Способ привязки движущегося в трубопроводе транспортного средства с координатами опорной точки на трубопроводе и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01S5/16 

Изобретение относится х определению географических координат местонахождения транспортного средства, движущегося по трубопроводу.

Цель изобретения - повьйиение точности привязки и уменьшение энергетических затрат.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - структурная электрическая схема обнаружителя сигнала; на фиг.З - то же, формирователя маркерного импульса.

Устройство (фиг,1) содержит распо . ложенные вне трубопровода в опорной точке магнитный обнаружитель- 1 транспортного средства, передатчик 2, соединенный проводом 3 с магнитным обнаружителем 1, передающую магнитную антенну 4, соединенную проводом 5 с передатчиком 2, трубопровод 6 и расположенную на транспортном средстве приемную магнитную антенну, выполненную в виде двух катушек 7 и 8, блок

9приема и обработки сигнала, вклю- чаюпдий обнаружитель сигнала и формирователь маркерного импульса, и блок

10записи. Обнаружитель сигнала (фиг.2) содержит усилители П и 12, полосовые фильтры 13 и 14 и пороговые блоки 15 и 16.

Формирователь маркерного импульса (фиг.З) содержит формирователь 17 импульсов, счетчик 18 импульсов, переключатель 19, счетчики 20 и 21, компаратор 22, одновибратор 23, первый элемент ИЛИ 24, пгрйгтер 25, счетчики 26 и 27 с делением на восемь, второй элемент ИЛИ 28, прерыватель 29, третий и четвертый элементы ИЛИ 30 и 31 и блок 32 ввода данных.

Устройство работает следующим образом.

В магнитном обнаружителе 1 происходит генерирование сигнала в результате относительного движения магнитов на приближающемся транспортном средстве. Этот сигнал затем передается по проводу 3 на передатчик 2, который включается этим сигналом. Передатчик 2 возбуждает передающую магнитную антенну 4 через провод 5 для излучения в течение ограниченного периода, например 17 с.-сигнала магнитного потока, когда транспортное сред

-,

ство проходит под антенной 4. Указанная антенна генерирует низкочастотное магнитное поле, часть которого

10

20

25

5

30

35

40

45

50

55

пронизывает трубопровод 6 на неболь- щом расстоянии. Проникающее магнитное поле обнаруживается катушками 7 и 8 приемной магнитной антенны и поступает в блок 9 приема и обработки сигнала, который с помош.ью обнаружителя обнаруживает сигнал и обрабатывает обнаруженный сигнал для получения окончательного опорного выходного сигнала, который определяет местоположение или маркер линии, на котором транспортное средство проходит непосредственно под антенной 4.

Магнитный сигнал (фиг.2), генерируемый антенной 4, воспринимается парой воспринимающих катущек 7 и 8, каждая из которых снабжена как показано на фиг.2 , аналоговым каналом обработки сигнала, причем оба эти канала одинаковы. Сигналы от каждой воспринимающей катушки 7 и 8 подвергают буферизации и усилению посредством усилителей 11 и 12, а затем фильтруют в фильтрах 13 и 14, Фильтры 13 и 14 представляют собой полосовые , фильтры с частотой нижней границы пропускания 16 Гц и частотой верхней границы пропускания 25 Гц. Их отбрасывание сигналов из полосы составляет 24 дБ/октаву выше и ниже частот границ пропускания.

Отфильтрованные сигналы затем сравнивают с заданными порогами: в пороговых блоках 15 и 16, которые являются переменными и определяют чувствительность приемника. Напряжения, превышающие этот порог, создают цифровой максимум, а напряжения ниже порога - цифровой минимум. Это приводит к серии прямоугольных импульсов с частотою 20 Гц, готовой для цифровой обработки.

