Brevet FR2642540A1 — publié le 19900803

La présente invention concerne un dispositif destiné i la protection contre les incidents d'alimentation électrique secteur des systèmes informatiques et d'ordinateurs équipés de logiciels d'exploitation permettant l'accés simultané de plusieurs périphériques de traitement connectés en même temps auxdits systèmes afin de gérer des programmes indépendants les uns des autres tout en permettant de travailler en temps partagé. Il est déjê connu de réaliser des dispositifs de protection de systèmes informatiques et d'ordinateurs capables d'assurer une certaine sécurité contre les coupures de secteur. Le fonctionnement de ces dispositifs, encore appelés onduleurs, est base sur l'utilisation d'un chargeur-source capable d'assurer à la fois l'alimentation normale d'un système informatique et la charge d'une batterie. Le rôle de ladite batterie est d'alimenter en courant les systèmes informatiques ou d'ordinateurs an cas de défaillance du secteur. Un système électronique connecte automatiquement la batterie au système informatique tout en assurant la transformation du courant continu fourni'par la batterie en courant alternatif de caractéristique meilleure que celle fournie par le secteur. Le système informatique continue ainsi de fonctionner jusqu'au rétablissement de la tension secteur ou jusqu'à l'épuisement des réserves de la batterie. Ainsi, Si la panne de secteur se prolonge au-delà de la durée d'autonomie de la batterie de l'onduleur, le système informatique cesse brutalement de fonctionner sans sauvegarde préalable des intormations traitées et de fermeture des fichiers en cours de traitement, ce qui peut provoquer une perte partielle voire totale des données contenues dans les dits fichiers, mais peut aussi provoquer des dommages sensibles au système d'exploitation ayant pour conséquences éventuelles de sérieuses difficultés dans la remise en route de i ensemble du systyle informatique. Le but de la presente invention est de proposer un dispositif de protection de systemes informatiques garés par des logiciels d'exploitation présentant les caractéristiques suivantes: 1) Systèmes de fichiers hiérarchisés, avec volumes démontables et interaction complète entre volumes; 2) Compatibilité totale entre fichiers, périphériques et processus interne d'entrée-sortie; 3) Possibilité de réaliser des traitements asynchrones et de travailler en temps partagé sur plusieurs périphériques; 4) Possibilité de choisir le langage de commande suivant l'utilisateur; L'intérêt et les avantages de l'invention seront mieux perçus par la description de la séquence des opérations de protection d'un système informatique ou d'ordinateur sous-tension et en activité lors de la coupure accidentelle du secteur d'alimentation electrique. Dès la disparition du secteur. le dispositif de l'invention détecte tout de suite l'incident et passe en phase de protection. La durée en minutes de ladite phase peut être réglée, par des moyens de temporisation programmables par l'utilisateur,entre 2 minutes et la durée totale d'autonomie de l'onduleur. lourant cette période, le dispositif de l'invention laisse l'onduleur alimenter normalement le système informatique par l'intermédiaire de sa batterie. Si le secteur est toujours manquant â la fin de la période phase de protection, le système de l'invention décide d'intervenir afin de ne pas risquer d'aller jusqu'au bout de l'autonomie de l'onduleur. Durant cette phase. appelée phase d arrêt, le dispositif de l'invention donne le contrôle. par l'intermédiaire de moyens de liaison utilisés en informatique entre ledit dispositif et une porte série du système informatique, aux procédures internes dudit système permettant d interronpre les taches en cours. de fermer les fichiers. Il peut aussi. suivant les consignes de l'opérateur. dérouler un interpréteur de commande. chargé préalablement dans le système informatique. qui préparera les points de reprise et de contrôle choisis au moment de la remise en route dudit système. A la fin de la phase d'arrêt, le dispositif de l'invention va interrompre la connexion de tous les équipements secourus par l'onduleur avec celui-ci, afin de conserver au dit onduleur suffisamment d'autonomie pour faire face à une autre coupure de secteur. Lorsque le courant secteur alimente à nouveau ltonduleur, le dispositif de l'invention rétablit, par des moyens électriques classiques du type relais ou autre moyens, et après une temporisation de quelques secondes, la connexion électrique entre l'onduleur et les systèmes informatiques protégés Ceux-ci redémarrent normalement et proprement, à l'aide de l'interpréteur de commandes, avec au choix éventuel de l'opérateur, une reprise automatique des tâches en cours au moment de la panne de courant. Si le secteur est rétabli avant la fin de la période de temporisation de la phase de protection, le dispositif de l'invention , au choix de l'utilisateur, se remet en phase d'attente, et laisse l'onduleur rétablir normalement les connexions avec le secteur. La figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente l'organigramme logique du dispositif de changement d'état et de synchronisation selon l'invention. En référence à la figure 1 et en vue de la réalisation de l'invention. on prévoit un dispositif de détection de présence secteur (1). Selon un mode préféré mais non limitatif de l'invention. la détection de la présence