CN101079002A

CN101079002A - 侦听式计算机运行监控装置及其监控方法

Info

Publication number: CN101079002A
Application number: CN 200710028990
Authority: CN
Inventors: 师建中; 向运荣; 周国强; 秦子彬
Original assignee: GUANGDONG PROV ENVIRONMENT PROTECTION MONITOR CENTER STATION
Current assignee: GUANGDONG PROV ENVIRONMENT PROTECTION MONITOR CENTER STATION
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2007-11-28

Abstract

本发明公开了一种侦听式计算机运行监控装置及其监控方法，包括计算机，以及与计算机连接的监控装置，所述监控装置的信号输入端与计算机的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平；所述监控装置的输出端与计算机的复位电路连接，用于控制计算机重新启动。本发明的显著特点在于其能够通过测量计算机各种数字通讯接口的脉冲信号电平，“侦听”计算机与所连接设备之间的通讯，作为清除“看门狗”定时器时间累计的驱动。当程序执行失控造成计算机与所连接设备之间的通讯停止，“看门狗”定时器时间累计不能被及时清除，则在到达定时时间后就会被触发重新启动计算机，从而达到监视操作系统和用户程序运行的目的。

Description

侦听式计算机运行监控装置及其监控方法

技术领域

本发明涉及计算机应用技术，特别是一种计算机运行的监控装置及其监控方法，用于在计算机程序执行失控后自动重新启动计算机，保障计算机长期正常运行。

背景技术

现代自动化科学技术基于电子计算机的普遍应用。使用带通用操作系统的计算机，运行专门设计的用户程序软件，提供人工智能级的各种控制与服务，包括网络化信息通讯、伺服设备测控等等，已经成为现代自动化工程技术的主流方法和发展方向。典型的操作系统如Microsoft的Windows系列。在操作系统的支撑下，可通过运行专门设计的应用程序，使计算机具备用户所需要的功能。

这种由软、硬件结合产生的被现代自动化科学划分为计算机逻辑的智能装置，完全不同于仅仅由简单逻辑器件构成的被划分为布线逻辑的传统装置。造成计算机功能失效(死机)的原因，除了硬件故障外，还会(更多的时候)是由于程序的执行失控(无论是操作系统，还是用户程序)引起。为了克服、消除由于软件运行不良导致计算机功能失效，多年来在实际应用中，人们已经研究开发了多种实用的技术和技巧。

目前，比较先进、成熟，并广泛被应用的是行内称之为“看门狗”的计算机运行监控技术方法。其结构框图如图1所示，这种技术的基本原理是：在计算机“复位”电路中配置能够定时触发使计算机重新启动的装置，由操作系统或用户程序在运行中及时清除该装置定时器的时间累计，使其不会因到达定时的时间而触发计算机重新启动。一旦发生程序执行失控，定时器时间累计不能被及时清除，在到达定时时间后，计算机就会被触发重新启动，从而自动恢复正常运行。基于上述原理的集成电路器件、模块已经有很多种型号的产品，大多数通用的工业计算机主板也都设计有此类能够响应操作系统或用户程序操作的“看门狗”装置。

上述计算机运行监控(“看门狗”)技术方法，能够实现计算机程序执行失控后自动重新恢复正常运行，提高了计算机在自动化工程应用中的可靠性和实用性。但是，这种技术方法需要人们在进行操作系统或者用户程序的设计或编程的时候，就设计有操作“看门狗”装置的任务进程。如果程序中没有设计这种任务进程，就不能实现“看门狗”监控功能。然而，即使设计了这种任务进程，也仅仅能够适用程序所针对的，特定操作形式的计算机“看门狗”配置；遇到操作形式不同的“看门狗”装置便无能为力了。因而转用不同型号计算机往往需要重新修改其操作系统或者用户程序的设计，给用户造成很大的麻烦，也不便于普遍推广应用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种不需要计算机程序(无论是操作系统，还是用户程序)对其进行操作的，新型计算机运行监控(“看门狗”)装置及其监控方法，能够简单、方便地应用于各种型号和功能的计算机系统。

本发明所采用的技术方案：一种侦听式计算机运行监控装置，包括计算机，以及与计算机连接的监控装置，所述监控装置的信号输入端与计算机的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平；所述监控装置的输出端与计算机的复位电路连接，用于控制计算机重新启动。

上述监控装置包括信号电平逻辑化检测电路，定时器清除电路和定时器溢出电路，所述定时器清除电路与信号电平逻辑化检测电路连接，所述定时器溢出电路与定时器清除电路连接。所述信号电平逻辑化检测电路的信号输入端与计算机的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平。所述定时器溢出电路的输出端与计算机的复位电路连接，用于控制计算机重新启动。

本发明所述侦听式计算机运行监控方法，包括计算机，以及与计算机通讯接口连接的监控装置，所述监控装置通过检测计算机通讯接口的脉冲信号电平，判断是否需要重新启动计算机：若检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平正常时，则清除定时器的时间累计；若检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平异常时，则当定时器的时间累计至预定值时，重新启动计算机。

上述计算机的通讯接口包括串行接口，网络接口或USB接口等。

本发明所述侦听式计算机运行监控(“看门狗”)装置和监控方法的显著特点在于，其能够通过测量计算机各种数字通讯接口(如串行口、网卡接口等)的脉冲信号电平，“侦听”计算机与所连接设备之间的通讯(这种通讯是基于计算机智能的自动化工程中最为常见的)，作为清除“看门狗”定时器时间累计的驱动。当程序执行失控造成计算机与所连接设备之间的通讯停止，“看门狗”定时器时间累计不能被及时清除，则在到达定时时间后就会被触发重新启动计算机，从而达到监视操作系统和用户程序运行的目的。

