WO2012019617A1 - Method and device for synchronizing events of autonomous systems - Google Patents

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WO2012019617A1
WO2012019617A1 PCT/EP2010/004858 EP2010004858W WO2012019617A1 WO 2012019617 A1 WO2012019617 A1 WO 2012019617A1 EP 2010004858 W EP2010004858 W EP 2010004858W WO 2012019617 A1 WO2012019617 A1 WO 2012019617A1
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WO
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time
event
systems
local
synchronization
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PCT/EP2010/004858
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Michael Dallmann
Jürgen ELGER
Christiane Gast
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/109—Time management, e.g. calendars, reminders, meetings or time accounting
    • G06Q10/1091—Recording time for administrative or management purposes

Definitions

  • the present invention relates to a method for synchronizing events of self-sufficient systems.
  • the present invention relates to a device having a first system and a second system that is self-sufficient with respect to the first system.
  • time stamps of self-sufficient systems are usually not synchronized, especially in a start-up phase.
  • events may already occur that need to be logged (e.g., error messages, traces, etc.) before time synchronization can occur.
  • the systems involved then work with local times that differ from one another.
  • follow-up problems occur during startup because components are not yet ready for operation.
  • the object of the present invention is therefore to be able to detect events of autarkic systems, in particular during their run-up in a simple manner reliable in time.
  • this object is achieved by a method for synchronizing events of autonomous systems by allocating a local event time of a first system to a first event of the first system, allocating a local event time of a second system to a second event of the second system, sending a synchronization time to both Systems, registering a respective local reception time when receiving the synchronization time in each system and determining a synchronized event time for the first event and the second event from the respective local event time and the respective difference between synchronization time and local reception time.
  • the invention provides a device having a first system and a second system independent of the first system, and with a device for transmitting a synchronization time to both systems, the first system for allocating a local event time of the first system to a first system Event of the first
  • the second system is designed to allocate a local event time of the second system to a second event of the second system, and both systems in each case for registering a respectively local reception time when receiving the synchronization time and for determining in each case a synchronized event time for the first event and / or the second event from the respective local event time and the respective difference between synchronization time and local reception time.
  • individual autonomous systems can thus be synchronized with each other. Since not only a local event time but also a current synchronization time is registered for each local event, events can be arranged chronologically across systems. Also, events that took place before the synchronization time was sent can be scheduled independently of the system, as it is possible to deduce the respective synchronized event time from the respective local event time after receiving the synchronization time.
  • the first event in the first system and the second event in the second system are respectively detected by a message, and the local event time is assigned by associating the respective message with the corresponding local event time.
  • the local event time is assigned by associating the respective message with the corresponding local event time. For each event in each system a message with associated local event time should be generated so that the events can be traced later.
  • the synchronization time is sent to both systems simultaneously. This means that there is a common time base for the synchronization for all systems.
  • the inventive method is used in a particularly advantageous manner when starting up the self-sufficient systems.
  • the individual systems of a system or device can then be raised independently of each other and the synchronization takes place later. This is however Not a disadvantage, since the local event times are included in every event in a system.
  • messages about events in each of the systems are provided both with the associated local event time and with the system-spanning current synchronization time.
  • each event can be correctly timed immediately.
  • Events prior to synchronization may be time-shared with knowledge of a single event after synchronization since the event later knows the difference between local event time and synchronized event time (ie cross-system actual event time) and thus the actual time of the previous event, which occurred at the known earlier local event time can be closed.
  • the synchronization time can be sent with an electronic telegram. Such a telegram can be transmitted over a bus, for example, and can be opened and utilized by all or the subscribers specified therein.
  • a device according to the invention or an overall system according to the invention can have the two mentioned systems as well as the device for transmitting the synchronization time.
  • the device may also include other systems. In a specific embodiment, however, one of these systems is combined with the device for transmitting the synchronization time to form a unit, and this unit has a common housing. Also, if the other system is considered as one unit, it means that one unit provides its own local time as the synchronization time for the other unit.
  • the two systems are integrated in a rail vehicle and the means for the synchronization time is installed outside the vehicle centrally on the track, with a communication facility (eg radio) between the two systems.
  • the synchronization time is in this case transmitted via the communication device to the rail vehicle.
  • the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic diagram of a device according to the invention using the example of a subway.
  • the device or system shown in the figure here comprises a rail vehicle 3, which can be moved on a rail.
  • the rail vehicle 3 is, for example, a subway or a subway set.
  • the rail vehicle 3 has a first self-sufficient system 1 and a second self-sufficient system 2.
  • These systems are, for example, a car control unit and a train control system (LZB).
  • LZB train control system
  • a synchronization time t syn is provided by a central computer 5.
  • This computer 5 thus represents a device for transmitting the synchronization time t sy n.
  • the synchronization time is transmitted by a telegram from the computer 5 via a communication device 4 to the systems 1 and 2 of the rail vehicle 3.
  • the individual self-sufficient systems 1 and 2 after synchronization not only via their respective local time tioki and ti Q k2, but also via the system-spanning synchronization time t syn of the overall system.
  • the vehicle requests a synchronization time via the communication device in the system, which leads the synchronization time (here: computer 5).
  • the central computer 5 If it then receives a corresponding telegram from the central computer 5, it distributes this telegram or the synchronization time contained therein (in this case, time) to the individual systems 1, 2. If the system time is continuously provided by the computer 5 via the communication device 4, then For each of the systems 1, 2, for each event, record a so-called "synchronization time stamp" in each message in addition to the local time (ie the local time.) After the systems have been synchronized, it suffices to indicate in a message about an event in the respective system, only the synchronization time, ie the current total system time or the synchronization time stamp is performed, representing the synchronized event time of the event in question.
