АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ (АРМ ККС)

Область техники
Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к цифровым автоматизированным системам управления.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является КОМПЛЕКС СТАНЦИЙ ЗАКРЫТОЙ СВЯЗИ (патент на полезную модель RU 49302 U, заявка 2005111632 от 19.04.2005 г, МКП G06F 13/00, Н04М 3/00, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Безяев В.С, Кузнецов В.Е., Сеселкин В.Н., Мухин В.Н., Рыбин С.А., Кочегаров П.Ю., опубликовано 10.11.2005, Бюл. 31), содержащий рабочие станции закрытой связи (РСЗ-Р) и узловую транспортную закрытой связи (УТСЗ-Р), соединенные между собой сетью каналов связи, причем станции содержат персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), состоящую из системного блока, монитора, клавиатуры, манипулятора типа «мышь», принтера, подключенные к сети электропитания через фильтр сетевой Pilot, коробку распределительную связную, соединенную с аппаратурой узла связи, рабочая станция РСЗ-Р дополнительно содержит мультипортовую плату RS-232 в составе системного блока ПЭВМ, устройство преобразования сигналов биимпульсное (УПС) У8804С или УПС телеграфное У8800С1, соединенное с мультипортовой
платой RS-232 одной стороной и с коробкой распределительной связной канальной другой стороной, узловая транспортная станция УТСЗ-Р дополнительно содержит плату сопряжения (ПС) У8403С, размещенную в сетевом блоке ПЭВМ и подключенную к шине ISA, и мультиплексор У8403С2, соединенный с платой сопряжения У8403С и канальной частью с коробкой распределительной связной, отличающийся тем, что станции РСЗ-Р и УТСЗ-Р содержат каждая плату средств защиты информации (СЗИ), размещенную в сетевом блоке ПЭВМ и соединенную с системной шиной ISA/PCI.
Недостатком известного аналога являются другие функциональные возможности, отличные от требуемых.
Другим аналогом данного технического решения является АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ОБМЕНА ЗАКРЫТОЙ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ ПО ТЕЛЕФОННЫМ ЛИНИЯМ СВЯЗИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ (АРМ-«Веста-Б») (патент на полезную модель RU 60240 U, заявка 2006109167 от 22.03.2006 г. МКП G06F 13/00, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Безяев В.С, Родин А.С., Сериков И.В., Кузнецов В.Е., Ким В.М., Оликов В.В., опубликовано 10.01.2007, Бюл 1), содержащее персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) в качестве сервера связи, состоящую из системного блока с портами СОМ1 (COM2), монитора, клавиатуры и манипулятора типа «мышь», принтера, модемы, соединенные с канальной частью блоками универсальных телефонных розеток (разветвителями), и аппараты сотовой связи, подключенные к сети мобильной связи, блоки шифраторов, соединенные с одной стороны с портами СОМ1 (COM2) системного блока, а с другой стороны - через переключатель с модемами или аппаратом сотовой связи, абонентскую телефонную станцию - мини IP-АТС с подключенными телефонными аппаратами, соединенную с сетевой картой Ethernet, размещенной в системном блоке ПЭВМ, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит персональное средство защиты информации (ПСЗИ) в виде криптофлеша для абонентского шифрования, подключенное к одному из портов USB системного блока ПЭВМ.
Недостатком данного аналога является невозможность реализации требуемых технических характеристик в полном объеме.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является СТАНЦИЯ ОТКРЫТОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ (патент на полезную модель RU 48419 U, заявка 2005111631 от 19.04.2005 г, МКП G06F 13/00, Н04М 3/00, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Безяев В.С, Сарычев С.Б., Кузнецов В.Е., Сеселкин В.Н., Мухин В.Н., Рыбин С.А., опубликовано 10.10.2005, Бюл. 28), содержащая персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) в качестве сервера связи, состоящую из системного блока с портами СОМ1 (COM2), монитора, клавиатуры и манипулятора типа «мышь», принтер, а также модемы, соединенные с каналами связи через блок универсальных телефонных розеток (разветвитель) и комплексы криптографической защиты информации, соединенные с одной стороны с портами СОМ1 (COM2) системного блока, а с другой стороны - с модемами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит плату средств защиты информации (СЗИ), размещенную в системном блоке ПЭВМ и подключенную к системной шине ISA/PCI.
