双面NTP同步时钟网络安全防护之防雷分析

深圳市立显光电有限公司---专业LED时钟厂家【立显光电】

双面NTP同步时钟总述
      时间就是金钱！在NTP同步时钟结构化设计上，时间同样也非常重要！双面电子时钟核心优势是‌加倍提升曝光效率、优化空间利用率‌，使得原本以时间显示为目的功能的NTP电子时钟，不仅能显示准确时间指导人们生产，还能优化时间、空间范围，让时间变得更宝贵。不同功能的双面LED时钟还具备各自的差异化优势，具体如下：
通用核心优势：
      覆盖范围翻倍‌：正反两面可同时展示信息，一台设备就能覆盖双向客流，受众数量和曝光量比单面时钟提升约1倍，显著提升品牌触达效果。
‌空间成本优化‌：
      无需安装两台单面设备，相比传统双单面方案节省至少50%空间，适配学校医院走廊、机场闸机、办公室等空间紧张的场景，同时降低采购、安装和运维成本。
‌灵活适配场景‌：
      两面可独立展示不同内容，比如机场前台正面放北京时间指引路人、背面放总台相关计划调度等信息，实现双向引流赋能，性价比更高。双面NTP同步时钟使用场景图：

双面NTP时钟通讯结构：
      实现NTP同步时钟系统需要局域网成员：NTP时钟服务器，NTP同步主时钟，NTP同步从时钟。
      让我们来举个例子吧。如某机场是某省的重要航空交通枢纽，是一个现代化的大型机场。机场内有电子钟194个，同时建设有离港系统、航显系统、广播系统、指挥调度系统、安检信息系统、楼宇自控系统、安防监控系统、停车场管理系统、呼叫中心系统等多个信息系统，这些系统通过接口互相连接协同工作，时间的一致性非常重要。通过建设时钟同步系统，将各系统的时钟进行统一校准，为各系统协同工作打下坚实基础。（可见同步时钟在机场的应用和双面时钟同步的必要性）配NTP时钟系统结构图：

 

NTP协议简介
      网络时间协议NTP(Network Time Protocol)的主要开发者是美国特拉华大学的MILLS David L教授设计实现的，由时间协议、ICMP时间戳消息及IP时间戳选项发展而来。NTP用于将计算机客户或服务器的时间与另一服务器同步，使用层次式时间分布模型。在配置时，NTP可以利用冗余服务器和多条网络路径来获得时间的高准确性和高可靠性。即使客户机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下,仍可提供高准确度时间。这就是NTP网络同步电子钟的由来。
实际应用中，还有确保秒级精度的简单的网络时间协议SNTP(Simple Network Time Protocol)。SNTP是NTP的一个子集,主要用于那些不需要NTP的精度以较高实现复杂性的网络时间同步客户机。SNTP协议已减少了网络延时对校对准确的影响，但没有冗余服务器和校正时钟频率误差功能。
      一般的计算机和嵌入式设备在时钟度方面没有明确的指标要求, 时钟精度只有10-4～10-5，每天可能误差达十几秒或更多，如果不及时校正，其累积时间误差不可忽视。许多工业控制过程需要NTP网络同步电子钟达成高准确度时间，如：电力系统内众多的计算机监控系统、保护装置、故障录波器等时间同步要在ms级以内。NTP协议数据格式包图：

 

 

双面NTP同步时钟安全：
      雷电或大容量电气设备的操作会在供电系统内外部产生浪涌，其对供电系统（中国低压供电系统标准：AC 50Hz，220/380V）和用电设备的影响已成为人们关注的焦点。如下图双面NTP同步时钟工作过程可知，低压供电系统的外部浪涌主要来自雷击放电，雷电由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔0.05s的时间。大多数闪电电流在10～100kA范围之间，其持续时间一般小于100ms。这样导致双面网络同步时钟供电系统的内部浪涌主要来自于供电系统中大容量设备、变频设备和非线性用电设备的使用，给时钟供电系统带来日益严重的内部浪涌问题。同步时钟供电系统的内外部浪涌即便是很窄的过电压冲击，也会造成设备的电源部分或全部电子设备损坏。双面NTP同步时钟拓扑图：

 

双面网络时钟供电系统组合浪涌保护 ：
      电源部分防护属于现代防雷技术内部防护的范畴。对引入建筑物的电力线路和建筑物内的时钟配电系统应进行过电压防护时，应根据防护的具体情况分级设置过电压保护装置，其目的是用分流（限幅）技术，即采用高吸收能量的分流设备将雷电过电压（脉冲）能量分流泄入大地，达到保护目的，所以，分流（限幅）技术中所采用防护器的品质、性能的好坏直接关系到整个防护系统的性能。因此，选择适合被保护设备特性的浪涌防护器（SPD）至关重要。 对于时钟产品低压供电系统中浪涌引起的瞬态过电压保护，应采用分级保护的方式来完成，从供电系统的入口（比如学校、医院、车站等使用同步时钟场合的总配电房）开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分级防护，如图输入防雷接线所示：