Формирователь (фиг.З) снабжен датчиком расстояния, например импульсным тахометром (не показан),для генерирования метражных импульсов (импульсов пройденного расстояния), который работ 1ет непрерывно во время движения трубохода по трубопрово- ду. Выходной сигнал от этого .датчика подают после кондиционирования как непосредственный цифровой входной сигнал из 768 импульсов на метр к первому каналу, предназначенной для обработки цифрового сигнала. Сигнал подвергают буфферизации с помощью формирователя 17, а затем используют в качестве входного сигнала син31

хронизации к счетчику 18. От этого счетчика 18 берут два выхода - один выход с делением на 2 и другой выход с делением на 4 сигнала пройденного расстояния, в результате чего получают разделенные выходные сигналы из 384 и 192 импульсов на метр соответственно. Эти выходные сигналы образуют входные сигналы к прерывателю 29 скорости счетчика пройденного пути (одометра).

Тем временем прямоугольные выходные сигналы от пороговых блоков 15 и 16 (фиг.2) подают в качестве входных сигналов к элементу ИЛИ 24 (фиг.З) для отпирания (на период 82 мс) триггера 25, в результате чего при подводе принятых сигналов в форме прямоугольных импульсов будет иметь место высокий уровень сигнала на выходе триггера 25. Выходной сигнал триггера 25 имеет три назначения: переключать выход переключателя 19 скорости одометра с 384 на 192 импульса на метр; отпирать счетчики 26 и 27 принятых сигналов; отпирать счетчики 20 и 21, до тех пор пока не будет генерирован опорный импульс.

Будучи отперт счетчик 20 считает импульсы одометра и делит отсчет в обратном направлении до 3 импульсов на метр. Эти разделенные импульсы вычитания синхронизируют счетчик 21, который соответственно снабжен выходами с выходными сигналами 2 , 2, 2 и 2 . Эти выходные сигналы образуют входные сигналы на входе компаратора 22. От блока 32 ввода данных о совпадающем расстоянии вводят входные сигналы помехи для получения расстояния в метрах с выбранной задержкой совпадения, которое также является входным сигналом в компаратор 22. После прохождения этого расстояния генерируется импульс на выход компаратора 22. Он инициирует выход опор- ного импульса от одновибратора 23, который записывают на ленту записывающего устройства. Этот выходной опорный импульс используют также дпя возврата в исходное состояние элемента ИЛИ 31.

Для предотвращения записи паразитных импульсов подается 100-мс импульс на одновибратор 23, элемент ИЛИ 31 и на выход элемента ИЛИ 2А (не показан) . Кроме того, сигналы маркера ИШнии подаются на синхровходы счет27802 . чиков 26 и 27 деления на восемь. Если любой из этих счетчиков подсчитает восемь импульсов, логический

с сигнал с высоким уровнем генерируется на выходе элемента ИЛИ 28. Этот логический сигнал высокого уровня подается на прерыватель 29, тем самым включая счетчики 20 и 21 и элемент

0 ИЛИ 30, на другой вход которого поступает сигнал от триггера 25. Логический сигнал с высоким уровнем при- сутствует до тех пор, пока не будет сброшен выходным импульсом сброса,

15 действуюпи м на втором входе элемента ШТИ 31.

Катушки 7 и 8 приемной магнитной антенны установлены в передней части транспортного средства и расположены

20 в виде креста, причем одна катушка находится под углвм 90° к другой. Эти катушки генерируют выходное напряжение, когда они пересекают магнитный поток, вырабатываемый передаю25 щей магнитной антенной 4. Величина потока, связанного с любой катушкой 7 (или 8) зависит от угла между этой катутакой и катушкой передающей магнитной антенны 4. Угол катушки 7 (8)

30 изменяется, так как транспортное средство вращается во время своего прохождения по трубопроводу 6 и при некоторых ориентациях у одной из катушек не будет потокосцепления. Так как эти катушки расположены в виде креста, сигнал может приниматься любой катушкой при любой ориентации транспортного средства. Эти катушки имеют преимущество в том, что они

.Q перпендикулярны линиям потока, вырабатываемым магнитными транспортными средствами и это приводит к пониженным магнитным шумовым перекрестным помехам. I

45

50

55

Формула изобретения

1. Способ привязки движущегося в трубопроводе транспортного средства с координатами опорной точки на трубопроводе, основанный на излучении сигнала из опорной точки на трубопроводе, приеме этого сигнала на транспортном средстве, формировании из при- пятого сигнала маркерного сигнала и записи маркерного сигнала отличающийся тем, что, с целью повышения точности привязки и уменьшения энергетических затрат, сигнал

51

из опорной точки на трубопроводе излучают только при обнаружении изменения магнитного поля от наличия движущегося транспортного -средства.

