Устройство для передачи телеметрической информации Советский патент 1987 года по МПК G08C19/28 

1

; Изобретение относится к техникб; передачи телеметрических сообщений и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и уп- ргавления различного назначения при передаче больших объемов информации от датчиков в информационно-вычислительный центр,

.Целью изобретения является повыше .ние информативности устройства,

На фиг, представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -- схема блока определения нестационарности; на фиг, 3 - схема блока управ ления частотой генератора,

Устройство содержит в каждом информационном канале , датчики , аналого-цифровой преобразователь ,, который выполнен на пре- образователе 4 аналог-код и генераторе 5 тактовых импульсов, и блок 6,-6„ усреднения, содержащий ключ 7, блок 8 определения нестационарности, счетчик-накопитель 9, ключ 10, эле- мент задержки, ключ 12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14 тактовьк импуль-- сов, программно-временной блок 15 управления опросом, блок 16 кодирования адреса и времени, элемент ИЛИ 17 блок 18 формирования сообщений, исполнительный блок 19 и блок 20 управления частотой генератора,, I

Блок 8 определения нестационарност

содержит триггер 21 , элементы И 22 ; пер- вый 23 и второй 24 элементы задержки первый 25 и второй 26 элементы вычитания, второй счетчик 27, пороговый элемент 28 и элемент И 29„

Блок 20 управления частотой гене- ратора содержит элемент 30 задерж ки, триггер 31 и элемент И 32 с инверсным входом.

Устройство работает следующим образом (на примере информационного канала 1),

Электрический сигнал с датчика 2 поступает на аналого-цифровой преобразователь 3, на выхо,це которого образуется число-импульсный код с пе- риодичностью, определяемой генератором 5 тактовых импульсов. Импульсы с выхода преобразователя 4 поступают в счетчик-накопитель 9 и на вход блока 8 определения нестационарности. Одновременно число тактов осреднения через открытый ключ 7 записьюается в счетчик 14 тактовых импульсов. Емкость счетчика 9 выбирается: исходя

152

из априорного среднего значения измеряемого сигнала и требуемого числа

осреднений.

При заполнении счетчика 9 сигнал с К -I- 1 разряда снимается, через элемент ИЛИ 13 закрывает ключ 7 и поступает в программно-временной блок 15 управления, где формируется сигнал считывания содержимого счетчика 14 тактовых импульсов: на соответствующем управляюв1ем выходе блока 15 образуется сигнал, поступивший на считывающий вход счетчика 14,

Таким образом, вместо п кодов измеряемых параметров на выход поступает один код числа, величина которого значительно меньше значений измеряемых параметров,

Блок определения нестационарности работает следующим образом.

Значения измеряемого параметра в число-импульсном коде через интервал времени, определяемый периодом следования тактовых импульсов , поступают на первый (информационный) вход блока. Величина выбирается больше интервала корреляции процесса С , На выходе элемента 26 вычитания получаем u(t) (t) - (t - о ) ,

При нарушении стационарности параметра изменяется среднее значение дисперсии процесса A(t), что приводит к тому, что пороговый элемент вырабатывает сигнал нестационарности в реальном масштабе, времени. Импульсы с выхода преобразователя 4 поступают на входы элементов И 22 и 29, на вторые входы которых поступают импульсы с триггера 21, синхронизируемого генератором 5 тактовых импульсов , Сигнаш i осреднения проходит с преобразователя 4 через элемент И 29 на вход счетчика 25 и через элемент 23 задержки на сброс счетчика 27. С выхода счетчика 25 код сигнала записывается в элемент 26 вычитания. Сигнал i+1 осреднения проходит через элемент И 22 на вход счетчика 27 и через элемент 24 задержки на сброс счетчика 25, подготавливая его к записи следугацего измерения. С выхода счетчика 27 код i+1 осреднения записьгоается в элемент 26 вычитгшия, с выхода которого раз- ностньш сигнал (результат сравнения предыдущего и последующего измерений) подается на пороговый элемент 28, Еели разностный сигнал превьппает порог, то с выхода блока 8 определения нестационарности сигнал подается через элемент ИЛИ 13 на вход блока 15, на закрьшание ключа 12, на запись в счетчике 14 тактовых импульсов признака нестационарности и на первый вход блока 20 управления частотой генератора. При поступлении сигнала частота генератора увеличивается и . обработка информации нестационарного процесса идет с более высокой точностью. После снятия сигнала на выходе блока 8 определения нестационарности частота генератора 5 уменьшается. Значение увеличенной частоты генератора 5 выбирается из условия, что период следования тактовых импульсов -,, Т ; , где TOO - период нестационарности измеряемого процесса. В остальном работа схемы не отличается от описанной при заполнении

Формулаизобретения 1. Устройство для передачи теле35

счетчика-накопителя 9.

Код числа тактов п снимается с вы- 25 метрической информации, содержащее хода счетчика 14 и поступает на соот- в каждом информационном канале дат- ветствующий вход элемента ИЛИ 17, а через элемент 11 задержки и ключи 10 и 12 на входы сброса счетчиков 9 и 14 После обнуления ключ 7 открьшается и процесс повторяется. Сигнал с блока 8 определения нестационарности через элемент ИЛИ 13 подается в блок 15, на закрьшание ключа I2 и на запись признака нестационарности в счетчик 14 тактовых импульсов. Си1- нал считьшания с выхода блока 15 поступает на счетчик 14 и с него на вход элемента ИЛИ 17. Ключи 10 и 12 закрыты и поэтому сброса счетчиков 9 И 14 не происходит в момент появления сигнала нестационарности.