附图说明

图1为现有技术中计算机运行监控装置的结构框图；

图2为本发明所述侦听式计算机运行监控装置的结构框图；

图3为本发明所述计算机运行监控装置的具体电路原理图。

具体实施方式

如图2所示，本发明所述侦听式计算机运行监控装置，包括计算机1，以及与计算机1的通讯接口连接的监控装置2，计算机1的通讯接口通过监控装置2与外围电子设备(伺服仪器设备)连接。所述监控装置2包括信号电平逻辑化检测电路21，定时器清除电路22和定时器溢出电路23，其中，定时器清除电路22的信号输入端与计算机1的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平，所述定时器溢出电路23的输出端与计算机1的复位电路连接，用于控制计算机1重新启动。

本发明所述监控装置2通过检测计算机通讯接口的脉冲信号电平，判断是否需要重新启动计算机：若监控装置2检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平正常时，则通过定时器清除电路22清除定时器的时间累计；若监控装置2检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平异常时(例如检测不到脉冲信号时)，则当定时器的时间累计至预定值(由定时电路设定)时，通过定时器溢出电路23触发计算机1，使其重新启动。

本发明中所述监控装置2可以与计算机的各种数字通讯接口(如串行口，网卡接口等)连接，进行侦听监控。以下具体介绍通过计算机串行口进行侦听监控的实现电路。如图3所示：

信号电平逻辑化检测电路21由串行接口DB1/DB2、电阻R9、二极管D3、电容C3、电阻R5、场效应三极管Q1、电容C4、电阻R4和三极管Q2组成。其中，串行接口DB1/DB2以直连方式保持计算机数字通讯接口与伺服仪器设备之间连接不改变(将其中一个串行接口与计算机通讯接口连接，另一个串行接口与伺服仪器设备连接)，并将通讯过程的脉动电平信号(图中引线3)接入信号电平逻辑化检测电路。利用增强型场效应三极管Q1共源极方式下特有的输入端高频、高输入阻抗特性，以及与输出端之间的高隔离特性，达到无负载的效果，从通讯线路中“侦听”信号；并且在输入端有隔直流、半波整流，和在输出端有延时性开关电路，实现了追踪通信信号有/无的逻辑化(开/关)输出。

定时器电路由二极管D1、D2、电容C2、电阻R1、R2、R3、电容C1、C5、开关S1、集成电路IC2组成。其中集成电路IC2是典型的带内部时钟振荡器的二进制计数器集成电路。电阻R1、R2、电容C1、C5和开关S1决定其计数的时钟频率。其清零端(RST)受电容C2、二极管D2和电阻R3组成的上电复位电路，信号逻辑化检测电路21的输出，以及定时器溢出电路23的输出组合的“或”逻辑控制；任何一个电路作用都会清零定时器(重新开始时间计数)。按钮开关S1可控制计数脉冲频率，加速测试定时器溢出电路23对计算机进行重新启动的作用。此外，为了通过定时器计数过程观察对计算机1与伺服仪器设备3之间通讯进行“侦听”的效果，还配置了系列指示灯电路(LED1～LED6)，显示集成电路IC2的计数进程。

定时器溢出电路23由集成电路IC1(包含四个逻辑与门IC1A～IC1D)、电阻R6、三极管Q3、继电器J1组成。其中集成电路IC1在定时器溢出后延迟片刻才清零定时器，使电阻R6、三极管Q3能够让继电器J1也闭合片刻(P1、P2连接计算机的复位开关)，最终可靠地接通计算机的手动复位开关，强制计算机重新启动。

另外，本发明也可以采用计算机的其他通讯接口进行侦听式监控，例如通过网络接口或USB接口等，其实现电路与附图3基本类似，所不同的是将其中的串行接口更换为网卡接口或其他相应接口即可，因此在此不再类述。

如上所述，为本发明的最佳实施方式，但并不表示对本发明权利范围的限制，在不脱离所附权利要求定义的权利范围的前提下，本领域的技术人员可在其形式上和细节上作出各种变化，所附的权利要求书覆盖所有该范围内改变和修改。

Claims

1.一种侦听式计算机运行监控装置，包括计算机(1)，以及与计算机(1)连接的监控装置(2)，其特征在于，所述监控装置(2)的信号输入端与计算机(1)的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平；所述监控装置(2)的输出端与计算机(1)的复位电路连接，用于控制计算机(1)重新启动。

2.根据权利要求1所述的侦听式计算机运行监控装置，其特征在于，所述监控装置(2)包括信号电平逻辑化检测电路(21)，定时器清除电路(22)和定时器溢出电路(23)，所述定时器清除电路(22)与信号电平逻辑化检测电路(21)连接，所述定时器溢出电路(23)与定时器清除电路(22)连接。

3.根据权利要求2所述的侦听式计算机运行监控装置，其特征在于，所述信号电平逻辑化检测电路(21)的信号输入端与计算机(1)的通讯接口连接，用于检测计算机通讯接口的脉冲信号电平。

4.根据权利要求2所述的侦听式计算机运行监控装置，其特征在于，所述定时器溢出电路(23)的输出端与计算机(1)的复位电路连接，用于控制计算机(1)重新启动。

5.一种侦听式计算机运行监控方法，包括计算机，以及与计算机通讯接口连接的监控装置，其特征在于，所述监控装置通过检测计算机通讯接口的脉冲信号电平，判断是否需要重新启动计算机：

若检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平正常时，则清除定时器的时间累计；

若检测到计算机通讯接口的脉冲信号电平异常时，则当定时器的时间累计至预定值时，重新启动计算机。

6.根据权利要求1或5所述的侦听式计算机运行监控装置，其特征在于，所述计算机的通讯接口包括串行接口，网络接口或USB接口。