CN101010908A - 监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分级故障处理系统和方法，该系统和方法用于基于过滤关于该系统中的实体的数据并调整所述经过过滤的数据来确定实体是否被认为是有故障的。在用于作出系统是否被认为有故障的全部决定的系统故障调整装置(17)中调整所有实体的结果。

Description

监控装置

技术领域

本发明涉及一种用于监控包括权利要求1的前序部分中限定的多个互通部的装置的功能的装置。本发明还涉及一种用于监控权利要求23的前序部分中限定的装置的功能的方法。

背景技术

通常，在诸如生产线或计算机系统的大型系统中，都设置有用于识别该系统中的故障的监控系统。使用大量的检测器，每个检测器都向监控单元提供数据。如果来自一个检测器的数据表明存在故障单元，就发出警报。

所以，可能由于小故障也可能由于大故障而发出警报，这意味着操作员必须处理大量的警报(通常，即使在该系统正在运行的情况下)。另外，差错易于传播到该系统，从而使相同的故障能够引起大量的报警，这会非常混乱。例如，低电源电压会导致传输链路上的比特误差、锁定锁相环路方面的问题、失真的无线电广播、以及由相同问题导致的所有其他故障。

发明内容

本发明的目的在于在监控系统中提供一种有效且安全的故障管理。其中，该故障管理应该在最小化错误报警的危险的同时具有发现故障的高概率。

根据本发明，这个目的通过用于监控包括多个互通部的装置的功能的监控系统来实现。所述系统包括：至少第一检测器，用于检测系统实体的物理属性以及提供关于物理属性的测量数据；至少第一确定装置，用于确定所述实体的状态；所述监控系统的特征在于，其包括：过滤装置，用于接收来自至少第一检测器的测量数据，过滤所述测量数据，以及根据所述经过过滤的测量数据输出表明所述实体是否有故障的信号；以及特征在于所述确定装置用于接收来自至少第一和第二过滤装置的所述输出信号，调整所述输出信号，以及基于所述调整确定是否应该生成关于所述实体的故障报告。

该目的也可以通过用于监控包括多个互通部的装置的功能的方法来实现，该方法包括以下步骤：

定义将要监控的系统的至少一个实体；

检测实体的至少一个物理属性作为至少一个测量值；

过滤至少一个测量值；

基于经过过滤的值确定实体是否有故障。

所以，根据本发明，可以以可靠的方式，基于来自一个或多个检测器的数据的处理，确定实体是否被认为是有故障的。

过滤装置优选地用于基于与至少一个阈值的比较，过滤测量数据。

监控系统可以包括至少第一动作装置，用于根据所述实体的状态而采取校正故障的动作。

监控系统优选地包括系统故障确定装置，用于从至少两个实体故障确定装置接收关于由至少两个实体故障确定装置监控的至少两个实体的状态的报告，以及基于所述报告确定系统的故障状态。通过这种方法来实现用于故障处理的分级系统，该方法包括：过滤来自不同检测器的观测数据；使用来自多个检测器的观测数据确定被监控的实体是否有故障；最后调整系统中的警报，以使整个系统在每种情况下都采取适当的动作，并为外部系统和/或操作员生成校正警报。

通过这种方法，调整来自系统的不同部分的故障报告，从而减少了系统中的故障报告或警报的数目。特别地，减少了由相同故障导致的故障报告或警报数目。虽然单个故障也有可能影响系统的若干部分的性能，但是其将不会导致警报的雪崩。在现有技术中，故障将在系统中传播，并且硬件故障会导致其他硬件和/或软件中的故障检测，反之亦然。

为了确定系统的整体状态，可以用系统故障确定装置周期性地检查所有的整体实体状态X并基于这些检查确定系统的故障状态，其中，X表示实体是否有故障，X的绝对值表示状态的可靠性。可选地，可以用系统故障确定装置向每个故障调整装置请求关于由其监控的一个或多个实体的状态的报告，例如，当对于至少一个实体，已经发生或停止故障时。