Аналогично работают остальные информационные каналы устройства. Очередность опроса каналов в устройстве с вторым входом блока формирования со- устанавливается автоматически и рпре- общений, выход которого подключен к

входу исполнительного блока, о т л и- чающее-ся тем, что, с целью повьшения информативности устройства, в него в каждом информационном канале введены блок определения нестационарности, генератор тактовых .импульсов, блок управления частотой генератора, ключи и элемент ИЛИ, вычик, выход которого подключен к первому входу преобразователя аналог - код, выход которого соединен с пер30 вым входом счетчика-накопителя, счетчик тактовых импульсов, выход которого подключен к входу элемента задержки и к первому выходу информационного канала, первый вход счетчика тактовых импульсов соединен с первым выходом программно-временного блока, первый выход счетчика тактовых импульсов каждого информационного канала подключен к соответствующе Q му входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока формирования сообщений, второй выход программно-временного блока через блок кодирования адреса соединен с

деляется степенью превьшения измеряемого сигнала ожидания и дисперсии, так как первоначально опрашиваются каналы, в которьк первым заполняется счетчик 9 или выдается сигнал с блока 8 определения нестационарности. Так как после считьтания числа тактовьк импульсов оба счетчика 9 и 14 сбрасываются, то информационный канал, в котором измеряемая величина существенно превьщ1ает среднее значение, опрашивается чаще. Тем самым автоматически устанавливается опти50

55

ход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом преобразователя аналог - код, с. первым входом блока управления частотой генератора, с первым входом блока определе0

мальное соотношение между скоростью опроса и точностью осреднения. При опросе по сигналу с блока 8 определения нестационарности счетчики 9 и 14 не сбрасьшаются и процесс счета тактовых импульсов продолжается до заполнения счетчика 9. При этом определяется номер такта осреднения, в котором имеет место нестационарность процесса. По этим данным можно принять решение об увеличении и уменьшении частоты опроса соответствующего параметра и тем самым снизить объем 5 передаваемой информации при сохранении качества. Кроме Этого, в каждом канале при обработке нестационарного процесса производятся автоматическое изменение частоты опроса и повышение точности измерений.

0

Формулаизобретения 1. Устройство для передачи теле35

25 метрической информации, содержащее в каждом информационном канале дат-

с вторым входом блока формирования со- общений, выход которого подключен к

чик, выход которого подключен к первому входу преобразователя аналог - код, выход которого соединен с пер30 вым входом счетчика-накопителя, счетчик тактовых импульсов, выход которого подключен к входу элемента задержки и к первому выходу информационного канала, первый вход счетчика тактовых импульсов соединен с первым выходом программно-временного блока, первый выход счетчика тактовых импульсов каждого информационного канала подключен к соответствующе Q му входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока формирования сообщений, второй выход программно-временного блока через блок кодирования адреса соединен с

.

50

55

ход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом преобразователя аналог - код, с. первым входом блока управления частотой генератора, с первым входом блока определе513

ПИЯ нестационарности и с первым входом первого ключа, выход которого подключен к второму входу счетчика тактовых импульсов, выход блока определения нестационарности соединен с первым выходом элемента ИЛИ, с вторым входом блока управления частотой генератора, с третьим входом счетчика тактовых импульсов и с пер- .вым входом второго ключа, выход счетчика-накопителя подключен к второму входу элемента ИЛИ и к первому входу третьего ключа, выход которого соединен с вторым входом счетчика- накопителя, выход элемента задержки подключен к вторым входам второго и третьего ключей, выход третьего ключа подключен к третьему входу счетчика тактовых импульсов, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого ключа и входом программно-временного блока.

2, Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что блок определения, нестационарности вьшолнен на элементах И, триггере, счетчиках, элементах задержки, элементе вычитания и на пороговом элементе, вход

Редактор 0.Головач

Фиг.З

Составитель Е.Бакеев Техред М.Дидык

Заказ 4227/42 , Тираж 543Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раутская наб,, д,4/5

, Производстзенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул .Проектная, 4

5

0

56

триггера является первым входом блока, выходы триггера соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых являются вторыми входами блока, выход казвдого элемента И подключен к первому входу одноименного счетчика непосредственно и через соответствующий элемент задержки к второму входу другого счетчика, .выходы счетчиков соединены с входами элемента вычитания, выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого является выходом блока,

3, Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что блок управления частотой генератора выполнен на триггере, элементе задержки и элементе И, вход элемента задержки является входом блока, выход соединен с прямым входом элемента И, инверсный вход которого является вторым входом блока и подключен к первому входу триггера, к второму входу которого подключен выход элемента И,

выход триггера является выходом

блока .

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к технике передачи телеметрических сообщений и может быть использовано в автоматизированных системах контроля. Целью изобретения является повышение информативности устройства. Для достижения поставленной пели в устройство введены генератор 5 тактовых импульсов, блок 20 управления частотой генератора, блок 8 определения нестационарности, ключи 7, 1.0, 12 и элементы ИЛИ 13. Благодаря определению периодов нестационарности повышаются информативность устройства и точность измерений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л 15 1д ОО ОЭ СО 05 сл 18 19