  • the difference to the local time tioki, ti 0 k2 can be determined.
  • the real time total system time
  • the real time can also be determined for those events that were earlier than the synchronization time. In this way, events can be tracked across devices.
  • the generation and transmission of the synchronization timestamp is known in practice. Numerous methods are suitable for this purpose.
  • Such diagnostic systems are regularly used in complex systems, such as in subway systems, in production plants, in complex logistics facilities, in complex devices with multiple systems and the like.
  • the basic mode of operation of the time synchronization can be subdivided according to Table 1 into the following four steps: 1. Startup and recording of events
  • System 1 Two systems, System 1 and System 2, start to run.
  • System 1 has no valid time (e.g., because of a power failure or because the component has been replaced) and begins counting the time
  • System 2 has a local time and starts the run-up with this time During start-up, system 1 detects fault A and logs it with the local time, so a message with a corresponding message is generated. System 2 generates (at a different time) the error B. From the comparison of the two timestamps of error A and error B it can not be said what the time order of the errors was, ie whether errors first A and then error B has occurred or vice versa After some time, system 1 and system 2 terminate their startup and are ready to receive a message with a timestamp is generated and logged at the same time. that comes from an (external) timer.This event is also documented with a corresponding message and timestamp in each system.
  • time-synchronized and time is after the reception of the synchronization (here: 12:06:22) in each system's own local time ti tioki or C k2 and the synchro ⁇ tion time t syn before. Based on the difference between synchronous time and local time, the systems calculate their respective local time difference.
  • the message times are corrected by the calculated local time difference.
  • the messages shown in item 1 above receive the synchronized timestamp.

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Abstract

The aim of the invention is to allow events of multiple autonomous systems to be ordered chronologically in a simple and reliable manner. This is achieved by a method for synchronizing events of autonomous systems. A local event time of a first system (1) is assigned to a first event of the first system, and a local event time of a second system (2) is assigned to a second event of the second system. A synchronization time (tsyn) is transmitted to both systems (1, 2). Subsequently, a respective local receiving time is registered in each system when the synchronization time(tsyn) is received. Finally, a respective synchronized event time for the first event and the second event is ascertained from the respective local event time and the respective difference between the synchronization time (tsyn) and the local receiving time (t1ok1 und t1ok2).

Description

Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zum Synchronisieren von Ereignissen autarker Systeme Method and device for synchronizing events of self-sufficient systems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren von Ereignissen autarker Systeme. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit einem ersten System und einem gegenüber dem ersten System autarken zweiten System. The present invention relates to a method for synchronizing events of self-sufficient systems. In addition, the present invention relates to a device having a first system and a second system that is self-sufficient with respect to the first system.
In der Automatisierungstechnik besteht häufig das Problem, dass Systeme, z.B. Rechner, Automatisierungsgeräte etc. autark hochfahren, der Aufbau der Kommunikationsverbindungen längere Zeit dauert und es zunächst keine synchronisierte Uhrzeit zwischen diesen Systemen gibt. Es besteht jedoch vielfach die Notwendigkeit, bestimmte Ereignisse in voneinander getrennten Systemen in ihrer Gesamtheit zu beurteilen. Daher werden zu Ereignissen meist Meldungen erzeugt, und diese Meldungen werden mit einem Zeitstempel versehen. Die Meldungen einschließlich des Zeitstempels werden beispielsweise in Logbüchern bzw. Anlagenrecordern protokolliert. In automation technology, there is often the problem that systems, e.g. Autonomously boot up computers, automation devices, etc., the construction of the communication links takes a long time and there is initially no synchronized time between these systems. However, there is often the need to assess certain events in separate systems in their entirety. Therefore, messages are usually generated for events, and these messages are time-stamped. The messages including the time stamp are logged, for example, in log books or system recorders.
Die Zeitstempel autarker Systeme sind insbesondere in einer Betriebsanfangsphase meist nicht synchronisiert. Während des Hochfahrens können jedoch bereits Ereignisse auftreten, die protokolliert werden müssen (z.B. Fehlermeldungen, Traces, etc.), bevor eine Zeitsynchronisation stattfinden kann. Die beteiligten Systeme arbeiten dann mit lokalen Zeiten, die voneinander abweichen. Typischerweise treten beim Hochlauf Folgefehler-Probleme auf, da Komponenten noch nicht betriebsbereit sind. Damit gibt es Probleme, zeitliche Abhängigkeiten im Fehlerfall zu erkennen, und den korrekten zeitlichen Ablauf der Ereignisse zu rekonstruieren. The time stamps of self-sufficient systems are usually not synchronized, especially in a start-up phase. However, during startup, events may already occur that need to be logged (e.g., error messages, traces, etc.) before time synchronization can occur. The systems involved then work with local times that differ from one another. Typically follow-up problems occur during startup because components are not yet ready for operation. Thus, there are problems to recognize temporal dependencies in case of error, and to reconstruct the correct timing of events.
