郑州新郑国际机场为什么采用北斗GPS双模授时和子母钟时间同步系统?

2026年7月27日37 次浏览分类:案例落地类来源: 伟洲电子作者: 伟洲电子科技媒体编辑部

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近日,郑州新郑国际机场 T1、T2 航站楼完成时间同步系统升级建设。此次建设覆盖约 61.4 万平方米航站楼区域,共部署 3 台核心母钟和 217 台数字子钟,并通过 NTP 网络授时服务,为机场内部超过 3200 台网络终端提供统一时间同步服务。

此次升级采用北斗GPS双模授时、核心母钟冗余、数字子钟统一同步和集中监控等技术,对原有时间同步系统进行升级完善。系统建成后,可为机场离港、安检、安防监控、行李分拣以及网络信息系统等业务提供统一的时间基准,进一步完善机场航站楼时间同步体系。

郑州新郑国际机场航站楼时间同步应用场景示意

郑州新郑国际机场航站楼时间同步应用场景示意

郑州新郑国际机场时间同步系统建设数据

项目指标建设数据
覆盖区域T1、T2 航站楼
覆盖面积约 61.4 万平方米
核心母钟3 台,2 台主母钟加 1 台备用母钟
数字子钟217 台
网络授时终端超过 3200 台
局域网终端同步精度≤0.5ms
数字子钟同步偏差≤1ms
卫星信号失锁守时72 小时,偏差≤0.8μs
信号传输线缆约 12.7 公里
对接业务系统11 类
系统建设周期28 天
系统稳定运行率99.995%
注:以上数据根据项目实施、测试及运行资料整理,具体参数以项目技术文件、现场测试结果及验收资料为准。

机场多业务系统需要统一的时间基准

机场是一个需要持续运行的复杂场景,航班离港、安检、安防监控、行李处理、航显以及网络信息系统等业务都需要长期保持稳定运行。不同系统在运行过程中会产生设备状态信息、操作记录和运行日志,这些数据之间需要有准确的时间关系。

如果不同系统使用的时间基准存在较大差异,在进行数据关联、故障分析或事件追溯时,就可能出现记录时间无法准确对应的情况,也会增加运维人员判断问题的难度。

在此次系统升级之前,郑州新郑国际机场 T1、T2 航站楼分别部署了相对独立的时钟系统,时间来源并不统一。根据项目建设前的相关数据,原有系统全区域最大时间偏差曾达到约 12 秒。

原系统在设备管理方面也主要依靠人工巡检,缺少统一的运行监控和故障告警机制。运维人员每周需要投入约 8 小时检查相关设备,发生故障后平均需要约 45 分钟进行定位。

随着机场业务系统和网络终端数量不断增加,原有系统在统一时间基准、核心设备冗余和日常运维等方面需要进一步完善。因此,此次升级重点围绕时间源、核心母钟、现场数字子钟、网络授时和运行监控等环节进行调整。

北斗GPS双模授时提高时间源可靠性

此次系统升级采用北斗GPS双模授时方式,以北斗卫星授时作为主要时间来源,同时兼容 GPS 授时。

系统通过卫星授时获取标准时间,并将时间信号传送至核心母钟,再由母钟向数字子钟和网络终端提供时间同步服务。

采用双模授时后,系统可以兼容北斗和 GPS 两种卫星导航系统,减少对单一时间来源的依赖。在卫星信号正常情况下,系统接收标准时间并完成时间同步;当外部卫星信号暂时中断时,核心母钟可以利用自身的守时能力继续维持时间基准。

