СИСТЕМА КОНТРОЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ТЕЛЕФОННЫМ ЛИНИЯМ Российский патент 1996 года по МПК H04M3/22 H04M11/06 

Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в системах, осуществляющих непрерывный дистанционный контроль с диспетчерского пункта за параметрами отдельных блоков и устройств автоматизированных объектов, в частности в системе многопрограммного вещания по телефонным линиям связи (МПВТ), блоки оконечной стойки которой дублированы и имеют автоматику переключения на резерв.

Наличие автоматики переключения на резерв при дистанционном контроле исключает необходимость подачи с диспетчерского пункта команд управления, поэтому система контроля по телефонным линиям должна обеспечивать при появлении отказа в аппаратуре на каждом из управляемых объектов передачу на диспетчерский пункт информации о виде отказа и номере объекта.

Кроме того, для повышения достоверности полученной информации диспетчер должен иметь возможность перепроверить получаемые команды сигнализации.

Существующие системы управления и контроля передачи команд по телефонным линиям для образования канала используют абонентские телефонные аппараты (ТА), расположенные на диспетчерском пункте и автоматизированном объекте. При установлении между двумя ТА разговорного шлейфа (линии) к последнему подключаются передатчик и приемник телемеханической информации. Передатчик формирует и передает по телефонной линии кодированные сообщения сигналами, отличными от сигналов, используемых в телефонии. Это приводит к появлению помех в линиях.

Внедрение в ТА устройств, реализующих дополнительные функции (кнопочные номеронабиратели с записью номера в память, определитель номера вызывающего абонента), и применение этих аппаратов в системах управления и контроля позволяют упростить последнюю и использовать для передачи информации тональные сигналы АТС.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной системе является система управления и контроля передачи команд по телефонным линиям, содержащая первый блок управления, блок коммутации, автоответчик, абонентский ТА, АТС, ТА диспетчера, блок приема вызова, блок имитации поднятия трубки, блок отключения от линии, блок имитации вызывного сигнала, блок питания, генератор, второй блок управления.

Система работает следующим образом.

Диспетчер на ТА набирает абонентский номер ТА, АТС с помощью индуктора посылает на ТА сигнал "Посылка вызова", который принимает блок приема вызова, а тот включает блок имитации поднятия трубки. При этом отключается индуктор, между ТА образована линия. Блок приема вызова включает блок отключения от линии, который через 30 с, отключит блок приема вызова от линии.

Диспетчер с помощью второго блока управления включает блок питания и генератор, последний формирует и передает в линию связи в течение 6-7 с управляющий сигнал частотой f 2000 Гц. Этот сигнал поступает в блок коммутации, через пять секунд автоответчик подает питание на контактор, включающий исполнительный механизм. Автоответчик по линии связи подает на ТА диспетчера сигнал, диспетчер по частоте сигнала фиксирует факт включения механизма (включение частые, выключение редкие сигналы).

Блок отключения от линии через 30 с после включения блока приема вызова отключает его от линии, АТС "разрушает" созданный канал, система приводится в исходное состояние. На контактор блок коммутации подает напряжение.

Для отключения механизма диспетчер формирует повторную команду, которая передается, принимается и исполняется аналогично первой за исключением того, что блок коммутации прекращает подачу питания на контактор.

В целях контроля за состоянием механизма диспетчер формирует контрольную команду длительностью 1-2 с. Она обеспечивает включение лишь автоответчика, который передает диспетчеру частые или редкие сигналы.

Система имеет следующие недостатки: управляет и контролирует передачу одной команды только на один исполнительный механизм; не способна образовывать канал со стороны объекта управления; для передачи информации задействует специальные сигналы, что вносит дополнительные искажения в телефонную линию.

Целью изобретения является повышение достоверности передачи по телефонным линиям связи телемеханической информации с автоматизированных объектов путем использования тональных сигналов, формируемых индуктором АТС.