过滤装置可以包括用于接收和过滤模拟和数字测量数据的滤波器。

在优选实施例中，监控系统用于监控电信系统。

用于控制所述过滤装置的功能的参数在制造期间被存储在系统中，被作为软件应用程序包的一部分传送，和/或被包括在为特定站点创建的配置数据中。

系统故障协调程序可以用来调配将要存储在永久存储器中的系统中的一些或全部故障滤波器的转储(dump)，所述转储包括用于故障滤波器的状态变量。转储还可以包括包含输入到每个故障滤波器的检测器数据的最后部分的追溯缓冲器(traceback buffr)。修复人员可以使用这个转储来确定出了什么毛病。

附图说明

下面将参考附图，更加详细地说明本发明的实施例，其中：

图1是其中执行了本发明的故障管理方法的电信系统的概图；

图2是根据本发明的故障处理层级的逻辑示意图；

图3是根据本发明的故障处理方法的主要步骤的流程图；

图4示出了可以用于本发明的用于处理模拟观测数据的滤波器；

图5A和图5B示出了可以用于本发明的用于处理布尔观测数据的滤波器。

具体实施方式

图1是其中执行了本发明的故障管理方法的电信系统的逻辑概图。图1中所示的实例系统是被分割为多个子系统的无线基站，该多个子系统包括：传输控制子系统3，用于控制陆地传输链路；操作维护(Operation and Maintenance，简称O&M)子系统5；第三子系统7；以及第四子系统9。在这个实例中，第三子系统是用于控制无线电发射机和接收机的无线控制子系统，第四子系统是用于控制处理平台(例如，处理器互通)的平台子系统。本领域的技术人员应该认识到，该系统可以包括除了此处所示的子系统之外的其他子系统，或代替此处所示的子系统的其他子系统。每个子系统包括数个与同一子系统中的其他块和/或其他子系统中的块通信的块。

每个子系统包括多个硬件和/或软件单元。

根据本发明，定义将要监控的多个实体。用特定子系统监控每个实体。子系统可以负责一个或多个实体。在认为适当时，可以将子系统分为多个实体。实体的实例是物理传输链路、无线电发射机和接收机、以及处理系统。例如，对于无线电发射机实体，必须监控下列(和其他)要素：频率合成器、用于无线电设备的不同部分的电源电压、电流消耗、温度、失真、环路增益。其他实体可以是影响该系统的外部要素，例如，环境温度、输入电源的质量、或传输链路的质量。如果这样的外部实体是有故障的，则该环境会对系统的运行产生消极影响。

检测器11监控实体的物理属性。将来自每个检测器的测量结果作为原始数据馈送到相关子系统中的过滤装置13。过滤装置13对数据进行过滤(如下更详细描述)。如果过滤装置13发现从检测器接收的数据表明实体有故障或有问题，则向故障调整单元报告。如果存在用于特定实体的一个以上检测器/故障滤波器，则子系统优选地包括实体故障调整单元15，用于调整来自用于这个实体的所有故障滤波器的故障报告，以确定是否应该认为该实体有故障。在这种情况下，实体故障调整单元15将由其调整的实体中的故障报告给位于O&M子系统5中的系统故障调整单元17。可选地，可以通过子系统级的子系统故障调整单元(未示出)对一个子系统中的所有故障滤波器进行调整。在优选实施例中，一个过滤装置仅接收来自一个检测器的输入数据，而来自同一检测器的数据可以用作多个滤波器的输入数据。然而，有可能使用可以处理来自一个以上检测器的数据的多维过滤装置。这种多维过滤装置是现有技术中公知的。

系统故障调整单元17根据从系统中的所有子系统3、5、7、9接收的数据，来确定是否应该认为该系统有故障。如果一个以上实体被报告有故障，则其还确定哪个故障是原始故障、哪个故障是次级故障或伴随故障。系统故障调整单元17还确定系统的什么方面有故障(例如，硬件故障、软件故障、或环境故障)。在硬件故障的情况下，很可能是硬件单元故障，并需要替换该硬件单元。在软件故障的情况下，应该重新启动系统和/或应该认为当前软件版本是有故障的。如果认为软件版本有故障，则应该尝试使用不同的软件版本。可能的环境故障包括不良电源、过热、以及不良输入传输链路。

