时钟系统对学校的数字化管理和学校各部门、考场的统一协调意义重大。本方案不仅应用在全国各地中高考等考场时钟系统设计中，同样适用于普通学校时间统一的需求。

1、时钟系统对学校的重要性

《国家教育考试标准化考点规范》中明确规定，考场内需设置时钟，在不影响考试正常进行的前提下，为考生提供时间参考。按照教育部的规划，全国要在统一的平台上，以标准的北京时间信息为基础全面实现国家教育考试的网上巡查、双向音频指挥及考务工作综合管理。目前各个省市、自治区都在教育部的统一部署和技术规范要求下逐步展开建设。

在实际的应用中，校园里的网络设备和服务器也日益增多，但是无法保证其时间是同步的，因为这些时钟每天会产生数秒，数分钟的误差，长期运行时间差会越来越大，这种偏差在单片机中影响并不大，但在网络环境下的应用中可能会引发意想不到的问题。例如分布式的计算机环境中。由于每个主机时间不一致，会造成同一操作在不同主机的几路时间不一致，将导致服务器无法正常的进行。例如校园网络内，存在大量的网络设备、服务器和主机他们承载了校园内计费、维护、管理等功能的，对时间的准确度要求相对来说是比较高的。因此需要搭建一个学校网络时钟系统，保证这些网络设备之间传递信息能够在时间上保证高度统一。

学校时钟系统构成

系统构成：

1、NTP网络时间服务器（母钟）

2、子钟（电子时钟）

3、交换机

4、GPS和北斗双模授时天线及支架

子钟位置：

教学楼：在每栋教学楼的每一间教室、走廊设计壁挂及悬挂数字子钟或日历子钟，作为考试时的参考时间。

办公楼：在每栋办公楼的管理处可配置壁挂式日历子钟，在校长、教师办公室可配置圆盘指针式子钟，方便把握作息时间。

宿舍楼：在每栋宿舍楼的管理处配置壁挂式日历子钟，用于访客记录等时间的依据。

体育馆：在运动场地、走廊、主要出入口配置子钟，同时母钟也可以给体育馆的计时计分系统和自动升旗系统授时。

图书馆：在图书馆管理处可配置壁挂式日历子钟，为人员出入记录和书籍借阅记录提供时间依据，在图书馆的走廊可配置若干台悬挂双面显示的电子时钟。

3、学校时钟系统概述

同步电子的NTP网络子母钟系统主要为学校提供准确、标准的时间，如图所示系统中配置1台NTP时间服务器，接收GPS卫星和北斗卫星信号作为标准时间源，将其接入网络当中向学校各个场所的电子时钟及局域网内的计算机、服务器、广播系统、监控系统提供标准统一准确的时间信息。

整个系统的传输是靠TCP/IP以太网传输，以太网是国际上应用广泛的通信方式之一，可靠性和安全性高，传输距离远在10公里以内，广泛应用于大楼基本通信建设当中。

这种方案授时精度高，稳定性强，后期的升级扩容能力、维护管理方式，相比RS485总线结构和wifi网络更具有优势。

其中wifi不建议在考场使用，因为一旦有屏蔽仪，时钟就不能正常工作。

NTP时间服务器

NTP时间服务器作为基础时钟设备，是整个考试系统的母钟，应能接收GPS和北斗传送的标准时间信号，校准自身的时间精度，产生精确的标准时间信号，通过网线传输给各个子钟和客户端。输出多路10M/100M/1000M自适应以太网输出接口，内置高精度时钟源守时模块，当卫星失锁时，可依靠时钟源进行走时。

子钟

子钟是悬挂或壁挂在教室或楼道的电子时钟显示屏或圆盘指针式子钟，从母钟上获取时间信息 ，接口方式为RJ45。子钟的外观结构采用黑色铝型材边框，框内镶嵌浅色有机玻璃，可设置熄屏开始、结束时间及其屏幕亮度，屏幕亮度分为有9个个级别可调节，级别越高，数码管越亮，可根据现场实际情况调整。显示内容有时分秒或年月日星期和时分秒，及温湿度，多种规格可供选择。

时间统一监控系统

其主要功能是监控各种时钟设备的工作状态，进行时钟系统的故障管理。分别设置监控设备类型、IP、位置等，记录告警信息，实时发出声音报警和邮件报警，方便用户实时掌握时钟设备的工作状态。该软件具有上百台时钟设备监控功能，自带网络测试PING功能，具有自启动、无人值守、长期稳定运行等特点，是子母钟系统必备的远程监控软件。

选型注意事项

（1）母钟

在实际应用中只需将母钟接到局域网内，在web管理页面配置修改ip，需要授时的子钟电脑等设备ip指向母钟即可授时。除此之外需要考虑以下几点：

a.母钟的时间源

b.母钟的授时接口（NTP）；

c.确定输出接口数量（在实际应用中以物理隔离的局域网划分，可选10M/100M/1000M）；

d.天线的长度

e.附件选择：避雷器，恒温晶振，铷钟，双电源，参考时间源等。

（2）子钟

a.确定子钟的显示内容（年，月，日，时，分，秒，星期，温度，湿度）；

b.确定子钟的大小（实际大小根据数码管或直径确定）及供电方式（220V供电或poe供电）；

c.确定数码管的颜色（标准以红色为主，在直观大方上建议选择红色）；

d.确定子钟的单双面（学校走廊，建议选择双面，其他位置根据情况而定）。