CN202035054U - 基于流媒体实时总线的故障自检系统 - Google Patents

Abstract

一种故障自检系统中的终端设备，所述终端设备包括：上行端口，下行端口，故障检测装置，其包括用于检测接收到的信号中是否存在故障的至少一个检测装置以及检测控制部，该检测控制部用于根据所述至少一个检测装置的检查结果置位故障字节的相应标志位；至少一个探测器连接至所述故障检测装置，用于采集各采集点的动态信号；故障诊断装置，其用于从所述故障检测装置实时查询故障数据字节的标识码，如果故障诊断装置查询到经置位的故障数据字节的标识码，则判定发生了所查询到的故障数据字节的标志码所表示的故障。本实用新型种具有检测速度快、操作简便等特点，能够及时准确的定位故障设备，具有较高的实用价值。

Description

基于流媒体实时总线的故障自检系统

技术领域

本实用新型属于多设备系统中的故障自动检测领域，涉及能够进行故障自动检测的终端设备，用于多媒体会议系统中的设备故障自检。 

背景技术

在复杂电子学系统中，特别是电子设备制造业，设备上用到的元器件较多，众所周知，电子元器件都有各自的比如像温度特性等各种不同的特性，这些特性受不同工作环境的影响而不同，而每个元件的性能又有所不同，所以各种各样的因素很有可能会造成终端设备不正常，最终会影响整个系统的正常运行。为了维护系统的稳定性，故障检测技术正在被广泛的应用和推广。 

多媒体会议已经在越来越多的场合被应用，而系统稳定性是多媒体会议系统中很重要的因素。在多媒体会议系统中，一般设备较多，设备自身较复杂，因为其涉及音视频采集，同时设备间的网络连接又相互影响。为了保障系统的稳定性。一般的会议系统中都会有各自的故障检测技术，以便能够发现并确定电子设备存在的故障，从而提高被检测设备的使用效能，减少维护及保障费用。有的要做额外的故障检测装置，利用装置去排查故障设备，这种方法固然能起到故障检测的目的，但增加了成本同时又不是很方便；还有通过检测设备能够监测到有故障发生，但不能准确定位故障设备，必须对照设备调试时的配置表才能定位设备，以往的故障检测方法在一定意义上起到了故障检测的目的，但同时也存在一定的弊端。 

基于以上的各种因素，考虑到发明一种系统故障自检的系统，以增加系统的稳定性。这种系统故障自检系统的特点在于不增加硬件成本，通过对系统中设备的现场数据进行采集来自动准确定位故障事件的方法。故障实时、自动检测，自动诊断，对故障准确定位，在发生故障的设备上做出明确的指 示，同时在系统设备链路中跳过本故障设备，故障不影响系统正常运行，并及时上报至上一级中央控制设备，中央控制设备记录故障以供查询、提示有故障发生同时上报故障显示设备，故障显示设备以简洁、明了的界面方式报告操作人员，同时记录故障信息。本实用新型保证了当系统中个别设备出现故障时不会影响系统的正常运行，提高了系统的可靠性。 

实用新型内容

本实用新型一方面提供了一种故障自检系统中的终端设备，所述终端设备包括：一种故障自检系统中的终端设备，所述终端设备包括：至少一个探测器，用于探测所述终端设备中的一个或多个状态信号；故障检测装置，其包括用于检测来自所述至少一个探测器的信号中是否存在故障的至少一个检测装置以及检测控制部；故障诊断装置，其与所述故障检测装置连接，用于根据所述故障检测装置输出的故障数据诊断出终端设备发生的相应故障；以及故障数据存储器，用于存储所诊断出的故障信息。 

本实用新型另一方面提供了一种会议系统，其中包括多个串行连接的如上述的终端设备以及与最前端的一个终端设备连接的中央控制设备，其中：所述数据处理器将所统计出的故障类型和发生故障的次数通过所属终端设备的上行端口、经串行总线发送给与中央控制设备。 

优选地，所述系统还包括：故障信息显示装置，用于显示故障信息；所述中央控制设备利用故障数据转发器将所接收到的由各个终端设备中的数据处理器统计出的故障类型和发生故障的次数转发给所述故障信息显示装置。 

