Многоканальная кодоимпульсная система телесигнализации Советский патент 1987 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телемеханике и может применяться для контроля положения двухпозиционных аппаратов в автоматизированных системах управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности приема.

На чертеже представлена функциональная схема системы

Система содержит генератор 1 импульсов, распределитель 2 импульсов, распределитель 3 каналов, блок 4 датчиков сигнализации, кодер 5, формирователь 6 кодоим- пульсного сигнала, формирователь 7 маркерного сигнала, канал 8 связи, формирователь 9 сигналов, блок 10 синхронизации, генератор 11 импульсов, делитель 12 частоты, регистр 13 сдвига, счетчик 14, распределитель 15 каналов, элементы И 16-18, декодер 19, сумматор 20 по модулю два, блок 21 памяти, регистр 22 сдвига, счетчик 23, блок 24 воспроизведения, блок 25 выделения маркерного сигнала.

Увеличение быстродействия системы телесигнализации обеспечивается сокращением длины кодоимпульсных посылок за счет исключения из них избыточных проверочных символов, которые в известных системах вводятся для повышения достоверности. Возможность исключения избыточных проверочных символов основывается на известном положении о том, что вероятность изменения состояния двух и более двухпозиционных аппаратов в контролируемой группе за время цикла передачи пренебрежимо мала по сравнению с вероятностью изменения состояния одного аппарата. При этом предполагается, что вся совокупность двухпозиционных датчиков распределена на группы таким образом, чтобы каждая группа объединяла независимые датчики. Тогда любая кодовая комбинация, включающая п информационных разрядов, которые отображают положение п двухпозиционных датчиков, входящих в одну группу, и имеющая отличие от ранее принятой более, чем в одном разряде, принимается недостоверной и не воспроизводится. Если, например, для передачи сообщения о состоянии двухпозиционных датчиков используется кодовая комбинация, состоящая из восьми разрядов, то достоверной считается только та комбинация, которая отличается от предыдущей лишь в одном разряде. Остальные 2 - 9 кодовых комбинаций являются запрещенными. Таким образом, имеется множество кодовых комбинаций, не используемых при передаче, т.е. имеет место избыточность, которая используется для обнаружения ошибок.

Для исходного сооб1цения о состоянии группы двухпозиционных датчиков, представленного набором двоичных символов.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

существует множество Х кодовых векторов. Кодовый вектор хеХ,, представляющий собой состояния некоторого числа двухпозиционных датчиков, который необходимо передать, преобразовывается по определенному закону взаимно однозначного соответствия в вектор у множества . Закон взаимно однозначного соответствия выбирается таким образом, чтобы обеспечилось заданное минимальное кодовое расстояние между вектором у и остальными векторами множества Х, преобразованными по такому же закону.

В канал связи передается кодовое слово, соответствующее вектору у. В приемном полукомплекте при обратном преобразовании вектора у в вектор х осуществляется сравнение последнего с ранее принятым на предыдущем цикле для проверки соответствия кодовым комбинациям разрешенным к приему. В случае искажения кодовой комбинации в процессе передачи по каналу связи хотя бы в одном разряде, обратное преобразование ее дает кодовую комбинацию, не входящую в число разрещенных.

Система работает следующим образом.

В передающем полукомплекте сигналы с выхода генератора 1 импульсов поступают на вход распределителя 2 импульсов. При восьмиразрядной кодовой комбинации, отображающей состояние группы из восьми двухпозиционных аппаратов, на выходе распределителя 2 импульсов появляется каждый восьмой импульс, который переводит распределитель 3 каналов в следующее очередное состояние, подключая новую группу датчиков блока 4 сигнализации к входу кодера 5. Кодовое слово с выхода кодера 5 поступает на формирователь 6 кодоим- пульсного сигнала, где осуществляется преобразование параллельного кода в последовательность кодоимпульсных сигналов. Управление работой формирователя 6 кодо- импульсного сигнала осуществляет распределитель 2 импульсов. На последнем щаге работы распределителя 3 каналов код маркерного сигнала, поступающий с выхода формирователя 7 маркерного сигнала на вход формирователя 6 кодоимпульсного сигнала, преобразуется в последовательность кодоимпульсных сигналов, которые поступают на выход передатчика и через канал 8 связи на вход приемного полукомплекта, на вход формирователя 9 сигналов. В приемном полукомплекте в формирователе 9 сигналов осуществляется согласование уровня сигнала, поступающего из канала 8 связи с уровнем сигналов элементной базы приемника, а также формирование коротких импульсов, моменты появления которых совпадают с моментами переходов уровня логической единицы в уровень логического нуля и наоборот в кодоимпульсном

