DE69711806T2 - Accurate dating of an incident permitting communication method and device therefor - Google Patents
Accurate dating of an incident permitting communication method and device thereforInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung, dieThe invention relates to a communication device which
- eine Kommunikationszentrale mit ersten Kommunikationsmitteln zur Übertragung von Informationsblöcken mit Zeitinformationen,- a communications center with initial communication means for transmitting information blocks with time information,
- mindestens ein, an die ersten Kommunikationsmittel der Zentrale angeschlossenes Kommunikationsnetz,- at least one communication network connected to the main communication means of the control centre,
- mindestens eine Station mit lokalen Uhrzeitführungsmitteln sowie an das Kommunikationsnetz und an die genannten lokalen Uhrzeitführungsmittel angeschlossenen zweiten Kommunikationsmitteln zur Übertragung von Informationsblöcken mit Ereignisinformationen und Zeitinformationen,- at least one station with local time-keeping means and second communication means connected to the communications network and to the said local time-keeping means for transmitting information blocks with event information and time information,
- eine an die ersten Kommunikationsmittel der Zentrale angeschlossene und ein Zeitinformationssignal liefernde Zeituhr sowie- a time clock connected to the first communication means of the control centre and providing a time information signal and
- an die Zentrale angeschlossene Informationsverarbeitungsmittel umfaßt.- information processing equipment connected to the central office.
Bekannte Kommunikationseinrichtungen umfassen eine Zentrale und über ein Kommunikationsnetz an die Zentrale angeschlossene Stationen. Die Kommunikationsstationen senden Informationsblöcke an die Zentrale, die beispielsweise den Schaltzustand von den genannten Stationen zugeordneten elektrischen Schaltgeräten betreffen.Known communication devices comprise a central unit and stations connected to the central unit via a communication network. The communication stations send blocks of information to the central unit, which, for example, concern the switching status of electrical switching devices assigned to the stations.
Die Zentrale verarbeitet die Informationsblöcke in der Reihenfolge ihres Eintreffens. Bei bestimmten Anwendungen ist es erforderlich, die mit den Blöcken erhaltenen Informationen mit einem Zeitstempel zu versehen. In diesem Fall ist eine Zeituhr an die Zentrale angeschlossen, um Datum und Uhrzeit bereitzustellen.The control center processes the information blocks in the order in which they arrive. In certain applications, it is necessary to time-stamp the information received with the blocks. In this case, a time clock is connected to the control center to provide the date and time.
Die Zentrale weist anschließend Informationen, die bestimmte in den übertragenen Informationsblöcken enthaltene Ereignisse repräsentieren, und von der Zeituhr gelieferte Zeitinformationen einander zu. Die beiden einander zugeordneten Informationen werden anschließend verarbeitet und danach beispielsweise in Speicher- oder Anzeigeeinrichtungen festgehalten.The control center then assigns information representing certain events contained in the transmitted information blocks to time information provided by the time clock. The two assigned pieces of information are then processed and stored, for example, in storage or display devices.
Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Zuordnung von Ereignisinformationen und Zeitinformationen im Augenblick ihres Empfangs durch die Zentrale. Diese Art der Zeitstempelung ist jedoch nicht sehr genau. Zwischen dem Eintreten eines Ereignisses in einer Station und dem Zeitpunkt, zu dem die Information in der Zentrale mit einem Zeitstempel versehen wird, kann nämlich eine beträchtliche Zeit vergehen.In this configuration, the assignment of event information and Time information at the moment it is received by the control center. However, this type of time stamping is not very precise. A considerable amount of time can pass between the occurrence of an event in a station and the time at which the information is time stamped in the control center.
In den Druckschriften EP-0325219 und US-4337463 werden Kommunikationseinrichtungen beschrieben, die mit Echtzeituhren in den Zentralen und in den Stationen ausgerüstet sind. Bei diesen Einrichtungen ist eine genaueste Synchronisation der Zeituhren durch komplexe Synchronisiereinrichtungen und die Ergänzung der Informationsblöcke durch zusätzliche Verzögerungsinformationen oder Merker erforderlich.The documents EP-0325219 and US-4337463 describe communication devices that are equipped with real-time clocks in the control centers and in the stations. These devices require extremely precise synchronization of the time clocks by means of complex synchronization devices and the supplementation of the information blocks by additional delay information or markers.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Kommunikationseinrichtung und ein Kommunikationsverfahren anzugeben, die sich vom bisherigen Stand der Technik unterscheiden und eine genaue Zeitstempelung von Ereignissen erlauben.The object of the invention is to provide a communication device and a communication method that differ from the previous state of the art and allow precise time stamping of events.
Eine erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung ist im Patentanspruch 1 definiert.A communication device according to the invention is defined in claim 1.
Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung umfaßt jede ZentraleAccording to a preferred embodiment of the invention, each control center
- an die Zeituhr sowie Sendemittel der ersten Kommunikationsmittel der Zentrale angeschlossene erste Mittel zur Bestimmung von durch die ersten Kommunikationsmittel der Zentrale verursachten Verzögerungen,- first means for determining delays caused by the first communication means of the centre, connected to the time clock and transmission means of the first communication means of the centre,
- sowie an die ersten Bestimmungsmittel, an Empfangsmittel der ersten Kommunikationsmittel und an die Informationsverarbeitungsmittel angeschlossene erste Korrekturmittel.- and first correction means connected to the first determination means, to receiving means of the first communication means and to the information processing means.