Diese Probleme treten beispielsweise bei U-Bahnen oder anderen Schienenfahrzeugen auf. Hier müssen relevante Ereignisse auch aus juristischen Gründen in den Systemen gespeichert werden, damit sie im Bedarfsfall analysiert werden können. Eine U-Bahn-Garnitur weist in aller Regel mehrere Systeme auf, die beim Starten hochgefahren werden müssen. Man versucht heute, ein gemeinsames Prozesssignal von einem der Sys- teme als Synchronisationspunkt zu finden. Bei Traces und Meldungsausgaben werden zu diesem Prozesssignal lokale Zeitstempel mit ausgegeben, sodass weitere protokollierte Ereignisse dadurch in ihrer zeitlichen Reihenfolge im Rahmen einer manuellen Auswertung zugeordnet werden können. Diese Auswertung ist jedoch aufwändig und fehleranfällig. These problems occur, for example, in subways or other rail vehicles. Here, relevant events must also be stored in the systems for legal reasons so that they can be analyzed if necessary. A subway set usually has several systems that need to be started up at startup. Today one tries to find a common process signal from one of the systems as a synchronization point. In the case of traces and message outputs, local time stamps are output for this process signal so that further recorded events can be assigned in their time sequence as part of a manual evaluation. However, this evaluation is complicated and prone to error.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, Ereignisse von autarken Systemen insbesondere bei deren Hochlauf auf einfache Weise zeitlich zuverlässiger erfassen zu können. The object of the present invention is therefore to be able to detect events of autarkic systems, in particular during their run-up in a simple manner reliable in time.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Synchronisieren von Ereignissen autarker Systeme durch Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit eines ersten Systems zu einem ersten Ereignis des ersten Systems, Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit eines zweiten Systems zu einem zweiten Ereignis des zweiten Systems, Senden einer Synchronisationszeit an beide Systeme, Registrieren einer jeweils lokalen Empfangszeit beim Empfang der Synchronisationszeit in jedem Sys- tem und Ermitteln jeweils einer synchronisierten Ereigniszeit für das erste Ereignis und das zweite Ereignis aus der jeweiligen lokalen Ereigniszeit und der jeweiligen Differenz zwischen Synchronisationszeit und lokaler Empfangszeit. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt eine Vorrichtung mit einem ersten System und einem gegenüber dem ersten System autarken zweiten System, sowie mit einer Einrichtung zum Senden einer Synchronisationszeit an beide Systeme, wobei das erste System zum Zuordnen einer lokalen Ereignis- zeit des ersten Systems zu einem ersten Ereignis des erstenAccording to the invention, this object is achieved by a method for synchronizing events of autonomous systems by allocating a local event time of a first system to a first event of the first system, allocating a local event time of a second system to a second event of the second system, sending a synchronization time to both Systems, registering a respective local reception time when receiving the synchronization time in each system and determining a synchronized event time for the first event and the second event from the respective local event time and the respective difference between synchronization time and local reception time. In addition, the invention provides a device having a first system and a second system independent of the first system, and with a device for transmitting a synchronization time to both systems, the first system for allocating a local event time of the first system to a first system Event of the first
Systems ausgebildet ist, das zweite System zum Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit des zweiten Systems zu einem zweiten Ereignis des zweiten Systems ausgebildet ist, und beide Systeme jeweils zum Registrieren einer jeweils lokalen Empfangszeit beim Empfang der Synchronisationszeit und zum Ermitteln jeweils einer synchronisierten Ereigniszeit für das erste Ereignis und/oder das zweite Ereignis aus der jeweiligen loka- len Ereigniszeit und der jeweiligen Differenz zwischen Synchronisationszeit und lokaler Empfangszeit ausgebildet sind. System is formed, the second system is designed to allocate a local event time of the second system to a second event of the second system, and both systems in each case for registering a respectively local reception time when receiving the synchronization time and for determining in each case a synchronized event time for the first event and / or the second event from the respective local event time and the respective difference between synchronization time and local reception time.
In vorteilhafter Weise können somit einzelne autarke Systeme miteinander synchronisiert werden. Dadurch, dass zu jedem lo- kalen Ereignis nicht nur eine lokale Ereigniszeit, sondern auch eine aktuelle Synchronisationszeit registriert wird, lassen sich Ereignisse systemübergreifend zeitlich einordnen. Auch Ereignisse, die vor dem Senden der Synchronisationszeit stattgefunden haben, können systemunabhängig zeitlich einge- ordnet werden, da von der jeweiligen lokalen Ereigniszeit nach dem Erhalt der Synchronisationszeit auf die jeweilige synchronisierte Ereigniszeit zurückgeschlossen werden kann. Advantageously, individual autonomous systems can thus be synchronized with each other. Since not only a local event time but also a current synchronization time is registered for each local event, events can be arranged chronologically across systems. Also, events that took place before the synchronization time was sent can be scheduled independently of the system, as it is possible to deduce the respective synchronized event time from the respective local event time after receiving the synchronization time.
