Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1984 года по МПК G08C19/28 G08C15/06 

Изобретение относится к устройст вам телемеханики с временным разде лением сигналов, работающим по частотному каналу связи, и предназначе .но для телемеханизации рассредоточе ных объектов по симплексному каналу , например распределительных пунктов, трансформаторных подстанци и других объектов в распределительных сетях 6-10 кВ. Известны устройства телемеханики для рассредоточенных объектов, рабо тающие по частотньви каналам связи и содержащие на пункте управления (ПУ распределитель циклическрго опроса, счетчик, генератор импульсов, генератор поднесувдих, приемник частотно мсщулирова ных колебаний, фильтр сигналов сигнализации, блок переклю .чения шин сигнализации и индикаторо модулятор команд,, модулятор синхронизирукядего импульса, модулятор импульса движения, передатчик частотн модулированных колебаний, и на каждом конгролируемсм пункте (КП) датчики сигнализации, блок образова ния сигнализации, распределитель, генератор поднесущих,-модулятор импульсов сигнализации, передатчик -частотно-модулированных колебаний, приемник частотно-модулированных колебаний, фильтр поднесущих, фильт команд, фильтр синхронизации импуль са, фильтр импульсов Д 1вижения 1 и 12.1. Недостатком указанных устройств является применение дуплексного кан ла связи для организации синхронизации работы нескольких КП, что требует сложной аппаратуры приема и передачи информации как на ПУ, так и на каждом КПС23. Наиболее -близким к изобретению по технической сущности являетсч устройство для передачи и приема информации, содержащее на КП датчики телесигнализации, выходы которых подключены к соответствующим входам блока ввода сигналов, выход которого через блок кодирования подключен к первому входу первого элемента И (ключа), к второму входу которого подключен выход счетчика временных интервалов, выход первого элемента И через линейный блок соединен с каналом связи, на приемном пункте линейный блок, вход которого соединен с линией связи, и блок декодирования (селекторы сигналов) СЗТ. Все КП этого устройства осуществляют передачу информации на одной частоте с различными для каждого КП воеменными интервалами повторения посылок,- что обеспечивает малую вероятность совпгщения по времени телеинформации, посылаемой с разных контролируемых пунктов. Для обеспечения высокой достоверjHOCTH передаваемой информации при одновременной работе нескольких КП необходимо, чтобы вероятность совпадения по времени информационных посылок разных КП была бы мала, а для этого требуется значительно увеличивать временные интервалы между информационньо4и посылками с КП, что значительно увеличу1вает время передачи новой информации и снижает оперативность контроля за работой контролируемого оборудования. В свою очередь, уменьшение временных интррвалов между информационными посылками КП, т.е. повышение быстродействия работы устройства, увеличивает вероятность совпадения по-времени телеинформации, передаваемой с разных КП, что резко снижает достоверность передаваемой инфО 1ации. Приведенные недостатки накладывают большие ограничения на применение известного устройства. Целью изобретения является повышение достоверности передачи информации и повышение быстродействия и информативности устройства путем спорадической передачи телеинформации со всех КП на одной несущей частоте с периодической передачей этой же информации для контроля работы устройства КП и исправности канала связи, и защитой информационных посылок от импульсных помех в канале связи. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации введены на каждом КП блок памяти, блок сравнения, счетчи-к числа посылок, счетчик контрольного времени, второй элемент И, элемент ИЛИ и триггер, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика числа посылок, выход которого соединен с первым входом триггера, выход блока сигналов подключен к входу блока памяти и первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента ШЩ, выход которого подключен к вторым входам счетчика числа посылок и триггера, выходы блока памяти и счетчика контрольного времени соединены соответственно с вторыми входами блока памяти и элемента ИЛИ, выход счетчика временных интервалов соединен с вторь входом второго элемента И, на приемном пункте введены счетчик импульсов, инвертор, генератор импульсов и элемент И, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, выход которого подключен к входу блока декодирования, выход

линейного блока подсоединен к первом входу элемента И и через инвертор к второму входу счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к второму входу элемента И.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства телесигнализации; на фиг.2 - временная диаграмма работы нескольких КП устройства телесигналиэации; на фиг.З - временная диаграмма одной посылки информации с КП;- на фиг,4 - временные диаграммы узлов защиты от помех вканале связи.

