視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指綜合應(yīng)用視音頻監(jiān)控、通信、計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)監(jiān)視設(shè)防區(qū)域,并實時顯示、記錄現(xiàn)場圖像的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。但視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)顯示時間不正確的問題,使系統(tǒng)提供的數(shù)字證據(jù)大打折扣,甚至不具備法律效力而無法使用,衛(wèi)星同步時鐘給出有效的解決方案。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化不斷演進(jìn),在智能交通系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、工廠生產(chǎn)安全、企事業(yè)單位的運營等領(lǐng)域扮演著越來
越重要的作用。在突發(fā)事件發(fā)生時,視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以及時地將疊加有時間、地點等信息內(nèi)容的現(xiàn)場情況記錄下來,為后期工作人員或人員分析調(diào)查提供有力的證據(jù)。

如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)連接,那就不用擔(dān)心時間出錯,因為互聯(lián)網(wǎng)上有很多免費的站點提供NTP網(wǎng)絡(luò)授時服務(wù),可以將監(jiān)控系統(tǒng)的時間校準(zhǔn)到毫秒量級。只需要在視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置界面,通過填寫免費站點的地址后接入Internet就可以校準(zhǔn)時間,時間精確度在1-50ms之間。
NTP協(xié)議能消除網(wǎng)絡(luò)傳播時延造成的影響,因此能提供比較可靠的授時服務(wù)。但是由于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)中的NTP時間服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)情況復(fù)雜,由于時延、網(wǎng)絡(luò)堵塞以及站點位置等方面的因素的影響,也有可能會出現(xiàn)校時失敗。
通常局域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是不能接入Internet的,需要
在局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)計配置一臺或多臺衛(wèi)星同步時鐘例如SYN2151型,接收GPS和北斗時間信息,輸出1-4路NTP網(wǎng)口,接入核心交換機,再在視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭或網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機的配置界面內(nèi)填入衛(wèi)星同步時鐘的ip地址即可將局域網(wǎng)內(nèi)所有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)時間進(jìn)行精準(zhǔn)統(tǒng)一。

如果是局域網(wǎng)的應(yīng)用即網(wǎng)絡(luò)攝像頭不能接入Internet或是專網(wǎng)攝像頭和網(wǎng)絡(luò)錄像機,必須先在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部架設(shè)配置NTP時鐘服務(wù)器,再把NTP時鐘服務(wù)器的地址填入到每個網(wǎng)絡(luò)攝像頭或是網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機的配置界面內(nèi),即可保證時間同步。
為了保證視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中時間同步的可靠性,可以設(shè)置多個冗余的衛(wèi)星同步時鐘。當(dāng)設(shè)備無法通過internet站點上的時鐘源進(jìn)行時間同步時,就需要通過冗余的衛(wèi)星同步時鐘進(jìn)行時間同步,基于不同時鐘源對智能視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的每臺設(shè)備進(jìn)行時間同步,在保證可靠性的前提下完成同樣能夠使得整個視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的設(shè)備都調(diào)整為統(tǒng)一的時間。
多臺設(shè)備儀器互相通信配合作業(yè)在實時測量、高速物體測控、探測等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文針對異地時鐘同步技術(shù)進(jìn)行簡單介紹。
通常參與協(xié)作的多機同步時鐘被分類為主機和從機。由于多機位置分散,無線通信成為其溝通的手段,因此每臺設(shè)備內(nèi)部均設(shè)置了獨立的時鐘源,而聯(lián)合作業(yè)輸出數(shù)據(jù)的低誤差率指標(biāo)對多機間時鐘同步性提出了更高的要求,以實現(xiàn)在數(shù)據(jù)計算過程中,時鐘誤差相對整體誤差屬于高階可忽略項。
在工程應(yīng)用中,整秒邊沿的相對差值常常需要控制在亞微秒級甚至幾十納秒以內(nèi),同時需要嚴(yán)格限制時鐘的抖動噪聲。
目前國內(nèi)外多機間時鐘同步采用的是主基站廣播,分站接收解析衛(wèi)星導(dǎo)航電文的方式,主要是通過移動通信網(wǎng)絡(luò)授時同步實現(xiàn),利用邊沿技術(shù)直接獲得時鐘脈沖邊沿同步。然而這些方法的同步精度有時達(dá)不到聯(lián)合測量或測控的要求,而高精度原子鐘無線校時價格不菲,限制了其在測繪、工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

針對上述問題,為達(dá)到更高的同步精度,同時控制成本、簡化設(shè)計,提出了一種基于衛(wèi)星授時異地時鐘同步方法。利用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的時鐘數(shù)據(jù)塊和載波信號,結(jié)合鎖相環(huán)技術(shù)輸出高精度秒脈沖,利用此脈沖邊沿的長期累積誤差極限趨近于零的特性,對高穩(wěn)定晶振累積偏差量進(jìn)行按需修正,獲得異地多機間高度同步時鐘。常用的產(chǎn)品型號推薦有SYN2401型同步時鐘和SYN2407F型從時鐘模塊,或模塊SYN2306C型。
在應(yīng)用過程中,異地多機在大部分時間內(nèi)導(dǎo)航電文的衛(wèi)星編號相同,只有在觸發(fā)邊界條件的短期內(nèi),觸發(fā)信號源會產(chǎn)生切換,造成不同接收點時鐘邊沿偏差加大,可通過點對點或廣播方式通信更改信號來源優(yōu)先級,縮短鐘差突變的時間。當(dāng)然,即便是不同星源,其鐘差通常可以被控制在幾十 ns 甚至是幾 ns 之內(nèi)。因此時鐘同步精度在大多數(shù)情況下依然可以滿足要求。
衛(wèi)星時鐘和晶振時鐘的誤差特性互補:衛(wèi)星時鐘的秒時鐘誤差服從正態(tài)分布,隨機誤差大、累積誤差小;而晶振時鐘與國際標(biāo)準(zhǔn)時間相比,每秒的時間偏移很小,且偏移量較穩(wěn)定,其隨機誤差小、累積誤差大。根據(jù)衛(wèi)星時鐘與晶振時鐘的誤差互補特性,可利用數(shù)學(xué)算法或數(shù)字電路技術(shù)將兩者的優(yōu)點相結(jié)合,進(jìn)而得到高精度同步授時時鐘。





















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