Nach einer Weiterbildung der vorzugsweisen Ausgestaltung liefern die Sendemittel der ersten Kommunikationsmittel der Zentrale ein die Aussendung eines Informationsblocks abbildendes Signal an die ersten Bestimmungsmittel.According to a further development of the preferred embodiment, the transmission means of the first communication means of the control center deliver a signal representing the transmission of an information block to the first determination means.
Die ersten Korrekturmittel liefern Informationen an die Informationsverarbeitungsmittel, deren Zeitstempelung sich aus der Addition der Zeitinformationswerte der von den Empfangsmitteln der ersten Kommunikationsmittel empfangenen Informationsblöcke und der von den ersten Bestimmungsmitteln gelieferten Verzögerungswerte ergibt.The first correction means supply information to the information processing means, the time stamping of which results from the addition of the time information values of the information blocks received by the receiving means of the first communication means and the delay values supplied by the first determination means.
Die Zentrale umfaßt vorzugsweise an die ersten Verzögerungsbestimmungsmittel angeschlossene Speichermittel.The control center preferably comprises storage means connected to the first delay determining means.
Nach einer besonderen Ausgestaltung umfaßt mindestens eine StationAccording to a special design, at least one station
- an Empfangsmittel der zweiten Kommunikationsmittel der Station angeschlossene zweite Mittel zur Bestimmung von durch die zweiten Kommunikationsmittel der Station verursachten Verzögerungen, sowie- second means connected to receiving means of the second communication means of the station for determining delays caused by the second communication means of the station, and
- an die zweiten Bestimmungsmittel, die zweiten Empfangsmittel der zweiten Kommunikationsmittel der Station und an lokale Uhrzeitführungsmittel der Station angeschlossene zweite Korrekturmittel.- second correction means connected to the second determination means, the second reception means of the second communication means of the station and to the local time keeping means of the station.
Nach einer Weiterbildung der besonderen Ausgestaltung liefern die Empfangsmittel der zweiten Kommunikationsmittel der Station ein den Empfang eines Informationsblocks abbildendes Signal an die zweiten Bestimmungsmittel.According to a further development of the special embodiment, the receiving means of the second communication means of the station deliver a signal representing the reception of an information block to the second determination means.
Die zweiten Korrekturmittel korrigieren in den von den Empfangsmitteln der zweiten Kommunikationsmittel gelieferten Informationsblöcken enthaltene Zeitinformationswerte in Abhängigkeit von zweiten Verzögerungswerten, die von den zweiten Bestimmungsmitteln geliefert werden, wobei die Zeitinformationswerte um Werte erhöht werden, die die genannten zweiten Verzögerungswerte abbilden.The second correction means correct time information values contained in the information blocks supplied by the receiving means of the second communication means as a function of second delay values supplied by the second determination means, the time information values being increased by values which reflect the said second delay values.
Die Station umfaßt an die lokalen Uhrzeitführungsmittel, an Ereigniserfassungsmittel sowie an Sendemittel der zweiten Kommunikationsmittel angeschlossene Verarbeitungsmittel, die einen Informationsblock mit Ereignisinformationen und diesen zugeordneten Zeitinformationen liefern.The station comprises processing means connected to the local time keeping means, to event recording means and to transmission means of the second communication means, which provide an information block with event information and time information associated therewith.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist im Patentanspruch 9 definiert.A method according to the invention is defined in claim 9.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann vorteilhaft folgende Schritte umfassenA method according to the invention can advantageously comprise the following steps
- einen Schritt zur Erfassung des Empfangs des ersten Informationsblocks mit einer Zeitinformation durch eine Station,- a step for detecting the reception of the first information block containing time information by a station,
- einen Schritt zur Verarbeitung des Signals über den Empfang des ersten Informationsblocks,- a step for processing the signal via the reception of the first information block,
- einen Schritt zur Bestimmung der Dauer der Verarbeitung des Signals über den Empfang des ersten Informationsblocks,- a step for determining the duration of processing the signal on reception of the first information block,
- einen Schritt zur Korrektur des Zeitinformationswerts des ersten Informationsblocks in Abhängigkeit vom Wert der Dauer der Verarbeitung des Signals über den Empfang des ersten Informationsblocks,- a step for correcting the time information value of the first information block depending on the value of the duration of processing of the signal on reception of the first information block,
- einen Schritt zum Laden des korrigierten Wertes der Zeitinformation in ein lokales Uhrzeitführungssystem,- a step for loading the corrected value of the time information into a local timekeeping system,
- einen Schritt zur Ereigniserfassung,- a step for event recording,
- einen Schritt zur Erzeugung des zweiten Informationsblocks mit einer darin enthaltenen Ereignisinformation sowie einer lokalen Uhrzeitinformation in der Station,- a step for generating the second information block containing event information and local time information in the station,
- einen Schritt zur Aussendung des genannten zweiten Informationsblocks durch die Station an die Zentrale.- a step for the station to send the second block of information to the control center.
Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigenSeveral embodiments of the invention are shown by way of example in the accompanying drawings and are explained in more detail in the following description, indicating further advantages and features.
- Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Kommunikationseinrichtung;- Fig. 1 is a block diagram of a known communication device;
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Kommunikationseinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;Fig. 2 shows a block diagram of a communication device according to an embodiment of the invention;
- Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Aussendung eines Informationsblocks durch eine Zentrale einer Einrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung;- Fig. 3 is a flow chart for the transmission of an information block by a control center of a device according to an embodiment of the invention;
- Fig. 4 ein Flußdiagramm zum Empfang eines Informationsblocks durch eine Station einer Einrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung;- Fig. 4 is a flow chart for receiving an information block by a station of a device according to an embodiment of the invention;
- Fig. 5 und 6 je ein Flußdiagramm zur Verarbeitung von Informationsblöcken, die von einer Station ausgesendet bzw. von einer Zentrale empfangen werden;- Fig. 5 and 6 each show a flow chart for processing blocks of information sent by a station or received by a central station;
- Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Kommunikationseinrichtung nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.- Fig. 7 is a block diagram of a communication device according to a second embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt eine Kommunikationseinrichtung mit einer Zentrale 1, einer an die Zentrale angeschlossenen Zeituhr 2, einer Informationsverarbeitungseinrichtung 3, einem ersten und einem zweiten Kommunikationsnetz 4 bzw. 5, an das erste Netz 4 angeschlossenen Stationen 6a, 6b und 6c sowie an das zweite Netz 5 angeschlossenen Stationen 7a, 7b und 7c.Fig. 1 shows a communication device with a central unit 1, a time clock 2 connected to the central unit, an information processing device 3, a first and a second communication network 4 and 5, stations 6a, 6b and 6c connected to the first network 4 and stations 7a, 7b and 7c connected to the second network 5.
Die Zentrale kommuniziert mit den Stationen und empfängt Informationen, die von den genannten Stationen erfaßte Ereignisse abbilden. Die Informationen werden in der Zentrale mit einem Zeitstempel versehen und anschließend an die Verarbeitungseinrichtung 3 weitergeleitet. Die Einrichtung 3 erlaubt insbesondere eine Speicherung oder Protokollierung der zeitgestempelten Informationen.The control center communicates with the stations and receives information that depicts events recorded by the stations. The information is given a time stamp in the control center and then forwarded to the processing device 3. The device 3 allows in particular storage or logging of the time-stamped information.
Die Zeituhr 2 liefert Zeitinformationen an die Zentrale, um die an die Zentrale übertragenen Ereignismeldungen mit einem Zeitstempel zu versehen. Die Zeitinformationen enthalten Informationen zum Datum und zur Uhrzeit. Sie werden als absolute Uhrzeit der Kommunikationseinrichtung betrachtet.The time clock 2 provides time information to the control center in order to time stamp the event messages transmitted to the control center. The time information contains information about the date and time. It is considered the absolute time of the communication device.
Bei Erfassung eines Ereignisses durch die Station sendet diese Station einen Informationsblock aus, der eine das Ereignis abbildende Information enthält. Der Informationsblock wird von der Zentrale empfangen, die den Block verarbeitet und die das Ereignis abbildenden Informationen mit einem Zeitstempel versieht. Anschließend werden die zeitgestempelten Informationen an die Verarbeitungseinrichtung 3 weitergeleitet.When an event is detected by the station, this station sends out an information block that contains information depicting the event. The information block is received by the control center, which processes the block and assigns a time stamp to the information depicting the event. The time-stamped information is then forwarded to the processing device 3.
Diese Art der Zeitstempelung der Ereignisse reicht aus, solange die Genauigkeit der Zeitstempelung unkritisch ist. Zwischen dem Eintreten eines Ereignisses und dem Zeitpunkt der Zeitstempelung dieses Ereignisses kann jedoch eine beträchtliche Verzögerung auftreten.This type of time stamping of events is sufficient as long as the accuracy of the time stamping is not critical. However, there can be a considerable delay between the occurrence of an event and the time of time stamping this event.
Um diesen Nachteil zu beheben, umfassen nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Stationen, deren Ereignismeldungen mit einem genauen Zeitstempel versehen werden müssen, ein lokales Uhrzeitführungssystem. Dieses lokale Uhrzeitführungssystem erlaubt die Zeitstempelung eines Ereignisses, sobald es von der Station erfaßt wird. Die Station erzeugt auf diese Weise einen Informationsblock, der eine das erfaßte Ereignis abbildende Information sowie eine vom lokalen Uhrzeitführungssystem gelieferte Zeitinformation enthält. Der von der Station ausgesandte Informationsblock wird von der Zentrale empfangen und verarbeitet. Anschließend wird die von der Station zeitgestempelte Information an die Verarbeitungseinrichtung 3 weitergeleitet.In order to remedy this disadvantage, according to one embodiment of the invention, the stations whose event reports must be provided with an accurate time stamp comprise a local time-keeping system. This local time-keeping system allows an event to be time-stamped as soon as it is detected by the station. The station thus generates an information block that contains information depicting the detected event as well as time information provided by the local time-keeping system. The information block sent by the station is received and processed by the control center. The information time-stamped by the station is then forwarded to the processing device 3.
Durch das lokale Uhrzeitführungssystem in der Station lassen sich Probleme mit der Zeitstempelung vermeiden, die sich aus der Übertragungszeit des Informationsblocks innerhalb der Station und aus der Empfangs- und Verarbeitungsdauer des Informationsblocks in der Zentrale ergeben.The local timekeeping system in the station avoids problems with time stamping that arise from the transmission time of the information block within the station and from the reception and processing time of the information block in the control center.
Um kohärente Zeitinformationen in der gesamten Kommunikationseinrichtung zu gewährleisten, müssen die Zeituhr der Zentrale und die lokalen Uhrzeitführungssysteme synchronisiert werden. Diese Synchronisierung erfolgt durch die Übertragung von Informationsblöcken, in denen Zeitsynchronisierinformationen enthalten sind. Diese Informationsblöcke werden von der Zentrale an die mit einem lokalen Uhrzeitführungssystem ausgerüsteten Stationen gesendet.In order to ensure coherent time information throughout the communication facility, the central station's time clock and the local timekeeping systems must be synchronized. This synchronization is achieved by transmitting information blocks containing time synchronization information. These information blocks are sent from the central station to the stations equipped with a local timekeeping system.
