口。

10. 装置出厂前已进行了严格的检测和出厂封装，开箱上电时如发现各种异常请及时与我们联系。

11. 用户请勿自行拆卸产品，自行拆封产品机箱将使产品自动失去保修资格

二、 装置特点

1. 机架式结构，标准19英寸机箱,安装方便，机箱经防磁处理，抗干扰能力强。

2. 采用高性能、较宽范围开关电源，工作性能稳定，支持电源中断、卫星失歩干接点信号告警。

3. X86结构，采用高效嵌入式Linux操作系统，集成了卫星授时、计算机时间同步等技术。具有授时精度高、整体功耗小、运行稳定可靠等特点。

4. 支持多种授时模式，适用于各种场景，有屋顶和贴窗天线可供选择。

5. CDMA信号覆盖广，信号强度高，无需布设室外天线，安装方便。

6. 硬件稳定可靠，适应性好：选取高稳定的工业级服务器主板，无风扇设计，MTBF可达80000小时；支持4/6路10/100/1000M 以太网端口；

7. 软件高效可靠，授时精度高：采用高效嵌入式Linux操作系统，授时精度可达30 nS，服务器授时精度1us；提供Windows NTP软件进行精确同步。

8. 自守时能力强，时间保持单元晶体振荡器选用OCXO，守时精度优于6μS/24小时。如选用原子钟，守时精度优于1μS/24小时。

9. 面板显示丰富直观：液晶信息丰富，通过前面板LCD液晶显示屏显示当前卫星颗数，直观反映装置的同步状况。

10. 系统管理直观便捷，支持单网口Web、SSH远程配置管理。

11. 卫星接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计，信号接收可靠性高，不受地域条件和环境的限制。

12. 支持WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/WINDOWS7、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系统及支持NTP协议的路由器、交换机、DVR、智能控制器等网络设备。

三、 装置结构

1. 装置配置

u 1U 装置标准配置

CPU：4核2.0G，内存：8G，硬盘：固态128G。NTP：4/6路千兆网口，电源：单电源。（可选双电源）

u 2U装置标准配置

CPU：酷睿I3，内存：8G，硬盘：固态128G，NTP：2路千兆网口。电源：单电源。（可选双电源）

u 2U装置高级配置

CPU：志强8核I5，内存：16G，硬盘：512G固态，NTP：2路千兆，3路PCIE扩展：2X4路千兆，1X4万兆光口，电源：双电源。（根据需求可定制）

2. 1U装置

u 装置外形

u 装置前面板

u 前面板示意

① LCD液晶显示屏

可显示卫星颗数、当前时间、NTP系统状态和IP地址等信息。

② 状态指示灯

 卫星

表示装置接收GPS北斗卫星和天线的状态，该灯常亮时表示已收到卫星，灭时表示装置未收到GPS北斗卫星，闪烁时表示GPS北斗天线故障。

 无线

表示CDMA状态，该灯常亮表示已收到CDMA信号，灭表示未收到CDMA信号。

 状态

表示装置状态，该灯闪烁表示装置处于正常工作状态，常亮或常灭表示装置故障。

 输出

表示NTP网口输出状态，该灯常亮表示NTP正常输出，灭表示NTP无输出。

③ 设置按键

设置装置接收卫星模式，可设置为单GPS、单北斗和GPS+北斗三种模式。

u 装置后面板

u 后面板示意

① 电源一：主电源开关和主电源线接口。

② 电源二：备电源开关和备电源线接口，双电源时可用。

③ 开关机和重启按键。

④ Console调试口。

⑤ USB接口：可接键盘。

⑥ NTP：4/6路NTP信号输出口。

⑦ 报警：告警一电源告警，告警二卫星告警，+PPS-：3.3V秒脉冲。

⑧ 标准VGA接口：可接显示器。

⑨ 卫星接收模式调试串口。

⑩ 接CDMA天线。

⑪ 接地螺丝。

⑫ 接GPS北斗天线。

3. 2U装置

u 装置外形

                                                                                                                           

