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Schaltungsanordnung zur zentralen Störungssignalisierung
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in Betriebsstellen Die Erfindung bezieht sich auf eine wie im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebene Schaltungsanordnung.
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Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise aus H.Becker
und K.Meyer: "Aufbau von Betriebsstellen der Nachrichten-0bertragungsnetze", "Siemens-Zeitschrift"
48 (1974) Beiheft 'tNachrichten-2bertragungstechnik", Seiten 334 und 335 bekannt.
Die bekannte Signalisierungseinrichtung hat die Aufgabe, das Betriebspersonal bei
Fehlern oder Störungen durch optische und akustische Alarme an die Störungsquelle
heranzuführen.
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Im Falle eines Fehlers leuchtet eine Alarmlampe in der Lichtzeicheneinrichtung
einer Gestellreihe. Zur Kennzeichnung des gestörten Gestells leuchtet im zugehörigen
Signalfeld eine Störungslampe. Schließlich signalisiert sich der fehlerhafte C-eräteeinsatz
innerhalb des Gestells durch eine Leuchtanzeige.
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Mit den zu übertragenden Nachrichten mitgeführte Pitotsignale werden
mittels Pilotempfänger überwacht; unzulässige Pegelabweichungen werden als Störungen
signalisiert. In solchen Fällen liegt der Fehler im allgemeinen außerhalb der eigenen
Betriebsstelle. Fehlermeldungen aus der eigenen Betriebsstelle, Stõrungsmeldungen
aus Pilotempfängern sowie Meldungen aus Fernüberwachungssystemen werden über Signalzuordnungsverteiler
den Einrichtungen einer zentralen Betriebsbeobachtung - zur Anzeige auf einem Tisch
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Die bekannte Signalgabe erfordert in den meldenden Einschüben einen
relativ hohen Aufwand, viele Signalleitungen zum zentralen Anzeigetisch und zusätzlich
eine Steuerelektronik zur deutlichen Kennzeichnung von Zustandsänderungen bei den
Signalen. Netzänderungen zwingen zu Umrangierungen und Neubeschriftungen. Werden
aus Aufwandsgründen Pilotempfänger und/oder Fernwirkmeldungen gespart, so führt
dies zu einer Erschwernis bei der Störungssuche.
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Aus der Druckschrift "Hasler-Mitteilungen", Nr.3, 1975, Seiten 77
bis 88 ist bereits eine Alarmregistrieranlage bekannt, die Meldekontakte durch Multiplexer
erfaßt und einer Einrichtung zur Abtaststeuerung zuführt. Eine Adressenbildung ist
dabei nicht vorgesehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der vorstehend
näher bezeichneten Art derart austubilden, daß sich in Verbindung mit einer zentralen
Auswertung eine Vereinfachung in den Geräten und in der Amtsverdrahtung ergibt.
Insbesondere soll eine möglichst vollständige Datenerfassung möglich sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Schaltungsanordnung in der im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 an-
gegebenen Weise ausgebildet. Dabei
wird jeder Meldequelle eine Binäradresse zugeteilt, die die Weiterleitung über einen
Bus und eine eindeutige Kennzeichnung der Meldung auf ihrem ganzen Wege erlaubt.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein besonders geringer Signalisierungsaufwand
bzw. besonders einfach realisierbare Meldeeinheiten in den Baueinheiten der Nachrichtengeräte
und eine besonders geringe Zahl von Signalleitungen. Ferner lassen sich mit Hilfe
der Schaltungsanordnung in unbesetzten Stellen zusammen mit einem Fernwirksystem
wesentlich mehr Meldungen als mit vergleichbaren bekannten Schaltungsanordnungen
erfassen. Die einfach realisierbare Erfassung einer besonders großen Zahl von Meldungen
erleichtert ferner eine rechnergestützte Betriebslenkung. Da die Meldequellen adressiert
sind, können sie den Anzeigeorganen oder Meldungstexten durch Listen zugeordnet
werden, die z.B. in elektronischen Speichern enthalten sind. Bei Veränderungen im
Netz brauchen nur Listeneintragungen, nicht aber Verdrahtungen oder räumliche Anordnungen
geändert zu werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Schaltungsanordnung
derart ausgebildet, daß die Meldesender in Einsätzen enthalten sind, die in Aufnahmevorrichtungen
einsetzbar sind und daß die Einsätze mit ihren Meldesendern gruppenweise, insbesondere
entsprechend ihrer räumlichen Anordnung, an die zugeordnete Signalisierungseinheit
angeschlossen sind.