Vorzugsweise werden das erste Ereignis im ersten System und das zweite Ereignis im zweiten System jeweils durch eine Meldung erfasst, und das Zuordnen der lokalen Ereigniszeit erfolgt durch Verknüpfen der jeweiligen Meldung mit der entsprechenden lokalen Ereigniszeit. Es sollte also zu jedem Ereignis in jedem System jeweils eine Meldung mit zugehöriger lokaler Ereigniszeit generiert werden, sodass die Ereignisse später nachvollzogen werden können. Preferably, the first event in the first system and the second event in the second system are respectively detected by a message, and the local event time is assigned by associating the respective message with the corresponding local event time. For each event in each system a message with associated local event time should be generated so that the events can be traced later.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Synchronisationszeit an beide Systeme gleichzeitig gesendet. Damit liegt für alle Systeme unmittelbar eine gemeinsame Zeitbasis für die Synchronisation vor. In one embodiment, the synchronization time is sent to both systems simultaneously. This means that there is a common time base for the synchronization for all systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in besonders vorteilhafter Weise beim Hochfahren der autarken Systeme eingesetzt. Die einzelnen Systeme einer Anlage oder Vorrichtung können dann zunächst unabhängig voneinander hochgefahren werden und die Synchronisation erfolgt nachträglich. Dies ist jedoch kein Nachteil, da die lokalen Ereigniszeiten zu jedem Ereignis in einem System mitnotiert werden. The inventive method is used in a particularly advantageous manner when starting up the self-sufficient systems. The individual systems of a system or device can then be raised independently of each other and the synchronization takes place later. This is however Not a disadvantage, since the local event times are included in every event in a system.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Verfahrens werden Meldungen über Ereignisse in jedem der Systeme sowohl mit der zugehörigen lokalen Ereigniszeit als auch mit der systemübergreifenden aktuellen Synchronisationszeit versehen. Damit kann nach der Synchronisation jedes Ereignis sofort korrekt zeitlich zugeordnet werden. Ereignis- se vor der Synchronisation können mit Kenntnis eines einziges Ereignisses nach der Synchronisation zeitlich zugeordnet werden, da mit dem späteren Ereignis die Differenz zwischen lokaler Ereigniszeit und synchronisierter Ereigniszeit (d.h. systemübergreifender tatsächlicher Ereigniszeit) bekannt ist und somit auf den tatsächlichen Zeitpunkt des früheren Ereignisses, das zu der bekannten früheren lokalen Ereigniszeit stattgefunden hat, geschlossen werden kann. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, messages about events in each of the systems are provided both with the associated local event time and with the system-spanning current synchronization time. Thus, after the synchronization, each event can be correctly timed immediately. Events prior to synchronization may be time-shared with knowledge of a single event after synchronization since the event later knows the difference between local event time and synchronized event time (ie cross-system actual event time) and thus the actual time of the previous event, which occurred at the known earlier local event time can be closed.
Die Synchronisationszeit kann mit einem elektronischen Tele- gramm versandt werden. Ein derartiges Telegramm kann beispielsweise über einen Bus übertragen werden und lässt sich von allen oder den darin bestimmten Teilnehmern öffnen und verwerten . Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. ein erfindungsgemäßes Gesamtsystem kann die beiden genannten Systeme sowie die Einrichtung zum Senden der Synchronisationszeit aufweisen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung aber auch weitere Systeme beinhalten. In einer speziellen Ausgestaltung ist jedoch ei- nes dieser Systeme mit der Einrichtung zum Senden der Synchronisationszeit zu einer Einheit zusammengefasst, und diese Einheit besitzt ein gemeinsames Gehäuse. Wird das andere System ebenfalls als eine Einheit betrachtet, so bedeutet dies, dass die eine Einheit die eigene lokale Zeit als die Synchro- nisationszeit für die andere Einheit bereitstellt. The synchronization time can be sent with an electronic telegram. Such a telegram can be transmitted over a bus, for example, and can be opened and utilized by all or the subscribers specified therein. A device according to the invention or an overall system according to the invention can have the two mentioned systems as well as the device for transmitting the synchronization time. In addition, the device may also include other systems. In a specific embodiment, however, one of these systems is combined with the device for transmitting the synchronization time to form a unit, and this unit has a common housing. Also, if the other system is considered as one unit, it means that one unit provides its own local time as the synchronization time for the other unit.
Bei einer bevorzugten Anwendung sind die beiden Systeme in ein Schienenfahrzeug integriert, und die Einrichtung zum Sen- den der Synchronisationszeit ist außerhalb des Fahrzeugs zentral auf der Strecke installiert, wobei zwischen beiden Systemen eine Kommunikationsmöglichkeit (z.B. Funk) existiert. Die Synchronisationszeit wird in diesem Fall über die Kommunikationseinrichtung zu dem Schienenfahrzeug übertragen. Damit lassen sich sehr komplexe Anlagen wie beispielsweise U- Bahnen hochfahren, und die Ereignisse können auch zuverlässig während des Hochfahrens mitprotokolliert und zeitlich systemübergreifend eingeordnet werden. In a preferred application, the two systems are integrated in a rail vehicle and the means for the synchronization time is installed outside the vehicle centrally on the track, with a communication facility (eg radio) between the two systems. The synchronization time is in this case transmitted via the communication device to the rail vehicle. This allows very complex systems, such as subways, to be started up, and the events can also be logged reliably during startup and classified in terms of time across systems.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beispiel einer U-Bahn zeigt. Die in der Figur dargestellte Vorrichtung bzw. Anlage umfasst hier ein Schienenfahrzeug 3, das auf einer Schiene bewegt werden kann. Bei dem Schienenfahrzeug 3 handelt es sich beispielsweise um eine U-Bahn bzw. eine U-Bahn-Garnitur. Das Schienenfahrzeug 3 weist ein erstes autarkes System 1 und zweites autarkes System 2 auf. Bei diesen Systemen handelt es sich beispielsweise um ein Wagensteuergerät und ein System zur Linienzugbeeinflussung (LZB) . Beim Starten des Schienenfahrzeugs 3 müssen die voneinander unabhängigen Systeme 1 und 2 hochgefahren werden. Dabei entstehen Ereignisse, die später nachvollzogen werden müssen. Gegebenenfalls ist es wichtig, zu entscheiden, ob ein Ereignis in dem ersten System 1 vor einem Ereignis in dem zweiten System 2 stattgefunden hat. The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic diagram of a device according to the invention using the example of a subway. The device or system shown in the figure here comprises a rail vehicle 3, which can be moved on a rail. The rail vehicle 3 is, for example, a subway or a subway set. The rail vehicle 3 has a first self-sufficient system 1 and a second self-sufficient system 2. These systems are, for example, a car control unit and a train control system (LZB). When starting the rail vehicle 3, the independent systems 1 and 2 must be started up. This creates events that need to be reconstructed later. If necessary, it is important to decide whether an event has occurred in the first system 1 before an event in the second system 2.