系统故障调整单元17还确定将采取的适当动作，例如，关掉通信和/或发出警报。如果应该认为该系统有故障，则系统故障调整单元17可以启动将由警报控制单元19发出的警报。系统故障协调程序可以根据其他实体的状态，选择抑制用于一个或多个实体的故障报告(即，不发出警报)。

如果不存在子系统故障调整单元，则可以由位于过滤装置13和子系统故障调整单元15之间的或位于过滤装置13和系统故障调整单元17之间的动作装置14采取子系统级的动作。在这种情况下，优选地，动作装置14代替过滤装置向子系统故障调整单元15报告故障。可选地，过滤装置13可以直接连接至子系统故障调整单元15。例如，可以使用动作装置14直接关掉无线电发射机，以防止调节的损坏和/或破坏。

在这个实例中，示出了传输控制子系统3中的第三种结构。此处，过滤单元13从两个检测器11接收测量数据。过滤单元13向子系统故障调整单元15报告经过过滤的测量数据，而子系统故障调整单元又将调整结果转发给动作单元14。动作单元再将结果转发给系统故障调整单元17。

如参考图4所述，子系统基于来自一个或多个检测器的原始数据作出是否认为特定实体有故障的决定。以最小化错误报警的危险的方式作出决定。基于来自一个以上的检测器的数据的决定，在降低了错误报警的危险的同时，增加了检测的概率。

在抽象级上，为每个被监控实体定义“故障管理对象”FMO，以监控被监控的实体。

来自连接至A/D转换器的检测器的输出可以基于模拟特性(诸如，温度)的周期性测量、或来自数字硬件(例如，用于锁相环路的“锁定检测器”)的个别状态比特的周期性检查(“轮询”)。另外，来自检测器的输出可以基于检测到的事故记录(诸如比特误差、或接收到的具有错误检查和数据块)。

用于一个实体的故障协调程序一般使用来自一个以上滤波器的故障报告。

图2是本发明的故障处理层级的逻辑示意图。图中示出了第一、第二、和第三实体21、22、23，每个实体都由一个或多个检测器监控。第一实体21由用于检测实体21的模拟值的模拟检测器24和用于检测实体21的数字值的数字检测器25监控。第二实体22由数字检测器25和计数装置26监控。计数装置包括计数器27和读取复位单元28。计数器对特定状态或活动的发生数量进行计数。读取复位单元28以有规律的间隔读取计数器值，并复位计数器27。第三实体23由模拟检测器24监控。将来自每个模拟检测器24和来自计数装置26的读取复位单元28的输出输入到模拟故障滤波器29。将来自每个数字检测器25的输出输入到数字故障滤波器31。下面将详细描述模拟和数字故障滤波器的结构和功能。

在无线基站中，一个这样的被监控实体可以是无线电发射机。为了监控这种无线电发射机，可以使用模拟和数字检测器。可以使用模拟检测器来测量功率放大器偏压电流的消耗。也可以使用检测器来测量削峰(peak clipping)。在这种情况下，在每次限幅无线电发射机的D/A转换器的输入信号时，都生成用于削峰计数器的事件。有规律地(例如，每10秒一次)读这个削峰计数器，并将值馈送至模拟故障滤波器。每次从削峰计数器读取值时，都复位该计数器。

每个故障滤波器29、31都用于处理从相应的检测器24、25、26接收的数据，以生成表明是否应该认为实体有故障的输出信号。将来自从相同实体接收数据的所有故障滤波器的输出信号都馈送至实体故障调整单元33。如果仅存在一个用于实体的检测器(如第三实体23的情况)，则可以省去实体故障调整单元。在图2中，也示出了具有实体故障调整单元33的第三实体23。

将来自所有实体故障调整单元33的输出信号馈送至负责系统级的故障调整的系统故障调整单元35。如果存在不具有实体故障调整单元33的任何实体，则将来自从这个实体接收数据的一个或多个滤波器的输出直接馈送至系统故障调整单元35。馈送至系统故障调整单元35的信号应该为每个实体表明是应该为这个实体引发警报还是应该为这个实体停止警报。