Die Verarbeitung der Informationsblöcke in der Zentrale verzögert die Übertragung des genannten Informationsblocks an die Stationen. Der Zeitinformationswert des Informationsblocks weicht daher vom absoluten Zeitwert der Uhr im Augenblick der Aussendung des Informationsblocks ab.The processing of the information blocks in the control center delays the transmission of the information block to the stations. The time information value of the information block therefore deviates from the absolute time value of the clock at the moment the information block is sent.
Das Problem der Verzögerung durch die Verarbeitung tritt gleichermaßen in den Stationen auf. Ein von einer Station empfangener Informationsblock mit einer Zeitinformation wird nämlich verarbeitet, bevor er verwendet wird, um beispielsweise das lokale Uhrzeitführungssystem zu synchronisieren. Diese Verarbeitung in der Station bedingt eine zusätzliche Verzögerung, von der die mit dem Informationsblock übertragene Zeitinformation ebenfalls betroffen ist.The problem of processing delays also occurs in the stations. An information block containing time information received by a station is processed before it is used, for example, to synchronize the local timekeeping system. This processing in the station causes an additional delay, which also affects the time information transmitted with the information block.
Die Dauer der Sende- und Empfangsverarbeitung der Blöcke mit Zeitsynchronisierinformationen können auch die Genauigkeit der Zeitstempelung der Ereignisse beeinträchtigen, wenn diese Zeitstempelung sehr genau sein muß.The time required to send and receive blocks containing time synchronization information can also affect the accuracy of time stamping events if this time stamping needs to be very precise.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Kommunikationseinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung, mit der eine sehr genaue Zeitstempelung der Ereignisse vorgenommen werden kann.Fig. 2 shows a block diagram of a communication device according to an embodiment of the invention, with which a very precise time stamping of the events can be carried out.
Bei dieser Ausgestaltung umfaßt die Zentrale 1 eine erste Informationsblock-Sendeverarbeitungsschaltung 8 und eine erste Informationsblock-Empfangsverarbeitungsschaltung 9, die jeweils an ein Kommunikationsnetz 4 angeschlossen sind, sowie ein erstes an die Schaltung 8 und an die Zeituhr 2 angeschlossenes Rechenmodul, eine an das Rechenmodul 10 angeschlossene Speicherschaltung 11 und ein an das Rechenmodul 10 und an die Empfangsverarbeitungsschaltung 9 angeschlossenes Korrekturmodul 12.In this embodiment, the control center 1 comprises a first information block transmission processing circuit 8 and a first information block reception processing circuit 9, each connected to a communications network 4, as well as a first computing module connected to the circuit 8 and to the time clock 2, a memory circuit 11 connected to the computing module 10 and a correction module 12 connected to the computing module 10 and to the reception processing circuit 9.
Eine ebenfalls in Fig. 2 gezeigte Station 6d umfaßt eine zweite Informationsblock-Empfangsverarbeitungsschaltung 13 und eine zweite Informationsblock-Sendeverarbeitungsschaltung 14, die jeweils an ein Kommunikationsnetz 4 angeschlossen sind, sowie ein zweites an die Schaltung 13 angeschlossenes Rechenmodul 1 S. ein an die Schaltung 13 und das Rechenmodul 15 angeschlossenes zweites Korrekturmodul 16, ein an das zweite Korrekturmodul 16 angeschlossenes lokales Uhrzeitführungssystem 17 und eine an das Uhrzeitführungsmodul 17 und an die zweite Sendeverarbeitungsschaltung 14 angeschlossene Ereignisverarbeitungsschaltung 13. Die Ereignisverarbeitungsschaltung 18 der Station 6d ist an eine, der Station 6d zugeordnete Ereigniserfassungsschaltung 19d angeschlossen.A station 6d, also shown in Fig. 2, comprises a second information block reception processing circuit 13 and a second information block transmission processing circuit 14, each of which is connected to a communication network 4, as well as a second computing module 15 connected to the circuit 13, a second correction module 16 connected to the circuit 13 and the computing module 15, a local time control system 17 connected to the second correction module 16, and an event processing circuit 13 connected to the time control module 17 and to the second transmission processing circuit 14. The event processing circuit 18 of the station 6d is connected to an event detection circuit 19d assigned to the station 6d.
Im Blockschaltbild der Fig. 2 ist eine zweite Station 6e an das Netz 4 angeschlossen und ein zweite Erfassungsschaltung 19e der zweiten Station 6e zugeordnet.In the block diagram of Fig. 2, a second station 6e is connected to the network 4 and a second detection circuit 19e is assigned to the second station 6e.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 sendet die Zeituhr 2 im Verlauf einer Synchronisation der lokalen Uhrzeit der Stationen ein Zeitsendesignale 20 mit einer darin enthaltenen absoluten Uhrzeitinformation CK1 an die Sendeverarbeitungsschaltung 8 und das Rechenmodul 10.In the embodiment according to Fig. 2, the time clock 2 sends a time transmission signal 20 containing absolute time information CK1 to the transmission processing circuit 8 and the computing module 10 during synchronization of the local time of the stations.
Die Verarbeitungsschaltung 8 verarbeitet die Zeitinformation CK1 und sendet einen Informationsblock mit der darin enthaltenen Information. Im Augenblick der Aussendung des Informationsblocks liefert die Schaltung 8 ein Signal 21 an das Modul 10, welches das Verarbeitungsende der Aussendung des Informationsblocks mit der darin enthaltenen Zeitinformation repräsentiert. Das Modul 10 berechnet einen Verzögerungswert EC1, der die Verzögerung zwischen dem Auftreten des Signals 20 und des Signals 21 abbildet.The processing circuit 8 processes the time information CK1 and sends an information block with the information contained therein. At the moment of sending the information block, the circuit 8 delivers a signal 21 to the module 10, which represents the end of processing of the transmission of the information block with the time information contained therein. The module 10 calculates a delay value EC1, which represents the delay between the occurrence of the signal 20 and the signal 21.