secteur se fait à travers un transformateur d'isolement et une diode de détection de l'alternance positive. Aprés mise en forme carrée du signal-de sortie aux bornes de la diode, celui-ci attaque deux monostables activés toutes les périodes du secteur, chaque monostable autorisant alternativement l'activation de l'autre pour une durée fixée à environ une période et demie. La somme logique de ces deux monostables passe ensuite a travers une porte logique "ET" et un inverseur, délivrant ainsi un signal logique (2) appelé selon l'invention SP pour secteur présent SP étant à l'état haut (+5 Volts) lorsque le secteur est préser ou & l'état bas (zero Volt ) lorsque le secteur est absent. Ce signal est transmis alors à un dispositif (3) appelé selon l'invention dispositif de programmation et de synchronisation des états. Ce dispositif est chargé de synchroniser et de mémoriser tous les changements d'état et fonctions accomplies par le dispositif de l'invention. Il a en particulier, à l'aide de moyens électroniques connus, la fonction d'initialiser la commande d'activation du dispositif (4) appelé selon l'invention dispositif de phase de protection, lorsque le signal SP passe de l'état haut à l'état bas, au moment d'une coupure de secteur. Ledit dispositif est activé pour une durée variable ,au choix de l'utilisateur, comprise entre 2 mn et la durée d'autonomie de l'onduleur, à l'aide de moyens électroniques de temporisation. Pendant cette phase de protection, l'onduleur (5) alimente, à travers le dispositif ( appelé selon l'invention dispositif de puissance, les systèmes informatiques qui ainsi ne sont pas prévenus de la coupure de secteur.Ce dispositif est constitué de moyens tels que des relais ou d'autres fonctions électroniques connus. Lorsque cette durée de protection est achevée, si le secteur n'est toujours pas présent. le dispositif' de programmation et de changement d'état (3) commande alors la phase d'arrët des systèmes informatiques et d'ordinateurs par l'intermédiaire du dispositif () appelé selon l'invention dispositif de phase d'arrêt programmable. Ledit dispositif' transmet, aux systèmes d'intorsatiques ou d'ordinateurs par l'intermédiaire de moyens connus de cooemunication de signaux informatiques(8) l ordre aux systèmes informatiques et d'ordinateurs.d - initialiser les procédures d'arrêt des opérations en cours. Lorsque toutes les taches et programmes en cours sont arretés. le dispositif de changement d'etat (3) donne alors l'ordre au dispositif de puissance de déconnecter les systèmes informatiques et d'ordinateurs de l'onduleur. Lorsque le signal SP retourne à l'état haut, indiquant la présence de tension sur l'alimentation secteur des systèmes informatiques et d'ordinateurs, le dispositif de programmation et de changement d'état (3) donne l'ordre, si la phase d'arrêt a été activée et complétée, après un temps d'attente programmé de quelques secondes; de reconnecter les systèmes informatiques et d'ordinateurs a l'onduleur, par l'intermédiaire du dispositif de puissance (6), ce qui provoque le démarrage normal des dits systèmes. Si le signal SP (2) passe de la position bas à la position haut avant que la phase de protection soit terminée, le dispositif de programmation et de changement d'état (3) désactive le dispositif de phase de protection (4). Le principe de fonctionnement du dispositif de changement d'état et de synchronisation va maintenant être décrit. En référence à la figure 2, et suivant un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'invention, le signal SP (2) décrit précédemment actionne une porte logique (10). Si ce signal est bas, ce qui indique une absence secteur, ladite porte active par l'intermédiaire d'une fonction logique de branchement (11) un circuit d'initialisation de la phase de protection (12) qui active le circuit de phase de protection (13) des systèmes informatiques et d'ordinateurs. Lorsque le temps de temporisation ,pendant lequel le circuit de protection reste actif, est écoulé, la porte (14) active le circuit de phase d'arrêt (15), lequel lance la procédure de changement d'état, par l'intermédiaire d'une chaine de caractères commandant aux systèmes informatiques et d'ordinateur de stopper les tâches en cours et de se placer en position de réinitialisation.Lorsque lesdits systèmes informent qu'ils ne sont plus actifs, le dispositif logique (16) lance la procédure de mise hors tension des systèmes informatiques, par l'intermédiaire du circuit de mise hors tension des équipements C17), lequel donne l'ordre au circuit de puissance , par l'intermédiaire de la porte (20),de déconnecter les systèmes informatiques et d'ordinateur de l'onduleur.Le circuit logique (18) active alors le circuit de temporisation (19) appelé selon l'invention Restart dont le rôle sera de reconnecter,par l'intermédiaire de la porte logique (20) après une temporisation de quelques secondes initialisée par (21), les systèmes informatiques a l'onduleur lorsque le signal se passera en position haut, indiquant ainsi la présence de tension aux bornes de l'alimentation secteur. L'opération de reconnexion permet aux systèmes informatiques et d'ordinateurs de relancer le système d'exploitation et de réactiver les logiciels qui étaient en cours de traitement au moment de la panne de secteur. Selon une variante de l'invention, le dispositif de commande de la phase de protection comporte une fonction supplémentaire