如果系统故障调整单元35基于从所有的表决单元和/或故障滤波器接收的信息确定应该认为系统发生了故障，则引发外部警报。系统故障协调程序还可以基于从所有表决单元和/或故障滤波器接收的信息停止已经引发的警报。系统故障调整单元35可以自动地以有规律的间隔或在为实体引发或停止故障时接收来自表决单元和/或故障滤波器的这种信息。可选地，系统故障调整单元可以在需要时向表决单元和/或故障滤波器请求这种信息。

图3示出了本发明的故障处理方法的主要步骤。下面将详细描述此处略述的每个步骤。第一步骤S1是原始数据(即，用于描述特定的被监控实体的特征的物理参数，例如，单元两端的电压)的收集。

在步骤S2中，过滤步骤S1中收集的原始数据，以生成表明是否应该发出用于特定的被监控实体的警报的布尔值。可以一起考虑来自一个或多个检测器的数据。

步骤S3是在故障管理对象内部或子系统内部执行的故障调整步骤，以确保在检测到具有相同的源的多个故障的情况下仅报告一个故障。

在步骤S4中，在调整子系统中确定由于故障而要采取的校正措施。这些校正措施的实例是停止通过该系统的通信或向操作员发出警报。

步骤S5是在应该认为实体有故障的情况下，步骤S3中使用的调整块向调整子系统报告的步骤。在图1所示的系统中，这是O&M子系统。

步骤S6涉及中心故障调整。在中心故障调整单元处理报告的故障，并对报告的故障进行过滤以用于警报鉴别器功能。

可以以多种不同的方式来调整给操作员的故障报告或警报。在优选实施例中，警报将仅表明“软件故障”或“硬件故障”。为了使警报更加详细，可以表明包括有故障的硬件或软件的子系统或块。当然，也可以指出每个故障实体。

可以定义一个或多个不经过滤直接报告给调整子系统的关键错误。优选地，保留其用于诸如使继续运转成为不可能的软件系统的崩溃的灾难性错误。

在优选实施例中，每个故障滤波器从一个检测器接收作为原始数据的参数值作为输入信号，并对其进行过滤。可以使每个故障滤波器接收来自一个以上检测器的多个值。滤波器具有多个控制低通过滤的参数、阈值、滞回(hystereses)等。来自滤波器的输出是表明这个特定检测器是表明应该引发用于被监控实体的警报还是表明应该清除用于被监控实体的警报的布尔值。

可以使用同一个检测器将输入提供至属于不同的被监控实体的故障滤波器(例如，温度和电源电压)。同一个检测器也可以向用于同一个被监控实体的(例如，具有不同阈值电平或平滑低通滤波器)的一个以上故障滤波器提供输入。

可以以多种不同的方式执行故障滤波器协调：最简单的协调形式是：如果用于被监控实体的多个检测器中的任意一个表明有故障，就发出用于这个实体的警报。如果没有一个用于实体的故障滤波器表明有故障，则可以清除已经发出的警报。

可选地，可以使用多数决定法。在这种情况下，如果用于特定的被监控实体的故障滤波器中的大多数都表明有故障，则发出用于该被监控实体的警报。如果用于被监控实体的大多数表明没有发现有故障，则可清除警报。

故障滤波器协调的第三种方案将根据故障滤波器对于特定的被监控实体来说有多重要，来给每个故障滤波器一个权重。用于表明故障的每个故障滤波器的故障协调可以通过例如，从总值中减去对应于其权重的值来实现。对于表明没有故障的每个故障滤波器，将对应于其权重的值添加到总值中。如果总值为负的，则应该发出警报，否则可以清除已经发出的任何警报。

在第三种方案的进一步发展中，每个故障滤波器都可以处理例如-1、0、和+1的三个或多个不同的输出值，其中，-1表示问题，0表示不确定状态，以及+1表示一切正常。在这种情况下，需要两个阈值。如果测量出的参数低于第一阈值，则一切正常；以及如果其高于第二阈值，则有问题。如果测量出的参数在两个阈值之间，则状态不确定。如果在测量间隔期间没有观测数据，则也可以使用不确定的状态。