Nachdem die beiden Systeme jedoch autark sind, besitzen sie in der Hochlaufphase lediglich ihre eigene lokale Systemzeit. However, once the two systems are self-sufficient, they only have their own local system time in the startup phase.
Um nun die beiden Systeme 1 und 2 zu synchronisieren, wird eine Synchronisationszeit tsyn durch einen zentralen Rechner 5 bereitgestellt. Dieser Rechner 5 stellt also eine Einrichtung zum Senden der Synchronisationszeit tsyn dar. Die Synchronisa- tionszeit wird durch ein Telegramm von dem Rechner 5 über eine Kommunikationseinrichtung 4 an die Systeme 1 und 2 des Schienenfahrzeugs 3 übermittelt. Damit verfügen die einzelnen autarken Systeme 1 und 2 nach der Synchronisation nicht nur über ihre jeweilige lokale Zeit tioki und tiQk2, sondern auch über die systemübergreifende Synchronisationszeit tsyn des Gesamtsystems . Das Fahrzeug fordert beim Hochfahren eine Synchronisationszeit über die Kommunikationseinrichtung bei dem System an, das die Synchronisationszeit führt (hier : Rechner 5) . Erhält es dann ein entsprechendes Telegramm von der zentralen Rechenstelle 5, so verteilt er dieses Telegramm bzw. die darin enthaltene Synchronisationszeit (hier Zeitpunkt) an die einzelnen Systeme 1, 2. Wird die Systemzeit fortlaufend vom Rechner 5 über die Kommunikationseinrichtung 4 bereitgestellt, so kann jedes der Systeme 1, 2 zu jedem Ereignis einen so genannten „Synchronisations-ZeitStempel" in jede Mel- dung zusätzlich zu der lokalen Zeit (d.h. dem lokalen Zeitpunkt) aufnehmen. Nach der Synchronisation der Systeme genügt es, wenn in einer Meldung über ein Ereignis im jeweiligen System nur noch die Synchronisationszeit, d.h. der aktuelle Gesamtsystemzeitpunkt bzw. der Synchronisations-ZeitStempel geführt wird, der die synchronisierte Ereigniszeit des betreffenden Ereignisses repräsentiert. In order to synchronize the two systems 1 and 2, a synchronization time t syn is provided by a central computer 5. This computer 5 thus represents a device for transmitting the synchronization time t sy n. The synchronization time is transmitted by a telegram from the computer 5 via a communication device 4 to the systems 1 and 2 of the rail vehicle 3. Thus, the individual self-sufficient systems 1 and 2 after synchronization not only via their respective local time tioki and ti Q k2, but also via the system-spanning synchronization time t syn of the overall system. At startup, the vehicle requests a synchronization time via the communication device in the system, which leads the synchronization time (here: computer 5). If it then receives a corresponding telegram from the central computer 5, it distributes this telegram or the synchronization time contained therein (in this case, time) to the individual systems 1, 2. If the system time is continuously provided by the computer 5 via the communication device 4, then For each of the systems 1, 2, for each event, record a so-called "synchronization time stamp" in each message in addition to the local time (ie the local time.) After the systems have been synchronized, it suffices to indicate in a message about an event in the respective system, only the synchronization time, ie the current total system time or the synchronization time stamp is performed, representing the synchronized event time of the event in question.
Anhand des Synchronisations-Zeitstempels kann die Differenz zur lokalen Zeit tioki, ti0k2 ermittelt werden. Mithilfe dieser Zeitdifferenz kann die reale Zeit (Gesamtsystemzeit) auch für solche Ereignisse ermittelt werden, die zeitlich vor dem Synchronisationszeitpunkt lagen. Auf diese Weise können Ereignisse geräteübergreifend verfolgt werden. Das Generieren und Senden des Synchronisations-Zeitstempels ist in der Praxis bekannt. Hierzu eignen sich zahlreiche Verfahren . Based on the synchronization time stamp, the difference to the local time tioki, ti 0 k2 can be determined. With the aid of this time difference, the real time (total system time) can also be determined for those events that were earlier than the synchronization time. In this way, events can be tracked across devices. The generation and transmission of the synchronization timestamp is known in practice. Numerous methods are suitable for this purpose.
Dadurch, dass den Ereignissen somit nicht nur eine lokale Er- eigniszeit (d.h. lokaler Ereigniszeitpunkt), sondern auch eine Synchronisationszeit (d.h. Synchronisationszeitpunkt) bzw. eine synchronisierte Ereigniszeit automatisch zugeordnet wird, kann eine automatische datentechnische Auswertung der Ereignisse durchgeführt werden. Insbesondere können diese systemübergreifend in eine korrekte zeitliche Reihenfolge gebracht werden. Die Analyse von Ereignissen in einer komplexen Anlage bzw. in einer komplexen Vorrichtung kann durch das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht werden. Dies liegt insbesondere daran, dass eine automatische Auswertung stattfinden kann, und ein manueller Abgleich nicht notwendig ist. Speziell kann auch darauf vertraut werden, dass keine falschen Zeitstempel in den Meldungen vorhanden sind. Ein solches Synchronisationsverfahren ist Grundlage für ein einheitliches Diagnosesystem. The fact that not only a local event time (ie local event time), but also a synchronization time (ie synchronization time) or a synchronized event time is automatically assigned to the events, an automatic data analysis of the Events are performed. In particular, these can be brought into a correct chronological order across systems. The analysis of events in a complex plant or in a complex device can be simplified by the method according to the invention. This is due in particular to the fact that an automatic evaluation can take place, and a manual adjustment is not necessary. Specifically, it can also be trusted that there are no wrong timestamps in the messages. Such a synchronization method is the basis for a uniform diagnostic system.
