СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
DATA TRANSMISSION METHOD

Изобретение касается способа передачи данных от по меньшей мере одной ведомой станции к по меньшей мере одной ведущей станции вдоль сегментированного участка, при этом каждые два смежных сегмента соединены узлом, и при этом участок имеет по меньшей мере три сегмента, имеющих по меньшей мере два узла.
В системе канатной дороги, наряду с функциями безопасности в станциях, существуют также устройства контроля на участке. Участок представляет собой ту часть системы канатной дороги, которая находится между станциями и включает в себя опорные конструкции, средства передвижения, канат и все связанные с этим механические и электрические устройства безопасности. При этом передача сигналов и данных от участка на станцию (станции) или, соответственно, от станции к станции представляет собой самостоятельную задачу.
Решается эта задача в уровне техники с помощью двух основных технологий, которые имеют каждая собственные недостатки и издержки.
Во-первых, от опоры к опоре прокладываются подземные кабели, которые соединяют отдельные опоры между собой и станции друг с другом. Преимуществом этого решения является то, что подземные кабели, проложенные единожды, почти не нуждаются в техническом обслуживании и очень надежны, так как они защищены от большинства влияний окружающей среды. Недостатком подземных кабелей является то, что для этого должен вскрываться грунт вдоль трассы канатной дороги. Это, с одной стороны, связано со значительными расходами, а с другой стороны, во многих случаях невозможно, так как горные ландшафты часто находятся под особой охраной природы и окружающей среды, и обширные работы, которые требуются в случае подземных кабелей, не разрешаются.
Во-вторых, между опорами дополнительно к несущим и/или тяговым канатам натягиваются воздушные кабели. Эта возможность также связана с большими расходами, так как при этом требуется намного более прочная анкеровка опор, потому что должен учитываться не только вес самих дополнительных кабелей, но и должна также закладываться возможность их обледенения зимой. Кроме того, такие воздушные кабели не полностью защищены от возможных влияний окружающей среды и поэтому имеют определенные издержки технического обслуживания и должны заменяться раньше по сравнению с подземными кабелями, которые могут использоваться в течении многих десятилетий.
Поэтому в основе изобретения лежит задача, преодолеть вышеописанные недостатки.
Решается эта задача в соответствии с изобретением с помощью способа вышеназванного рода с признаками п.1 формулы изобретения.
При этом способ содержит следующие пункты:
- данные ведомой станции разбиваются на N пакетов данных, при этом N соответствует количеству узлов,
- пакеты данных маркируются различаемым образом, при этом каждая маркировка соответствует определенному узлу участка,
- каждый пакет данных вдоль участка передается дальше только соседнему узлу или соседней станции,
- в каждом узле при получении пакета данных проверяется, соответствует ли маркировка пакета данному узлу, и в случае подтверждения данные узла добавляются к пакету данных,
- пакеты данных, включающие в себя данные узлов, собираются в ведущей станции,
- и передача данных считается успешно законченной тогда, когда имеются все N пакетов данных, включающие в себя данные всех N узлов.
С помощью этого способа можно регистрировать данные всех узлов, в частности всех опор системы канатной дороги, и переносить данные ведомой станции, в частности поворотной станции канатной дороги, к ведущей станции, в частности приводной станции канатной дороги, без необходимости непосредственной передачи данных между ведущей станцией и ведомой станцией. Более того, было бы достаточно, если бы опора могла устанавливать соединение для передачи данных с соответственно соседними опорами или соседней станцией. Поэтому в одном из предпочтительных усовершенствованных вариантов осуществления способ может выполняться посредством беспроводного соединения для передачи данных, в частности радиорелейной связи.