优选地，所述系统是基于串行总线的流媒体传输系统。 

本实用新型种提供的上述系统具有检测速度快、操作简便等特点，能够及时准确的定位故障设备，具有较高的实用价值。 

附图说明

附图1示出了根据本实用新型的故障自检系统的结构框图； 

附图2示出了根据本实用新型的故障自检系统中的终端设备的结构框图； 

附图3示出了根据本实用新型的故障自检系统中故障检测装置的结构框图； 

附图4示出了用于记录故障信息的故障信息表的基本帧结构图； 

附图5示出了根据本实用新型的故障自检系统中的故障诊断装置的工作流程图； 

附图6示出了根据本实用新型的故障自检系统中的中央控制设备的实现框图； 

附图7示出了根据本实用新型的故障自检系统中的故障显示装置的工作流程图。 

具体实施方式

以下结合附图来对本实用新型的具体实施方式进行解释。在说明实施例的所有的图中，具有相同功能的部分采用相同的符号，省略反复的说明。 

电气设备在运行过程中的异常或故障常常导致动态信号的非平稳性，因此针对非平稳性的动态信号进行分析和处理，就可以检测和诊断除电气设备的故障点或故障类型。本实用新型的多设备系统中的故障自动检测，指的是当出现无法正常工作的状况时，判定出现了什么故障，并且将这个故障通过指示灯或者是其他的显示方法来向用户作出提示。 

附图1是解释了根据本实用新型的故障自检系统的整体结构框图，该系统为一种基于串行实时总线的流媒体传输系统。其中包括了：中央控制设备101、故障显示设备103、终端设备102-1、102-2......102-n。 

所述故障显示设备103与中央控制设备101串行连接，所述中央控制设备101和多台终端设备102-1，102-2，……，102-n，其中，多个终端设备102-1，102-2，......，102-n串联连接，并且各个终端设备102的上行端口205与其前一级终端设备的下行端口206连接，并且各个终端设备的下行端口206与其后一级终端设备的上行端口205连接，依此类推，所述中央控制设备101与所述串联连接的终端设备中的最前端的一个终端设备102-1相连，来自各 个所述终端设备的信号被串联地上行传输至所述中央控制设备，并且来自所述中央控制设备的信号被串联地下行传输至所述多个终端设备中的至少一个。中央控制设备101用于对系统中的终端设备进行统一管理、存储终端设备信息，向上或向下转发信息。 

故障显示设备103是最简便的通知操作人员系统出现故障的装置，通过该故障显示设备可以实现人性化的交互界面。当中央控制设备101从总线链路上接收到终端设备的故障信息时，将故障信息传输给故障显示设备103，并通过该故障显示设备103实时地显示故障信息。终端设备102-1、102-2......102-n内包含用于检测故障和诊断故障的装置，以下详细解释其具体实现方式。 

附图2解释了根据本实用新型的故障自检系统中的终端设备的结构框图。其中包括了：故障检测装置201、故障诊断装置202、故障数据存储器203、数据处理器204、上行端口205、下行端口206和多个探测器207(这里所述的探测器根据被检信号的类型不同，分别位于各个终端设备内部的不同装置上。例如，电压探测器放置在终端设备内部的电源变压装置上，时钟脉冲探测器放置在终端设备内部的锁相环装置上，网络数据探测器放置于终端设备内部的通信芯片上，显示数据探测器放置在终端设备的内部的显示屏处，在图中省略了上述各个装置本身)。需要说明的是，虽然图2中仅示出了上述装置，但是实际上终端设备还包括用于进行其他信号处理的设备，在此仅仅示出了用于进行故障自检的相关装置，而省略了其他设备，以便于说明本发明。 

其中，上行端口205，其用于接收从与该上行端口相连的前一级终端设备或中央控制设备输入的数据包；下行端口206，其用于接收从与该下行端口相连的下一级终端设备输入的数据包；故障检测装置201用于根据来自于各种探测器207(例如电压探测器、电流探测器等)提供的信号进行故障检查，在故障检测装置201上包括不同的检查部，当有故障发生时，相应的检查部根据输入信号的变化刷新故障数据。故障诊断装置202用于分离出发生故障的部位、判别故障的种类、估计出故障的大小与发生的时间、进行故障评价，具体地，所述故障诊断装置通过并口从故障检查装置实时查询故障数据字节 的标识码，如果故障诊断装置查询到该故障数据字节的标识码，则判定发生了所查询到的故障数据字节的标志码所表示的故障；如果没有查询到该标识码，则判定设备正常工作。故障数据存储器203用于存储所诊断出的故障信息，供所述数据处理器204进行故障统计(以下具体描述)，并通过上行端口205将统计出的关于所属终端设备的故障信息发送给中央控制设备101和故障显示设备103，从而实现故障信息向用户的显示。 

附图3示出了本实用新型终端设备102内部故障检测装置的结构框图。其中包括了：时钟1锁相检测装置301、时钟2锁相检测装置301、电压1检测装置303、电压2检测装置304、网络故障检测装置305、显示故障检测装置306、检测控制部307和故障数据存储区308。 

