本发明涉及一种监控通信设备的装置,它具有用通信网相互连接在一起的工作站,并且在工作站中有通信设备的网络部件,网络部件含有处理器单元,在此,在至少一个工作站中,另一个处理器单元作为寻呼主处理器(一级主处理器)与构成从处理器的处理器单元,经数据总线交换信息。 由EP O 385 126 A2专利,人们已经熟悉这类监控装置。这类装置用于电气通信技术的传输设备的运行监视和/或控制。设有地址的处理器单元,经电报传输网相互之间交换信息。在若干处理器单元中,有一个被设置为主处理器。遇到错误地将两个处理器单元都设置为主处理器的情况时,被设置为主处理器的单元就转换成从处理器模式并报告其状态。运行监视方法按查询法工作,也称作轮询法。线路区段用双向数据总线互连。在正常工作状态下,处理器单元把所有到达一个输入端的查询电报和应答电报接通至若干个输出端。
在DE 38 06 947 A1中描述了一种处理器单元,能以这样的发送方式发送遥测电报至它的所有输出端。也可用分支电路把遥测电报发送至若干方向。
由DE 34 36 441 A1,已经知道一种数据传输设备,具有树形结构的数据网。这种设备装有一种分级系统。以这种方式,可以经总线每次由一个主处理器组件分站询问或者控制各仪器。然后每一个主处理器组件自身又由更高一级主处理器询问和控制,直到最后把全部信息提供给一个中心为止。在此系统的下级,每次只向此级输入部分信息。
本发明的任务是制造一种监控通信设备的装置,其方式是,处理器单元每次只需把遥测电报送往一个输出端,同时还保证监控装置所有处理器单元都能够接收所有由其它处理器单元发送的遥测电报。
根据本发明,这个通信设备的监控装置,其特征是,数据总线含有发送总线和接收总线,构成从处理器的处理器单元,各用它们的数据输出端与发送总线连接,用它们的数据输入端与接收总线连接,主处理器(一级主处理器)用它的输入端与发送总线连接,用它的输出端与接收总线连接,并且主处理器(一级主处理器)将由发送总线接收的电报发送到接收总线上。按本发明的措施形成如下优点,监控装置用容易实现的手段来实施,可向若干工作站扩展,并且同时可向每个工作站提供全部所需信息。
上述装置的特征是借助于传输通道互连接起来。只有一个工作站有一个作为寻呼的主处理器(一级主处理器)工作的处理器单元,网络部件的处理器单元,经局部数据总线把到达的电报经与各自网络部件连接的传输通道转送。并且经一个传输通道把接收的电报转送局部总线,在另外的工作站总有一个处理器单元(二级主处理器)有镜像功能,用它的输入端与发送总线连接,用它的输出端与接收总线连接,并且把由发送总线接收的电报发送到接收总线,处理器单元对由有关的传输通道接收的电报经同一个传输通道的回传是可以被阻止的。下述情况为监控装置的适当扩展,即监控装置可监控通信设备的若干个工作站。此时有镜象功能的处理器单元可以是一个附加的处理器单元或者是一个网络部件的处理器单元。
上述装置的特征是寻呼主处理器(一级主处理器)作为一级主处理器而设置有镜像功能的处理器单元作为二级主处理器,并且每个都设有地址。由主处理器(一级主处理器)和二级主处理器组成的处理器单元,每次都可以把其中一个设置为一级主处理器,把另一个设置为二级主处理器。该措施有如下优点:在通信设备的若干工作站中每次都有一个二级主处理器,需要时可赋予一级主处理器的功能。一级主处理器具有主动寻呼和控制功能,用此功能可对通信网中的所有仪器进行监控。在其它工作站中的其它同类主处理器,在二级主处理器功能中监听整个数据交换,并且,因此能够给出同样的警报和信息表。
上述装置的特征是在作为二级主处理器工作的处理器单元的应答电报中可以携带接替一级主处理器功能的询问,而作为一级主处理器工作的处理器单元具有如下结构,它在下一个电报中,把它的一级主处理器功能交给询问的二级主处理器,并且能自动地进入二级主处理器运行。由上述装置得到良好的一级主处理器功能的交接方式。