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In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens bei einer Anzahl der
Einsätze jeweils mindestens eine mit wenigstens einem Meldesender versehene Baugruppe
vorhanden und ein aus einem Adressenbus und einer Zustandsmeldeleitung bestehender
Einsatzbus an die Baugruppen wenigstens eines Einsatzes geführt. Man kann auch für
alle an ein und dieselbe Signalisierungseinheit ange-
schlossene
Einsätze einen gemeinsamen Adressenbus vorsehen, und von jedem Einsatz eine eigene
Zustandsmeldeleitung an den Multiplexer führen.
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Soll die Signalisierungseinheit mehrere Einsatzbusse steuern, so enthält
sie zweckmäßigerweise einen Multiplexer, an.den eine Anzahl von Einsatzbussen angeschlossen
ist. Enthält der Multiplexer in Weiterbildung der Erfindung Pufferspeicher, so lassen
sich die Meldesender in besonders kurzer Zeit abfragen.
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Zweckmäßigerweise ist die Signalisierungseinheit mit einem Signalfeld
elektrisch verbunden und insbesondere baulich vereinigt. Wird auf diese Weise ein
Signalfeld für eine angemessene Anzahl meldender Einsätze vorgesehen, so sind auch
noch die optische Signalgabe und eine gute hierarchische Unterteilung möglich. Die
üblichen Lichtsignale mit Leuchtdioden in den Einschüben und im Signalfeld werden
zweckmäßigerweise beibehalten, wobei man sich im Signalfeld damit begnügen kann,
signalisierte Anreize anzuzeigen.
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In Weiterbildung der Erfindung enthält der Einsatzbus höchstens fünf
Leitungen. In diesem Fall nämlich übersteigt die Anzahl der Busleitungen nicht die
bisher häufig- als Signalleitungen verwendete Menge zwischen den Einsätzen und dem
Signalfeld, so daß die bei vorhandenen Geräten übliche Verdrahtung beibehalten werden
kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für den Fall, daß die
Meldesender Bestandteil von abtastenden Einrichtungen zur Mehrfach-Pilotüberwachung
sind, die Abfrageeinrichtung zugleich Steuereinrichtung der Pilotüberwachungs- und/oder
Pilotregelungseinrichtung. Die Anschaltorgane und Regelspeicher werden dabei zweck-
mäßigerweise
in dem zu regelnden Verstärker oder Umsetzer untergebracht.
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Durch diese Maßnahmen ergibt sich für die abtastenden Einrichtungen
ein besonders geringer Aufwand, da die Signalisierungseinheiten in vorteilhafter
Weise die erforderlichen zentralen Steuerfunktionen übernehmen.
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Ferner wird der von den Melde sendern abgegebene Signalwert zweckmäßigerweise
so gewählt, daß eine fehlende Baugruppe oder eine unterbrochene Meldezustandsleitung
wie eine Störungsmeldung wirkt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Schaltungsanordnung
derart ausgebildet, daß die Einrichtung zum Statusvergleich die Meldezustandsänderungen
den Adressen zugeordnet registriert und das Vorliegen wenigstens einer Zustandsänderung
mittels eines Anreizkriteriums signalisiert. Auf diese Weise läßt sich die Erfassung
der in mehreren Signalisierungseinheiten vorliegenden Meldungen durch eine Zentraleinheit
besonders weitgehend vereinfachen. In vorteilhafter Weise ist es dabei der Zentrale
möglich, den Zugriff zu den Meldungen selber zu bestimmen und über Prioritäten selbst
zu entscheiden. Ferner bleibt die Zentrale frei von zeitraubenden Unterbrechungen.
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In Weiterbildung der Erfindung wird die Schaltungsanordnung derart
ausgebildet, daß die Signalisierungseinheiten jeweils durch eine Zentraleinheit
derart steuerbar sind, daß die Meldungsgeber in zeitlicher Folge abgefragt werden
und daß die durch die Abfrage der Meldequellen gewonnenen Meldezustände zusammen
mit der zugeordneten Adresse über eine von der Einrichtung zum Statusvergleich gesteuerten
Gatterschaltung jeweils dann ausgesendet werden, wenn die Einrichtung zum Sta-
tusvergleich
für eine Meldungsadresse eine Zustandsänderung signalisiert.