сигнале. Блок 10 синхронизации осуществляет коррекцию частоты и фазы импульсов генератора 11 импульсов по средней величине рассогласования фаз выходных импульсов формирователя 9 сигналов и импульсов на выходе делителя 12 частоты. Коэффициент деления делителя 12 частоты определяется разрядностью информационного кода и в случае восьмиразрядного кода выдает импульс после каждого восьмого импульса генератора 11 импульсов, причем частота следования импульсов на выходе делителя 12 частоты равна частоте следования импульсов генератора 1 импульсов передающего полукомплекта. Регистр 13 сдвига преобразовывает последовательный код, поступающий из формирователя 9 сигналов, в параллельный и обеспечивает запоминание информации, принятой в одной кодовой посылке (сообщении). Сдвиг осуществляется импульсами, поступающими с выхода делителя 12 частоты. При поступлении на вход приемника последнего символа очередного сообщения на выходе регистра 13 сдвига образуется параллельный код, соответствующий этому сообщению, который хранится в течение времени, равном периоду следования импульсов на выходе делителя 12 частоты. Одновременно на выходе счетчика 14 импульсов появляется импульс, поступающий на вход распределителя 15 каналов. Кодовый сигнал с выхода регистра 13 сдвига поступает на вход декодера 19, в котором осуществляется обратное преобразование кодового слова в информационный код. Информационный код, соответствующий текущему состоянию группы двухпозиционных аппаратов, поступает на вход сумматора 20, в котором осуществляется поразрядное сложение по модулю два с информационным кодом, соответствующим состоянию той же группы двухпозиционных аппаратов, записанным в блоке 21 памяти на предыдущем цикле. Выборка элементов памяти в блоке 21 памяти, соответствующих этой группе двухпозиционных аппаратов, осуществляется адресным сигналом, поступающим с распределителя 15 каналов. Результат сложения на выходе сумматора 20 в виде параллельного двоичного кода записывается во второй регистр 22 сдвига передним фронтом импульса, поступающего на его второй вход с выхода счетчика 14 импульсов. Счетчик 23, находясь в исходном нулевом состоянии, выдает раз- рещающий сигнал на первые входы элементов И 17 и 18, который обеспечивает прохождение сдвигающих импульсов с выхода генератора 11 импульсов через элемент И 18 на третий вход второго регистра 22 сдвига. Одновременно эти же импульсы поступают на стробирующий третий вход счетчика 23. На выходе регистра 22 сдвига появляется

0

5

0

5

последовательность двоичных символов, количество которых определяется принятой для этого устройства телесигнализации разрядностью информационного кодоим- пульсного сигнала. При отсутствии различий в соответствующих разрядах двух кодовых комбинаций, отображающих состояние одной и той же группы двухпозиционных аппаратов, разделенных одним циклом передачи, на выходе регистра 22 сдвига последовательность символов содержит лищь логические нули. Содержимое счетчика 23, который находится в исходном нулевом состоянии, не изменяется. Изменение состояний двухпозиционных аппаратов данной группы приводит к тому, что на выходе сумматора 20 в разрядах, где обнаружены различия, появляются сигналы логической единицы, количество которых фиксируется счетчиком 23. Если на вход счетчика 23 поступило не более одной логической единицы, то с его выхода поступает единичный разрешающий сигнал на вход элемента И 17, разрешая прохождение записывающего импульса с выхода делителя 12 частоты в блок 24 воспроизведения. При этом информационный код с выхода декодера 19 переписывается передним фронтом записывающего - импульса в блок 24 воспроизведения, адрес которого определяется распределителем 15. Одновременно этот импульс с выхода делителя 12 частоты поступает через элемент И 16 на установочный второй вход счетчика 23, переводя его в исходное нулевое состояние, и на записывающий второй вход блока 21 памяти, где осуществляется перезапись информационного кода с выхода декодера 19 в соответствующие элементы памяти, адрес которых задан распределителем 15 каналов. Перезапись информационного кода в блок 21 памяти осуществляется передним фронтом записывающего импульса, а его задним фронтом осуществляется установка счетчика 23 в нулевое состояние. В случае обнаружения различий более чем в одном разряде информационного кода, что соответствует изменению состояний двух и более двухпозиционных аппаратов в груп- 5 пе, с выхода счетчика 23 поступает нулевой запрещающий сигнал на первые входы элементов И 17 и 18. запрещая прохождение записывающего импульса в блок 24 воспроизведения и сдвигающих импульсов в регистр 22 сдвига. В то же время единичный импульс с выхода делителя 12 частоты через элемент И 16 поступает на записывающий вход блока 21 памяти, и информационный код с выхода декодера 19 перезаписывается в соответствующие элементы блока 21 памяти. Таким образом, при одновременном изменении состояний двух и более двухпозиционных аппаратов в группе информационный код, соотвстствующпп их

0

5

0

0

5

текущим состояниям, на данном цикле не воспроизводится блоком 24 воспроизведения. Разрешение на воспроизведение поступает на следующем цикле, если нет новых изменений более, чем в одном разряде. Переключение распределителя 15 каналов осуществляется по заднему фронту импульса с выхода счетчика 14 импульсов.