Это достигается тем, что в систему контроля автоматизированных объектов по телефонным линиям, содержащую первый и второй телефонные аппараты, подключенные к автоматической телефонной станции, блок управления, блок имитации поднятия трубки, генератор импульсов, первый блок приема вызова и автоматизированный объект, на диспетчерском пункте введены второй блок приема вызова, сдвигающий регистр и схема индикации, а на контролируемой стороне введены блок приема подтверждения вызова, программируемый прерыватель, автоматический номеронабиратель и схема непрерывного контроля, при этом вход второго блока приема вызова соединен с первым телефонным аппаратом, а выход через сдвигающий регистр соединен с входом схемы индикации, первый и второй входы второго телефонного аппарата соединены соответственно с первым выходом автоматического номеронабирателя и с выходом блока имитации поднятия трубки, а первый выход соединен с входом приема подтверждения вызова, первый выход которого соединен с первым входом автоматического номеронабирателя, второй вход и второй выход котрого соединены соответственно с выходом и первым входом генератора импульсов, второй выход второго телефонного аппарата соединен с входом блока приема вызова и первым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока имитации поднятия трубки и с вторым входом генератора импульсов, а второй вход блока управления соединен с выходом программируемого прерывателя, входы которого с первого по третий соответственно соединены с выходами схемы непрерывного контроля, блока приема подтверждения вызова и блока приема вызова, причем выход автоматизированного объекта соединен с входом схемы непрерывного контроля, второй выход которой подключен к третьему входу блока управления, при этом первый телефонный аппарат выполнен с определителем номера, а второй телефонный аппарат с кнопочным номеронабирателем.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система отличается наличием принципиально новых блоков: автоматизированного номеронабирателя, блока приема подтверждения вызова, программируемого прерывателя, что в совокупности с телефонными аппаратами с реализацией в них дополнительных новых функций и новыми связями с остальными элементами схемы позволяет утверждать о соответствии изобретения критерием "новизны".

Сравнение заявляемой системы с системами аналогичного класса, показывает, что в практике дистанционного управления и контроля отсутствуют технические решения передачи дискретной телемеханической информации по телефонным каналам сигналами, формируемыми индуктором АТС.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы контроля автоматизированных объектов по телефонным линиям; на фиг.2 функциональная схема непрерывного контроля и функциональная схема программируемого прерывателя; на фиг. 3 эпюры напряжений, формируемые индуктором АТС; на фиг.4 функциональная схема номеронабирателя.

Система контроля автоматизированных объектов по телефонным линиям содержит первый телефонный аппарат (ТА) 1 с определителем номера вызывающего абонента, который через автоматическую телефонную станцию (АТС) 2 соединен со вторым ТА 3, расположенным на автоматизированном объекте. Кроме ТА 3, автоматизированный объект содержит блок 4 имитации поднятия трубки, блок 5 управления, автоматический номеронабиратель 6, генератор 7, блок 8 приема подтверждения вызова, первый блок 9 приема вызова, автоматизированный объект 10, схему 11 непрерывного контроля, программируемый прерыватель 12. Первый ТА 1 соединен со вторым блоком 13 приема вызова, последовательно к которому подключены сдвигающий регистр 14 и схема 15 индикации. При этом первый и второй входы второго ТА 3 соединены соответственно с первым выходом автоматического номеронабирателя 6 и выходом блока 4 имитации поднятия трубки, а первый и второй выходы второго ТА 3 соединены соответственно с входом блока 8 подтверждения приема вызова и с входом блока 9 приема вызова, подключенного также к первому входу блока 5 управления, второй вход которого соединен с выходом программируемого пpерывателя 12, а первый выход с входом блока 4. Первый и второй входы автоматического номеронабирателя 6 соединены соответственно с первым выходом блока 8 и с выходом генератора 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом автоматического номеронабирателя 6 и с вторым выходом блока 5 управления. Входы программируемого прерывателя 12 с первого по третий подключены соответственно к первому входу схемы 11 непрерывного контроля, второму выходу блока 8 и выходу блока 9. Вход и второй выход схемы 11 соединены соответственно с выходом автоматизированного объекта 10 и с третьим входом блока 8 управления.

Схема 11 непрерывного контроля (см. фиг.2) для шести контрольных точек содержит шесть электронных ключей К₁ К₆, шесть RS-триггеров Т₁-Т₆ и схему ИЛИ. Входы 1-6 подключены к сигнальным выходам контрольных блоков аппаратуры. При отказе блока на вход Х соответствующего ключа подается сигнал высокого уровня, ключи открыты, так как Т₁ Т₆ в нулевом состоянии, а с инверсных выходов на управляющие входы V ключей подаются единичные сигналы. При отказе один из триггеров устанавливается в единичное состояние, закрывает ключ, отключая контрольный выход из схемы непрерывного контроля до устранения неисправности, и через схему ИЛИ подает сигнал в блок 5 управления для включения системы.

Программируемый прерыватель 12 обеспечивает отключение индуктора при формировании им запрограммируемого количества посылок тональных сигналов (см. фиг.3).

Программируемый прерыватель 12 включает (см. фиг.2) схему ИЛИ₁ на два входа, сдвигающий регистр RG, ключи К₁₁ К₁₈, схему ИЛИ₂; схему временной задержки Δ t. На сдвигающий вход С регистра подаются сигналы либо с блока 11 приема подтверждения вызова (контакт реле РППВ), либо с блока 12 приема вызова (контакт реле РПВ). Единичный сигнал, записанный в RG через вход D, будет сдвигаться и появляться поочередно на выходах 2,3.6,7, а также на входах ключей К₁₁ К₁₆.