由于一切都容易累加，所以使用两个以上的电平有助于对实体的故障协调。假设通过多个检测器来监控实体，通过至少一个故障滤波器I＝1，......，k周期性地读每个检测器，周期性地读取通过故障滤波器的观测数据，并为每个故障滤波器分配“权重”ki，则在给定时间点，实体的整个实体状态X将为：

$X\left(t\right)=\frac{\underset{\∀i}{\mathrm{\Σ}}{k}_i\·y_i\left(t\right)}{\underset{\∀i}{\mathrm{\Σ}}{k}_i}---\left(1\right)$

如果X(t)＜0，这表示应该认为该实体有故障。如果X(t)＞0，这表示该实体正常。如果不存在可用的观测数据，则y将为0，从而X将为零，状态将不确定。X的绝对值表示状态的可靠性。

可以使用其他方法(例如，“最大绝对值”，或查找最可能状态)代替求和法。可以通过以下三个步骤来描述一种这样的方法：

1.确定 $X_{\min }\left(t\right)=\underset{\∀i}{\mathrm{MIN}}(k_i\·y_i\left(t\right))$

2.确定 $X_{\max }\left(t\right)=\underset{\∀i}{\mathrm{MAX}}(k_i\·y_i\left(t\right))$

3.如果，X_max(t)＞ABS(X_min(t))，则X(t)＝X_max(t)，否则X(t)＝X_min(t)。

应该注意，同一个检测器可以向一个以上滤波器提供输入数据。

以上描述了如何调整来自不同故障滤波器的结果的一些实例。本领域技术人员应该理解，多种其他调整方法都是可察觉到的。

在简单的实施例中，每个子系统仅向系统故障调整单元17报告其的每个实体是否被认为正常或有故障，即，实体是否发生了故障。每当实体的状态改变时就发送报告，系统故障协调程序具有所有被监控实体的最近的已知状态的列表。可选地，当实体发生故障或故障停止时，负责这个实体的子系统向系统故障协调程序17发送信号。当系统故障协调程序接收到这个信号时，其请求关于所有实体的整个实体状态X的信息，从而进行整体评估。

可选地，系统故障协调程序17周期性地检查所有的整个实体状态X，从而进行整体评估。

可以根据多个不同的选择，进行整体评估。例如，如果一个实体表明有问题，则发出外部警报。警报类型由用于每个实体的警报参考列表表明。如果一个以上实体表明有问题，则基于具有最可靠的故障指示的实体生成警报。在上述实例中，这意味着X具有最高负值。

故障滤波器可以用来处理数字或模拟的观测数据。数字滤波器例如，通过检查状态位，从每个观测数据为0或1的检测器接收输入信号。模拟滤波器接收可以为浮点或整数值的数据，例如，来自A/D转换器的输出，或测量周期中的错误指示的和。

为每个故障滤波器查找最佳设置会非常复杂。通常，不正确的设置会导致检测不到故障或错误报警的非常不灵敏的系统。优选地，将每个故障滤波器的参数存储在数据文件中。可以将滤波器参数包括到软件应用程序中，但这会使它们很难被改变。相反，可以将滤波器参数保存在很容易改变的数据文件中。

一些故障滤波器非常依赖于硬件，并在生产过程中被存储在制造的硬件单元中。这些依赖于硬件的滤波器中的一些主要依赖于硬件的版本(即，只有硬件的设计改变时它们才改变)。在生产期间，必须为每个独立单元调整其他因素(例如，取决于无线电元件的阈值设置)。

一些故障滤波器更依赖于软件应用程序或环境(例如，输入传输线的质量)，从而作为软件应用程序的一部分而传递。如果必要，可以用通过应用程序传递的新的参数组代替通过单元传递的故障滤波器参数组。以这种方法，可以调整运行不够良好的故障滤波器。也可以给最终用户分别调整用于每个装置的滤波器参数的可能。所以，可以在生产期间将参数存储在单元中，(例如)在安装期间将参数存储在作为传递的软件应用程序的一部分的数据文件中，或由最终用户创建的数据文件中。也可以是这三种的结合。如果用于相同故障滤波器的参数在一个以上的这些文件中可用，则应该在它们之间设置优先级。例如，软件应用程序应该首先尝试在装置配置文件中查找滤波器。如果那里没有可用的，则应该使用作为应用程序的一部分的文件，并且如果在那里也找不到它们，则应该使用存储在单元(生产数据)中的数据文件。当然，可以使用不同的优先级顺序，例如，可以在软件数据包数据之前，使用生产数据。