u 装置前面板

u 前面板示意

① LCD液晶显示屏

可显示卫星颗数、当前时间、NTP系统状态和IP地址等信息。

② 重启：使装置重启。

③ 关机：使装置关机。

u 装置后面板

u 后面板示意

① 主电源开关和主电源线接口。

② USB2.0接口：可接键盘。

③ 标准VGA接口：可接显示器。

④ 对接GPS北斗天线。

⑤ 主板COM口。

⑥ NTP：1—6路NTP信号输出口。

⑦ USB3.0接口：可接键盘。

⑧ 备电源开关和备电源线接口。

四、 装置指标

1. 机箱尺寸

1U机箱尺寸

2U机箱尺寸

4. 相关指标

功耗：≤75W。

重量：4.1kg。

输出时间与协调世界时（UTC）时间同步准确度：≤30 nS。

平均无故障间隔时间(MTBF)≥70000小时；

平均维修时间（MTTR）：一般不大于30分，使用寿命不少于10年。

正常使用条件下无须维护。

5. 运行条件

工作温度：-20℃～+70℃；

贮存温度：-40℃～+85℃；

湿度：<95%。

6. 电源

交流供电：85～264VAC，可承受300VAC浪涌输入5秒不损坏，

47Hz～63Hz；

直流供电：120～373VDC。

（如需110V直流供电，订货时须说明。）

7. 接收天线

频率：B1&L1，阻抗：50Ω；

增益：42dB±2dB；（不含电缆）

噪声系数：≤2.2dB；

驻波比：≤2.0；

极化方式：右旋极化；

外接电缆：RG-58/U，连接器：BNC-J

防浪涌抗扰度性能：IEC61000-4-5标准 10kV；

天线环境要求：

工作温度：-45℃～85℃；

贮存温度：-50℃～90℃；

湿度：100%，结露；

体积：φ96×126mm。 

8. GPS接收器

接收频率：1575.42MHz（L1信号）；

接收灵敏度：捕获<-150dBm；跟踪<-153dBm。

同时跟踪：正常状态下可同时跟踪8～12颗GPS卫星；

          装置冷起动时不小于4颗卫星；

          装置热起动时不小于1颗卫星。

捕获时间：装置冷起动时小于5min，装置热起动时小于1min。

9. 北斗接收器

接收频率（北斗2 B1 ）：1561.098±4MHz；

接收机灵敏度：-157.6dBW；

首次定位时间(TTFF)：冷启动:32s,热启动:1s,失锁重捕获:<1s；

定位数据更新率：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可选；

定位精度(RMS)：3m,三维，速度精度(RMS)：0.1m/s。

10. CDMA接收器

接收频率：800MHz。

输出时间精度：1PPS≤3ms（即1Pulse Per Second）脉冲，

11. 1PPS脉冲

TTL电平准时沿：下降沿；

下降时间≤30 nS；

下降沿的时间准确度≤30 nS；

脉冲宽度：200mS；

12. 网络对时

NTP v1.v2.v3&v4(RFC1119&1305)

SNTP(RFC2030) MD5 Authentication（RFC1321）

TIME（RFC868) FTP（RFC959）DAYTIME（RFC867)

DHCP (RFC2131)、HTTP/SSL/HTTPS（RFC2616)

SSH/SCP (Internet Draft) SNMP v1,v2

MIB II (RFC1213)

RSA非对称加密IPV4、IPV6、IPv4/IPv6 Hybrid。

NTP网络接口：1-6个10M/100M/1000M自适应以太网接口；

接口类型：RJ－45；

光口，10GE (SPF+)，0-2个

吞吐量：满足每秒30000次时间请求；

时间准确度：

13. 抗干扰

在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作及其它强干扰作用下，装置不会误动作。

装置快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、冲击电压试验和绝缘试验符合标准GB/T13926-1992（工业过程测量和控制装置的电磁兼容性），并达到Ⅲ级及以上标准。

1. 