temporisée permettant, grâce à l'émission d'une salve de caractères installée au sein des systèmes informatiques en fonctionnement d'activer à un moment choisi par l'utilisateur. la phase d'arrêt des systèmes inforeatiques et d'ordinateur comme lors d'une coupure secteur. Mais dans ce cas le dispositif de remise en marche automatique est inhibé et les systèmes connectés à l'onduleur ne redémarreront qu'avec l'autorisation de l'utilisateur au travers du dispositif Restart. Selon une autre variante avantageuse de l'invention, mais non limitative de celle-ci , le dispositif de protection et d'arrêt de l'invention peut être utilisé pour la protection des systèmes informatiques utilisant le système d'exploitation connu sous le terme spécifique d'UNIX et ses dérivés tels que XENIX et autres, développés et mis au point et utilisé pour la gestion des systèmes d ordinateur. et dont les caractéristiques principales sont de permettre de gérer les liens entre les unités centrales et les périphériques.des systèmes informatiques et d'ordinateurs, d'analyser des commandes lancées par les utilisateurs et de réagir en conséquence, et enfin de gérer les fichiers, le stockage et le rappel des données sur chaque périphérique et dans les unités centrales. Selon un mode avantageux de l'invention, les commandes et les dispositifs spécifiques de l'onduleur peuvent être intégrés aux dispositifs de l'invention, permettant ainsi c disposer d'un dispositif de protection des systèmes informatiques complètement autonome. REVENDICATIONS 1 -. Dispositif de protection des systèmes informatiques et d'ordinateurs contre les pannes d'alimentation électrique, comportant un dispositif de présence secteur (1), un signal SP (2), un dispositif de programmation et de changement d'état par l'intermédiaire du signal SP (2). le dispositif de programmation et de changement d'état (3). dont le rôle est de gérer les opérations de protection des systèmes informatiques et d'ordinateurs, ledit dispositif initialise le dispositif de protection (4), lequel. apurés un temps pendant lequel la batterie de l'onduleur (S) alimente normalement les systemes informatiques et d'ordinateurs, active par l'intermédiaire de (s) le dispositif de phase d'arret programmable (7 > qui, par l intermediaire des moyens de communication (8). ordonne au logiciel d#exploitation des systèmes informatiques et d'ordinateurs de stopper toutes les tanches en cours, de fermer les fichiers en traitement de sauvegarder les données et ae se placer en position de réinitialisation. informe de j'état desdits systèmes , par I intermédiaire de (8J. le dispositif (3) lequel ordonne au dispositif de puissance (6) de déconnecter L'onduleur (5 > desdits systèmes . et qui, lorsque le signal SP indique que l'alimentation secteur est redevenue normale. reconnecte onduleur par l intermédiaire de stv) aux systèmes informatiques et d'ordinateurs. et: reinitialise lesdits systèmes par l intermédiaire de t 2- #ispos1t2'f conforme e la revendication ] caractérisé en ce que les moyens de protection et de réinitialisation s'appliquent aux systèmes informatiques et d'ordinateurs équipés de logiciels d'exploitation permettant l'accès simultané à plusieurs périphériques de traitements de données présentant les caractéristiques suivantes:: a-systèmes de fichiers hiérarchisés, avec volumes démontables et interaction complète entre volumes; b-compatibilité totale entre fichiers, périphériques et processus d'entrée-sortie; o-possibilité de réaliser des traitements asynchrones et de travailler en temps partagé sur plusieurs périphériques; d-possibilité de choisir le langage de commande suivant l'utilisateur. 3 -. Dispositif conforme aux revendications 1 et 2 caratérisé en ce que les moyens de protection s'appliquent aux systèmes informatiques et d'ordinateurs équipés de logiciels d'exploitation connus sous le terme spécifique UNIX et logiciels dérivés basés sur les mêmes principes de base qu'UNIX. 4 -. Dispositif conforme a la revendication 1 caractérisé en ce que les commandes et dispositifs spécifiques au fonctionnement indépendant de l'onduleur peuvent être intégrés aux dispositifs de l'invention afin de constituer un système de protection complètement autonome. 5 -. Dispositif conforme â la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de phase de protection comporte une fonction temporisée permettant d'activer à un moment choisi par l'utilisateur la phase d'arrêt des systèmes informatiques et d'ordinateur comme pour une coupure secteur et d'inhiber le dispositif de remise en marche automatique. c -. Dispositif conforme aux revendications 1 et 5 caractérisé en ce que la durée de fonctionnement du dispositif de phase de protection peut être choisi par l'opérateur pour une durée comprise entre 2 minutes et la durée d'autonomie de l'onduleur 7 -. Dispositif conforme aux revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif de protection peut, au moment de la reinitialisation des systemes intormatiques et d#ordinateur. dérouler un interpréteur de commandes. chargé préalablement dans lesdits systèmes qui préparera les points de reprise et de contrôle des tâches choisies pour redémarrer avec lesdits systèmes 8 - Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de programmation et de changement d'état reconnecte les systèmes informatiques et d'ordinateur à l'onduleur après une période de temporisation de quelques secondes