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Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig.1 eine Schaltungsanordnung zur zentralen Störungssignalisierung,
bei der Signalisierungseinheiten jeweils eine Gruppe von Melde sendern aufrufen,
Fig.2 die Bestandteile einer von der Signalisierungseinheit jeweils abgegebenen
Meldung.
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Die in Fig.1 gezeigte Schaltungsanordnung enthält ein Zwei-Bus-System.
Zwischen den Einsätzen 31 bis 38 und der Signalisierungseinheit 3 einerseits und
zwischen den Signalisierungseinheiten 3 und der Zentraleinheit 1 andererseits.
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Die Einsätze 31 bis 38 sind über die aus je fünf Leitungen bestehenden
Einsatzbusse 81 bis 88 an die Signalisierungseinheit 3 angeschlossen. Die Signalisierungseinheit
3 kann daher bis zu 128 Meldesender nach den Meldezuständen der Meldungsgeber abfragen.
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Findet eine Signalisierungseinheite 3 eine Zustandsänderung vor, so
gibt sie einen Anreiz zur Zentraleinheit 1, die über einen weiteren Bus 2 mit 16
Leitungen die Meldungsneuheiten von maximal 32 Signalisierungseinheiten ubernimmt.
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Durch Parallel-Serien-Umsetzung kann, was in der Figur nicht dargestellt
ist, die Anzahl der Busleitungen re-
duziert werden. Die Zentraleinheit
kann gegebenenfalls auch alle Meldezustände von sich aus abfragen.
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Die Zentraleinheit 1 ist eine Einrichtung zur zentralen Meldungserfassung,
die ein zentrales Rechensystem oder eine Unterstation einer zu einem Rechner führenden
Fernwirkeinrichtung sein kann.
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Die Aufteilung der Meldungsadressen wird zweckmäßigerweise an den
konstruktiven Aufbau der Nachrichten-0bertragungseinrichtung und die dabei mögliche
Verdrahtung angepaßt.
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Fig.1 zeigt links ein aus fünf Schmalgestellen der sogenannten Bauweise
7R bestehendes Nachrichtengestell mit 5 Einsätzen je Schmalgestell. Ublicherweise
geben nicht alle Einsätze Meldungen ab. Es ist daher angenommen, daß im Nachrichtengestell
bis zu acht Einsätze mit jeweils maximal 16 Meldequellen vorkommen können.
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Bei weniger Meldequellen je Einsatz kann, wie anhand der Einsätze
36a und 36b gezeigt, ein Einsatzbus 81 mit seinen fünf Leitungen auch mehrere Einsätze
bedienen.
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Am Orte des bei Nachrichten-0bertragungseinrichtungen der Bauweise
7R üblichen Signalfeldes ist eine Signalisierungseinheit 3 vorgesehen, von der acht
Einsatzbusse 81 bis 88 abgehen, die ihrerseits je maximal sechzehn meldende, als
Einschübe ausgebildete Baugruppen eines Einsatzes 31 bis 38 parallel verbinden.
Diese Leitungen führen als Adressenbus eine von der Signalisierungseinheit 3 angelegte
4-Bit-Adresse Ad 1 bis Ad 4, die etwa im ms-Takt gewechselt wird.
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Die Adresse wird von einem Zähler 31 erzeugt, der mit den Adressenbits
Ad 1 bis Ad 4 die Einschübe und mit
drei weiteren Bit Ad 5 bis
Ad 7 einen Multiplexer 31 fortschaltet, um die acht Einsätze 31 bis 38 anzusteuern.
Man kann diese Einsätze 31 bis 38 nacheinander ansteuern, dann dauert ein Zyklus
z.B. 128 ms. Verwendet man Pufferspeicher im Multiplexer 31, dann kann man aber
auch alle Baugruppen in z.B. 16 ms abgefragt haben.