上述装置的特征是一级主处理器可以阻止交出它的一级主处理器功能。这一措施,是以良好的方式,使以下情况成为可能,特别是在试图交出控制指令的方面。在一个工作站,当由其它工作站提出接管要求时,一级主处理器功能能得以保持。
上述装置的特征是在下面的情况中,可自动恢复一级主处理器功能,由一级主处理器进入二级主处理器运行的处理器单元在一个预先给定的时间内,既不接收询问也不接受应答电报。这一措施,使监控设备具有特别方便的使用性。
上述装置的特征是根据回波功能修改后由一级主处理器发送的处理器单元的应答电报,可同时用于为处理器单元证明一级主处理器接收了它的应答电报。这一措施,是以良好的方式提供回波功能的双重使用。
本发明将借助图中所示实例进一步阐明。
这些图指明:
图1示出一个含有若干个工作站的通信设备地监控装置;
图2示出一个把网络部件的处理器单元作为伪主处理器的监控装置;
图3和图4示出用处理器单元处理电报的流程图,而且,图3用于处理数据总线上的电报;
图4示出用于处理经有关传输通道到达的电报。
图1示出一个通信网的一部分,这个网借助通信设备把若干个工作站连接在一起。通信设备包含经通信网连接在一起的工作站1和2。在工作站1和2装有网络部件,它们特别是指数字光学传输设备的电路终端仪器。借助这些传输设备,每次可将有效信号从一个工作站传输到另一个工作站。传输设备每次为有效通道增加一个运行监控通道。因此,网络部件131…13n;231…23n是通过运行监控通道网相互连结,该网与用于传输有效信号的通信网有相同结构。网络部件131…13n;231…23n,每个都含有处理器单元121…12n;221…22n,它们用作监控装置。此外,处理器单元11,21能够实现综合、传递和储存运行监控网的监视和控制信息。
在工作站1作为主处理器单元11与作为从处理器单元121…12n经数据总线10交换信息,数据总线10由发送总线102和接收总线101组成。
主处理器11的输入端连接发送总线102,其输出端连接接收总线101,特别是主处理器有RS 485接口。
作为从处理器的处理器单元121…12n,每个都把它们的数据输出端与发送总线102相连接,它们的数据输入端与接收总线101相连接。
主处理器11向从处理器121…12n发送寻呼电报,并且接收从处理器的应答电报。此外,主处理器11每次由发送总线102接收到信号后传给接收总线101。
工作站1和2的数据总线10和20借助全双工传输通道611彼此连接。传输通道612…61n;622…62n通向图1中未标示出的其它工作站。在这些工作站中只有一个工作站有一个处理器单元作为主处理器运行,也就是在工作站1中的一级主处理器11。网络部件131…13n的处理器单元121…12n把经过局部数据总线10到达的电报通过与每个网络部件131…13n相连接的传输通道611…61n传输。此外,网络部件131…13n经传输通道611…61n所接收的电报向局部数据总线10传输。
相应的适用于工作站2的网络部件231…23n与局部数据总线20连结,并且与传输通道611和622…62n连接。
在其它每个工作站都有一个具有镜像功能的处理器单元,这个单元用它的输入端与发送总线连接,用它的输出端与接收总线连接,并且把由发送总线接收的电报转送到接收总线,在工作站2这种处理器单元是处理器单元21。
处理器单元121…12n;221…22n能够阻止相应的传输通道611…61n;611、622…62n所接收的电报经自身的传输通道往回传输。
主处理器11是一级主处理器。二级主处理器21用作具有镜像功能的处理器单元。所有处理器单元都具有地址。由主处理器和二级主处理器所组成的处理器单元,每次都设定一个为一级主处理器,其它为二级主处理器。
在作为二级主处理器工作的处理器单元的应答电报中允许传输接管一级主处理器功能的询问。一级主处理器是这样构成的,主处理器在下一个电报中把它的一级主处理器功能交给发出询问的二级主处理器,并且自己能转换到二级主处理器工作状态。