五、 天线安装

5

1. 天线介绍

天线外形图

装置配有一条易于安装的GPS/北斗有源天线。如图所示，天线头封装在塑料圆盘内，天线电缆输出接口为BNC，天线长度有30米、50米、60米、80米、100米以及迷你式3米几种规格，如100米天线仍不能满足长度要求，可加配远程中继型信号转发器。

如无特殊要求发货时标配为30米。

30米和50米天线BNC接口外径15mm,天线外径为5mm。80米天线BNC接口外径15mm,天线外径为7mm。100米天线BNC接口外径20mm,天线外径为10.5mm。

14. 固定接收器

考虑用户所处的环境不同，为方便用户安装接收器，我们现推荐安装方法。具体步骤如下：

u 将接收器拧在天线支架上，固定在视野尽可能开阔的地方，接收器面对天空与地面保持垂直状态。

u 选择合适的室外安装位置（楼顶或平台），用钢膨胀螺栓将支架固定。为防止缆线移动可将电缆线固定在墙壁上

15. 架设天线

u 卫星信号不能穿透建筑物，为保证装置能时刻跟踪尽可能多的卫星信号，必须将接收器拧在天线支架上，用膨胀螺栓将支架固定在视野尽可能开阔的地方。天线馈线铺设转弯半径不易过小，天线馈线长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头。

u 接收器面对天空的优势在于直视头顶所有可见的卫星。接收器不论口径尺寸大小，都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。接收器主波束方向上应有足够的视界，正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以接收器基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角小于3度。

如产品选配有避雷器，请将避雷器串接于天线馈线和被保护设备之间,靠近被保护设备,采用联合接地方式，将天线馈线、设备地和避雷器地可靠相连。同时禁止带电拔插天线及馈线。

架设示意图

16. 装置安装位置

时间服务器应尽量安装在靠近使用时间服务器信号的装置处，在多个装置使用时间服务器信号时，原则上时间服务器的安装位置应尽量减少对时线缆的长度。同时，为了减少天线线缆的长度，以保证接收到的卫星信号具有一定的强度，可使时间服务器安装在靠近天线从建筑物中引出的地方，用线缆把对时信号送到需要同步信号的装置处。

六、 装置运行

7. 

接好天线、电源线及对时信号线缆后，即可将装置上电运行。打开后面板上的电源开关，点亮LCD液晶显示屏，此时显示屏显示未经同步的时间，“状态”指示灯常亮，其他指示灯是灭的。

正常情况下时间服务器接收卫星过程大约持续60秒种，接收到GPS/北斗卫星后，“卫星”指示灯常亮，“状态”灯闪烁，之后便可显示装置当前时间信息、卫星颗数和IP地址等信息。

时间服务器在新的位置第一次上电后需要几分钟的时间进行初始化，根据接收到的GPS/北斗卫星信号计算出时间服务器所处的地理位置，对输出时间进行校正，这一过程一般需要大约几分钟。初始化结束后，“卫星”和“输出”指示灯常亮，“状态”灯闪烁，时间服务器同步并显示标准北京时间可以正常投入运行。