Ein den Verzögerungswert EC1 abbildendes Signal 22 wird an die Speicherschaltung übermittelt, um den Wert EC1 zu speichern.A signal 22 representative of the delay value EC1 is transmitted to the memory circuit to store the value EC1.
Der die Zeitinformation enthaltende Informationsblock wird von der Zentrale ausgesendet und von den Stationen 6d und 6e empfangen. In der Station 6d liefert die zweite Informationsblock-Empfangsverarbeitungsschaltung 13 ein den Empfang des Informationsblocks abbildendes Signal 23 sowie ein Signal 24 an das Rechenmodul 15, das die Zeitinformation CK1 nach Verarbeitung des Empfangs des Informationsblocks enthält.The information block containing the time information is sent by the central station and received by the stations 6d and 6e. In station 6d, the second Information block reception processing circuit 13 a signal 23 representing the reception of the information block and a signal 24 to the computing module 15 which contains the time information CK1 after processing the reception of the information block.
Das Rechenmodul 10 berechnet einen Verzögerungswert EC2, der die Verzögerung zwischen dem Auftreten des Signals 23 und des Signals 24 abbildet. Ein den Verzögerungswert EC2 abbildendes Signal 25 und das Signal 24 werden an das Korrekturmodul 16 weitergeleitet.The calculation module 10 calculates a delay value EC2 that represents the delay between the occurrence of the signal 23 and the signal 24. A signal 25 representing the delay value EC2 and the signal 24 are forwarded to the correction module 16.
Das Korrekturmodul 16 korrigiert den über das Signal 24 gelieferten Zeitinformationswert CK1, um dann ein Signal 26 auszugeben, das eine genaue lokale Uhrzeit CKL1 abbildet. Die Korrektur besteht insbesondere darin, den empfangenen Zeitinformationswert CK1 um den Wert EC2 zu erhöhen, der die Verarbeitungsverzögerung beim Empfang des Informationsblocks abbildet. Dadurch entspricht der Wert der lokalen Uhrzeit im Augenblick der Korrektur annähernd der Summe der Werte CK1 und EC2, welche die absolute Uhrzeit bzw. die Verzögerungsdauer abbilden.The correction module 16 corrects the time information value CK1 supplied via the signal 24 in order to then output a signal 26 which represents an exact local time CKL1. The correction consists in particular in increasing the received time information value CK1 by the value EC2 which represents the processing delay when the information block is received. As a result, the value of the local time at the moment of the correction corresponds approximately to the sum of the values CK1 and EC2 which represent the absolute time and the delay duration respectively.
Das den Augenblickswert der lokalen Uhrzeit abbildende Signal 26 wird dem lokalen Uhrzeitführungssystem 17 zugeführt. Der Wert der lokalen Uhrzeit wird dann mit dem Wert der von der Zentrale übermittelten und durch das Modul 16 korrigierten absoluten Uhrzeit synchronisiert. Nach erfolgter Synchronisation enthält das System 17 eine lokale Uhr, die eine lokale Uhrzeit CKL1 liefert, welche mit der von der Zentrale übermittelten absoluten Uhrzeit CK1 synchronisiert ist. Diese lokale Uhrzeit kann jedoch von der absoluten Uhrzeit um einen Wert abweichen, der dem Wert EC1 der Verarbeitungsdauer der Zentrale entspricht.The signal 26 representing the instantaneous value of the local time is fed to the local time control system 17. The value of the local time is then synchronized with the value of the absolute time transmitted by the control center and corrected by the module 16. After synchronization has taken place, the system 17 contains a local clock that supplies a local time CKL1 that is synchronized with the absolute time CK1 transmitted by the control center. However, this local time can deviate from the absolute time by a value that corresponds to the value EC1 of the processing time of the control center.
Erfaßt die Ereigniserfassungsschaltung 19d ein Ereignis EVST1, liefert sie ein das genannte Ereignis abbildendes Signal 27 an die Verarbeitungsschaltung 18. Das Uhrzeitführungssystem 17 beaufschlagt die Schaltung 18 mit einem Signal, das die lokale Uhrzeit abbildet, zu der das Ereignis eingetreten ist. Anschließend liefert die Verarbeitungsschaltung 18 ein Signal mit einem Informationsblock, der eine das Ereignis repräsentierende Information und eine die lokale Uhrzeit CKL1 beim Eintreten des Ereignisses repräsentierende Information enthält. Der Aussendung des Informationsblocks wird danach von der zweiten Informationsblock- Sendeverarbeitungsschaltung 14 verarbeitet, die den Block an das Netz 4 weiterleitet.If the event detection circuit 19d detects an event EVST1, it supplies a signal 27 representing the event to the processing circuit 18. The time-keeping system 17 supplies the circuit 18 with a signal representing the local time at which the event occurred. The processing circuit 18 then supplies a signal with an information block containing information representing the event and information representing the local time CKL1 when the event occurred. The transmission of the information block is then processed by the second information block transmission processing circuit 14, which forwards the block to the network 4.