一级主处理器可以合理地阻止交出它的一级主处理器功能。
在下面的情况中,一级主处理器功能的自动恢复具有优越性。由一级主处理器转换到二级主处理工作的处理器单元,在给定时间内,既不接收寻呼也不接收应答电报。工作站1的网络部件131…13n的处理器单元121…12n经四芯数据总线10彼此连接,同时与一级主处理器连接。工作站2的网络部件231…23n的处理器单元221…22n经四芯数据总线20与二级主处理器21连接。
每一个网络部件(121…12n以及…)经自己的传输通道611…61n与一个远处的网络部件连接,图1中只标示出了这处网络部件中的网络部件231。而另一方面网络部件231则经那里的数据总线20与远处工作站2的网络部件232…23n连接。相应地也适用于其它的传输通道612…61n和622…62n,藉此所有工作站1、2…的数据总线10,20…合乎逻辑地连接在一起。
数据总线10和20为双工操作,每个都接一个接收总线和一个发送总线101,102;201,202,所有处理器单元121…12n;621…62n均以相同方式连接其上。
处理器单元每次组成一个运行、控制装置,负责在网络部件及主处理器中网内信息的有序传播。
为了继续传输一个经一网络部件的传输通道到达的电报,设置了途经处理器单元的下述电报传递路径。
寻呼电报由一级主处理器11到达工作站1的接收总线101;
由接收总线101到达工作站1的所有网络部件131…13n。
由工作站1的所有网络部件131…13n到达所有与此有关的传输通道611…61n。
例如,由网络部件131经传输通道611到达网络部件231;
由网络部件231到达工作站2的数据总线20的发送总线202;
由发送总线202到达二级主处理器21;
由二级主处理器21到达工作站2的数据总线20的接收总线201;
由数据总线20的接收总线201到达工作站2的各网络部件231…23n;
由各网络部件232…23n到达与此有关的传输通道621…62n,网络部件231的除外,并由所有其它传输通道到达其它工作站等等。以这种方式应答电报到达监控装置的各处理器单元。已编址的处理器单元用应答电报回答。此时处理器单元向与它连接的数据总线和与它连接的传输通道发送应答电报,使应答电报在传输网中两个方向传播。例如,应答电报经下列路经到达一级主处理器11。
经传输通道622到达网络部件232,
由网络部件232到达工作站2的数据总线20的发送总线202,
由发送总线202到达二级主处理器21,
由二级主处理器21到达工作站2的数据总线20的接收总线201,
由接收总线201到工作站2的各网络部件232…23n,
由各工作站2的各网络部件232…23n到达各与此有关的传输通道622…62n,网络部件232的传输通道622除外,
由网络部件231经传输通道611到达网络部件131,
由网络部件131到达工作站1的数据总线10的发送总线102,
由发送总线102到达一级主处理器11,
由一级主处理器11带着特殊作业标识到达接收总线101,
由接收总线101到达工作站1的131…13n各网络部件,
由工作站1的各网络部件131…13n到达各与此有关的传输通道611…61n。
例如,由网络部件131经传输通道611到达网络部件231,并且与寻呼相同,继续传至所有工作站。
图3和图4中示出了传输网中电报传播程序框图,其中图3是到达数据总线10,20的电报。图4是到达有关传输通道的电报。
在工作站1、2中各有一个处理器单元具有镜像功能,工作站1中是一级主处理器11,在工作站2中是二级主处理器21。有镜像功能的处理器单元,在可能情况下,可以是一个伪处理器,都与主处理器一样同有关的工作站的数据总线连接。