Устройство телесигнализации содержит на каящом КП датчики 1-1 - 1 сигнализации, блок 2 ввода сигналов. выход которого соединен с входом блока 3 кодирования, входом блока 4 памяти, и входом блока 5 сравнения. Блок 5 сравнения и счетчик 6 контрольного времени через элемент ИЛИ 7 связаны с входом счетчика 8 числа посылок и первым входом триггера 9. Вход счетчика 8 числа посылок через второй элемент И 10 связан с выходом счетчика 11 временных интервалов. Блсж 3 кодирования через первый трехвхоцоБОй элемент И 12 связан с линейнш блоке 13, выход которого соединен с каналом 14 связи.

На ПУ устройство содержит линейный блок 1Ь, связанный через элемент И 16 и инвертор 17 со счетчиком 18 импульсов, выход которого соединен с блоком 19 декодиррвания, связанным по выходу с блоком 20 индикации и генератором 21 импульсов.

На КП генератор импульсов, от которого работают счетчик 11 временных интервалов 11 и счетчик 6 контрольного времени , не показан.

Устройство телесигнализаций работает следукяцим образом.

Информация о состоянии контролируемых объектов на каждом КП фиксируется датчиками 1-1 -1-пи поступает в блок 2 ввода телесигналов, который формирует позиционный параллельный код в соответствии с qигнaлaми, поступающими от датчиков, и одновременно служит для защаты входных цепей КП от выхода из строя при случайном попадании на вход больших напряжений.

С выхода блока 2 ввода телесигналов параллельный код телесигнализации поступает в блок 3 кодирования, формирующий последовательный код посылок информации с данного КП. Кажда посылка информации (фиг.З) состоит из синхроимпульса СИ, кода адреса данного КП, позиционного кода телесигналов и защитных разрядов, с выхода блока 3 кодирования посылки информации, непрерывно следующие одна за другой, поступают на первый вход элемента И 12, но на линейный блок13 они не проходят до тех пор, пока на вторсяи и третьем входах элемента И 12 не пбявляется разрешающий сигнал. На второй вход элемента И 12 разрешающий- сигнал поступает от счетчика 11 временных ин ервалов, который формирует нужные временные интервалы между посылками информации данного КП. Для разных КП эти временные интервалы различны и выбираются так, чтобы обеспечивалась малая вероятность совпадения по времени посылок с разных КП при одновременном их возникновении,

На третий вход элемента И 12 разрешающий сигнал поступает с выхода триггера 9, когда этот триггер взведен по первому входу, соединенному с выходом элемента ИЛИ 7. Триггер взводится по первому входу через элемент ИЛИ 7 в случаях: при срабатывании блока 5 сравнения или при срабатывании счетчика 6 контрольного времени. При этом счетчик 8 числа посылок сигналом с выхода элемента ИЛИ 7 устанавливается в нулевое исходное состояние (сбрасывается) и через элемент И 10 начинает считать число (количество) временных,интервалов, выдаваегхых счетчиком формирования временных интервалов (т.е. фактически число посылок информации, которое выдает данное КП в канал связи) , После отсчета нескольких, например трех, посылок информации счетчик 8 числа посылок опрокидывает по BTOpc iy входу триггер 9. При этом на выходе триггера 9 пропадает разрешающий сигнал, элемент И 12 закрывается по третьему входу, и посылки информации с данного КП прекращаются. Организация нескольких (например трех) посы/}ок информации с КП нужна для того, чтобы при совпадении во времени некоторых из них с разных КП (на фиг.2 показаны заштрихованны-мй) , 01стальны,е пpинялкJЬ бы на ПУ неискаженными.

Блок Ь сравнения срабатывает в момент изменения состояния хотя бы одного из датчиков 1-1 -1-п сигналов при этом на первом входе блока сравнения, соединенном с выходом блока 4 памяти, еще держится.код предыдущего состояния датчиков 1-1 -1-а. сигналов, а на второй вход уже поступает с блока 2 ввода телесигналов код нового состояния датчиков. Счетчик 6 контрольного времени срабатйвает периодически, через большой промежуток времени, что необходимо для осуществления периодического контроля работоспособности устройства КП и исправности канала связи.