系统中的每个被监控实体的改变后的状态的所有报告都报告给中心单元、故障协调程序。这个故障协调程序负责根据所接收的信息来决定将要采取的适当措施(设置警报或停止警报)。

如果故障协调程序发现系统没有适当运行或有故障，就调配系统中的一些或所有滤波器的全部转储。转储包括用于所有故障滤波器的状态变量(例如，滤波器状态、用于滤波器的数据缓冲器、滤波器输出和决定、以及包括输入到每个故障滤波器的检测器数据的最后部分的追溯缓冲器)。将转储存储在永久存储器中，以使其能在单元断电时继续存在。如果单元被送去修复，则转储可由修理厂恢复，并且用于查找故障以及也用于判断所报告的问题是否由外部因素(例如过热、低电源电压等)引起。

除了状态变量以外，转储可以提供其他类型的信息，诸如(适用于无线基站的实例)：

-当发生故障(例如，空闲、自测-有序测试、通信)时，如何使用该设备

-当发生故障时，为该设备设置的参数，诸如：

●选择的发射机频率

●选择的接收机频率

●选择的用于发射机的输出功率

-通信情况(当单元用于通信时，如果发生故障)

●用于单元和用于公共通信信道的参数的配置

●包括参数设置的有效的“专用通信信道(用于单个移动终端)”的数目

图4中示出了用于处理模拟观测数据的滤波器51的实例。这个滤波器用于处理模拟观测数据并确定这些观测数据是否表明有故障的问题。在这个文档中，将这种滤波器称为模拟故障滤波器。每当将模拟值插入滤波器中时，滤波器估计是否将引发或停止故障。将来自检测器的模拟值输入中值滤波器53，中值滤波器估计最后的N个样本的中值，并将中值传送到下一个滤波器步骤。可以把将保存在与中值滤波器53相关的缓冲器中的样本数目设置为参数。将最后的N个样本作为内部数据保存在中值滤波器中。

将中值传送至被优选地包括的步幅限幅器54，以防止大的步幅进入用于接收来自步幅限幅器54的输出信号的低通滤波器55。步幅限幅器54将来自中值滤波器53的每个新的输入样本与前一个样本进行比较，如果差太大，则步幅限幅器减小新的样本，以将步幅控制在允许极限值中。步幅限幅器具有两个参数：最大提升步幅(即，最大差，或新样本的允许增量)和最大减小步幅(即，新样本的最大允许减小量)。

低通滤波器55过滤从步幅限幅器54接收的值。低通滤波器可以是任何种类的标准低通滤波器(例如，butterworth滤波器)。对于简单的滤波器来说，低通滤波器的参数可以仅是Q-因数。对于更复杂的滤波器，可以调整所有的滤波器阶数和系数。低通滤波器的内部数据是经过过滤的值。将经过过滤的中值输出至极限值检验器57。极限值检验器基于上和下阈值检验从低通滤波器接收的经过过滤的值，从而获得滞后量(hysteresis)。上和下阈值分别用于确定是要发生故障还是停止故障。单独的参数用于反转该功能，从而在值低于下阈值的情况下，表明有故障。来自模拟滤波器的输出是表明是应该发起还是应该停止警报的布尔值。

较简单的模拟滤波器将仅使用一个阈值。

图5A中示出了另一个实例滤波器61。该滤波器用于处理数字观测数据，并确定这些观测数据是否表明故障或问题。在这个文件中，将其称作数字故障滤波器。滑动窗口63存储二进制值的最近样本，并确定每个样本是否表明故障。连接至滑动窗口63的极限值检验器65检查表明故障的样本数目是否超过了上阈值，并检查表明故障的样本数目是否低于下阈值。如果表明故障的样本数目超过了上阈值，则极限值检验器发起警报。如果表明故障的样本数目低于下阈值，则可以停止警报(如果已经发起警报的话)。以这种方式，可以获得滞后。来自滤波器的输出是表明是应该发起还是应该停止故障的布尔值(基于数据和阈值的比较)。