在全双工情况下,不用附加电路器件如分路器或耦合器,借助接收和发送路径的分离,镜像功能可以使电报由一个网络部件传至其它各网络部件。镜像功能由作为二级主处理器构成的或工作的处理器单元实现,或者,假若一个工作站没有二级主处理器用于本地监控,则由一个作为伪主处理器连接和工作的处理器单元实现。例如,二级主处理器21把接收到的寻呼电报传送给数据总线20的接收总线201。处理器单元121…12n;222…22n具有滤波器功能。此时,可辨认出一个由处理器单元121…12n;221…22n接收的电报为一个由它自己发送的,送随后抑制电报经它的传输通道611…61n;622…62n发送,在不增加电路器件如变频器或滤波器的情况下,在通信网中能实现电报的单方向传播。例如,网络部件232给出一个应答电报,此电报已是经传输通道622由该网络部件接受过的,在二级主处理器21接收之后,不再返回传输通道622。此外,一级主处理器11发送一个寻向电报后,由于二级主处理器21的镜像功能又接收到此电报,此时它不再发送第二次。
考虑到滤波器功能,处理器单元每次都储存预定数量的电报,尤其是最后三个电报。被储存的电报被新到达的电报以适当方式周期性改写。
一级主处理器11具有回波功能。此时由一级主处理器接收到的应答电报被附上作业标识后再发送出去。处理器单元的滤波功能被附有作业标识的电报的特殊作业标识所抑制。特殊作业标识的作用是使由一级主处理器作为回波发送的应答电报与每次接收到的应答电报相区别。特别是对于所有应答电报在电报结构中所设置的作业标识,均选用相同的数字,而此数字基于回波功能,在发送电报时每次都增加1。用这种方法,由一级主处理器接收的应答电报基于回波功能,在发送之前要加以修改,使得尽管有滤波功能,仍由处理器单元继续传送。作为回波发送的应答电报,可以由其它方式来修改,代替一个在记录中已经设置的和不再作他用的作业标识。
这些措施使应答电报在通讯网中的再传播成为可能。经远处二级主处理器21…接收的由一级主处理器作为回波发送的应答电报,使这些二级处理器能监控全部数据交换,并且能保证它们自己的警报和报导存储器存有与一级主处理器完全相同的内容。
每一个处理器单元,即网络部件的处理器单元和主处理器,在监控装置进入工作状态时经编码赋予一个特定的地址。这种编码可用硬件也可用软件来实现。地址的第一部分对一个工作站的处理器单元都是一样的,从而表示有关的工作站的地址。地址的第二部分表示工作站内部每个处理器单元。因此每个寻呼电报均可由那个编码的处理器单元,作为只与它有关来加以识别。
处理器单元的这种特定地址,可使通讯网由软件支持的自动化控制成为可能。一级主处理器给每一个在它的寻呼表中登记的处理器单元发送一个设有特定标识的寻呼电报,而且送给网络部件的处理器单元及每个二级主处理器。
这种标识允许每个接收这种电报的处理器单元用它自己的两部分地址填入这个电报,并且继续传递使这个到达编有地址的处理器的电报含有成串的所有它路过的工作站和处理器单元的地址。现在这个作为应答电报发送并由主处理器所接收的电报,使主处理器能够掌握工作站的级连顺序,和处理器单元对工作站的隶属关系,从而掌握通讯网的总体结构并在数据显示器13上显示出来。
基于设置的网络结构和电报传递,一级主处理器11的所有寻呼电报,同样所有处理器单元的应答电报,都能到达通讯网的每一个工作站1、2等等。在其它的工作站2等中,同样结构的二级主处理器的寻呼和应答电报被一起监视。因此二级主处理器21能够存储寻呼和信息表,与一级主处理器存储的表是一致的。
寻呼和指令电报总是由一级主处理器11发出,否则在工作站1、2的总线10和20上,数据电报要发生冲突。
所有设有地址的网络部件均与一级主处理器用寻呼或控制电报对话,每个对话的网络部件在的时间范围内,用所要求信息或指令的验证来回答。
每个网络部件都有传输通道接口,它把这个网络部件与一个在当地安置的工作站的网络部件连在一起。每个经数据总线到达的询问或指令电报均由网络部件经连接的传输通道传递出去。经另一个工作站的网络部件传输通道到达的电报,由它们交给数据总线,使其到达所有与这个总线连接的其余网络部件。用这种方式,任何一个电报都可以到达任何一个网络部件。只有设有地址的网络部件用所要求的信息给予回答,此信息以相同的路径传遍整个网络。