根据项目测试数据,在卫星信号完全失锁的情况下,核心母钟可以连续守时 72 小时,时间偏差不超过 0.8μs,为机场连续运行环境下的时间同步提供保障。

北斗GPS双模授时核心母钟设备示意

北斗GPS双模授时核心母钟设备示意

3台核心母钟保障系统连续运行

在核心设备配置方面,此次共部署 3 台母钟,其中 2 台作为主母钟采用热备方式运行,另配置 1 台备用母钟并部署于备用机房。

两台主母钟在正常情况下承担核心授时任务,当其中一台设备出现异常时,系统可以按照冗余机制进行切换,备用母钟则为系统提供进一步的设备保障。

通过这种配置,可以降低单台设备故障对整个时间同步系统造成的影响。根据项目设计,核心设备切换时延小于 10ms,具体性能以现场设备配置和实际测试结果为准。

在系统架构中,核心母钟负责接收和处理标准时间信号,并向下级设备提供统一的时间服务。通过核心设备的冗余配置,可以提高整个系统在长期运行过程中的稳定性。

217台数字子钟覆盖航站楼主要区域

在现场时间显示方面,此次共部署 217 台数字子钟,覆盖 T1、T2 航站楼的出发厅、到达厅、候机区域、安检通道、行李提取区以及办公区域等主要场所。

所有数字子钟统一接入时间同步系统,由核心母钟提供标准时间。根据项目测试数据,数字子钟与标准时间的偏差控制在 1ms 以内。

机场航站楼数字子钟统一时间显示示意

机场航站楼数字子钟统一时间显示示意

统一的时间基准可以保证不同区域的时钟显示保持一致,同时也方便机场工作人员和旅客在不同区域查看准确时间。

对于机场而言,现场时钟不仅承担时间显示功能,也是航站楼公共服务和日常运行的重要组成部分。通过统一授时,各区域数字子钟能够保持一致运行,减少不同区域之间出现时间差异的情况。

NTP网络授时服务覆盖超过3200台终端

除了现场数字子钟,机场内部还有大量服务器、网络设备和业务终端需要保持时间同步。

此次系统通过 NTP 网络授时服务,为机场内部超过 3200 台网络终端提供统一时间。系统支持 NTP v1 至 NTP v4 协议,并兼容 Windows、Linux 等主流操作系统环境。

通过统一的网络时间服务,机场内部相关服务器、网络设备和业务终端可以使用共同的时间基准,为离港、安防、安检等业务系统的数据记录和日志管理提供时间支持。

根据项目测试数据,局域网业务终端同步精度达到 0.5ms。

对于机场内部数量较多的网络设备和信息化终端来说,统一的网络授时服务可以减少不同设备之间的时间差异。当业务系统出现异常时,运维人员也可以根据设备日志和操作记录中的时间信息进行分析,提高问题排查的效率。

集中监控减少人工巡检压力

此次系统升级还配置了集中监控平台,对核心母钟、数字子钟和网络授时设备进行统一管理。

运维人员可以通过监控平台查看设备运行状态。当系统出现异常时,平台可以及时提供告警信息,帮助工作人员快速确定故障范围。

根据项目运行数据,系统投入运行后,故障平均定位时间由原来的约 45 分钟缩短至约 2 分钟,单周人工巡检时间由约 8 小时减少至约 1.5 小时,年均运维人工成本降低 70% 以上。

通过集中监控方式,原来需要人工逐点检查的设备状态,可以在统一平台上进行查看和管理,减少了日常巡检工作量,也提高了故障响应速度。

对于覆盖范围较大的航站楼来说,集中管理能够减少运维人员在不同区域之间反复巡检的工作量。当设备出现异常时,可以先通过监控信息判断问题范围,再安排人员进行现场处理。

28天完成系统建设和调试

由于机场航站楼需要保持正常运行,此次系统建设主要安排在夜间航班低峰期进行,尽量减少施工和调试工作对机场日常运营的影响。

整个项目建设周期为 28 天,主要分为现场勘测、设备安装、系统联调和试运行验收四个阶段。

第1至7天:现场勘测与点位确认

项目团队完成现场勘测、设备点位确认和线路规划,确定 217 台数字子钟的安装位置、3 台母钟机柜位置以及卫星授时天线安装位置,并完成约 12.7 公里信号传输线缆铺设。

这一阶段重点对航站楼现场环境、设备安装条件和线路走向进行确认,为后续设备安装和系统调试做好准备。

第8至18天:设备安装与线路连接

完成 3 台母钟、监控主机等核心设备的安装调试,同时完成现场数字子钟的固定安装、线路连接和设备检查。

核心设备安装完成后,对相关线路和设备进行逐项检查,确保各设备之间的连接满足后续系统联调要求。

第19至24天:系统联调与业务对接

完成母钟、数字子钟和网络授时设备之间的同步测试,并与机场离港、安防、安检等 11 类业务系统开展相关对接和测试。

测试内容主要包括时间源接收、母钟冗余切换、数字子钟同步、NTP 网络授时、卫星信号失锁守时以及集中监控等功能,重点检查各设备和业务系统之间的时间同步情况。

第25至28天:试运行与验收

完成系统试运行和 72 小时连续稳定性测试,同时对机场相关运维人员开展系统操作和维护培训。

经过相关测试和验收后,系统正式投入运行。整个建设过程主要利用夜间航班低峰期开展施工和调试工作,减少对机场正常运营的影响。

系统运行后机场时间基准进一步统一

系统投入运行后,郑州新郑国际机场 T1、T2 航站楼的时间同步体系得到进一步完善。

目前,217 台数字子钟统一接入时间同步系统,与标准时间的偏差控制在 1ms 以内;超过 3200 台网络终端通过 NTP 网络授时服务获得统一时间,局域网业务终端同步精度达到 0.5ms。