Der von der Schaltung 14 der Station ausgegebene Informationsblock wird von der Zentrale empfangen. Die erste Informationsblock-Empfangsverarbeitungsschaltung 9 liefert dann ein die Information des Ereignisses und die Zeitinformation der lokalen Uhrzeit abbildendes Signal 30 an das erste Korrekturmodul 12. Das Korrekturmodul 12 korrigiert den lokalen Uhrzeitwert CHL1 des Informationsblocks in Abhängigkeit vom Verzögerungswert EC1 der Sendeverarbeitung der Zentrale. Dieser Verzögerungswert wird dem Modul 12 durch das Rechenmodul 10 oder die Speicherschaltung 11 zugeführt.The information block output by the station circuit 14 is transmitted by the central received. The first information block reception processing circuit 9 then supplies a signal 30 representing the information of the event and the time information of the local time to the first correction module 12. The correction module 12 corrects the local time value CHL1 of the information block as a function of the delay value EC1 of the transmission processing of the control center. This delay value is supplied to the module 12 by the calculation module 10 or the memory circuit 11.
Die Korrektur der lokalen Uhrzeit besteht insbesondere darin, den die lokale Uhrzeit repräsentierenden Wert um den Verzögerungswert zu erhöhen.Correcting the local time consists in increasing the value representing the local time by the delay value.
Die das Ereignis und die korrigierte Uhrzeit des Auftretens dieses Ereignisses repräsentierenden Werte werden an die Informationsverarbeitungseinrichtung 3 übermittelt.The values representing the event and the corrected time of occurrence of this event are transmitted to the information processing device 3.
Aufgrund der Korrektur der Zeitinformation durch das Modul 12 in der Zentrale und das Modul 15 in den Stationen erfolgt die Zeitstempelung der von den Stationen über die Korrekturmodule 15 übertragenen Ereignisse mit der absoluten Uhrzeit. Die Zeitstempelung dieser Ereignisse ist daher sehr genau, und die Chronologie der Ereignisse kann wirksam durch die Einrichtung 3 verarbeitet werden.Due to the correction of the time information by module 12 in the control center and module 15 in the stations, the events transmitted by the stations via the correction modules 15 are time-stamped with the absolute time. The time-stamping of these events is therefore very precise and the chronology of the events can be effectively processed by device 3.
Da die Zeitstempelung sehr genau sein kann und im Bereich von einer Millisekunde liegt, können die Zeitinformationen auch mit einer Genauigkeit von einer Millisekunde ausgedrückt werden. Eine Zeitinformation kann beispielsweise folgendes Format aufweisen: Tag, Stunde, Minute, Sekunde, Millisekunde.Since time stamping can be very precise and is in the range of one millisecond, the time information can also be expressed with an accuracy of one millisecond. For example, time information can have the following format: day, hour, minute, second, millisecond.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm zur Aussendung eines Informationsblocks durch eine Zentrale 1. Bei diesem Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird in einem ersten Schritt 31 zu einem Zeitpunkt t1 die Aussendung eines Synchronisier-Informationsblocks mit einem darin enthaltenen absoluten Uhrzeitwert CKL angefordert. Anschließend erfolgt in einem Schritt 32 die Sendeverarbeitung des Informationsblocks. Zu einem Zeitpunkt t2 (Schritt 33) wird der Informationsblock ausgesandt und ein Signal über das Ende der Sendeverarbeitung ausgegeben. Danach wird in einem Schritt 34 eine Verzögerung EC1 berechnet. Der Verzögerungswert EC1 repräsentiert die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t2 und t1 (EC1 = t2 - t1). In einem Schritt 3 5 wird der Verzögerungswert EC1 gespeichert.Fig. 3 shows a flow chart for the transmission of an information block by a central station 1. In this method according to an embodiment of the invention, in a first step 31 at a time t1 the transmission of a synchronization information block with an absolute time value CKL contained therein is requested. The transmission processing of the information block then takes place in a step 32. At a time t2 (step 33) the information block is transmitted and a signal about the end of the transmission processing is output. A delay EC1 is then calculated in a step 34. The delay value EC1 represents the time period between the times t2 and t1 (EC1 = t2 - t1). In a step 35 the delay value EC1 is stored.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm zum Empfang eines Informationsblocks durch eine Station. Der Empfang eines Informationsblocks beginnt mit einem Schritt 36 zu einem Zeitpunkt t3.Fig. 4 shows a flow chart for the reception of an information block by a station. The reception of an information block begins with a step 36 at a time t3.
Anschließend erfolgt in einem Schritt 37 die Empfangsverarbeitung des Informationsblocks mit der darin enthaltenen Zeitinformation CK1. Zu einem Zeitpunkt t4 (Schritt 38) wird das Ende der Informationsblockverarbeitung erfaßt. Anschließend wird in einem Schritt 39 eine Verzögerung EC2 berechnet. Der Verzögerungswert EC2 repräsentiert die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t4 und t3 (EC2 = t4 - t3). In einem Schritt 40 wird eine lokale Uhrzeit CKL1 berechnet, die annähernd der Summe aus der Zeitinformation CK1 und der Verzögerung EC2 entspricht. Danach wird in einem Schritt 41 der berechnete Wert der lokalen Uhrzeit geladen, um die lokale Uhrzeit der Station mit der absoluten Uhrzeit der Zentrale zu synchronisieren.Then, in a step 37, the reception processing of the information block with the time information CK1 contained therein takes place. At a time t4 (step 38), the end of the information block processing is detected. Then, in a step 39, a delay EC2 is calculated. The delay value EC2 represents the time span between the times t4 and t3 (EC2 = t4 - t3). In a step 40, a local time CKL1 is calculated, which corresponds approximately to the sum of the time information CK1 and the delay EC2. Then, in a step 41, the calculated value of the local time is loaded in order to synchronize the local time of the station with the absolute time of the control center.