根据需要,可以不由工作站1而由其它工作站向处理器单元发出寻呼或指令。为此目的,一级主处理器功能可以有选择地由工作站1、2…中的任一个来承担。在主处理器11,21,…之间相互信息交换,可以有把握地确定只要另一个主处理器有一级主处理器功能,原来的一级主处理器就不发送寻呼信号。
主处理器与网络部件的处理器单元相同,也设置地址,并且存储在寻呼表中。因此,它们同样可以被循环寻呼。除固有干扰外,可以在应答电报中由二级主处理器向一级主处理器询问、接管一级主处理器功能而成为一级主处理器。
如果一个一级主处理器接收到转交一级主处理器功能的询问,一般情况下,也就是说,当那里的运行服务没有予以限制,那么在下一个电报中它的一级主处理器功能就转交给询问的二级主处理器,并且自己立即转换成二级主处理器运行,它时它监视和储存由二级主处理器向一级主处理器所输送的循环寻呼和应答电报。
在这期间,一级主处理器承担二级主处理器功能,并且保持实际的信息状态。
向回转换成具有原来功能的一级主处理器是可能的,它是通过新的一级主处理器的指令电报或者由老的一级主处理器提出要求,通过新的一级主处理器交替寻呼其地址来实现。新的一级主处理器在收到应答电报后重新恢复二级主处理器功能。
老的一级主处理器在一个给定时间内,既不接收寻呼电报也不接收应答电报的情况下,设有一级主处理器功能的自动恢复是适宜的。这样,对于用户或者运行服务来讲,从每一个工作站都可以监视和控制整个通信网。这种监测装置用于传输网的中心控制和监视,这个传输网是由大量各地分离的工作站组成,工作站是由传输仪器作网络部件组装而成。监控装置是处理器单元,这些处理器单元可以含有一个或者若干个处理器。这些处理器单元用线形、星形或者树状结构传输通道连结在一起。这些传输通道是由传输仪器提供的。特别是电路终端仪器可以用作传输仪器。
有选择地从任何一个工作站进行控制和监视是可能的。来自一个传输设备的所有信息和一级主处理器的所有指令在整个网络内传播,并且由当地的单元(运行中的监控装置的主处理器)所存储。根据需要这些信息被转送给警报装置和个人计算机。
图2示出一种监控装置,它与图1与示出的大部分相同,所不同的是工作站2缺少二级主处理器21。此外,网络部件231的处理器单元221像主处理器一样,用它的输入和输出端与数据总线20连接。处理器单元221作为伪主处理器具有镜像功能。
一个网络部件的处理器单元可以是一级也可以是二级主处理器。
位于不同地点的工作站每个都有其自己的一级、二级或伪主处理器。然而,有时也可能在同一处,例如在同一个建筑物内安装两个或多个这类的工作站。这些工作站可以按树状结构连网。一个工作站内的分支数可以是两个或多个。在树状结构的分支之间不允许建立横向连结。
每一个从处理器隶属于一个传输仪器,用于测定仪器的质量参数和故障情况。在运行过程中一级主处理器循回查询所有从处理器的有关传输仪器的状态。经一级主处理器询问之后,在应答电报中送回有关数据。
一个与二级主处理器连接的信号装置,特别是PC机,可以显示出来自系统的警报,并且根据需要可予以记录。只能由具有一级主处理器功能的主处理器承担控制功能。然而,每个二级主处理器都可以要求具有一级主处理器功能。由此,该系统可以由不同的监控站控制,特别是PC机控制。
一级主处理器的回波功能保证:二级主处理器也能接收在一级主处理器中已编址的应答电报,因为一个由一级主处理器作为回波送出的应答电报也到达该处理器单元,这个应答电报原本来自该处理器单元,回波功能可按有利的方式用作接收应答电报的证据。如果一个处理器单元接收它自己的设置有作业标识的或者同类标识的应答电报,那么它就得到证实,它的应答电报已由一级主处理器接收无误。尤其是在此基础上,它便可以清除存放短时信息的存储器,这种短时信息要一直存储到发送给一级主处理器为止。