Derartige Diagnosesysteme werden regelmäßig in komplexen An- lagen eingesetzt, wie beispielsweise bei U-Bahn-Anlagen, bei Produktionsanlagen, bei komplexen logistischen Anlagen, bei komplexen Geräten mit mehreren Systemen und dergleichen. Such diagnostic systems are regularly used in complex systems, such as in subway systems, in production plants, in complex logistics facilities, in complex devices with multiple systems and the like.
Die nachträgliche Zeitsynchronisation asynchroner Ereignisse wird nun anhand eines konkreten Beispiels gemäß der Tabelle 1 detaillierter dargestellt. The subsequent time synchronization of asynchronous events will now be illustrated in greater detail by means of a concrete example according to Table 1.
Tabelle 1: Beispiel zur prinzipiellen Funktionsweise der ZeitSynchronisation Table 1: Example of the principle of time synchronization
1. Hochlauf und System 1 System 2 1. Startup and system 1 system 2
Mitschreiben note-taking
von Ereignissen of events
Zeit/Meldung Zeit/Meldung  Time / Message Time / Message
Start Hochlauf 00:00:00/Start Hoch12 : 06: 56/Start Hochlauf lauf  Startup Runup 00: 00: 00 / Startup High12: 06: 56 / Startup Runup
System 1 : Stö00 : 00 : 46/Störung A  System 1: fault 00: 46 / fault A
rung A festgestellt tion A found
System 2: Stö12 : 07 : 05/Störung B rung B festgestellt  System 2: fault 12: 07: 05 / fault B detected
System 1 : Hoch00 : 01 : 14/Hochlauf belauf beendet endet  System 1: Hoch00: 01: 14 / Start-up time ended
System 2 : Hoch12 : 07 : 55/Hochlauf belauf beendet endet  System 2: High 12: 07: 55 / Start up run ended
Empfang syn00 : 01 : 43/Sync. Uhr12 : 08 : 04/Sync. Uhrchronisierte zeit: 12:06:22 empfanzeit: 12:06:22 empfanUhrzeit gen gen  Reception syn00: 01: 43 / Sync. O'clock12: 08: 04 / Sync. Clock time: 12:06:22 Time of reception: 12:06:22 Suggested time
2. Verarbeitung  2. Processing
Differenz Sync. Zeitdifferenz=12 : 06: 22 Zeitdifferenz=12 : 06: 22 Zeit und lokale minus 00:01:43 minus 12:08:04  Difference sync. Time difference = 12: 06: 22 time difference = 12: 06: 22 time and local minus 00:01:43 minus 12:08:04
Zeit ermitteln: Zeitdifferenz= Zeitdifferenz= Determine time: time difference = time difference =
+12:04:39 -0: 01 : 2  +12: 04: 39 -0: 01: 2
3. MeldungszeiSystem 1 System 2  3. Message system 1 System 2
ten aufbereiten to recycle
mit sync. Zeit with sync. Time
Zeit /Meldung Zeit/Meldung  Time / Message Time / Message
Start Hochlauf 12 : 04 : 39/Start Hoch12 : 05: 14/Start Hochlauf lauf System 1 : Stö12:05:25/Störung A Start Run-up 12: 04: 39 / Start High 12: 05: 14 / Start Run-up run System 1: fault 12: 05: 25 / fault A
rung A festgestellt tion A found
System 2: Stö12:05:23/Störung B rung B festgestellt  System 2: fault 12: 05: 23 / fault B detected
System 1: Hoch12:05:53/Hochlauf belauf beendet endet  System 1: High12: 05: 53 / Startup time ended
System 2: Hoch12:06:13/Hochlauf belauf beendet endet  System 2: High 12: 06: 13 / Start up run ends
Empfang syn12 : 06: 22/Sync. Uhr12:06:22/Sync. Uhrchronisierte zeit: 12:06:22 empfanzeit: 12:06:22 empfanUhrzeit gen gen  Reception syn12: 06: 22 / Sync. Uhr12: 06: 22 / sync. Clock time: 12:06:22 Time of reception: 12:06:22 Suggested time
4. Zeitliche System 1 System 2  4. Temporal System 1 System 2
Reihenfolgen sequences
ermitteln determine
Zeit /Meldung Zeit/Meldung  Time / Message Time / Message
Start Hochlauf 12 : 04 : 39/Start Hoch12 : 05: 14/Start Hoch¬ lauf lauf Start ramp 12: 04: 39 / Start Hoch12: 05: 14 / Start high ¬ run run
System 2: Stö12:05:23/Störung B rung B festgestellt  System 2: fault 12: 05: 23 / fault B detected
System 1: Stö12 : 05: 25/Störung A  System 1: fault 12: 05: 25 / fault A
rung A festgestellt tion A found
System 1: Hoch12:05:53/Hochlauf belauf beendet endet  System 1: High12: 05: 53 / Startup time ended
System 2: Hoch12 : 06: 13/Hochlauf belauf beendet endet  System 2: High 12: 06: 13 / Start up run ends
Empfang syn12:06:22/Sync. Uhr12:06:22/Sync. Uhrchronisierte zeit: 12:06:22 empfanzeit: 12:06:22 empfanUhrzeit gen gen  Reception syn12: 06: 22 / Sync. Uhr12: 06: 22 / sync. Clock time: 12:06:22 Time of reception: 12:06:22 Suggested time
Die prinzipielle Funktionsweise der Zeitsynchronisation lässt sich gemäß Tabelle 1 in folgende vier Schritte unterteilen: 1. Hochlauf und Mitschreiben von Ereignissen The basic mode of operation of the time synchronization can be subdivided according to Table 1 into the following four steps: 1. Startup and recording of events
Zwei Systeme, System 1 und System 2, beginnen mit dem Hochlauf. System 1 hat keine gültige Uhrzeit (z.B. weil sich zuvor ein Stromausfall ereignet hat oder weil die Komponente ausgetauscht wurde) und beginnt die Zeitzählung mit  Two systems, System 1 and System 2, start to run. System 1 has no valid time (e.g., because of a power failure or because the component has been replaced) and begins counting the time