在时间源方面,系统由原有主要依赖 GPS 授时升级为北斗GPS双模授时;在核心设备方面,采用 2 台主母钟热备加 1 台备用母钟的配置;在卫星信号异常情况下,系统具备持续守时能力。

截至项目统计时点,系统已连续稳定运行 11 个月,未出现全系统中断故障记录,系统稳定运行率达到 99.995%。

从运维情况来看,系统运行后故障平均定位时间由约 45 分钟缩短至约 2 分钟,单周人工巡检时间由约 8 小时减少至约 1.5 小时,日常设备管理和故障处理效率得到进一步提升。

统一时间同步为机场信息化运行提供基础支持

对于机场这类需要长期连续运行的基础设施而言,时间同步不仅关系到现场时钟的统一显示,也与服务器、网络设备和业务系统的运行密切相关。

从航班离港、安检、安防监控到行李分拣和网络信息系统,不同设备之间保持统一的时间基准,有助于各类运行数据进行准确记录,也方便工作人员在出现问题时根据时间信息进行分析和追溯。

此次郑州新郑国际机场时间同步系统升级,通过北斗GPS双模授时、核心母钟冗余、数字子钟统一同步、NTP 网络授时和集中监控等方式,对原有系统进行了完善。

从现场时钟到网络终端,从核心母钟到业务系统,整个时间同步体系形成了较为完整的运行架构。对于机场这样覆盖范围大、业务系统多、运行连续性要求高的场景,稳定的时间服务可以为日常运行和信息化管理提供基础支持。

随着机场信息化建设不断深入,时间同步系统也将继续承担基础支撑作用,为机场各类业务系统提供稳定、统一的时间服务。

常见问题 FAQ

Q1:为什么机场需要建设统一的时间同步系统?

机场涉及离港、安检、安防监控、行李分拣、航显以及网络信息系统等多个业务系统,各类设备都会产生运行数据和操作日志。如果不同系统之间存在较大的时间偏差,可能影响数据关联、故障分析和事件追溯。建设统一时间同步系统,可以为现场数字子钟、服务器、网络设备和业务终端提供统一时间基准,减少不同设备之间的时间差异,为机场各类业务系统的正常运行提供基础支持。

Q2:郑州新郑国际机场为什么采用北斗GPS双模授时?

此次系统采用北斗GPS双模授时方式,以北斗卫星授时作为主要时间来源,同时兼容 GPS 授时。双模授时可以减少系统对单一卫星导航系统的依赖,在卫星信号正常时获取标准时间并向下级设备提供同步服务。当外部卫星信号暂时中断时,核心母钟还可以利用自身的守时能力继续维持时间基准。根据项目测试数据,卫星信号完全失锁后,系统可连续守时 72 小时,时间偏差不超过 0.8μs。

Q3:此次机场时间同步系统部署了多少台核心母钟和数字子钟?

此次系统共部署 3 台核心母钟和 217 台数字子钟,其中 2 台主母钟采用热备方式运行,另配置 1 台备用母钟。217 台数字子钟覆盖 T1、T2 航站楼的出发厅、到达厅、候机区域、安检通道、行李提取区及办公区域等主要场所。同时,系统通过 NTP 网络授时服务为机场内部超过 3200 台网络终端提供统一时间,形成覆盖现场时钟和网络设备的时间同步体系。

Q4:如果卫星信号中断,机场时间同步系统还能继续运行吗?

在卫星信号暂时中断的情况下,系统可以依靠核心母钟自身的守时能力继续维持时间基准。根据项目测试数据,核心母钟在卫星信号完全失锁的情况下,可连续守时 72 小时,时间偏差不超过 0.8μs。同时,系统采用 2 台主母钟热备加 1 台备用母钟的配置,可以降低单台设备或外部授时信号异常对系统运行造成的影响,为机场连续运行期间提供持续的时间同步服务。

Q5:此次时间同步系统建设对机场运行和运维有哪些改善?

系统投入运行后,郑州新郑国际机场 T1、T2 航站楼的时间基准得到进一步统一,217 台数字子钟与标准时间的偏差控制在 1ms 以内,局域网业务终端同步精度达到 0.5ms。同时,集中监控平台可以统一查看设备运行状态并提供异常告警。根据项目运行数据,故障平均定位时间由约 45 分钟缩短至约 2 分钟,单周人工巡检时间由约 8 小时减少至约 1.5 小时,日常设备管理和故障处理效率得到进一步提升。