2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, 4JO маркерный сигнал формируют в виде импульса в момент времени, когда уровень принятого на транспортном средстве сигнала уменьшится от максимального значения до заданного уровня.

3. Способ по ПП.1 и 2, о т л и- чающийся тем, что момент времени, когда уровень принятого на транспортном средстве сигнала уменьшится от максимального значения до заданного уровня, соответствует заданному расстоянию перемещения транс15

5 о Устройство привязки измерител пройденного пути движущегося в труб проводе транспортного средства с ко ординатами опорной точки на трубопр воде, содержащее расположенные вне трубопровода в опорной точке послед вательно соединенные передатчик и п редающую магнитную антенну и распол женные на транспортном средстве последовательно соединенные приемную магнитную антенну, обнаружитель сиг нала, формирователь маркерного импульса и блок записи, отличаю щееся тем, что, с целью повыше ния точности привязки и уменьшения знергетических затрат, введен ма гни ный обнаружитель транспортного сред ства, причем магнитный обнаружитель транспортного средства установлен

портного средства от точки, соответ- 20 вне трубопровода в опорной точке и

ствующей середине длительности принятого на транспортном средстве сигнала.

4. Способ по п.1,0 т л и ч а ю- щ и и с я тем, что. из опорной точки трубопровода излучают |сигнал в виде переменного магнитногд поля с,частотой 16-30 Гц.

3

5

5 о Устройство привязки измерителя пройденного пути движущегося в трубопроводе транспортного средства с координатами опорной точки на трубопроводе, содержащее расположенные вне трубопровода в опорной точке последовательно соединенные передатчик и передающую магнитную антенну и расположенные на транспортном средстве последовательно соединенные приемную магнитную антенну, обнаружитель сигнала, формирователь маркерного импульса и блок записи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности привязки и уменьшения знергетических затрат, введен ма гнит- ный обнаружитель транспортного средства, причем магнитный обнаружитель транспортного средства установлен

его выход соединен с входом включения передатчика.

6, Устройство по п. 5, о тл ич аю ще-

вся тем, что приемная магнитная антен- на выполнена в виде двух катушек, оси которых взаимно перпендикулярны и перпендикулярны также продольной оси транспортного средства.

i

; в

Составитель В. Калмыков РедакторгЮ. Середа Техред Л.СердюковаКорректор В. Гирняк

3396/59

Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Изобретение относится к определению географич. координат транспорт/у/ ///../// V -;...v-. ..ул /// /// ///Z r Z7 77, о . «. V « . . - . . : Г Ь :#- - - - - v - - -i V-. - ./ .- . - ° -/.-. .л. ного средства, движущегося по трубопроводу. Цель изобретения - повьппе- ние точности привязки и уменьшение энергетич. затрат. Устройство реализующее сп-б содержит магн. обнаружитель 1, передатчик 2, провод 3, передающую магн. антенну 4, провод 5, f. трубопровод 6 и расположенные в транспортном средстве приемную маги, антенну, выполненную в виде катушек 7 и 8, блок 9 приема и обработки сигнала, включающий обнаружитель сигнала и формирователь маркерного импульса, и блок 10 записи. Сигнал из опорной точки на трубопроводе излучают только при обнаружении изменения магн. поля от наличия движущегося транспортного средства. 2 с.п.ф-лы, 4 3.п.ф-лы, 3 ил. & СО GO tC c о 1C Ю CM ., , .. - . . i . .,.,-. I .. . ; . . -. оА f . в ; : - . . ,. f-J:: .:;: .: ;.; LxT .. :. в ... .. « ... ;..ff JO фuгt