基于继电器开关矩阵的智能配线系统

摘要:针对手工操作配线架存在配置不灵活、操作复杂、时间长等问题,提出并设计了一种利用继电器开关矩阵的智能配线系统。该智能电路混合配线架配合自主开发的智能软件,能够按界面指令实现自动计算和配线检查。经过实验证明,该系统简化了配线程序,提高了配线效率和系统的动态灵活性。

关键词:继电器;开关矩阵;配线架;智能软件;配线检查

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)31-0000-00

The Intellectualized Distributing System Based on Relay Switch Matrix

LI Feng

(Second Artillery Engineering University, Xi'an 710025, China)

Abstract: Aimed at the problems such as inefficiency, manipulation complexity, longtime-wasting exist in distributing frame with manual operation, a intellectualized distributing system utilize relay switch matrix has been put forward and designed. When this system mixed with the intellectualized software developed by ourselves, it can achieve the function of auto-calculation and distributing check-up by the interface order. The experiment has been proved that the distributing procedure can be simplified, distributing efficiency and dynamic agility can be improved by the system.

Key words: relay; switch matrix; distributing frame; intellectualized software; distributing check-up

配线架通常安装在机柜或墙上,通过安装附件,配线架可以全线电缆、光纤的线路配置需要,在网络工程中常用的配线架有双绞线配线架和光纤配线架。目前配线架常采用人工配线,实现垂直干线和水平布线两个子系统的连接[1]。

但是目前手工配线存在配线计算复杂、配线需要手工机械操作,经常出错,难以核对等问题。目前有很多采用开关矩阵的系统[2-3],但利用开关矩阵在配线系统中还没有成熟的系统,鉴于此,本文从智能化控制的角度,对用户计算配线、用户对开关连接有效性检验、连接配置功能设计已经连接优化等方面进行研究,提出了合理的解决方案,达到自动配线计算、配线有效检查、快速配线、智能控制的目的。

1 开关连接有效性检测

在矩阵开关中,配线必须符合一定的逻辑,即任何一端不能同时和其它端有2个以上的连接,从数学的角度看,如果把开关连接看成函数的映射,那么开关连接应该是一种单射函数。从计算机的角度,要判断一种开关连接是否单射函数,必须采用的一定的策略。

1.1 阶有效性判断

首先对开关连接进行离散化,函数可以定义成一种二元关系[5],假设用户的开关连接关系为R, 则

R={,,...,,...,}(1)

其中,i,n为自然数。假设矩阵开关的是k×k的, 这里把k称为开关矩阵的阶,那么n≤k, 也就是,做交叉操作数量不能超过矩阵开关的阶。设|R|为取二元关系R的阶,则符合

n=|R|≤k

作为计算机的智能开关连接软件,必须首先判断用户请求中开关连接的阶有效性,分析用户的请求,特别的批次处理的开关连接操作,然后把用户请求转化成符号,即一种二元关系,根据该二元关系,判断二元关系阶的有效性。

1.2 单射性判断

用户开关连接请求应该是一种单射函数,那么一对多的非函数和多对一的非单射函数是不满足要求的。在计算机的智能开关连接软件中,要判断这两种情况。两个二元关系可以作合成运算,一个二元关系可以作逆元算。那么(式1)作逆运算为

R-1={,,...,,...,}(2)

(式1)和(式2)作合成运算为:

RoR-1={,,...,,...,}o{,,...,,...,}={,,...,}(3)

其中m为自然数,(式2)和(式1)作合成运算为:

R-1oR={,,...,,...,}o{,,...,,...,}={,,...,}(4)

其中l为自然数。那么单射性检查有效性应满足:

|RoR-1|=|R-1oR|=n即m=l=n (5)

计算机的智能开关连接软件可根据(式5)来判断用户请求是否满足单射函数的要求。

2 开关连接基本操作

计算机的智能开关连接软件要实现动态的开关连接,可以在原有的连接上作增加、删除操作。假设已有的连接操作为R,需要增加的开关连接为Q,则增加操作为

Δ=Q-R(6)

其中(式6)是两个集合作差运算。在操作之前还要保证

ΔoΔ-1∩Δ-1oΔ∩RoR-1∩R-1oR=?准,

否则拒绝增加。增加后的开关连接为R'=R∪Δ。

假设已有的连接操作为R,需要删除的开关连接为Q,则删除操作为

~=R-Q (7)

在操作之前还要保证Q-R=?准,删除后的开关连接为R'=R-Q。

计算机的智能开关连接软件只需要增加和删除两个功能就可以实现全部的、任意的开关连接操作。

3 开关连接配置的优先级

计算机的智能开关连接软件除了能实现基本开关连接操作外,更重要的是可以根据连接的优先级进行配置。在开关连接操作中,用户不太明白整个过程,部分开关连接还存在优先级。所以对于一个不太了解目前开关连接状况的一般非直接管辖的用户来说,还需要提供更加方便、智能的软件模块、菜单和界面等,指导用户进行配置。

对基于优先级的开关连接配置的操作,计算机的智能开关连接软件要完成开关连接的增加、删除和修改功能。

假设已有的连接操作为R,需要操作的开关连接为Q,则第一步先要保持已有的连接,设保持部分位P,则