时间服务器初始化后，只要不移动位置，如断电再上电后，仅需较短时间即可得到同步。

显示屏默认显示主界面如下：

显示屏分2 行信息显示，第一行为固定信息显示区，第二行为动态信息显示区，动态信息内容5秒钟循环更新一次。

1. 固定显示区

固定显示区可显示装置当前的日期、时间信息和NTP系统状态。

例如：21-06-07  17：24：02  Y（或N）

其中“21-06-07”表示年月日，“17：24：02”表示时分秒。

“Y”代表NTP正常锁定，网口正常输出时间信息，“N”表示此时NTP未锁定，网口不输出时间信息。

17. 动态显示区

动态显示区根据装置运行状态循环滚动显示不同信息，主要可显示同步源信息、卫星颗数以及时间服务器IP地址等内容。

动态显示区循环显示以下界面：

u GPS+北斗    25      同步源为GPS和北斗，卫星颗数共计25颗。

u Inside 表示与卫星断开装置正处于自守时状态。

u A  *** *** *** ***  显示1网口当前IP地址。

u B  *** *** *** ***  显示2网口当前IP地址。

u C  *** *** *** ***  显示3网口当前IP地址。

u D  *** *** *** ***  显示4网口当前IP地址。

显示区的A口为装置后面板靠近电源位置的网口，

当装置输出网口为6路网口时，第5口、6口在显示屏上用E、F表示。

七、 WEB登录

装置网络输出口在使用前需要进行装置的IP地址及工作方式等相关参数设置，可通过WEB页面登陆进行设置。

装置A口默认地址为：192.168.0.60

端口号：9090

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1. 使用浏览器

使用64位浏览器均可登陆。

打开浏览器输入：192.168.0.60:9090并确定。

选择高级并点击继续前往192.168.0.60。

18. 用户名和密码

用户名：root

密码：1234567。

19. 修改IP

进入“网络”菜单选择该IP进入网络配置界面，修改相关参数。

参数修改成功后，点击“应用”配置完成。

八、 SSH2登录

装置还可通过SSH2方式配置网口参数，此处以SecureCRT为例。

装置A口默认地址为：192.168.0.60。

1. 新建连接

新建连接，协议：SSH2协议

装置名：192.168.0.60

端口：22，用户名：root。

20. 用户名密码

用户名：root

密码：1234567

输入完成后点击确定登陆。

登陆成功后显示装置信息

通过SSH2登陆配置网口参数方法有两种，使用“nmtui”界面和修改网络配置文件。

21. 修改网络配置文件

网络配置文件对应目录/etc/sysconfig/network-scripts。

 列出网卡配置文件

 如图可以通过vi进入配置查看，根据需求修改参数。

 设置完成后，保存改配置文件，重启网络IP生效，输入命令 service network restart 。

九、 NTP同步原理

NTP协议使用UDP数据报文形式，通过在数据包中传递时间戳的方法时间NTP客户端和时间服务器的时间同步。NTP协议中的授时模式有对称授时模式、Client/Server模式和广播/组播模式等模式，常用Client/Server模式，该模式授时原理如下图所示。

该模式由客户端主动发出NTP时间服务请求，在发出请求时，在请求数据包中打上发出时间戳T1；服务器收到时间服务请求后打上接收时间戳T2；经过对数据包进行处理后，打上传输时间戳T3，并发回客户端；客户端接收到授时数据包后，记录接收时间T4；客户端得到T1，T2，T3，T4后，在假定客户端和服务器间传输数据的时延是相等的前提下，进行如下计算：

网络时延为Tdelay=（T4-T2）+(T3-T1）；

客户端计算机时间偏差为Toffset = （（T3-T1）-(T4-T2) )/2

客户端进行时间设置时使用NTP协议或SNTP协议：

SNTP协议通过计算获得Tdelay和Toffset后，直接将客户端计算机时间修正为计算机当前时间T+Toffset。 NTP协议通过计算获得Tdelay和Toffset后，对计算结果进行统计，经过多次采样后，对时间源（NTP服务器）进行分析比较，选择时间稳定度高的作为可信时间源，经过滤波处理，消除网络引起的时间波动，当客户计算机时间大于128毫秒时，采用设置当前时间T+ 平均offset进行step对时。在小于128毫秒时，以服务器时间为基准，对客户计算机的时间晶体振荡器进行测量，得出和服务器间的频率偏差，使用操作系统提供的时钟控制电路，对时间频率进行修正，保持和服务器同步。系统时间不允许跳变的系统，也可采用slew模式进行同步，即每秒钟调节0.5毫秒，及满足应用的不间断运行，又满足时间同步要求。

十、 应用方案

NTP时间网络系统一般包括时间参考源、一级时间服务器、二级时间服务器、需要时间统一的服务器、计算机终端和网络设备，NTP时间服务器和各种需要时间同步的计算机和网络终端设备通过以太网互连，使用TCP/IP协议通信，通过NTP或SNTP协议实现时间同步。NTP时间网络的授时精度在局域网一般1毫秒至10毫秒；在广域网一般为10毫秒至50毫秒。