各个检测装置301-306都和至少一个探测器(207)连接。各探测器分布于终端设备的不同位置(根据实际应用情况进行选取)，分别有针对性地获取各种需要检测的动态信号，各种被检信号的探测器实时地将所探测到的各个状态信号(例如实时的电压，时钟信号等)发送给故障检测装置中的各个检测装置301-306。时钟1锁相环检查装置301和时钟2锁相环检查装置302是电流脉冲检测装置，用于不断地从电流探测器接收并检查时钟脉冲宽度。当接收到时钟脉冲探测器发来的时钟信号的前沿或后沿变化幅度超过设定门限值，上述脉冲检测装置向检测控制部307输出脉冲故障指示脉冲。当检测控制部307收到到这个脉冲故障指示脉冲后，将置位故障字节的相应标志位(具体帧结构如图3所示)，并将该故障标识符存储到故障存储区308中供后续的故障诊断装置读取；故障检测装置中的电压1检测装置303和电压2检测装置304用于检测从电压探测器接收到的信号的电压监测点(根据实际应用情况进行选取)的电压值的变化。当电压检测模块接收到相应电压探测器发出监测点信号的电压超出正常门限值，上述电压检测装置向检测控制部307输出电压故障指示信号，所述检测控制部将置位故障字节中的相应标志位，并将该故障标识符存储到故障存储区308中供后续的故障诊断装置202读取；网络故障检测装置305，当网络故障检测装置305无法从网络数据探测器接收到数据，即检测到所属终端设备接收不到网络数据时，向检测控制部307输 出网络故障指示信号，所述检测控制部307根据该网络故障指示信号置位故障字节中的相应标志位，并将该故障标识符存储到故障缓存区308中供后续的故障诊断装置202读取；显示故障检测装置306，当显示故障检测装置收到附加在显示设备内的探测器发送来的显示状态信息，确定发生显示故障，将显示故障指示信号发送给检测控制部307，所述检测控制部307根据该显示故障指示信号置位故障字节中的相应标志位，并将该故障标识符存储到故障存储区308中供后续的故障诊断装置202读取。 

附图4解释了记录上述故障信息的故障字节的基本帧结构。本故障自检系统中，所述故障检测装置根据上述方式检测设备是否发生工作异常或故障。如果没有发生故障，则继续探测，不影响设备继续正常工作；如果发生故障，则故障检测装置201将置位故障数据存储器203中的故障字节(本申请给出了8位故障字节，仅是一种示例，如果故障检测的种类增加时，故障字节的位数可以是16位、32位或是更多，具体帧结构如图4所示)的相应特征字段。故障诊断模块202将根据故障字节来诊断终端设备是否发生了相应的故障，从而实现设备的故障自检。 

附图5解释了本实用新型的故障诊断装置的工作流程图。其工作方式为：当所述故障检测装置检测出设备发生故障后，将故障字节中特定的故障字段置位，产生的一个8位的故障字节(比如，发生时钟1锁相失锁故障时，故障字节就置位成00000010，通常未置位的故障相应标志位默认为0)。所述故障诊断装置202从故障数据存储区308读取故障信息表中的故障字节，再经过故障信息解析装置(未示出)根据故障字节的帧结构(如图4所示)解析出发生故障的故障类型。当判定是时钟1失锁故障时，则进行本地指示，同时禁止本机输入音频数据；同理，如果判定发生时钟2失锁故障时，则进行本地指示，同时禁止本机输入音频数据；如果判定发生电压1故障，则进行本机指示；如果判定发生电压2故障，则进行本机指示；如果判定发生网络故障，则进行本机指示，同时跳过本机的网络接口；如果判定发生显示故障，则复位本机显示。 

故障诊断装置通过并口从故障检查装置实时读取所述故障数据字节，并按故障标识码位判断故障是否发生，如果存在锁相环失锁故障，本机所有指示灯快闪，1秒钟闪烁一次；如果存在电压故障，本机所有指示灯慢闪，3秒钟闪烁一次，如果存在网络故障，本机所有指示灯常亮。 