Таким образЬм, каждый КП устройства телесигнализации выдает в канал связи несколько посылок информации. разнесенных по времени в двух случаях. Во-первых, при изменении состояния датчиков 1-1 -1-п сигналов, при этом передается новая информация о состоянии контролируемого оборудования. Во-вторых, периодически, при срабатывании счетчика 6 контрольного времени, при этом передается информа ция о состоянии контролируемого оборудования, которая на ПУ принимается для периодического контроля исправности КП и канала связи. Число посылок информации в канал связи с КП определяется счетчиком 8 числа посылок, а временные интервалы между посылками - счетчиком 11 временных интервалов, причем временные интервалы между посылками различны для всех КП. Посылки информации с КП через канал 14 связи поступают на линейный блок 15 ПУ, который служит для согла сования устройства ПУ с каналом связи. С выхода линейного блока 15 информационные посылки КП поступают че рез злемент И 16 и инвертор 17 на счетчик 18 импульсов, введенный для отстраивания от импульсных помех канала связи, которые могут наложиться на информационную посылку с КП и которые обычно по длительности меньше, чем длительность одного элементарного импульса информационной посылки tj,. Временные диаграммы, поясняющие работу этих узлов, приведены на фиг,4, Период следования импульсов генератора 21 импульсов много меньше длительности Ч. элементарного импульса информационной посылки КП. Емкость счетчика 18 импульса такова, что он заполняется импульсами ло появления сигнала на его выходе за время зы г причем iaAn tif Импульсы с генератора 21 поступаю на счетный вход счетчика 18 импульсо через элемент И 16 только тогда, когда на второй вход элемента И 16 с линейного блока поступают импульсы информационной посылки или помехи канала связи. Как только на выходе линейного блока появляется пауза (отсутствие импульса), счетчик 18 импульсов через инвертор 17 устанавливается в нулевое исходное состояние, т.е. в момент возникновения импульса на выходе линейного блока 15 счетчик 1В начинает счет с нулевого состояния. Если этот импульс информационной посылки, длительность которого равна xj, то счетчик 18 через время заполнения ЬгАо. выдает на выходе импульс длительностью-Ц) - taskft , так как в момент окончания импульса счетчик 18 устанавливается через инвертор 17 в нулевое исходное состояние. Если это импульс помехи, длительность которого -fcr обычно меньше времени tswx заполнения счетчика 18, то счетчик 18 за время i-t не заполняется до конца и сигнал на его выходе не появляется, т.е. помеха в блок декодирования не проходит. Таким образом, на ПУ происходит отстраивание от импульсных помех в канале связи, длительность которых, как правило, мала по сравнению с длительностью импульсов информационных посылок с КП. Применение предлагаемого устройства телесигнализации, в отличие от известных устройств телемеханики, использующих сложную аппаратуру частотного разделения или организующих посылки информации через определенные интервалы времени, позволяет повысить быстродействие и достоверность передачи информации по каналам связи с высоким уровнем импульсных помех, что позволяет оперативно получать достоверную информацию о состоянии контролируемого оборудования и, при использовании в распределительных электросетях, ведет к бесперебойному снабжению электроэнергией потребитеей .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ, содержащее на каждом контролируемом пункте датчики телесигнализации, выходы которых подключены к соответствуюцим входам блока ввода сигналов, выход, которого через блок кодирования подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого подключен -ВЫХОД счетчика временных интервалов, выход первого элемента И через линейный блок соединен с каналом связи, на приемном пункте - линейный блок, вход которого соединен с линией связи/ и блок декодирования, о т л ичающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности передачи информации, в устройство на каэкдсГм контролируемом пункте введены блок памяти, блок сравнения, счетчик числа посылок, счетчик контрольного времени, второй элемент И, элемент ИЛИ и триггер, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом второго . элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика числа посылок, выход которого соединен с первым входом триггера, выход блока сигналов подключен к входу блока памяти и первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам счетi чика Числа посылок и триггера, выходы блока памяти и счетчика контрольного времени соединены соответ ственно с вторыми входами блока памяти и элемента ИЛИ, выход счетчика временных интервалов соединен с вторым входом второго элемента И, на приемном пункте введены счетчик импульсов, инвертор, генератор импульсов и элемент И, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, выход которого подключен Ot к входу блока декодирования, выход 00 ( линейного блока подсоединен к q epBOму входу элемента И и через инвертер к второму входу счетчика импульсов о:) выход генератора импульсов подключен к второму входу элемента И. а