NTP时间服务器以接收到的GPS/北斗信息（串口+1PPS）为时间源，通过NTP/SNTP协议同步网络中的所有计算机、服务器、路由器、交换机、DVR等设备，实现网络授时。只需做一下设置即可，将NTP时间服务器的RJ45口接到交换机上，分配一个IP地址，则此IP地址就作为网内的标准时间服务器地址。客户端PC机可使用操作系统自带NTP服务，也可使用我公司提供的客户端软件，运行软件也可实现同步。

1. 一级时间服务器

一级时间服务器通过接收机从GPS、北斗卫星或CDMA基站获取标准时间，校准服务器系统时间后，为网络中的其他计算机和网络设备提供授时服务的计算机称为一级时间服务器。一级时间服务器可选配时间保持部件，使其具有时间保持功能，时间保持单元晶体振荡器选用OCXO，守时精度优于6μS/24小时，在加装铷原子钟情况下，守时精度优于1μS/24小时，在系统初始阶段，运用驯服技术并使用GPS或北斗时间系统对晶振和原子钟进行驯服后，保持精度可进一步提高。

一级对时方案图

22. 二级时间服务器

和一级时间服务器保持时间同步，校准本机时间后，为网络中的其他计算机和网络设备提供授时服务的时间服务器称为二级时间服务器。二级时间服务器一般具有时间保持功能。

二级时间服务器在以下情况下，需要架设：

1）网络中的设备过多，超过一级时间服务器的授时容量时；为网内设备提供时间同步服务时，就需要架设多台一级和二级时间服务器，来分担来自网内所有设备的时间同步请求。

2）网络中的一组设备相对独立，为保障由于各种原因导致和一级时间服务器间的网络断开后，系统时间统一，不间断运行。如银行分总行和各个支行，总行架设一级时间服务器，支行架设二级时间服务器，支行的服务器和网络设备和其支行内的二级时间服务器同步。在支行和总行间网络连通时，支行二级时间服务器和总行一级时间服务器保持时间同步；在支行和总行间发生网络断开情况下，支行二级时间服务器使用自身的时间保持功能来保持时间的精度，来满足支行的时间同步需求。

二级对时方案图

23. 双机互备

全网配置一套时间同步系统，由两台YT801 NTP时间服务器、交换机、网络和客户端组成。两台NTP时间服务器放置在机房交换机机柜中，以NTP/SNTP 协议方式向全网的客户端授时。两台NTP时间服务器互联以冗余热备模式工作，提高了系统的可靠性。系统结构图如下：

两台服务器冗余同步图

两台NTP时间服务器互为热备，NTP时间服务器1作为主时间服务器， NTP时间服务器2作为备用时间服务器。当主时间服务器的信号接收发生故障时，自动切换至备用时间服务器接收到的时间基准信号，从而保证系统的可靠性。当主时间服务器的信号接收恢复正常后，该NTP时间服务器自动切换回正常工作状态。

YT801 NTP时间服务器都接收不到基准信号时，切换到内部守时，仍能保证输出较高精度的时间信息；当外部时间基准信号接收恢复时，自动切换回接收外部时间基准信号的工作状态。

两台YT801 NTP时间服务器的RJ45口分别接到交换机上，各分配一个IP地址，如NTP时间服务器1的IP地址为IP1, NTP时间服务器2的IP地址为IP2,则两个IP地址就作为网内标准时间服务器的主备地址。客户端PC机可使用操作系统自带NTP服务，也可使用我公司提供的客户端软件。本软件可输入两台网络时间服务器的IP地址， IP1地址作为主地址，IP2地址作为备用地址，当客户端因某些原因无法从主地址获取时间信息时，则自动从备用地址获取时间信息。

注：装置上电后，在外部时间源同步之前，不输出串口、B码、网络对时信息。

十一、 装置清单