专利名称：一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置的制作方法
发明名称一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置所属领域本发明涉及一种通信线路控制装置，特别是一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置。
背景技术：
在一些特别的应用中，比如E1数据流的内容分析，需要阻断原有的通信线路，将用户数据导入到专用设备中进行分析处理；在分析完毕之后，又需要将线路恢复成原来的状态。
一般的系统中，采用的方法是将用户线路手动阻断到分析系统中，在分析完毕之后，再人工恢复原来的线路连接。这种方法存在三个缺点一、人工手动切换花费的时间至少在秒甚至分钟的数量级，相对于通信过程而言太长，中断通信线路的时间段太长，对整个通信网络的影响比较大；二、在系统运行出错的情况下，不能自动恢复用户线路，会中断通信线路，造成部分甚至整个通信网络的瘫痪；三、在系统非正常断电的情况下，不能自动恢复用户线路，也会中断通信线路，造成部分甚至整个通信网络的瘫痪。
发明目的本发明的目的是实现一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，通过对该装置发送指令，即可实现阻断和自愈操作，无需手动操作，且具有在应用系统运行异常、意外掉电等非正常情况下智能恢复用户线路的功能。
技术方案本发明提出的通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，在功能上分为切换通信线路的继电器组、目标应用系统监测电路、控制线路切换和自愈的控制电路和继电器驱动电路。
在本发明中利用多个二选一或者多选一继电器组成继电器组，可以将通信网络中某一个的信号切换到多个信号端口；也可以选择多个信号端口中的某一个信号连接到通信网络中；实现空分电路切换。一般的继电器在未加电或者掉电之后，会存在一个默认通路，本发明装置利用这个特性，将通信线路连接到这些默认的连接通道上，保证被阻断的通信线路在掉电的情况下，能够自动恢复原来通信线路的连接关系。
目标应用系统监测电路定时检测目标应用系统，确认整个系统在正常运行，保证在目标应用系统运行异常的情况下，能够自动地恢复通信线路；在本发明装置中，还有专门控制电路，为目标应用系统提供控制接口，执行阻断、自愈操作指令。
继电器驱动电路驱动控制电路输出的控制信号，驱动继电器组在信号组间切换。
在逻辑关系上，控制电路与目标应用系统直接相连，并输出信号至继电器驱动电路；目标应用系统监测电路与目标应用系统直接或者间接相连，输出信号到控制电路；继电器驱动电路按照控制电路的信号驱动继电器组，实现通信网络中电接口线路的切换和自愈。
如果发明装置中不实现目标应用系统监测电路，则本装置除了不具备在目标应用系统运行异常的情况下实现通信电接口线路自愈的功能外，其他的功能都是独立可实现的。
有益效果相对于人工手动操作实现阻断和自愈通信线路，本发明所提出的电接口线路阻断与智能自愈的装置具有毫秒甚至微秒时间数量级的切换速度，大大降低阻断操作对通信线路的影响；阻断和自愈操作完全由目标应用系统控制完成，无需人工干涉，方便且不会出错；且本发明装置中还包括了目标应用系统的监测电路，保证在目标应用系统异常运行的情况下能够自动恢复用户线路；另外，本发明装置的设计从原理上保证了在意外断电的情况下，也能够自愈用户线路。
图1是本发明装置的功能模块示意图。
图2是本发明装置的在E1线路上应用实施例的示意图。
图3是本发明装置的目标应用系统的监测电路的一个实施例。
图4是本发明装置的一个实施例的示意图。
图5是本发明装置的另一个实施例的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例进一步说明。
图1是本发明装置的功能模块示意图，包括(1)继电器组、(2)目标应用系统监测电路、(3)控制电路、(4)继电器组信号驱动电路。
在本发明中利用多个二选一或者多选一继电器组成继电器组，可以将通信网络中某一个的信号切换到多个信号端口；也可以选择多个信号端口中的某一个信号连接到通信网络中；实现空分电路切换。一般的继电器在未加电或者掉电之后，会存在一个默认通路，本发明装置利用这个特性，将通信线路连接到这些默认的连接通道上，保证被阻断的通信线路在掉电的情况下，能够自动恢复原来通信线路的连接关系。
在图1中，给出的是四个二选一继电器构成的继电器组的实施例示意图任一通信网络中的一条电接口线路都可以用图1中的A端收发、B端收发来表示。A的发送端连接到继电器的选择信号端口上，并通过两个继电器(或者多个继电器)的默认通道连接到B的接收端上；B的发送端连接到继电器的选择信号端口上，并通过两个继电器(或者多个继电器)的默认通道连接到A的接收端上；保证了本发明装置在掉电的情况下，通信网络中的A和B是直接连通的，与原来通信连接方式一致。
目标应用系统监测电路定时检测目标应用系统，确认整个系统在正常运行，保证在目标应用系统运行异常的情况下，能够自动地恢复通信线路；在本发明装置中，还有专门控制电路，为目标应用系统提供控制接口，执行阻断、自愈操作指令。
继电器驱动电路驱动控制电路输出的控制信号，驱动继电器组在信号组间切换；驱动电路为一般的电流放大的模拟电路，可以采用简单的三极管或者场效应管电路构成。
在逻辑关系上，控制电路与目标应用系统直接相连，并输出信号至继电器驱动电路；目标应用系统监测电路与目标应用系统直接或者间接相连，输出信号到控制电路；继电器驱动电路按照控制电路的信号驱动继电器组，实现通信网络中电接口线路的切换和自愈。
如果发明装置中不实现目标应用系统监测电路，则本装置除了不具备在目标应用系统运行异常的情况下实现通信电接口线路自愈的功能外，其他的功能都是独立可实现的。
图2是本发明装置的在E1线路上应用实施例的示意图。包括(1)E1信号继电器组、(2)控制、监控和驱动电路，以及由(1)和(2)构成E1阻断与智能自愈的装置，是图1的一个具体实施例的示意图。
