Устройство для передачи и приема сигналов по силовой электрической сети Советский патент 1988 года по МПК G08C19/28 

со

4 ГС

О5

Изобретение относится к энергетике и предназначено для передачи и приема информационных сигналов по силовым распределительным сетям.

Цель изобретения - повышение достоверности приема информации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 вым информационным сигналом. Синхро- низация с сетью осуществляется с помощью датчика 4 и формирователя 5 однополярными прямоугольными импульсами , которые поступают с его выхода на генератор 7 и вход ждущего мультивибратора 6. По заднему фронту сигнала с первого формирователя 5 им

Изобретение относится к энергетике, в частности к автоматизации электрических систем, и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях, рассредоточенных по силовой электрической сети. Устройство позволяет повысить достоверность передачи и приема импульсных информационных сигналов, формируемых в течение одного или нескольких полупериодов питанщего напряжения сети, за счет создания на передающей стороне синхронизирующих импульсных сигналов повышенной мощности и введения дискретности чувствительности приемного устройства. Синхронизирующие импульсные сигналы создаются токами короткого замыкания в конце полупериода питающего напряжения, предшествующего формируемой серии кодированных им- . пульсных сигналов. 3 ил. с (Л

схема элемента кодиров ания; на фиг.3- ю пульсов запускается ждущий мультивиб- временные диаграммы работы устрой- ратор 6. Длительность импульсов ждущего мультивибратора U регулируемая и соответствует 160-175 эл. град.

промышленной частоты. По заднему фронства.

Устройство содержит передакиций комплект 1, приемньй полукомплект 2, линию 3 электропередачи. .На передаю- 15 ту этих импульсов вторым формирова- щем комплекте 1 устройство содержит телем 8 импульсов формируется корот- датчик 4 фазы, первый формирователь 5 импульсов, ждущий мультивибратор 6,

генератор 7 импульсов, второй формикий импульсный сигнал U, поступающий на второй вход элемента 9 кодирования. Его работа происходит следую- рователь 8 импульсов, элемент 9 коди-20 щим образом. При нажатии кнопки 37 рования, диод 10, индуктивньй элемент запускается ждущий, мультивибратор 35 11, накопительный элемент 12, ограничительный элемент 13, первый коммутирующий элемент 14, второй коммутис длительностью формируемых импульсов, соответствующей продолжительности периода питающего напряжения сети. Жду-.

рующий элемент 15, на приемном полу- 25 щий мультивибратор 35 устанавливает комплекте 2 - селектор 16 сигналов, RS-триггер 32 в единичное состояние фильтрующий элемент 17, амплитудньш селектор 18, коммутирующий элемент 19, . ждущий-мультивибратор 20, генератор 21 импульсов, формирователь 22 корот-30 го мультивибратора 35 и сигналов ких импульсов, счетчик 23, блок 24 рого формирователя 8 импульсов на

и производит предварительную установку .счетчика 33. При совпадении на элементе И 36 импульсных сигналов ждущепамяти, цифроаналоговый преобразователь 25, вычитатель 26, элемент. 27 сравнения, преобразователь 28 кода, дешифратор 29, исполнительный-элемент 30. Элемент 9 кодирования состоит из RS-триггеров 31 и 32, счетчика 33, мультиплексора 34, ждущего мультивибратора 35, элемента И 36 и кнопки 37.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости передачи какой- либо команды телеуправления на вход второго коммутирующего элемента 15 с второго выхода элемента 9 кодировани в необходимые моменты времени подаются импульсы управления, которые создаются в моменты времени, близкие к переходу питающего напряжения через нулевое значение при переходе . напряжения и от отрицательных к положительным значениям. Угол включения второго коммутирующего элемента составляет 160-175 эл. град, промьшг- ленной частоты. При этом кратковременный ток короткого замыкания, про- .текаклдий через диод 10 и второй мутирующий элемент, является стартопромышленной частоты. По заднему фронту этих импульсов вторым формирова- телем 8 импульсов формируется корот-

щий мультивибратор 35 устанавливает RS-триггер 32 в единичное состояние го мультивибратора 35 и сигналов рого формирователя 8 импульсов на

и производит предварительную установку .счетчика 33. При совпадении на элементе И 36 импульсных сигналов ждуще5

втором выходе элемента кодирования появляется импульс управления вторым коммутирующим элементом. Этим же импульсным сигналом RS-триггер 31 пере- брасьшается в единичное состояние и производит разрешение счета двоичному счетчику 33. Поскольку выходы двоичного счетчика соединены с уп0 равляющими входами мультиплексора 34, то по истечении восьми входных им- пульров генератора Up передаваемьй параллельный код на входах , преобразуется в последовательньй код на первом выходе элемента кодирования. При этом устанавливаются в нулевое состояние RS-триггеры 31 и 32. Элемент 9 кодирования снова готов к передаче информации при нажатии кнопки 37.

Импульсные сигналы с первого выхо- да элемента 9 кодирования поступают на вход коммутирующего элемента 14. При этом в последовательном LC-контуг ре возникает колебательный процесс, которьй ограничивается во времени за-- крытием первого коммутирующего элемента 14. При превьшгении напряжения на накопительном элементе 12 сетево5

0

го напряжения происходит включение диодной цепи и напряжение на накопительном элементе 12 ограничивается практически до уровня питающего напряжения. Рассеивание энергии накопительного элемента 12 происходит на ограничивающем элементе 13. После этого устройство снова готово к созданию в сети следующего информацион- ного сигнала в течение того же полупериода питающего напряжения сети. Таким образом на передающем полукомплекте при нажатии кнопки 37 осуществляется формирование в конце отри- цательного полупериода стартового сигнала а в течение последующего положительного полупериода с опредех(енными фазовыми углами формируются информационные сигналы i.