Durch dieses Empfangsverhalten der Station kann eine Auswirkung der durch die Empfangsverarbeitung des Informationsblocks bedingten Verzögerung verhindert werden. Die Korrektur erfolgt direkt in der Station in einer einzigen Phase.This reception behavior of the station can prevent the effects of the delay caused by the reception processing of the information block. The correction is carried out directly in the station in a single phase.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm zur Aussendung eines Informationsblocks durch eine Station. In einem Schritt 42 wird ein Ereignis EVST zu einer lokalen Uhrzeit CKLST erfaßt. Anschließend erfolgt in einem Schritt 43 eine Verarbeitung zur Erzeugung eines Informationsblocks mit einer das Ereignis selbst abbildenden Information sowie einer die lokale Uhrzeit beim Eintreten des Ereignisses abbildenden Information. Danach wird der Informationsblock in einem Schritt 44 ausgesandt.Fig. 5 shows a flow chart for the transmission of an information block by a station. In a step 42, an event EVST is detected at a local time CKLST. This is followed in a step 43 by processing to generate an information block with information representing the event itself and information representing the local time when the event occurs. The information block is then transmitted in a step 44.
Der Empfang des Informationsblocks durch die Zentrale ist im Flußdiagramm der Fig. 6 dargestellt. In einen Schritt 45 verarbeitet die Zentrale den Empfang eines Informationsblocks, der eine Ereignisinformation EVST und eine lokale Uhrzeitinformation CKLST enthält. In einem anschließenden Schritt 46 korrigiert die Zentrale den lokalen Zeitinformationswert, um das Ereignis mit der absoluten Uhrzeit zu stempeln. Auf diese Weise erfolgt die Zeitstempelung des Ereignisses so, als wäre die Uhrzeit seines Eintretens direkt von der der Zentrale zugeordneten Zeituhr geliefert worden. Die Korrektur der Zeitinformation besteht darin, eine absolute Zeitinformation CKAEV zu liefern, welche die Summe aus der lokalen Uhrzeit des Ereignisses und der Verzögerung EC1 durch die Sendeverarbeitung des Synchronisier-Informationsblocks (CKAEV = CKLST + EC1) in der Zentrale abbildet. Schließlich übermittelt die Zentrale in einem Schritt 47 eine mit der absoluten Uhrzeit gestempelte Ereignisinformation EVST an die Informationsverarbeitungseinrichtung.The reception of the information block by the control center is shown in the flow chart of Fig. 6. In a step 45, the control center processes the reception of an information block containing event information EVST and local time information CKLST. In a subsequent step 46, the control center corrects the local time information value in order to stamp the event with the absolute time. In this way, the time stamping of the event takes place as if the time of its occurrence had been supplied directly by the time clock assigned to the control center. The correction of the time information consists in supplying absolute time information CKAEV, which represents the sum of the local time of the event and the delay EC1 through the transmission processing of the synchronization information block (CKAEV = CKLST + EC1) in the control center. Finally, in a step 47, the control center transmits event information EVST stamped with the absolute time to the information processing device.
Durch dieses Empfangsverhalten der Zentrale kann vermieden werden, daß sich die Verzögerung bei der Aussendung eines Informationsblocks durch die Zentrale auswirkt. Bei diesem Vorgang erfolgt die Korrektur in zwei Phasen. Ein erste Phase besteht darin, die Sendeverzögerung zu bestimmen, und eine zweite Phase besteht darin, die Zeitinformationen der von der Zentrale empfangenen Informationsblöcke in Abhängigkeit von der Sendeverzögerung zu korrigieren.This reception behaviour of the control centre can prevent the delay in the transmission of an information block by the control centre from having an effect. In this process, the correction is carried out in two phases. A first phase consists in determining the transmission delay and a second phase consists in correcting the time information of the information blocks received by the control center depending on the transmission delay.
Bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung kann die Zeitstempelung der Ereignisse mit einer Genauigkeit von 1 ms erfolgen. Eine solche Kommunikationseinrichtung eignet sich besonders für Kommunikationsnetze zur Überwachung von Installationen. Dies können Installationen sein, in denen beispielsweise die Stationen Leistungsschaltern und die Ereigniserfassungsschaltungen Auslösern oder Hilfskontakten zugeordnet sind. In diesem Fall erlaubt eine genaue Zeitstempelung der Ereignisse die einfache Identifizierung des Ortes und des Zeitpunkts des Auftretens einer elektrischen Störung.In the embodiments of the invention described above, the time stamping of the events can be carried out with an accuracy of 1 ms. Such a communication device is particularly suitable for communication networks for monitoring installations. These can be installations in which, for example, the stations are assigned to circuit breakers and the event detection circuits are assigned to trip units or auxiliary contacts. In this case, an accurate time stamping of the events allows the location and time of occurrence of an electrical fault to be easily identified.
Die Zentrale 1 kann über mehrere unterschiedliche Netze mit den Stationen kommunizieren. Ein Blockschaltbild eines Kommunikationsnetzes mit einer Zentrale, die über zwei Netze kommuniziert, ist in Fig. 7 dargestellt.The control center 1 can communicate with the stations via several different networks. A block diagram of a communication network with a control center that communicates via two networks is shown in Fig. 7.
Bei dieser Ausgestaltung umfaßt die Zentrale 1 zwei erste Informationsblock- Sendeverarbeitungsschaltungen 8a und 8b, die jeweils an das Netz 4 bzw. 5 angeschlossen sind, sowie zwei erste Informationsblock-Empfangsverarbeitungsschaltungen 9a und 9b, die ebenfalls an das Netz 4 bzw. 5 angeschlossen sind. Eine Station 6f ist an das Netz 4 und eine Station 7d an das Netz 5 angeschlossen.In this embodiment, the control center 1 comprises two first information block transmission processing circuits 8a and 8b, which are each connected to the network 4 and 5, respectively, and two first information block reception processing circuits 9a and 9b, which are also connected to the network 4 and 5, respectively. A station 6f is connected to the network 4 and a station 7d to the network 5.