При этом радиорелейная связь имеет то преимущество, что при надлежащей ориентации в ней не вызываются помехи окружающими сигналами. Окружающие сигналы могут быть теми сигналами, которые эмитируются радиоустройствами (вышками мобильной связи, радиопередатчиками, военной радиосвязью, судовой радиосвязью, различной радиорелейной связью и пр.). Требование, что при радиорелейной связи отдельные узлы должны иметь «видимый контакт», в случае канатных дорог выполняется автоматически, так как здесь отдельные опоры соединены каждая канатом и, таким образом, автоматически имеется соединение в линии прямой связи.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения при приеме первого пакета данных в ведущей станции запускается таймер, и по истечении определенного промежутка времени проверяется, все ли пакеты данных поступили. Так гарантируется, что все звенья в цепи данных функционируют в полном объеме. Это включает в себя как дальнейшую передачу данных в заданное время, так и функциональную способность всех узлов применительно к их дальнейшей передаче данных.
Если эта проверка заканчивается отрицательно, то есть по окончании работы таймера поступили не все ожидаемые пакеты данных, то соответственно согласно одному из предпочтительных усовершенствованных вариантов осуществления изобретения инициируется эскалация, например, сигнал тревога.
Разумеется, это не исключает того, что на основании самих переданных данных, даже если они поступили полностью и в заданное время, также может инициироваться сигнал тревоги. В примере применения канатной дороги может быть, например, вполне возможно, что все данные были успешно переданы, однако данные одной опоры, например, указывают, что имеется неправильное положение каната. Поэтому и в этом случае целесообразно и, в в надлежащем случае, необходимо выдавать сообщение даже при успешной передаче данных.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения для каждого узла для обработки переданных ему данных соответственно требуется промежуток времени x мс, а таймер соответствует по существу количеству узлов N, умноженному на промежуток времени. Так, таймер является достаточно долгим, чтобы обеспечивать возможность приема всех данных, но достаточно коротким, чтобы непосредственно принимать новые данные. Разумеется, может также выбираться более долгий таймер, что, однако, приводит к тому, что, когда ведомой станцией были выданы все N пакетов данных, при определенных обстоятельствах должна вводиться задержка. Так как однако желательно как можно чаще иметь информацию об общем состоянии системы, такие задержки являются только условно полезными.
В противоположность этому, целесообразно и предпочтительно, когда отдельные N пакетов данных передаются с задержкой на первые узлы, так что этот каждый пакет данных может обрабатываться, прежде чем узел получит следующий пакет данных. Чтобы за единицу времени передавать одновременно столько данных, сколько возможно, значение времени y мс, со сдвигом на которое выдаются пакеты данных, по существу соответствует промежутку времени x мс, который предусмотрен для каждого отдельного узла, чтобы принимать, обрабатывать и передавать дальше пакет данных.
Другие предпочитаемые варианты осуществления изобретения являются предметом прочих зависимых пунктов формулы изобретения.
Ниже один из предпочтельных примеров осуществления изобретения описывается подробнее с помощью чертежей. Показано:
фиг.1: блок-схема, включающая в себя примерный процесс выполнения предлагаемого изобретением способа;
фиг.2: подпроцесс с фиг.1, который подробнее описывает выдачу пакетов данных, и
фиг.3: схематически изображенная, примерная система для выполнения предлагаемого изобретением способа.
На блок-схеме фиг.1 на этапе 1 сначала данные ведомой станции разбиваются на N различаемых, например, пронумерованных пакетов. При этом маркировки соответствуют отдельным узлам. В изображенном примере выполнения узлы и пакеты просто пронумерованы. Однако специалистом могут просто выбираться другие маркировки. Затем пакеты выдаются по отдельности со сдвигом во времени. Более подробно подпроцесс, выполняющийся на этапе 1, поясняется на фиг.2.
C-тый пакет из этапа 1 принимается первым узлом на этапе 2. Затем на этапе 3 следует запрос, идет ли речь в случае этого номера пакета c о номере 1. В случае подтверждения на этапе 4 данные первого узла добавляются к пакету данных. Затем следует этап 5, на котором данные передаются соседнему узлу. В случае отрицательного ответа на запрос на этапе 3 непосредственно следует этап 5, и пакет данных без изменений передается дальше.