Недостатком прототипа является невозможность реализовать требуемые функциональные оперативного контроля каналов связи, обеспечить повышенную эффективность и надежность их использования.
Сущность полезной модели
Известное АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ (АРМ ККС) содержит персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), состоящую из системного блока, монитора, клавиатуры и графического манипулятора типа «мышь», с подключенными мультимедийными колонками и принтером и соединенной по электропитанию с источиком бесперебойного питания ИБП и фильтром сетевым.
Цель создания полезной модели - реализация требуемых функциональных возможностей, непрерывного контроля качества каналов связи, повышения эффективности их использования, надежности функционирования и оперативности.
Для получения требуемого технического результата АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ (АРМ ККС) дополнительно содержит анализатор систем передачи и кабелей связи,
соединенный с портом СОМ системного блока ПЭВМ, с каналами узла связи, а по электропитанию с источником бесперебойного питания ИБП.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На фиг.1 приведена структурная схема автоматизированного рабочего места контроля каналов связи (АРМ ККС).
На фиг.2 приведена схема подключения составных частей АРМ ККС.
На фиг.3 приведена структурная схема анализатора.
Пример варианта выполнения полезной модели
Автоматизированное рабочее место контроля каналов связи содержит колонки мультимедийные 1, персональную электронно-вычислительную машину ПЭВМ 2, источник бесперебойного питания ИБП 3, фильтр сетевой Pilot 4, принтер 5, анализатор систем передачи и кабелей связи AnCom A-7/133100 6, кабели подключения к каналам узла связи.
На схеме подключения составных частей АРМ ККС (фиг.2) дополнительно обозначен блок питания Com А7-БП 8 из комплекта анализатора).
На структурной схеме анализатора 6 обозначены компьютер 9, цифровой сигнальный процессор 10, цифроаналоговый преобразователь ЦАП 11, тактовый генератор ТГ12, аналого-цифровой преобразователь АЦП 13, фильтр низких частот НЧФ 14, 15, схема подключения (С×П) 16, сетевой адаптер (СА) 17, аккумуляторный источник питания АккИП 18.
Средства подключения канала к входам RTx и Тх выбирается из комплекта анализатора 6, исходя из проводимых измерений.
Назначение и состав изделия
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ (АРМ ККС) предназначено для измерения и нормирования аналоговых систем передачи и кабелей связи с помощью входящего в его состав анализатора, подключаемого к проверяемому каналу.
В состав АРМ-ККС (далее изделия) входят:
ПЭВМ (на базе Intel x86 - аппаратной платформы с процессором не ниже процессор Intel Pentium-III, с операционной системой Microsoft Windows 2000 Service Pack4;
анализатор систем передачи и кабелей связи AnCom A-7/133100 4221-009-11438828-03;
программное обеспечение ПО АРМ ККС;
комплект эксплуатационных документов;
стол рабочий, кресло оператора, лампа местного освещения.
АРМ ККС рассчитано на применение в следующих условиях эксплуатации:
диапазон рабочих температур от плюс 5 до плюс 40°С;
повышенная относительная влажность 80% при температуре окружающей среды плюс 25°С;
пониженное атмосферное давление не ниже 60 кПа (450 мм. рт.ст.).
Эксплуатацию изделия рекомендуется осуществлять в кондиционируемом помещении.
Показатели надежности:
- среднее время восстановления работоспособности изделия - не более 0,5 ч;
- срок службы - не менее 10 лет.