Обнаружив маркерный сигнал, блок 25 выделения маркерного сигнала вырабатывает импульс, который поступает на первые

установочные входы счетчика 14 импульсов и распределителя 15 каналов и устанавливает их в нулевое состояние.

Кодер 5 и декодер 19 могут быть выполнены как постоянные запоминающие устройства. Для восьмиразрядных кодовых слов, каждое из которых отображает состояние двухпозиционных аппаратов в одной групде, кодер 5 может реализовать, например, преобразования, определяемые табл. 1, а декодер 19 осуществляет обратные преобразования, определяемые табл. 2.

Таблица 1

1

О О 1 1 1 1 i

О 1

О О 1 1 1

Таблица 2

Значения символов на выходе кодера 5 (табл. 1) или значения разрядов двоичного кода на выходе декодера 19 (табл. 2) образуются путем поразрядного суммирования по модулю два тех строк табл. 1. и 2 которым соответствуют единичные значения разрядов кода на входах соответственно кодера 5 и декодера 19.

В рассматриваемом примере между кодовыми комбинациями обеспечивается минимальное кодовое расстояние, равное 4.

Таким образом, система обеспечивает передачу сообщений о состоянии двухпо- зиционных аппаратов, производя оценку достоверности путем поразрядного сравнения двух последовательных кодовых комбинаций при полном исключении из них избыточных проверочных символов. Преобразование кодов при передаче и восстановление их при приеме позволяет исключить из состава комбинаций избыточные проверочные символы. Достоверность передаваемых сообщений повыщается за счет того, что количество разрешенных к приему и воспроизведению кодовых комбинаций ограничивается теми, у которых имеется отличие от ранее принятой не более чем в одном разряде. Сокращение длины каждого сообщения за счет исключения избыточных проверочных символов повышает быстродействие системы телесигнализации.

Формула изобретения

Многоканальная кодоимпульсная система телесигнализации, содержащая в передающем полукомплекте генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к входу распределителя каналов, первый выход которого соединен с первым входом блока датчиков сигнализации, к второму входу которого подключен второй выход распределителя импульсов, формирователь кодоимпульсного сигнала, в приемном полукомплекте - формирователь сигналов, первый выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, выход которого через генератор импульсов подключен к входу делителя частоты, первый регистр сдвига, распределитель каналов, выход которого соединен с первыми входами блока воспроизведения, выход фор0

0

5

0

5

0

5

мирователя кодоимпульсного сигнала передающего полукомплекта через канал связи подключен к входу формирователя сигналов приемного полукомплекта, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности приема, в передающий комплект введены формирователь маркерного сигнала, кодер, выход блока датчиков сигнализации через кодер соединен с первым входом формирователя кодоимпульсного сигнала, второй выход распределителя каналов через формирователь маркерного cHrHavia подключен к второму входу формирователя кодоимпульсного сигнала, с третьим входом которого соединен третий выход распределителя импульсов, в приемный полукомплект введены сумматор по модулю два, блок выделения маркерного сигнала,- декодер, первый и второй счетчики, второй регистр сдвига, первый, второй и третий элементы И, второй выход формирователя сигналов соединен с первым входом первого регистра сдвига, выход которого подключен к входам декодера и блока выделения маркерного сигнала, выход которого соединен с первыми входами первого счетчика и распределителя каналов, выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, выход которого подключен к первому входу второго регистра сдвига, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И. выход последнего из которых соединен с вторыми входами блока воспроизведения, выход первого счетчика подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второго регистра сдвига, распределителя каналов и к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторыми входами блока памяти и счетчика, вы.ход делителя частоты подключен к вторым входам блока синхронизации, третьего элемента И, первого счетчика и первого регистра, к третьему входу второго элемента И, выход генератора импульсов соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к третьим входам второго регистра сдвига и второго счетчика, выход декодера соединен с вторым входом сумматора по модулю два и с третьими входами блока памяти и блока воспроизведения.

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для контроля положения двухпозиционных аппаратов в автоматизированных системах управления. Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности приема. Увеличение быстродействия системы достигается за счет исключения избыточных проверочных символов. Это становится возможным, так как вводится дополнительный критерий достоверности принятой информации. Достоверной считается только та комбинация, которая отличается от предыдущей лишь в одном разряде, т.е. наиболее вероятным является срабатывание за цикл передачи лишь одного датчика в группе. Остальные кодовые комбинации являются запрещенными, т.е. имеет место избыточность, которая используется для обнаружения ошибок. 1 ил. (Л со ьо ел ел 4 4