„00:00:00". System 2 hat eine lokale Zeit und beginnt den Hochlauf mit dieser Zeit. Während des Hochlaufs stellt System 1 die Störung A fest und protokolliert diese mit der lokalen Zeit. Es wird also eine Meldung mit einem entsprechenden Mel- detext und der lokalen Zeit generiert. System 2 stellt (zu einem anderen Zeitpunkt) den Fehler B fest. Aus dem Vergleich der beiden Zeitstempel von Fehler A und Fehler B kann nicht gesagt werden, wie die zeitliche Reihenfolge der Störungen war, d.h. ob zuerst Fehler A und dann Fehler B aufgetreten ist oder umgekehrt. Nach einiger Zeit beenden System 1 und System 2 ihren Hochlauf und sind empfangsbereit. Auch bei diesem Beenden wird jeweils eine Meldung mit Zeitstempel generiert und protokolliert. Die Systeme 1 und 2 empfangen ein Zeitsynchronisations-Telegramm, das von einem (externen) Zeitgeber kommt. Auch dieses Ereignis wird mit einer entsprechenden Meldung und Zeitstempel in jedem System dokumentiert.  System 2 has a local time and starts the run-up with this time During start-up, system 1 detects fault A and logs it with the local time, so a message with a corresponding message is generated. System 2 generates (at a different time) the error B. From the comparison of the two timestamps of error A and error B it can not be said what the time order of the errors was, ie whether errors first A and then error B has occurred or vice versa After some time, system 1 and system 2 terminate their startup and are ready to receive a message with a timestamp is generated and logged at the same time. that comes from an (external) timer.This event is also documented with a corresponding message and timestamp in each system.
2. Verarbeitung 2. Processing
In jedem System liegt nach dem Empfang der Synchronisations- zeit bzw. synchronisierten Uhrzeit (hier: 12:06:22) in jedem System die eigene lokale Zeit tioki bzw. tiCk2 und die Synchro¬ nisationszeit tsyn vor. Anhand der Differenz zwischen synchroner Zeit und lokaler Zeit berechnen die Systeme ihre jeweilige lokale Zeitdifferenz. In each system, time-synchronized and time is after the reception of the synchronization (here: 12:06:22) in each system's own local time ti tioki or C k2 and the synchro ¬ tion time t syn before. Based on the difference between synchronous time and local time, the systems calculate their respective local time difference.
3. Meldungszeiten aufbereiten mit synchronisierter Zeit 3. Process message times with synchronized time
Die Meldungszeiten werden um die berechnete lokale Zeitdifferenz korrigiert. Somit erhalten die im obigen Punkt 1 dargestellten Meldungen anstelle des lokalen Zeitstempels den syn- chronisierten Zeitstempel. So ergibt sich für das Ende des Hochlaufs beispielsweise 00:01:14 + 12:04:39 = 12:05:53 im System 1. 4. Zeitliche Reihenfolge ermitteln The message times are corrected by the calculated local time difference. Thus, instead of the local timestamp, the messages shown in item 1 above receive the synchronized timestamp. For example, 00:01:14 + 12:04:39 = 12:05:53 in system 1 results in the end of the startup. 4. Determine chronological order
Die zeitliche Abfolge der Ereignisse lässt sich jetzt ermit¬ teln. Man sieht, dass zuerst Störung B aufgetreten ist und dann die Störung A. Die beiden Zeilen, die die Störungsfest¬ stellung darstellen, sind im Abschnitt 4 der Tabelle gegen¬ über dem Abschnitt 3 vertauscht. Störung A könnte z.B. durch Störung B verursacht worden sein (Folgefehler), was aus der ursprünglichen Protokollierung nicht ersichtlich ist. The timing of the events can be ermit ¬ stuffs now. It can be seen that disturbance B first occurred and then disturbance A. The two lines representing the disturbance detection are interchanged in section 4 of the table with respect to section 3. Fault A could have been caused by fault B (following error), which is not apparent from the original logging.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 autarkes System1 self-sufficient system
2 autarkes System2 self-sufficient system
3 Schienenfahrzeug3 rail vehicle
4 Schiene 4 rail
5 Rechner  5 computers
tlokl lokale Zeit tlokl local time
tlok2 lokale Zeit tlok2 local time
tsyn Synchronisationszeit tsyn synchronization time

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Synchronisieren von Ereignissen autarker Systeme 1. Method for synchronizing events of self-sufficient systems
gekennzeichnet durch marked by
Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit (tioki) eines ersten Systems (1) zu einem ersten Ereignis des ersten SystemsAssigning a local event time (ti ok i) of a first system (1) to a first event of the first system
(1) , ( 1 ) ,
Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit (ti0k2) eines zweiten Systems (2) zu einem zweiten Ereignis des zweiten SystemsAssigning a local event time (ti 0 k2) of a second system (2) to a second event of the second system
(2) , (2),
Senden einer Synchronisationszeit (tsyn ) an beide Systeme (1, 2), Sending a synchronization time (t sy n) to both systems (1, 2),
Registrieren einer jeweils lokalen Empfangszeit beim Emp- fang der Synchronisationszeit (tsyn) in jedem System (1,Registering a respective local reception time on reception of the synchronization time (t syn ) in each system (1,
2) , 2),