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Die von der Signalisierungseinheit 3 an den Einsatzbus 81 gelegte
Adresse trifft in jedem Einschub auf den Adressenvergleicher 71, dem durch einen
Adressengeber 74 eine Adresse, insbesondere durch die Gestellverdrahtung eine feste
Einschubplatz-Adresse, vorgegeben ist. Stimmt diese Adresse mit der vom Einsatzbus
81 bis 88 kommenden überein, so gibt der Adressenvergleicher 71 die Torschaltung
72 frei. Damit kommt das Signal des Meldetransistors 73 auf die fünfte, als Meldezustandsleitung
Z dienende Busleitung, die den Meldezustand z überträgt.
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Als Adressenvergleicher 71 kann zweckmäßigerweise ein TTL-Schaltkreis
dienen, der auch die Funktion der Torschaltung 72 übernimmt. Der Signalwert wird
zweckmäßigerweise so gewählt, daß ein fehlender Einschub oder eine unterbrochene
Meldezustandsleitung z wie eine Störungsmeldung wirkt.
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Bei einem aus vier Leitungen bestehenden Adressenbus ergeben sich
2 =16 verschiedene Adressen. Verwendet man das Signal, bei dem alle vier Leitungen
den Zustand 0 haben nicht als Adresse, sondern als Kriterium für einen Adressenwechsel,
so stehen nur fünfzehn Adressen zur Verfügung. Um alle möglichen Adressen ausnützen
zu können, kann man aber auch eine gesonderte Leitung vorsehen, über die die Adressenvergleiche
getaktet werden oder den Takt über die Zustandsmeldeleitungen Z übertragen, und
zwar mit Impulsen, die bezogen
auf das Meldepotential entgegengesetzt
gepolt sind.
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Einschübe, die nicht gebraucht werden, lassen sich durch Kennzeichnung
in der Zentraleinheit 1 als nicht vorhanden sperren. Irrtümlich gezogene Einschübe
werden dagegen signalisiert.
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Das Zustands signal z und die Adresse des abgefragten Einschubs werden
in der Signalisierungseinheit 3 einem Status-Vergleicher 33 zugeführt, der mit Hilfe
von zwei in der Figur nicht dargestellten Speichern durch Alt-Neu-Vergleich Zustandsänderungen
registriert und die Differenz zwischen dem alten Zustand und dem neu vorgefundenen
als "Anreiz" an die Einrichtung 34 zur Ablaufsteuerung meldet.
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Die Einrichtung 33 zum Statusvergleich enthält einen Altspeicher für
alte und einen Neuspeicher für neue Meldungszustände. Immer dann, wenn der neue
Meldungszustand an die Zentraleinheit 1 gemeldet worden ist, wird der Altspeicher
umgestellt, d.h. der alte Meldungszustand wird gelöscht und dafür der neue Meldungszustand
eingeschrieben. Dies hat zur Folge, daß beim nächsten Umlauf des Statusvergleichers
zu der betreffenden Meldungsadresse nicht wieder eine Meldungsänderung signalisiert
wird.
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Wenn die Zentraleinheit 1 auf den Anreiz einer Signaleinheit 3 dadurch
antwortet, daß sie an den Fragebus 22 die Adresse der Signaleinheit 3 anlegt, dann
werden die Einrichtung 34 zur Ablaufsteuerung und der Zähler 32 von dem Adressenvergleicher
36 so beeinflußt, daß die Signaleinheit 3 über das Gatter 35 an den Meldebus 21
die Adressen der Meldungen legt, deren Zustände sich geändert haben.
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Das Ausgangsgatter 35 der Signalisierungseinheit 3 ist mit sieben
Eingängen an die vier Adressenleitungen 91 bis 94 für die Meldesenderadresse und
die drei Adressenleitungen 95 bis 97 für die Einsatzadresse angeschlossen, die ihrerseits
mit dem Zähler 32 und der Einrichtung 33 zum Statusvergleich verbunden sind. Ein
weiterer Eingang des Gatters 35 ist mit dem Meldezustandssignal Z beaufschlagt.
Der Steuereingang des Gatters 35 ist an die Einrichtung 34 zur Ablaufsteuerung angeschlossen,
so daß die Einrichtung 34 eine Durchschaltung der an den Gattereingängen liegenden
Bits auf den Meldebus 21 auslösen kann.