图5B示出了使用第一和第二滑动窗口73、74以及第一和第二极限值检验器75、76的数字滤波器71，其中，第一和第二极限值检验器分别从第一和第二滑动窗口接收数据。

通过设置极限值检验器75、76中的不同阈值和每个滤波器的滑动窗口73、74的不同尺寸，可以结合两种监控功能，从而使得短时间段内的高故障频率被报告，而较低的故障频率将仅在其持续了较长时间段时才被报告。将两个极限值检验器连接至第一和第二表决单元77、78。如果一个极限值检验器75、76确定超过了其上阈值，则向第一表决单元77发送引发信号。如果一个极限值检验器75、76确定低于其低阈值，则向第二表决单元78发送停止信号。第一和第二表决单元77、78连接至用于调整来自第一和第二表决单元的输出的第三表决单元79。

如果两个滑动窗口中的任意一个中的内容在阈值之上，即，如果两个极限值检验器之一确定其阈值被超过，则优选地，第一表决装置77用于表明故障。可选地，两个滑动窗口的内容必须在阈值之上。如果两个滑动窗口中的任意一个低于阈值，或两个滑动窗口都低于阈值，则第二表决单元78可以用于输出停止故障指示。优选地，如果第一表决单元77的输出表明故障的话，则第三表决单元79用于引发故障，而不管从第二表决单元78输出的是什么。来自第三表决单元79的输出是表明是否应该引发故障的布尔值。

模拟滤波器也可以以类似方式结合。当然，可以以类似方式一起使用两个以上的滤波器。

以上已经描述了应用于包括多个子系统的电信系统的本发明。然而，应该理解的是，可以根据本发明以分级方式设置诸如生产线的任何系统的监控。

Claims (30)

1.一种监控系统，用于监控包括多个互通部的装置的功能，所述系统包括：

至少第一检测器(11)，用于检测所述系统的实体的物理属性并提供关于所述物理属性的测量数据；

至少第一确定装置(15、17)，用于确定所述实体的状态；

所述监控系统的特征在于，其包括：过滤装置(13)，用于接收来自所述至少第一检测器(11)的测量数据，过滤所述测量数据，并且根据所述经过过滤的测量数据输出表明所述实体是否有故障的信号；以及

特征在于，所述确定装置(15、17)用于接收来自至少第一和第二过滤装置(13)的所述输出信号，调整所述输出信号，并基于所述调整确定是否应该生成用于所述实体的故障报告。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其中，所述过滤装置(13)用于基于与至少一个阈值的比较过滤所述测量数据。

3.根据权利要求1或2所述的监控系统，进一步包括：至少第一动作装置(14)，用于根据所述实体的状态，采取校正所述故障的动作。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，包括：系统故障确定装置(17)，用于从至少两个实体故障确定装置(15)接收关于由所述至少两个实体故障确定装置监控的至少两个实体的状态的报告，并基于所述报告确定所述系统的故障装态。

5.根据权利要求4所述的监控系统，其中，所述系统故障确定装置(17)用于周期性检查所有的整个实体状态X，并基于这些检查确定所述系统的所述故障状态，其中，X表示所述实体是否有故障，以及X的绝对值表示所述状态的可靠性。

6.根据权利要求4所述的监控系统，其中，所述系统故障确定装置(17)用于向每个故障调整装置(15)请求关于由其监控的一个或多个所述实体的状态的报告。

7.根据权利要求6所述的监控系统，其中，所述系统故障确定装置(17)用于在发生或停止至少一个实体的故障时请求所述报告。

8.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，所述过滤装置(13、51)包括用于接收和过滤模拟测量数据的至少一个滤波器。

9.根据权利要求8所述的监控系统，其中，所述过滤装置(13、51)包括：中值滤波器(53)，用于从检测器接收模拟值，计算多个这种模拟值的中值，并将所述中值传送至低通滤波器；所述低通滤波器(55)，用于过滤所述中值，并将所述经过过滤的中值输出至极限值检验器；所述极限值检验器(57)，用于基于至少一个阈值检查从所述低通滤波器接收的所述经过过滤的值，以分别确定故障将要引发还是停止。