Общие технические данные
Основные параметры изделия:
полоса частот изделия до 4,096 МГц;
рабочие диапазоны частот анализа (кГц): 0,04-4; 0,04-8; 0,04-16; 0,08-32; 0,16-64; 0,32-128; 0,64-256; 1,25-512; 2,5-1024; 5-2,048; 10-4096,0;
время работы при автономном электропитании анализатора AnCom A-7/133100 8 часов.
Основные характеристики изделия:
количество подключаемых каналов связи - один;
управление работой изделия - программное;
режимы выполнения проверок (измерений):
- автоматическое (по сценарию);
- ручное (непосредственное управление оператором);
виды измерительных сигналов:
- двухчастотные;
- многочастотные;
- псевдослучайные;
формы представления результатов измерений:
- табличная;
- графическая;
режимы электропитания анализатора AnCom A-7/133100:
- стандартный (от сети 220 В, 50 Гц) с мощностью потребления не более 25 Вт;
- от встроенных аккумуляторов (для повышения точности измерений) с продолжительностью зарядки не более 12 часов.
Анализатор систем передачи и кабелей связи AnCom А-7 (далее - анализатор) предназначен для проведения измерений (диапазон частот анализатора составляет от 40 Гц до 4096 кГц) параметров групповых и линейных трактов аналоговых систем передачи (АСП), каналов тональной частоты (ТЧ), параметров металлических кабелей и абонентских линий передачи. Применительно к задачам цифрового уплотнения медного кабеля (xDSL) анализатор позволяет определять скоростной потенциал и запас помехозащищенности цифровой линии, а так же обеспечивает мониторинг случайных событий. Кроме того анализатор может быть использован для испытаний оконечного оборудования связи, а совместно с дополнительно поставляемыми коммутационными устройствами - для измерения оборудования, трактов и каналов систем ВЧ-связи.
Анализатор позволяет производить измерения в ручном и в автоматическом (путем исполнения сценария) режимах. Анализатор обеспечивает представление результатов в графической и табличной формах и, сопоставляя результаты с задаваемыми нормам, определяет факт соответствия и запас удовлетворения заданным нормам.
Анализатор обеспечивает нормирование, протоколирование и накопление получаемых результатов измерений и значений параметров настройки, что позволяет посредством специального программного обеспечения (СПО) и
персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ) осуществлять вторичную обработку результатов измерений с сохранением их в долговременной памяти ПЭВМ, представлять результаты измерений на экране ПЭВМ и выводить результаты на бумажный носитель.
Встроенный аккумуляторный источник питания (АккИП) постоянного тока обеспечивает питанием все узлы анализатора, включая встроенный компьютер для вариантов исполнения AnCom А-7/3ххххх/ххх. Зарядка встроенного аккумулятора осуществляется от сети переменного тока с номинальным напряжением равным 220 В посредством сетевого адаптера (СА).
Цифровой сигнальный процессор - ЦСП - (Digital Signal Processor - DSP) является ядром анализатора и решает следующие задачи посредством загружаемой в его память программы:
- прием от управляющего компьютера управляющих команд; в результате исполнения команд осуществляется:
- управление тактовым генератором (ТГ) анализатора (частота квантования Fs определяется задаваемой максимальной частотой рабочего диапазона Fmax, кГц);
- управление адаптером подключения, что обеспечивает:
- подключение соответствующих частоте квантования согласованных RLC-фильтров низких частот (НЧФ) по каналам формирования и приема измерительных сигналов,
- подключение дополнительных аттенюаторов и усилителей,
- выбор необходимой схемы подключения (С×П) анализатора к объекту измерений посредством разъемов RTx и Тх;
- расчет во встроенной памяти ЦСП волновой формы измерительных сигналов, которые должен формировать анализатор;
- настройка процедур обработки принимаемого измерительного сигнала;
- последовательная выдача значений отсчетов волновой формы формируемого сигнала в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) с частотой Fs позволяет в реальном времени генерировать на выходе анализатора необходимый измерительный сигнал;
- прием с частотой Fs последовательных значений отсчетов измеряемого сигнала от аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с накоплением этих значений в памяти ЦСП позволяет в реальном времени осуществить первичную обработку данных АЦП;
- передача результатов первичной обработки в компьютер.
