欧阳科创编 2021.02.05
时钟系统
时间：2021.02.05 创作：欧阳科 时钟系统是城市轨道交通运行的重要组成部分之一，其主要作用是为城轨工作人员和乘客提供统一的标准时间，并为其他各相关系统提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，从而实现城轨全线统一的时间标准。
提供时间信息的时钟系统分为一级母钟系统与二级母钟系统，一级母钟系统安装在控制中心，二级母钟系统安装在各车站和车辆段，用以驱动分布在站（段）内的子钟显示正确的时间。
城轨时钟系统所采用的标准时钟设备，在输出时间信号的同时，亦输出为通信设备提供的时钟同步信号，使各通信节点设备能同步运行。亦可另行配置通信综合定时供给系统（BITS），单独提供时钟同步信号。
如上所述，城轨同步系统分为两类：一类是基于协调世界时（UTC）组建的时间同步系统；另一类是用于数字通信设备的时钟同步系统（或数字同步系统）。时间同步系统定时（例如每隔1s或1min）输出标准时间（年、月、日、时、分、秒、毫秒）信号；而时钟同步系统则输出高稳定度、连续的正弦波或脉冲信号。
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第一节 时钟系统技术基础
一、时间的概念
一般来说，任何一个周期运动只要具有下列条件，都可以成为确定时间的基准。
·运动是连续的、周期的。
·运动的周期具有充分的稳定性。
·运动的周期必须具有复现性，即要求在任何地点与时间，都可以通过观察和实验复现这种周期运动。
最常用的时间系统有三大类：世界时、原子时与力学时。力学时系统通常在天文学中使用，在这里不作介绍。
1．世界时系统
世界时系统是以地球自转运动为基准的时问系统。由于观察地球自转时所选择空间参考点的不同，世界时系统又有几种形式：恒星时、平太阳时和世界时。
以平子夜为零时起算的格林威治平太阳时称为世界时。平太阳时是地方时，地球上各地点的平太阳时不同。为了使用方便，将地球按子午线划分为24个时区，每个时区以中央子午线的平太阳时为该区的区时。零时区的平太阳时即为世界时。
由于地球自转轴在地球内部的位置是不固定的（极移），而且地球自转速度是不均匀的，它不仅包含有长期减缓的趋势，还包含一些短周期的变化和季节性的变化。
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因此世界时不是一个严格均匀的时间系统。
2．原子时系统 （1）原子时
原子秒定义为：铯原子133原子基态两个超精细结构能态间跃迁辐射的电磁振荡9192631770周所经历的时间，为1原子秒。
原点定义为1958年1月1日的世界时。经过国际上100多台原子钟的相互对比，并经数据处理推算出统一的原子时，称为国际原子时。
（2）协调世界时（UTC）
原子时虽然是秒长均匀、稳定度很高的时间系统，但与地球自转无关。世界时虽然不均匀，但与地球自转精密相关。原子时的秒长与世界时的秒长不等，大约每年差1秒。为了协调原子时与世界时的关系，建立了一种折中的时间系统，即为协调世界时（UTC）。
根据国际规定，协调世界时的秒长采用原子时的秒长，其累计时刻与世界时刻之差保持在0.9秒之内，当超过时，采用跳秒（闰秒）的方法来调整。闰秒一般规定在6月30日或12月3 1日最后1秒时加入。具体日期由国际时间局在两个月之前通知各国。
目前，世界各国发布的时间（包括中国的北京时间），均以UTC为基准。
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城市轨道交通时钟系统之欧阳科创编