10.根据权利要求9所述的监控系统，进一步包括：步幅限幅器(54)，用于从所述中值滤波器接收所述中值，确定所述中值和前一中值之间的差，以及在所述差大于最大提升步幅或最大减小步幅的情况下，将所述中值调整为将所述步幅保持在允许极限值内的值。

11.根据权利要求9或10所述的监控系统，其中，所述低通滤波器(55)用于过滤所述中值。

12.根据权利要求9至11中任意一项所述的监控系统，其中，所述极限值检验器(57)用于基于上阈值和下阈值检查所述经过过滤的值，以获得滞后量。

13.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，所述过滤装置(13、61)包括用于接收和过滤数字测量数据的至少一个滤波器。

14.根据权利要求13所述的监控系统，其中，所述过滤装置(13、61)用于过滤二进制值形式的数据，并包括：至少一个缓冲器(63)，用于存储所述二进制值的最近样本，以及确定每个样本是否表明了故障；以及极限值检验器(65)，连接至所述缓冲器(63)，用于将表明故障的样本的数目和至少一个阈值进行比较，以确定是否应该引发或停止警报。

15.根据权利要求1 4所述的监控系统，其中，所述极限值检验器用于将表明故障的样本的数目与上阈值和下阈值进行比较，以获得滞后量。

16.根据权利要求8至15中的任意一项所述的监控系统，其中，所述过滤装置包括：至少两个缓冲器(73、74)；至少两个极限值检验器(75、76)，分别连接至所述缓冲器(73、74)中的一个；以及表决装置(77、78、79)，用于基于来自所有的极限值检验器的输出确定是否应该引发或停止故障。

17.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，所述过滤装置(71)包括用于基于至少两个不同的滤波器常量组来过滤所接收到的测量数据以生成至少两个不同的逻辑值的装置；以及用于确定来自所述过滤装置(71)的逻辑输出信号的装置(77、78、79)。

18.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其特征在于，所述监控系统用于监控电信系统。

19.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，在制造期间，将控制所述过滤装置的功能的参数存储在所述系统中。

20.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，将控制所述过滤装置的功能的参数包括在软件应用程序包中。

21.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，将控制所述过滤装置的功能的参数包括在为特定站点创建的配置数据中。

22.根据前述权利要求中的任意一项所述的监控系统，其中，所述系统故障协调程序(17)用于调配将存储在永久存储器中的所述系统中的一些或所有故障滤波器的转储，所述转储包括用于故障滤波器的状态变量。

23.根据权利要求22所述的监控系统，其中，所述转储进一步包括：追溯缓冲器，包括输入到每个故障滤波器中的检测器数据的最后部分。

24.一种用于监控包括多个互通部的装置的功能的方法，包括以下步骤：

定义将要监控的所述系统的至少一个实体；

检测所述实体的至少一个物理属性作为至少一个测量值；

过滤所述至少一个测量值；

基于所述经过过滤的值，确定所述实体是否有故障。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述滤波器用于输出所述测量值是否表明所述实体被认为有故障的逻辑指示。

26.根据权利要求24或25所述的方法，进一步包括以下步骤：

基于从多个滤波器输出的、作为分别与所述实体的物理属性对应的多个测量值的过滤结果的多个过滤值，确定所述实体是否有故障。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，基于来自多个滤波器的所述输出的加权和，确定关于实体是否有故障的决定。

28.根据权利要求24至27中的任意一项所述的方法，其中，基于关于所述装置中的多个实体的决定，确定所述整个装置的故障状态。

29.根据权利要求24至28中的任意一项所述的方法，其中，过滤所述至少一个测量值的步骤包括：

基于至少两个不同的滤波器常量组过滤所述值，以产生至少两个不同的逻辑值；以及

用于确定来自所述过滤装置(71)的逻辑输出信号的装置(77、78、79)。

30.根据权利要求23至29中任意一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

调配将要存储在永久存储器中的所述系统中的一些或所有故障滤波器的转储，其中，所述转储包括用于故障滤波器的状态变量。

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