Затем m-ный узел принимает пакет данных и на этапе 6 проверяет номер c-того пакета данных. Если номер пакета c данных соответствует номеру узла m, в на этапе 7 данные m-ного узла добавляются к пакету данных. Затем пакет данных на этапе 8 передается дальше следующим узлам или следующей станции. В случае отрицательного ответа на запрос на этапе 6 пакет данных передается дальше без изменений.
При этом этапы 6, 7 и 8 повторяются так часто, пока не будут пройдены все узлы, и пакет данных не будет передан дальше на ведущую станцию. То есть в случае канатной дороги возможно было бы прохождение, например, всего сорока узлов, если канатная дорога имеет сорок опор.
Когда пройдены все узлы, пакет данных на этапе 9 принимается ведущей станцией. Когда пакет принят, на этапе 10 входной счетчик r увеличивается на единицу. Затем на этапе 11 следует запрос, работает ли таймер. Если он не работает, то он запускается на этапе 12, и ожидается поступление следующих пакетов данных (назад к этапу 9). Если таймер уже работает, следует этап 13, на  котором считывается значение t таймера. Если значение t таймера лежит ниже установленного конечного значения T, также ожидается прием следующих пакетов данных (назад к этапу 9). Если конечное значение T таймера уже достигнуто или превышено, следует этап 15.
На этапе 15 считывается значение r входного счетчика, при этом входной счетчик r соответствует количеству принятых пакетов данных. Затем на этапе 16 проверяется, соответствует ли количество принятых пакетов данных количеству опор, то есть все ли пакеты данных поступили.
Если были приняты не все пакеты данных, на этапе 17 выдается сообщение об отрицательном цикле данных. Опционально на этапе 18 могут приниматься другие меры эскалации, такие как, например, аварийная остановка системы.
Если были приняты все пакеты, они считываются на этапе 19, объединяются и передаются дальше вычислительному устройству. Затем на этапе 20 таймер останавливается и сбрасывается на ноль. На этапе 21 сбрасывается входной счетчик r. Опционально на этапе 22 может также выдаваться сообщение о положительном ходе передачи данных.
При этом последовательность этапов 19-22 для предлагаемого изобретением способа несущественна. Так, таймер и входной счетчик могут, например, сбрасываться синхронно, и то и другое может осуществляться перед объединением данных.
Аналогично для предлагаемого изобретением способа несущественно, запускается ли при поступлении первого пакета данных на ведущую станцию сначала таймер, или сначала увеличивается значение счетчика. В частности, потому что исходят из того, что для выполнения этих этапов на ведущей станции необходимо лишь пренебрежимо мало времени по сравнению с передачей.
На фиг.2 показан грубо подпроцесс этапа 1 на фиг.1. При этом данные сначала на этапе i разделяются на N различаемых пакетов данных. На следующем за ним этапе ii инициализируется выходной счетчик c, который при инициализации имеет значение c=0. Затем на этапе iii счетчик увеличивается на единицу, чтобы затем считываться на этапе iv. Затем на этапе v c-тый пакет выдается на этапе 2 согласно фиг.1.
Если в случае маркировок, как в этом примере выполнения, речь идет о простой нумерации пакетов данных, то данные на этапе i могут быть просто разделены, и получать свою маркировку лишь на этапе v. Тогда при этом в качестве маркировки может использоваться просто считанное на этапе iv исходное показание счетчика.
На этапе vi символизирует задержку во времени предпочтительно T/N, благодаря этому предотвращается, что первый узел получает больше данных, чем он может обработать. При этом T соответствует общей продолжительности передачи, а N количеству узлов.
Затем на этапе vii следует запрос, достиг ли уже выходной счетчик c значения N. Если это не так, счетчик на этапе iii увеличивается на единицу, и следует выдача следующего пакета данных. Если запрос с этапа vi приводит к положительному результату, подпроцесс начинается сначала, и новые данные на этапе i разделяются на N пакетов данных.