Im Verlauf einer Synchronisierungsphase beaufschlagt die Zeituhr 2 die Schaltungen 8a, 8b sowie das Modul 10 mit einer absoluten Uhrzeitinformation CK1.During a synchronization phase, the time clock 2 supplies the circuits 8a, 8b and the module 10 with absolute time information CK1.
In jeder Verarbeitungsschaltung 8a, 8b erfolgt dann die Sendeverarbeitung eines Informationsblocks mit einer darin enthaltenen Zeitinformation CK1. Wenn der betreffende Informationsblock ausgesandt wird, beaufschlagen die Schaltungen 8a, 8b das Modul 10 mit Signalen 21a bzw. 21b.In each processing circuit 8a, 8b, the transmission processing of an information block with time information CK1 contained therein then takes place. When the relevant information block is sent, the circuits 8a, 8b supply the module 10 with signals 21a and 21b, respectively.
Das Modul 10 berechnet die durch die Verarbeitung der beiden Schaltungen 8a, 8b entstehenden Verzögerungen EC1 und EV2 und speichert die Verzögerungswerte in der Speicherschaltung 11.The module 10 calculates the delays EC1 and EV2 resulting from the processing of the two circuits 8a, 8b and stores the delay values in the memory circuit 11.
Beim Empfang von über das Netz 4 übertragenen Informationsblöcken verarbeitet die Schaltung 9 diesen Empfang und gibt ein Signal 30a aus, das eine Ereignisinformation und eine lokale Uhrzeitinformation enthält. Das Korrekturmodul 12 korrigiert den Zeitstempel des Ereignisses zur absoluten Uhrzeit in Abhängigkeit von dem während der Synchronisierphase bestimmten Verzögerungswert EC1. Anschließend überträgt das Modul 12 die mit der absoluten Uhrzeit gestempelte Ereignisinformation an die Einrichtung 3.When receiving blocks of information transmitted via the network 4, the circuit 9 processes this reception and outputs a signal 30a containing event information and local time information. The correction module 12 corrects the time stamp of the event to the absolute time as a function of the delay value EC1 determined during the synchronization phase. The module 12 then transmits the event information stamped with the absolute time to the device 3.
Analog hierzu verarbeitet die Schaltung 9 den Empfang von über das Netz 5 übertragenen Informationsblöcken und beaufschlagt das Modul 12 mit einem Signal 30b, das Ereignisinformationen und lokale Uhrzeitinformationen enthält. Das Modul 12 korrigiert die Zeitstempelung des Ereignisses in Abhängigkeit von der zuvor bestimmten Verzögerung EC2 und überträgt anschließend die mit der absoluten Uhrzeit gestempelte Ereignisinformation an die Einrichtung 3.Analogously, the circuit 9 processes the reception of information blocks transmitted via the network 5 and supplies the module 12 with a signal 30b containing event information and local time information. The module 12 corrects the time stamping of the event depending on the previously determined delay EC2 and then transmits the event information stamped with the absolute time to the device 3.
Bei den beschriebenen Ausgestaltungen ist die Zeituhr 2 zwar neben der Zentrale dargestellt, jedoch kann diese Uhr selbstverständlich auch in die Zentrale integriert sein oder dezentral in großer Entfernung von der Zentrale installiert werden.In the described embodiments, the time clock 2 is shown next to the control center, however, this clock can of course also be integrated into the control center or installed decentrally at a great distance from the control center.
Bei den Kommunikationseinrichtungen gemäß den Ausgestaltungen der Erfindung ist es nicht erforderlich, die Zeitstempelung aller Ereignisse, die von sämtlichen Stationen erfaßt werden, mit sehr hoher Genauigkeit vorzunehmen. Die Einrichtungen können im gleichen Netz oder in verschiedenen Netzen sowohl Stationen, deren Ereignisse eine sehr genaue Zeitstempelung aufweisen, als auch Stationen, deren Ereignisse eine weniger genaue Zeitstempelung aufweisen, umfassen.In the communication devices according to the embodiments of the invention, it is not necessary to time stamp all events recorded by all stations with very high accuracy. The devices can include, in the same network or in different networks, both stations whose events have a very precise time stamp and stations whose events have a less precise time stamp.
Die Aussendung von Synchronisier-Informationsblöcken kann manuell durch einen Bediener oder vorzugsweise automatisch durch die Zentrale veranlaßt werden. Das Sendeintervall dieser Informationsblöcke kann beispielsweise zuvor festgelegt werden und ein gleichmäßiges Intervall sein.The transmission of synchronization information blocks can be initiated manually by an operator or, preferably, automatically by the control center. The transmission interval of these information blocks can, for example, be set in advance and be a regular interval.
Die oben beschriebenen Schaltungen und Module der Kommunikationseinrichtung können getrennt ausgeführt oder vorzugsweise im gleichen Microcontroller oder Mikroprozessor integriert sein. Gleichermaßen können die Funktionen der genannten Schaltungen und Module in programmierter Form für die Ausführung durch einen Mikroprozessor realisiert werden.The circuits and modules of the communication device described above can be implemented separately or, preferably, integrated in the same microcontroller or microprocessor. Likewise, the functions of the circuits and modules mentioned can be implemented in programmed form for execution by a microprocessor.
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