Если на входе ключа К₆ схемы непрерывного контроля появился единичный сигнал, то откроется ключ К₁₆ за счет установки триггера Т₆ в единичное состояние. Ключ К₆ будет закрыт, что обеспечит выключение шестой контрольной точки из схемы непрерывного контроля 11.

После установки связи с диспетчерским пунктом индуктор АТС 2 начнет посылать на ТА 1 посылки вызова, а на ТА 3 посылки подтверждения вызова. При приеме семи посылок вызова единичный сигнал появится на 7-м выходе RG, который через неоткрытый ключ К₁₆, схему ИЛИ₂, временную задержку и открытый ключ К₁₈ будет подан в блок 5 управления для укладки телефонной трубки с помощью блока 4, что приведет к прекращению работы индуктора.

Аналогично работает прерыватель 12 при приеме запроса на подтверждение переданной информации. Полученные с АТС 2 посылки вызова в количестве семи штук через РПВ обеспечат формирование на выходе К₁₇ сигнала, который через блок 5 и блок 4 прервет работу индуктора с помощью "снятие" и последующей "укладки" телефонной трубки.

Автоматический номеронабиратель 6 (см. фиг.4) предназначается для автоматического набора абонентского номера диспетчерского пункта, включает регистр сдвига RG, четыре схемы ИЛИ₁-ИЛИ₄, два счетчика СТ₁, СТ₂, RS-триггер Т, ключ К₆, кодирующую вставку.

При включении аппаратуры через вход D в RG записывается единичный сигнал и запускается генератор 7 импульсов частотой f 1 Гц. Импульсы с генератора поступают на сдвигающий вход С RG, обеспечивая последовательное появление сигнала на всех 24 выходах.

Первые семь выходов через кодирующую вставку подключены к кнопкам клавиатуры ТА 3, что обеспечивает имитацию нажатия кнопок и формирование семизначного абонентского номера диспетчерского пункта (например 212.03). В нулевом положении RG триггер Т устанавливается в нулевое состояние через схему ИЛИ ₄, закрывая ключ К. В седьмом положении RG через вход 5 триггер Т устанавливается в единичное состояние ключ К будет открыт. Если абонентский номер свободен, то АТС 2 будет с помощью своего индуктора посылать ТА 3 сигналы подтверждения посылки вызова, которые будут приниматься блоком приема посылок вызова, представленным в данной системе высокоомным реле РППВ, включенным параллельно телефону ТА 3 (см. фиг.4). Контакт реле РППВ подключает выход генератора через вход ключа К к входу счетчика СТ₂. Ключ открыт в течение 5 с (7 12 выходы RG). Если за это время реле РППВ в течение 4 с будет обесточено (см. фиг. 3), то на СТ₂ будет подано не менее двух импульсов, что обеспечит появление единичного сигнала на его выходе 2^о, который через схему ИЛИ₂ остановит генератор. Если же абонентский номер занят, то в 12 положении ключ К закроется, а реле РППВ все это время будет находиться в сработанном состоянии под действием тональных сигналов "Занято".

Импульсы с генератора 7 импульсов продолжают сдвигать единичный сигнал в RG, в 24 положении AG установится в нулевое состояние через схему ИЛИ₁, единица запишется в регистр, счетчик СТ₁ зафиксирует один цикл. Циклы будут повторяться до 16 раз. В каждом цикле в 13 положении имитацией нажатия кнопки "Ж" клавиатуры ТА прекращается подача абонентского номера на АТС.

Длительность цикла определяется разрядностью RG, количество циклов разрядностью СТ₁. В случае использования абонентских номеров значностью менее 7 кодирующая вставка подключается не к первому, а к последующим выходам (шестизначный 2-7, пятизначный 3-7 и т.д.).

В качестве блока 8 приема подтверждения посылки вызова в системе используется низкоомное реле (РПВ) с задержкой на отпускание, включенное в цепь электрического звонка ТА (см. фиг.4).

Схема индикации 15 может быть реализована на светодиодах, подключенных к выходам регистра 9, на сдвигающий вход которого поступают сигналы с ПВ 13 по аналогии с RG на фиг.2.

Система контроля автоматизированных объектах по телефонным линиям функционирует в двух режимах: режим передачи команд сигнализации об отказе в контролируемой аппаратуре; режим проверки достоверности принятой информации.

Работа системы в режиме передачи команд сигнализации.

В исходном состоянии на диспетчерском пункте ТА 1 и на объекте ТА 3 абонентские линии подключены к АТС 2 ТА 3 (см. фиг.1). Все блоки и устройства системы на управляемом объекте обесточены и не реагируют на сигналы вызова, поступающие на ТА 3, если последний работает в режиме обычного телефонного аппарата.

