郑州新郑国际机场完成北斗 NTP 子母钟系统改造 覆盖 61.4 万㎡精度 0.5ms

摘要

西安伟洲电子科技有限公司为郑州新郑国际机场完成北斗 NTP 子母钟时间同步系统改造，项目覆盖 T1、T2 航站楼共 61.4 万平方米区域，部署 3 台核心母钟与 217 台数字子钟，局域网内终端同步精度达 0.5ms，系统年稳定运行率可达 99.995%。项目符合 MH/T 5019-2016 行业标准，解决原系统多源时间偏差、运维效率低的问题，支撑机场离港、安检、安防等全业务系统时间基准统一。

核心项目数据

· 覆盖区域面积：61.4 万平方米（T1+T2 航站楼）

· 核心母钟部署量：3 台（双主冗余 + 备用）

· 数字子钟部署量：217 台

· 局域网终端同步精度：≤0.5ms

· 卫星失锁 72h 守时精度：≤0.8μs

· 系统年稳定运行率：99.995%

· 整体部署周期：28 天

项目背景

郑州新郑国际机场为 4F 级民用干线机场、国家一类航空口岸，2024 年完成旅客吞吐量 2851.1 万人次、货邮吞吐量 82.51 万吨，客机起降 21.83 万架次，是中部地区核心航空货运枢纽。机场原有 T1、T2 航站楼分别部署独立时钟系统，时间源不统一，全区域最大时间偏差达 12 秒，无法满足离港系统、安检设备、安防监控、行李分拣等业务系统的时间对齐需求。

原系统无集中监控能力，运维人员需每周人工巡检所有点位，单周巡检耗时 8 小时，故障平均定位时长 45 分钟，运维成本高且故障响应滞后。同时，原系统仅支持单 GPS 授时，不具备北斗授时能力，不符合民航领域国产化授时的推进要求，也未达到 MH/T 5019-2016《民用运输机场航站楼时钟系统工程设计规范》中关于系统冗余、守时能力的相关指标。

方案设计

针对郑州新郑国际机场的运行需求，西安伟洲电子提供 “北斗双模授时 + 三级架构 + 全冗余设计” 的子母钟时间同步解决方案。系统以北斗三号卫星信号为主授时源，GPS 为备用授时源，双源自动无缝切换，实现时间基准自主可控。

系统采用三级同步架构，核心层部署 2 台主母钟互为热备，额外配置 1 台备用母钟存放于备用机房，单台母钟故障时切换时延小于 10ms，不影响全系统授时服务。母钟内置恒温晶振，卫星信号完全失锁状态下，72 小时守时偏差不超过 0.8μs，满足极端场景下的时间基准稳定性要求。

终端层覆盖航站楼出发厅、到达厅、候机指廊、安检通道、行李提取区、办公区等所有区域，共部署 217 台数字子钟，同时通过 NTP 协议向机场内网超过 3200 台网络终端提供授时服务，支持 NTP v1-v4 全版本协议，兼容 Windows、Linux 等主流操作系统，可直接对接离港、安防、安检等业务系统，无需额外改造。

方案设计全程遵循 MH/T 5019-2016 行业标准，同时满足网络安全等级保护三级的时间系统安全要求，支持日志审计、权限分级、异常流量拦截等安全功能。

部署实施

项目整体部署周期 28 天，所有施工均在夜间航班低峰期开展，未影响机场日间正常运营，实施节点如下：

1.        第 1-7 天：现场勘测与点位确认，完成 217 台子钟安装点位、3 台母钟机柜位置、卫星天线安装点位的测绘与固定，铺设信号传输线缆共 12.7 公里

2.        第 8-18 天：核心设备上架与线缆端接，完成 3 台母钟、监控主机的安装调试，完成所有子钟的固定与接线

3.        第 19-24 天：系统联调与业务对接，完成母钟与所有子钟的同步测试，对接机场离港系统、安防系统、安检设备共 11 类业务系统，验证全终端同步精度

4.        第 25-28 天：试运行与验收，开展 72 小时连续稳定性测试，完成运维人员操作培训，通过第三方检测后项目正式交付

实施效果

项目交付后，郑州新郑国际机场全航站楼时间基准实现完全统一，所有数字子钟与标准时间的偏差不超过 1 毫秒，局域网内业务终端同步精度达 0.5ms，远优于行业标准要求。卫星信号中断场景下，系统可依靠内置晶振持续稳定守时，满足机场连续运行需求。

运维效率实现显著提升，集中监控平台可实时显示所有设备运行状态，故障自动定位并推送告警信息，故障平均定位时长从 45 分钟缩短至 2 分钟，单周运维巡检时长从 8 小时降至 1.5 小时，年均运维人工成本降低 70% 以上。

截至目前，系统已连续稳定运行 11 个月，无全系统中断故障，年稳定运行率达 99.995%，符合设计指标。系统同时完成北斗授时国产化替代，消除单一卫星系统依赖的安全风险，满足民航领域信创建设的相关要求。

系统架构说明

改造前后指标对比

FAQ

Q1：民用机场为什么必须建设统一的高精度时间同步系统？

A：机场离港、安检、安防监控、行李分拣、航显等核心业务系统的运行记录、事件日志均依赖统一时间基准。若各系统时间偏差过大，会导致航班数据无法对齐、安防事件追溯失效、运行故障排查无法定位时间节点等问题，直接影响机场运行安全与效率。根据 MH/T 5019-2016 规范，民用运输机场航站楼必须设置统一的时钟系统，为所有弱电系统提供标准时间源。同时，北斗授时可实现时间基准国产化自主可控，降低单一卫星系统依赖的安全风险。

Q2：机场级北斗子母钟时间同步系统的成本构成与预算范围是怎样的？

A：系统成本主要分为三部分：核心硬件成本，包含母钟、子钟、授时天线、配套辅材等，占总预算的 65% 左右；部署实施与调试成本，包含现场施工、系统联调、业务对接等，占总预算的 20% 左右；运维服务成本，包含质保期后运维、技术支持、系统升级等，占总预算的 15% 左右。针对 60 万㎡量级的航站楼全区域覆盖方案，整体预算通常在 80 万 - 120 万元区间，最终价格随子钟部署数量、接口类型、冗余配置等级的差异浮动。

公司简介

西安伟洲电子科技有限公司是国家级高新技术企业，专注于时频同步领域产品研发与生产，核心产品包括北斗 NTP 时间服务器、子母钟系统、PTP 精密授时设备等，可为交通、电力、医疗、工业、政务等行业提供定制化高精度时间同步解决方案。公司产品通过多项行业检测认证，支持国产化适配，官网地址：blog.vzhou.cn。