Компьютер управляет всеми узлами анализатора и может быть:
- или персональным - ПЭВМ (AnCom A-7/1xxxxx/xxx и AnCom А-7/3ххххх/ххх),
- или встроенным в анализатор - ARM (AnCom А-7/3ххххх/ххх).
В любом случае компьютер обеспечивает:
- взаимодействие оператора с анализатором посредством клавиатуры и экрана;
- активацию взаимодействия компьютера и ЦСП, достигаемую загрузкой программы ЦСП;
- формирование управляющих команд для ЦСП;
- прием результатов первичной обработки от ЦСП;
- вторичную обработку принятых от ЦСП результатов первичной обработки;
- оперативное представление результатов измерений на экране;
- накопление результатов измерений в долговременной памяти.
Принцип работы изделия
Принцип работы изделия заключается в контрольном измерении по заданному сценарию параметров аналоговых сигналов подключенного канала связи и отображении результатов измерений на экране ПЭВМ в виде таблиц (графиков).
Аппаратно-программные средства ПЭВМ и анализатора являются базовыми функциональными компонентами изделия, обеспечивающими реализацию управляющих и вычислительных алгоритмов, предусмотренных для выполнения задач по назначению.
Изделие обеспечивает:
формирование измерительных сигналов;
измерение уровня, затухания, защищенности, частоты, изменения частоты в
канале;
селективные измерения уровня (анализ спектра, взвешивающие фильтры, узкополосные изменения уровня);
измерения частотных характеристик (амплитудно-частотной, группового времени прохождения, асимметрии, импеданса);
измерение электрической емкости и сопротивления;
рефлектометрические измерения (защищенность от отражений, поиск дефектов кабеля);
анализ случайных событий (перерывы связи, всплески шума).
В АРМ ККС использованы следующие компоненты общего программного обеспечения:
1. Операционная система Microsoft Windows 2000 Professional Service Pack4.
2. Офисное ПО Microsoft Office 2003.
3. Программное обеспечение автоматизированного рабочего места контроля каналов связи (ПО АРМ ККС) РДПИ.00884-01.
4. Пакет СПО анализатора аналоговых систем передачи и кабелей связи AnCom A-7 4221-009-11438828-03.
5. Аппаратно-программный комплекс защиты информации «Ребус 1.0» БША4.461262.001.
Управление анализатором аналоговых систем передачи и кабелей связи AnCom A-7, измерение параметров и контроль работы линейных систем связи, обработку и представление результатов работы осуществляет специальное программное обеспечение из состава анализатора аналоговых систем передачи и кабелей связи AnCom A-7.
Программное обеспечение автоматизированного рабочего места контроля каналов связи (ПО АРМ ККС) расширяет функции специального программного обеспечения анализатора AnCom A-7 - обеспечивает сбор, накопление, каталогизацию, просмотр (с использованием СПО анализатора AnCom A-7), получение документированных копий информации полученной в ходе работ с анализатором AnCom A-7.
ПО АРМ ККС выполняет следующие функции:
1) контроль работы СПО анализатора AnCom A-7;
2) каталогизация результатов работы СПО анализатора AnCom A-7, с учетом признаков принадлежности информации;
3) сортировка, поиск накопленной информации по признакам;
4) просмотр накопленной информации с использованием СПО анализатора AnCom A-7;
5) получение документированных копий накопленной информации;
6) обработку каталога накопленной информации в соответствии с критерием времени хранения информации.
СПО анализатора позволяет устанавливать критические границы значений измеряемых параметров, при достижении которых обслуживающий персонал уведомляется об этом.
Промышленная применимость
Заявляемое техническое решение промышленно реализуемо, позволяет автоматизировать контроль каналов связи, повышает его эффективность, оперативность работы персонала.