На приемном полукомплекте импульсные сигналы, выявленные из сети селектором 16 сигналов и фильтрующим элементом 17, поступают на вход амплитудного селектора 18, уровень срабатывания которого выбирается исходя из уровня стартового сигнала в месте приёма. После принятия стартового сигнала срабатывает, коммутирующий элемент 19 и запускает ждущий мультивибратор 20 с длительностью формируемых импульсов U, , соответсвующих половине периода промьшшенной частоты. Импульсные сигналы ждущего мультивибратора 20 поступают на управляющий вход амплитудного селектора 18 и на время действия этого импульса ступенчато увеличивают его чувствительность с целью принятия более слабых информационных сигналов генерируемых передающим полукомплект том. С запуском ждущего мультивибратора 20 начинает работу генератор 2 импульсов, выходные импульсы которого поступают на четный вход двоичного счетчика 23. Частота входных импульсов составляет 50 кГц. Выходы двоичного счетчика 23 соединены с входами блока 24 памяти, представляющего собой постоянное программируемое запоминающее устройство (ППЗУ Запись информации в ППЗУ осуществляется таким образом, чтобы на выходе ЦАП были сформированы амплитудно-мо- дулированчые импульсные сигналы

цап (фиг.З). При ЭТОМ принимаемые импульсные информационные сигналы с выхода селектора 18 должны совпадать с амплитудно-модулированными

20

Q

, ),

74267

сигналами, формируемыми блоком 24 и ЦАП. Если принятые сигналы не совпадают с амплитудно-модулированными сигналами приемного полукомплекта, то они не принимаются.

Выравнивание -амплитудно-модулиро- ванных сигналов, формируемых в приемном полукомплекте, с принимаемыми - сигналами осуществляется коэффициентами передачи амплитудного селектора К дс и выходного усилителя ЦАП которые подбираются при настройке соответствующих блоков приемного полукомплекта. Настройка осуществляется таким образом, чтобы на выходе вычи- тателя 26 при приеме сигналов передающего полукомплекта выполнялось условие: (,-K,, где UB - выходное напряжение вычи тателя. В противном случае напряжение на выходе вычитателя 26 . Если Uj70, то на вьпсоде элемента 27 сравнения появляется импульсный-сигнал, а в случае

UjiO сигнал отсутствует. При этом длительность импульсных сигналов на выходе элемента сравнения определяется временем превьшения напряжения K/icU c над . Таким образом осуществляется проверка условия удовлетворения принятых импульсных сигналов амплитудно-импульсной модуляции как по фазовым, так и по амплитудным признакам. Импульсные сигналы с выхода элемента сравнения поступают на преобразователь 28 кода, который может быть выполнен на сдвиговом регистре. В дальнейшем принятая информация поступает на дешифратор 29 и ис- полнительньй элемент 30. После окончания действия ждущего мультивибратора 20 прекращает работу генератор 21 импульсов, чувствительность амплитудного селектора 18 возвращается в исходное состояние. По заднему фронту импульсных сигналов ждущего мультивибратора 20 формирователем 22 коротких импульсов формируются сигналы Uo установки в нулевое состояние комму- тирукяцего элемента 19 и двоичного счетчика 23. После этого устройство снова готово к приему стартового сигнала передающего полукомплекта.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов по силовой электрической сети, содержащее на передаю1цем полукомплекте датчик фазы, выход которого через первьй формирователь импульсов соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента кодирования, первый выход которого соединен с входом первого коммутирующего элемента, первый, выход которого подключен к шине нулевого потенциала-, второй выход первого коммутирующего элемента через последовательно соединенные параллельно включенные накопительньй элемент и ограничивающий элемент и параллельно включенные индуктивный элемент и вьшрямительньш элемент объединен с входом датчика фазы и. одним концом провода от силовой электрической сети на приемном полукомплекте, селектор сигналов; выход которого подключен к входу фильтрующего элемента, триггер, генератор импульсов, вычитатель, выход которого соединен с входом элемента сравнения, дешифратор, выход которого подключен к /вхр- ду исполнительного элемента, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьшения достоверности приема информации, .в него на передающем полукомплекте введены ждущий мультивибратор, Q тель подключен к второму входу вычивторой формирователь импульсов, второй коммутирующий элемент, выход первого формирователя импульсов через последовательно соединенные ждущий

тателя, выход элемента сравнения через кодер соединен с входом дешифратора, выход генератора импульсов подключен к второму входу счетчика.

мультивибратор и второй формирователь импульсов подключен к второму входу элемента кодирования, второй выход которого соединен с входом второго коммутирующего элемента, первый выход которого подключен к точке соединения накопительного элемента и индуктивного элемента, второй выход второ- .го коммутирующего элемента соединен с шиной нулевого потенциала, в приемный полукомплект введены амплитудный селектор, ждущий мультивибратор, формирователь коротких импульсов, счетчик, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, кодер, выход фильтрующего элемента соединен с первым входом амплитудного селектора, выход которого подключен к первым входам вычитателя и триггера, выход которого через ждущий мультивибратор соединен с вторым входом амплитудного селектора и входами генератора импульсов и формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера и первому входу счетчика, выходы которого соединены с входами блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразоватателя, выход элемента сравнения через кодер соединен с входом дешифратора, выход генератора импульсов подключен к второму входу счетчика.

и