Показанная на фиг.3 примерная и сильно схематизированная система для выполнения предлагаемого изобретением способа имеет ведомую станцию 101, ведущую станцию 102, а также три узла 103, 104, 105.
Так как система имеет три узла 103, 104, 105, N в этом конкретном примере соответствует трем (N=3). Следовательно, данные ведомой станции разбиваются на три пакета 106, 107, 108 данных. В изображенной системе каждому узлу 103, 104, 105 для обращения с данными требуется (T/N=2 мс → T=6 мс).
Соответственно этому первый пакет 106 данных передается первому узлу 103 при 0 мс, второй пакет 107 данных при 2 мс, а третий пакет 108 данных при 4 мс. Первый узел 104 принимает пакет 108 данных, и констатирует, что номер этого пакета данных совпадает с номером узла, и добавляет к пакету данных данные I. Через 2 мс пакет данных передается дальше второму узлу 104, и этот узел передает пакет данных без изменений дальше третьему узлу 105.
Через 2 мс второй пакет 107 данных передается первому узлу 103, и от него через следующие 2 мс передается дальше второму узлу. Второй узел 104 констатирует, что номер пакета данных совпадает с номером узла, и добавляет к пакету данных данные II (и т.д.).
При этом при определенных обстоятельствах может быть предпочтительно, когда перед - при известных обстоятельствах -сложным определении маркировки пакета данных узел просто запрашивает, добавлялись ли уже данные какого-либо узла к этому пакету данных. Это может осуществляться, например, путем определения размера пакета данных.
На ведущей станции 102 принимаются и собираются пакеты 107, 107, 108 данных. При этом для каждого пакета данных предусматривается равное время обработки 2 мс. Через 6 мс все пакеты данных поступили и могут быть объединены (изображено стрелкой 109).
Содержание блок-схем:
1 Разбить данные ведомой станции на N различаемых (например, пронумерованных) пакетов (N=количество опор) и выдать
2 c-тый пакет с этапа 1 принимается 1-м узлом
3 Запрос номера пакета первым узлом, с=1?
- если да: → 4
- если нет: → 5
4 Добавление данных из 1-го узла к пакету (затем 5)
5 Дальнейшая передача пакета следующему узлу
6 Запрос номера пакета m-ным узлом, c=m?
- если да: → 7
- если нет: → 8
7 Добавление данных из m-ного узла к пакету (затем 8)
8 Дальнейшая передача пакета следующим узлам или ведущей станции
9 Прием пакета (пакетов) в ведущую станцию
10 Увеличить входной счетчик r на единицу
11 Работает ли таймер?
- если нет: → 12
- если да: → 13
12 запустить таймер, затем обратно к 9
13 считать значение t на таймере
14 Значение t < T? (при этом T=N * x мс)//таймер отработал?
- если да: обратно к 9 (ждать следующих пакетов)
- если нет: → 15
15 Регистрация значения r//Регистрация количества полученных пакетов
16 r=N?//все пакеты поступили?
- если нет: дальше с 17
-если да: дальше с 19
17 Выдача сообщения об отрицательном цикле данных
18 Опционально: инициирование автоматической эскалации//все остановить
19 Считывание пакетов, объединение и передача в вычислительное устройство
20 Остановка таймера r и сброс на 0
21 Сброс входного счетчика r на 0
22 Опционально: выдать сообщение о положительном прохождении процесса, после этого начать сначала
i Разделить данные на n различаемых пакетов
ii Инициализировать выходной счетчик, значение выходного счетчика c=0
iii Увеличить выходной счетчик на единицу (c+1)
iv Считать значение c со счетчика
v Выдать c-тый пакет на этап 2
vi Задержка T/N
vii Показание выходного счетчика c достигло значения N? (c=N?) →
- если да: значение достигнуто → обратно к i
- если нет: значение не достигнуто → обратно к iii