北京醫院弱電工程之數字子母鐘系統規劃設計-凱源恒瑞潤北京監控安裝工程公司

發布日期：2023-09-30 / 點擊次數：893

北京醫院弱電工程之數字子母鐘系統規劃設計-凱源恒瑞潤北京監控安裝工程公司

醫療子母鐘系統  

1系統概述  

子母鐘系統，是由一套核心母鐘和一群子鐘及相關通信鏈路組成。子鐘的外觀結構形式多種多樣，可以是指針式的，也可以是數字式的。但不管何種式樣的子鐘，其日常運行顯示時間必定以母鐘發布的時間信息為準；而母鐘為了確保其自身時間信息的精準度，一般都以接收GPS或北斗時間信息來不斷消除其自身的累積計時誤差，從而使整個系統達到大集群、廣區域的所有終端設備時間顯示的高度統一、高度精準。

2需求分析  

隨著數字化醫院的不斷建設，各種醫療設備管理、醫院的業務流程管理都對時間的準確性都提出了非常高要求，本次某市第二人民醫院智能化工程子母鐘系統的建立，除要對整個院區內部提供統一的標準時間信號功能外，還具有向整院區智能化管理的其它弱電系統提供同步時間信號的功能。保證整個院區內所有的智能化系統設備時間統一和對外顯示時間完全一致。

3設計方案  

某市第二人民醫院智能化工程子母鐘系統采用中心母鐘與直帶子鐘、中心母鐘與二級母鐘子區域二級組網方式, 系統采用分布式二級星型結構，在一層數據中心設置中心母鐘，通過6類UTP4電纜將中心母鐘的校時信號送到各子鐘。子鐘的電源就近取電，子鐘電源為交流220V±15%，中心母鐘電源由計算機網絡中心集中提供220V±15%UPS電源。時鐘系統通信線全部采用6類UTP線纜（4×2）；電源線采用RVV3×1.5mm2

子母鐘系統主要由中心母鐘、時鐘管理系統、單面數字式子鐘、雙面數字式子鐘、嵌入式日歷子鐘、傳輸通道等部分組成。

13.3.1中心母鐘

中心母鐘主要功能是作為基礎主時鐘系統，自動接收主備GPS提供的標準時間信號，將自身的時間精度校準，通過傳輸系統將精確時間信號發送各區域內子鐘和其他需要標準時間信號弱電系統的設備，并且通過控制管理計算機終端對時鐘系統的主要設備及主要模塊進行點對點監控。中心母鐘定時（每秒）向子鐘以及其他通信子系統發送標準時間信號。

正常工作狀態下，中心母鐘接收GPS標準時間信號作為時鐘系統的時鐘源。

中心母鐘由主、備兩個母鐘組成，兩個母鐘可以互相切換，當中心主母鐘出現故障立即自動切換到備母鐘，備母鐘全面代替主母鐘工作。主母鐘恢復正常，備母鐘立即切換到主母鐘，從而確保系統的安全不間斷運行。

中心母鐘產生精確的標準同步時間碼，提供給各區子鐘接口箱。

中心母鐘通過時間碼輸出接口，能夠給各相關系統提供時間同步信號，接口標準為RS－422。

13.3.2終端子鐘

結合實際使用需求，相應配置雙面數字鐘、單面指針鐘及倒計時鐘

13.3.3傳輸通道

母鐘到子鐘之間的傳輸通道為六類雙絞線。接口標準為RS-422。

13.3.4計算機監控維護終端

中心級的時鐘監測系統為一臺高性能的計算機加監控軟件（包括打印機），通過數據傳輸通道，實時監測全線時鐘系統的運行狀態。發現故障立即自動撥傳呼通知維管人員，并發出聲光報警信息。

在值班室內設本監測系統的聲光告警指示器，對本系統的任何故障告警作同步傳輸，提供給值班室的工作人員。

在時鐘監控主機上可以查看本系統任何一個子鐘的運行狀況。

在時鐘監控主機上可以對本系統中任何一個子鐘進行必要的操作（校對、停止、復位、追時、倒計時時間的設置等）。

當子系統出現故障時，可準確記錄故障時間和故障部位，并將其打印出來，還能控制各種報警裝置。

在時鐘監控主機上，能方便查看維護指南，在線幫助。

13.3.5系統的防雷接地措施及說明

針對安徽夏季雷雨多的氣候特點，我司對某市第二人民醫院智能化工程子母鐘系統采取以下系列防雷措施：

GPS天線接收頭處于室外，其本身廠家生產時已在其電路中采取了隔離措施以防雷。

時鐘系統設備包括中心母鐘、及所有子鐘的電源均采用壓敏電阻，起到抗浪涌的作用。

電纜布線的過壓保護采用氣體放電管保護器。電纜布線的過流保護采用能夠自恢復的保護器。

時鐘系統的傳輸接口芯片均采用抗雷擊芯片。

時鐘系統安全保護的接地電阻不大于1歐姆。

某市第二人民醫院智能化工程子母鐘系統所有設備需可靠接地，確保用電安全，接地電阻小于1歐姆。所有的子設備、采用金屬機殼，與電源接地線可靠連接以接地，中心母鐘和二級母鐘除了各模塊外殼通過電源線的地線接地外，還采用機柜外殼通過12平方毫米的扁銅帶與主機房的接地端子牢靠連接，以達到消除靜電的目的。具體接地如下：

工作接地：母鐘設備和子鐘設備的工作基準地浮空，采用多點接地。

安全接地：母鐘設備的地線接至機柜的地線端子上，引至機房等電位端子箱后引至建筑物綜合接地體，接地電阻小于1歐姆。子鐘采用外殼保護接地引至等電位端子箱。

電磁兼容接地：母鐘設備將信號電纜線的屏蔽層、電源地線接入大地，來起到抑制變化電場的干擾。接地點選在信號源側。

子鐘電源電纜線地線接大地；信號電纜線的地線與系統地相連

13.3.6 GPS天線的抗風和抗冰雹沖擊及防雨水設計

由于GPS天線體積很小，直徑只有40×40×15mm，因此受風面積很小，只要吸附牢固可靠的安裝支架（金屬）上完全可以經受24－40m/s的瞬時最大風速的襲擊；GPS天線的外客采用的全密封的玻璃鋼外殼能承受最大直徑為20mm的冰雹打擊以及雨水的長時間沖刷；另外對于環境溫度的劇烈變化、陽光的烤曬、酸雨的侵蝕等環境因素在設計上也采取了周密的防護措施，可以確保在室外環境下使用壽命不少于30年。

13.3.7 系統設備供電

在某市第二人民醫院智能化工程數據中心的GPS 接收單元、中心母鐘維護終端需要提供UPS交流220V±20%，50Hz±10Hz電源 。在各地子鐘提供交流220V±20%，50Hz±10%Hz電源，本次設計就地取電。