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Die Speicher der Einrichtung 33 zum Statusvergleich werden vom Zähler
32 über die Adressenleitungen 91 bis 97 abgefragt, so daß die betreffenden Meldungsadressen
auf den Leitungen 91 bis 97 am Ausgangsgatter 35 der Signalisierungseinheit 3 anliegen.
Wenn die Einrichtung 33 zum Statusvergleich eine Differenz zwischen dem alten und
neuen Meldezustand an die Einrichtung 34 zur Ablaufsteuerung signalisiert, dann
gibt diese, da sie vom Adressenvergleicher 36 angesprochen worden ist, das Freigabesignal
an das Gatter 35. Dieses schaltet die gerade anstehende 7-Bit-Adresse und den vorgefundenen
Zustand z auf den Meldebus 21.
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Fig.2 zeigt den Aufbau des am Ausgangsgatter 35 liegenden Binärsignals
an. Zusätzlich zur 4-Bit-Adresse A7 für den Einschub und der 3-Bit-Adresse A2 für
den Einsatz ist als achtes Bit auch der abgefragte Zustand z vorgesehen.
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Das Gatter 35 ist üblicherweise, d.h. solange keine Aufforderung von
der Zentraleinheit 1 vorliegt, gesperrt, denn an den abgehenden Meldebus 21 kann
zu ein und demselben Zeitpunkt immer nur eine der bis zu 32 Signali-
sierungseinheiten
3 einer Gestellreihe Informationen übergeben.
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Die Signalisierungseinheiten 3 werden von der Zentraleinheit 1, also
der zentralen Einrichtung zur Meldungsverarbeitung, über den Fragebus 22 mit fünf
Bit nur nach einer Anforderung auf der Belegtleitung 23 abgefragt. Bekommt die Einrichtung
34 zur Ablaufsteuerung einer Signalisierungseinheit 3 einen Anreiz, so belegt sie
die Belegtleitung 23, worauf die Zentraleinheit 1 durch Anlegen von Adressen an
den Fragebus 22 antwortet. Nach einem der üblichen Datenaustauschverfahren wird
hierbei über die Abfrageleitung 25 der Adressenwechsel signalisiert und über die
Sperrleitung 24 die Adressenfortschaltung von der ersten erreichten Signalisierungseinheit
3, die einen Anreiz gespeichert hat, angehalten. Diese Signalisierungseinheit 3
legt dann die von einer Zustandsänderung stammende Meldeadresse an den Meldebus
21, damit sie von der Zentraleinheit verarbeitet oder über eine Fernwirkanlage weiter
übertragen wird.
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Die Meldungsabgabe ist jeweils beendet, wenn die Einrichtung 33 zum
Alt-Neu-Vergleich keine neuen Meldungen mehr vorliegen hat und der Zähler 32 einmal
durchgelaufen ist.
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Die Zentrale 1 kann insbesondere die eingelaufenen Meldungen mit anderen
vergleichen, Folgemeldungen unterdrücken, Ursachen anzeigen oder protokollieren.
Die Art der Anzeige wird als Meldungsbedeutung über eine Tastatur eingegeben.
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Die Signalisierungseinheiten 3 signalisieren von sich aus nur Meldungsänderungen.
Die Zentrale 1 fragt routinemäßig oder zum Vergleich von Zuständen die Signali-
sierungseinheiten
3 auch nach allen Meldungszuständen ab, und zwar durch gleichzeitiges Anlegen der
Adresse der Signalisierungseinheit an den Fragebus 22 und eines besonderen Signals
an die Abfrageleitung 25. Die angesprochene Signalisierungseinheit 3 stellt daraufhin
in der Einrichtung 33 zum Status-Vergleich ihren Neuspeicher gegensätzlich zum Altspeicher
ein, was automatisch zum Anreiz bzw. Belegen der Belegtleitung 23 und Sperren mit
der Sperrleitung 24 und zur Durchgabe aller 128 Meldungszustände führt.
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Die Anordnung ist insbesondere für Einrichtungen zur zentralen Betriebsbeobachtung
bei Betriebsstellen der Nachrichtentechnik geeignet. Sie läßt sich ferner in Betriebsstellen
von Verkehrs- und Versorgungsunternehmen vorteilhaft verwenden.
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11 Patentansprüche 2 Figuren