Ermitteln jeweils einer synchronisierten Ereigniszeit für das erste Ereignis und das zweite Ereignis aus der jeweiligen lokalen Ereigniszeit (tioia, ti0k2) und der jeweiligen Differenz zwischen Synchronisationszeit (tsyn) und lokalerDetermining a synchronized event time for the first event and the second event from the respective local event time (tioia, ti 0 k2) and the respective difference between synchronization time (t syn ) and local
Empfangszeit . Reception time.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Ereignis im ersten System (1) und das zweite Ereignis im zweiten System (2) jeweils durch eine Meldung erfasst werden, und das Zuordnen der lokalen Ereigniszeit (tioki, tiok2) durch Verknüpfen der jeweiligen Meldung mit der entsprechenden lokalen Ereigniszeit (tioki, tiok2) erfolgt. 2. The method of claim 1, wherein the first event in the first system (1) and the second event in the second system (2) are each detected by a message, and the assignment of the local event time (ti ok i, ti ok2 ) by linking the respective message with the corresponding local event time (ti ok i, tiok 2 ) takes place.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Synchronisationszeit (tsyn) an beide Systeme (1, 2) gleichzeitig gesendet wird . 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the synchronization time (t syn ) is sent to both systems (1, 2) simultaneously.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das beim Hochfahren der autarken Systeme (1, 2) durchgeführt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, which is performed during startup of the self-sufficient systems (1, 2).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Meldungen über Ereignisse in jedem der Systeme (1, 2) sowohl mit der zugehörigen lokalen Ereigniszeit (tioki, ti0k2) als auch mit der systemübergreifenden aktuellen Synchronisations- zeit (tsyn) versehen werden. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein messages about events in each of the systems (1, 2) are provided both with the associated local event time (tioki, ti 0 k2) and with the system-independent current synchronization time (t syn ) ,
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Synchronisationszeit (tsyn) mit einem elektrischen Telegramm versandt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the synchronization time (t syn ) is sent with an electrical telegram.
7. Vorrichtung mit 7. Device with
- einem ersten System (1) und  a first system (1) and
- einem gegenüber dem ersten System (1) autarken zweiten System (2) ,  a second system (2) autonomous with respect to the first system (1),
gekennzeichnet durch marked by
- eine Einrichtung (4, 5) zum Senden einer Synchronisationszeit (tsyn) an beide Systeme (1, 2), wobei - means (4, 5) for transmitting a synchronization time (t syn ) to both systems (1, 2), wherein
- das erste System (1) zum Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit (tioki) des ersten Systems (1) zu einem ersten Ereignis des ersten Systems (1) ausgebildet ist, the first system (1) is designed to allocate a local event time (ti ok i) of the first system (1) to a first event of the first system (1),
- das zweite System (2) zum Zuordnen einer lokalen Ereigniszeit (tiok2 ) des zweiten Systems (2) zu einem zweiten Ereignis des zweiten Systems (2) ausgebildet ist,  the second system (2) is designed to allocate a local event time (tiok2) of the second system (2) to a second event of the second system (2),
- beide Systeme (1, 2) jeweils zum Registrieren einer jeweils lokalen Empfangszeit beim Empfang der Synchronisationszeit - Both systems (1, 2) each for registering a respective local reception time when receiving the synchronization time
(tsyn) und zum Ermitteln jeweils einer synchronisierten Ereigniszeit für das erste Ereignis und/oder das zweite Ereignis aus der jeweiligen lokalen Ereigniszeit (tioki, ti0k2) und der jeweiligen Differenz zwischen Synchronisationszeit (tsyn) und lokaler Empfangszeit ausgebildet sind. (t syn ) and for determining in each case a synchronized event time for the first event and / or the second event from the respective local event time (ti ok i, ti 0k2 ) and the respective difference between the synchronization time (t syn ) and local reception time are formed.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei eines der beiden Systeme (1, 2) und die Einrichtung ein gemeinsames Gehäuse aufweisen . 8. Apparatus according to claim 7, wherein one of the two systems (1, 2) and the device have a common housing.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die beiden Systeme (1, 2) in ein Schienenfahrzeug (3) integriert sind und die Einrichtung zum Senden der Synchronisationszeit (tsyn) mindestens eine Kommunikationseinrichtung (4) und einen Rechner (5) aufweist, und wobei die Synchronisationszeit (tsyn) über die Kommunikationseinrichtung (4) zu dem Schienenfahrzeug (3) übertragen wird. 9. Apparatus according to claim 7, wherein the two systems (1, 2) in a rail vehicle (3) are integrated and the means for transmitting the synchronization time (t syn ) at least a communication device (4) and a computer (5), and wherein the synchronization time (t syn ) is transmitted via the communication device (4) to the rail vehicle (3).
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