广东电视台播出时钟系统

摘　要：笔者介绍播出时钟系统的工作原理、重点分析播出时钟系统的信号接收、校时、高稳守时以及如何实现更安全的播出时钟系统。

关键词：时钟系统； 校时； GPS； 高稳时钟

广东电视台时钟系统为播出中心、信号交换中心、录制和演播室提供统一、准确的时间信号和显示，确保节目播出流程各环节的协调和衔接，它的稳定与否直接关乎到电视台的安全播出。目前，广东电视台的时钟系统使用的是青岛广播电视科研所提供和安装的时钟系统（简称青岛时钟）。2001年该系统投入使用至今，总体情况良好，运行稳定。虽然使用过程中某些部件也出现过故障，但因为有热备份，没有影响到安全播出。
1 系统结构

 
 
1.1 校时
   该时钟系统依靠卫星接收前端GPS信号，解码获得标准时间，进而同步母钟。GPS是美国军方全球定位系统的英文缩写，该系统由24颗半同步轨道卫星组成，在地球上任何一处可见天日的位置，只要能同时接收到三颗卫星的信息就可自动提供高精度的本地时间，其定时精度为1µs（微秒）。我们使用的是TVZ3100型卫星校时钟，它的组成如下：

 
该校时系统的室外天线（主）安装在五楼的空旷平台上，天线内部所安装的放大器将接收到的分米波信号加以放大，经专业同轴电缆输送到TVZ3100的GPS接收模块。时码处理模块对GPS接收模块输出的数据进行过滤、分析，形成标准的串行时码同步主时钟。主时钟信号来源于高稳晶振输出5MHZ正弦波信号，经整形放大和分频处理，产生标准1HZ信号，即秒脉冲。单片机对秒脉冲计算并换算成时间，时码紧随秒脉冲串行输出，形成完整的串行时间码。该信号随时同步于GPS接收模块标准时间。
   为了保证该时钟系统的高可靠性，我们配备了两台TVZ3100，分别用于接收五楼平台（主）和二楼平台（备）GPS前端信号，主备TVZ3100分别将标准的时钟信号输出到时码选择器（TVZ3002），由时码选择器手动选择其一，输出用于校准高稳时钟（GS-2），以高稳时钟输出的标准时钟信号作为整个播出系统的时钟源。
1.2 高稳时钟
高稳时钟是整个播出时钟系统的核心，用一句话描述其功能就是：自主产生不间断的、稳定的、准确的时间信息。内含了三层意思：第一，时间信息在计量单位上的编码（秒、分、时等单位的递加和进位）要正确、流畅、无错位、跳变、重叠或重复；第二，时间信号（主要是秒信号）的变化在时间长度要步长一致，要满足不同专业的不同的规范要求；第三，秒信号在相位关系上要与标准时间（主要指天文时间）相一致，不能各行其是。GS-2它采用热备的高稳
时钟模块守时和高稳恒温晶振其日稳定度为：1×10-9，具备长期独立工作能力。高稳时钟单元对GPS信号作统计处理、判断，在GPS信号正常时自动与之同步，此时没有积累误差；在GPS信号失效的情况下，自走时精度误差：优于0.1秒/年，仍可以保证整个时钟系统的稳定、精准运行。GS-2高稳时钟模块产生的时间编码信息包括年、月、日、星期、时、分、秒等，输出SZ、EBU、RS232等格式的时间码，为播出中心、信号交换中心，演播室提供标准时间。
1.3 如何建设更安全、稳定的播出时钟系统
广东电视台时钟系统从2001年投入使用，至今已经11年，很多部件已经老化，故障也慢慢增多，而且科学技术日新月异。未来，我们要如何建设一个更安全的时钟系统？重点考虑以下几个要素。
1.3.1 系统校时源的选择
    目前我们使用的校时源是单一的GPS，但GPS毕竟是美国军方的系统，万一将来两国发生军事冲突，我们的校时源将无法保证。新系统的建设最好能引入另外一个校时源，做备校时源。目前国内可用的校时源还有：（1）国家授时中心的长短波信号；（2）北斗系统；（3）NTP网络授时。如果暂时不能引入新的校时源，新系统要留有备用的接入口，将来增加新的校时方法是可以很方便地接入。
1.3.2 高稳时钟部分的设计
   我们现有的时钟系统高稳时钟GS-2是单机工作，另一台GS-2冷备份，一旦其出故障，更换也要一定时间，这对安全播出非常不利。新的时钟系统要实现主备高稳时钟单元热备份的模式，而且最好能自动检测，自动倒换。
1.3.3 新的系统要具备完善的状态（故障）报警指示
1.3.4 新系统，重要设备要实现双电源供电
2 结束语
稳定的时钟系统为安全播出提供重要保障。新时钟系统的建设我们要多参考国内广电同行的成功案例。