При появлении отказа в контролируемой аппаратуре на одном из ее выходов (например шестом) появится сигнал высокого уровня, что обеспечит подачу сигнала в схему непрерывного контроля 11, который кодирует программируемый прерыватель 12 на прием семи сигналов, подтверждение посылки вызова, подает сигнал на блок 5 управления, который включит систему контроля, подаст сигнал на запуск генератора 7 и через блок 6 "снимет" трубку с ТА 3. Генератор 7 формирует и подает импульсы частотой 1 Гц в автоматический номеронабиратель 6, который с помощью ТА 3 сформирует и передаст на АТС 2 абонентский номер диспетчерского пункта, если абонент свободен, то этот факт фиксируется автоматическим номеронабирателем 6, который прекратит работу генератора 7. Если же абонент занят, то автоматический номеронабиратель 6 начинает подачу абонентского номера по циклам до момента получения блоком 8 приема подтверждения вызова, после чего автоматический номеронабиратель 6 остановит генератор 7.

Индуктор АТС 2 подает на ТА 1 семь посылок вызова, а на ТА 3 семь сигналов подтверждения посылки вызова, которые принимают на диспетчерском пункте блок 13, а на объекте блок 8.

Программируемый прерыватель 12 после приема блоком 8 семи сигналов через блок 5 управления и блок 4 "уложат" трубку ТА 3, что прервет работу индуктора АТС 2. К этому времени ТА 1 зафиксирует с помощью определителя номера вызывающего объекта его абонентский номер, а регистр 9 установится в седьмом положении, что обеспечит засветку на панели схемы 12 индикации светодиода 6. Диспетчер зафиксиpует номер отказа и номер объекта, где произошел отказ.

Работа системы в режиме проверки достоверности принятой информации.

Диспетчер для проверки достоверности принятой информации набирает абонентский номер данного объекта после образования канала АТС 2, с помощью индуктора осуществит подачу ТА 3 серии сигналов посылка вызова, а ТА 1 сигналов подтверждения посылки вызова. На объекте первый сигнал фиксируется блоком 5, который включает систему. Блок 9 после приема семи сигналов через программируемый прерыватель с помощью блока 5 и блока 4 "поднимет" а затем "уложит" телефонную трубку ТА 3, что обеспечит прекращение работы индуктора и установку аппаратуры в исходное состояние. Диспетчер по количеству длинных гудков (в данном случае семь) получит подтверждение правильности принятой информации.

Таким образом, система контроля автоматизированных объектов по телефонным линиям, используя телефонные аппараты как необходимую принадлежность диспетчерского пункта и объектов управления, с наибольшими материальными затратами на создание дополнительных устройств с помощью тональных сигналов, сформированных индуктором АТС, обеспечивает передачу с высокой достоверностью телемеханической информации контроля.

Диспетчерский пункт может осуществлять контроль за значительным количеством автоматизированных объектов (10 15), которые подключаются к нему как через одну, так и через несколько последовательно соединенных АТС.

Использование: электросвязь, системы осуществляющие непрерывный дистанционный контроль. Сущность изобретения: система контроля автоматизированных объектов по телефонным линиям содержит два телефонных аппарата 1 и 3, АТС 2, блок 4 имитации поднятия трубки, блок 5 управления, автоматический номеронабиратель 6, генератор 7, блок 8 приема подтверждения вызова, первый блок 9 приема вызова, автоматизированный объект 10, блок 11 непрерывного контроля, программируемый прерыватель 12, второй блок 13 приема вызова, регистр 14 сдвига, индикатор 15. Система обеспечивает передачу с высокой достоверностью телемеханической информации контроля. 4 ил.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ТЕЛЕФОННЫМ ЛИНИЯМ, содержащая два телефонных аппарата, подключенных соответствующим образом к автоматической телефонной станции, блок управления, блок имитации поднятия трубки, генератор импульсов и первый блок приема вызова, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные второй блок приема вызова, вход которого соединен с выходом первого телефонного аппарата, выполненного с определителем номера, регистр сдвига и индикатор, последовательно соединенные блок непрерывного контроля, вход которого является входом сигнала с выхода контролируемого объекта, и программный прерыватель, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока непрерывного контроля, а третий вход - с соответствующим выходом второго телефонного аппарата, который выполнен с кнопочным номеронабирателем, и входом первого блока приема вызова, первый выход блока управления подключен к первому входу генератора импульсов, а второй вход через блок имитации поднятия трубки - к соответствующему входу второго телефонного аппарата, последовательно соединенные блок приема подтверждения вызова, вход которого соединен с соответствующим выходом второго телефонного аппарата, и автоматический номеронабиратель, первый выход которого подключен к соответствующему входу второго телефонного аппарата, второй выход - к второму входу генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу автоматического номеронабирателя, второй выход блока приема подтверждения вызова и выход первого блока приема вызова подключен соответственно к второму и третьему входам программного прерывателя.