在E1通信环境中，每个终端都有两个发送信号(一正一负)和两个接收信号(一正一负)，所以需要图1中所示意的继电器组共两组。值得注意的是，在实施的过程中，需要针对E1信号的特点，对这两组信号按照差分信号线的要求进行设计。
至于图2中的(2)控制、监控和驱动电路，在功能上与附图1中的对应部分的功能完全一致。
图2中的(1)E1信号继电器组和(2)控制、监控和驱动电路构成了一个E1阻断与智能自愈的装置，在整个通信网络中，其位置处于(3)所示的位置。
图3是本发明装置的目标应用系统的监测电路的一个实施例。包括目标应用系统读写接口电路、参考时钟、累加计数器、脉冲整形电路、状态寄存器共五个部分。
目标应用系统读写接口电路是与目标应用系统的接口部分，提供目标应用系统对状态寄存器的读写操作，控制寄存器组的工作状态；也可以对累加计数器执行复位操作。
参考时钟为累加计数器提供工作参考时钟。
累加计数器在参考时钟提供的时钟信号的控制不断地执行加一操作，而且该计数器的复位信号在接收到复位脉冲时，重新开始计数。当计数值低于某个数值时，输出低电平脉冲；当高于这个数值时，输出高电平脉冲。
脉冲整形电路将累加计数器输出的等占空比的脉冲重整形，输出宽度为一个时钟的脉冲，输入到累加计数器的复位信号上。
状态寄存器是继电器组的状态控制寄存器，对应于继电器组的工作状态。状态寄存器当累加计数器到达某个阀值时，将继电器组置为自愈状态；状态寄存器也可以通过目标应用系统读写接口电路直接执行读写操作，置为阻断或者自愈状态；当根据累加计数器判值与目标应用系统读写接口电路同时操作该状态寄存器时，累加计数器判值操作具有较高的优先级。
为了让状态寄存器一直保持在阻断状态，应用系统必须首先对状态寄存器进行置位操作，将继电器组的状态置为阻断；并且每隔一段时间，并且要在累加计数器达到阀值前，通过目标应用系统读写接口电路复位累加计数器，使得累加计数器达不到该阀值。一旦应用系统出现异常，不能及时复位累加计数器，则会通过判值操作将继电器组置为自愈状态，达到智能保护通信线路的目的。
图4是本发明装置的一个实施例的示意图。
在该实施例中，目标应用系统监测电路和控制电路是由单片机8051实现的，单片机可以在程序的控制下，灵活地完成应用系统所需要的控制功能；在8051中，本身已经集成了通用异步通信控制器，可以通过串口与其他系统进行通信，交换信息；而且8051中还内建了定时器，在软件算法的辅助下，可以实现目标应用系统监测电路的功能。而继电器组信号驱动电路和继电器组由常用电路方式实现。
图5是本发明装置的另一个实施例的示意图。
在该实施例中，目标应用系统监测电路和控制电路是由可编程逻辑器件FPGA来实现的，FPGA具有较大的应用灵活性，可以在逻辑程序的控制下，比较方便地实现目标应用系统监测电路和控制电路功能。而继电器组信号驱动电路和继电器组由常用电路方式实现。
图4与图5只是目标应用系统监测电路和控制电路实现的承载平台不一样，在实质上两者具有与图1中所示的功能框架结构。
权利要求
1.一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是采用二选一或者多选一继电器组在控制电路的驱动下实现通信电信号的空间切换，实现线路阻断的功能；并利用继电器组掉电默认连通的信号组恢复通信电接口线路。
2.如权利要求1所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是具有目标应用系统监测电路，检测目标应用系统的运行状态，在系统运行异常的情况下，具有实现通信网络中的电接口线路迅速自愈的功能。
3.如权利要求1所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分由可编程逻辑器件在逻辑程序的控制下实现，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
4.如权利要求1所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分由处理器在算法的控制下实现，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
5.如权利要求1所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分由处理器和可编程逻辑器件协同运行，在算法的控制下，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
6.如权利要求2所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分、目标应用系统监测电路由可编程逻辑器件在逻辑程序的控制下实现，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
7.如权利要求2所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分、目标应用系统监测电路由处理器在算法的控制下实现，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
8.如权利要求2所述的一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置，其特征是控制电路部分、目标应用系统监测电路由处理器和可编程逻辑器件协同运行，在算法的控制下实现，驱动继电器组，对通信网络中的电接口线路进行阻断和自愈。
全文摘要
本发明是一种通信网络中电接口线路阻断与智能自愈的装置。该装置由切换通信线路的继电器组、目标应用系统监测电路、控制电路和继电器驱动电路四大功能部分组成。通过对该装置发送操作指令，即可自动实现阻断和自愈操作，而无需人工手动操作，并且具有在应用系统运行异常、意外掉电等非正常情况下立即恢复通信线路的功能。可以广泛应用于通信网络中的电接口应用环境中。
文档编号H04L12/26GK1492636SQ03154430
公开日2004年4月28日 申请日期2003年9月28日 优先权日2003年9月28日
发明者付天福 申请人:付天福