附图6解释了本实用新型故障自检系统的终端设备中数据处理器204的结构框图。其中，数据读取器501从故障数据存储器203读取表示终端设备发生的故障信息的故障字节，根据故障信息表中的相应字段判断发生了何种故障，当判定发生时钟1失锁时，则时钟1失锁设备计数器503中时钟1失锁的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502；如果判定发生时钟2失锁时，则时钟1失锁设备计数器504中时钟2失锁的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502；如果判定发生电压1故障，则电压1故障设备计数器505中电压1失锁的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502；如果判定电压2故障，则电压2故障设备计数器506中电压2失锁的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502；如果判定发生网络故障，则在网络故障设备计数器507中系统网络发生故障的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502；如果判定发生显示故障，则在显示故障设备计数器508中系统显示发生故障的次数增加1，并将故障类型和发生故障的次数存入故障数据缓存区502。故障数据转发器509会将所述故障数据缓存区502内存储的故障类型和发生故障的次数通过终端设备的上行端口经总线发送给中央控制设备101，中央控制设备接收到总线上终端设备发送来的上述故障信息、并将其保存在中央控制设备内的存储器中，以便在查询故障信息时进行显示，并且中央控制设备内部的故障数据转发器(未示出)会将终端设备发生的故障类型和故障次数量转发给故障信息显示装置103。 

附图7解释了根据本实用新型的故障自检系统中的故障显示装置的工作流程图。具体实现方式如下：当所述故障显示装置103接收到中央控制设备102转发的总线上发生故障一个或多个终端设备102-x的故障信息表，存储进 故障数据缓存区(未示出)。所述故障信息表中的故障字段由故障类型解析装置(未示出)根据故障字节的帧结构(如图4所示)解析出发生故障的故障类型。当判定出发生时钟1失锁故障时，则故障显示装置103将进行时钟1失锁提示；如果判定出发生时钟2失锁故障时，则故障显示装置将进行时钟2失锁提示；如果判定出发生电压1故障时，则故障显示装置将进行电压1故障提示；如果判定出发生电压2故障时，则故障显示装置将进行电压2故障提示；如果判定出发生发生网络故障，则故障显示装置将进行网络故障提示；如果判定出发生显示故障，则故障显示装置将进行显示故障提示。 

故障显示装置是最简便的通知操作人员系统出现故障的接口，能够自动给出故障提示，显示出设备发生故障的次数、故障类型等信息，可以实现很人性化的界面，当从下面接收到的故障信息，实时的显示故障信息。 

虽然本发明以基于串行实时总线的流媒体传输系统为例进行了说明，但是很显然，上述的终端设备并不限于用于这样的系统，而是可以用于其它种类的会议系统或通信系统。 

虽然为了说明的目的，本实用新型是参照所选择的特定实施例描述的，但显而易见的，本领域的技术人员可以对其进行各种修改而不脱离本实用新型的基本原理和范围。 

Claims (9)

1.一种故障自检系统中的终端设备，所述终端设备包括：

至少一个探测器，用于探测所述终端设备中的一个或多个状态信号；

故障检测装置，其包括用于检测来自所述至少一个探测器的信号中是否存在故障的至少一个检测装置以及检测控制部；

故障诊断装置，其与所述故障检测装置连接，用于根据所述故障检测装置输出的故障数据诊断出终端设备发生的相应故障；以及

故障数据存储器，用于存储所诊断出的故障信息。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述至少一个探测器包括至少一个脉冲探测器，并且所述至少一个检测装置包括至少一个时钟锁相环检测装置，其与所述至少一个脉冲探测器连接。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述至少一个探测器包括至少一个电压探测器，并且所述至少一个检测装置包括至少一个电压检测装置，其与所述至少一个电压探测器连接。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述至少一个探测器包括至少一个网络数据探测器，并且所述至少一个检测装置包括至少一个网络故障检测装置，其与所述至少一个网络数据探测器连接。

5.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述至少一个探测器包括至少一个显示数据探测器，并且所述至少一个检测装置包括至少一个显示故障检测装置，其与附加在所属终端设备的显示设备内的所述至少一个显示数据探测器连接。

6.根据权利要求1或2所述的终端设备，其中，所述故障检测装置还包括：

数据处理器，其与所述故障数据存储器连接，用于统计所属终端设备发生的故障类型和发生的不同故障的次数。

7.一种会议系统，其中包括多个串行连接的如权利要求6所述的终端设备以及与最前端的一个终端设备连接的中央控制设备，其中：

所述终端设备包括上行端口，其用于接收从与该上行端口相连的前一级 终端设备或中央控制设备输入的数据包；

所述数据处理器将所统计出的故障类型和发生故障的次数通过所属终端设备的上行端口、经串行总线发送给与中央控制设备。

8.根据权利要求7所述的会议系统，其中所述系统还包括：

故障信息显示装置，用于显示故障信息；

所述中央控制设备利用故障数据转发器将所接收到的由各个终端设备中的数据处理器统计出的故障类型和发生故障的次数转发给所述故障信息显示装置。

9.根据权利要求7或8所述的会议系统，所述系统是基于串行实时总线的流媒体传输系统。 

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