Способ контроля состояния рассредоточенных контролируемых пунктов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G08C19/28 

00 4ib

4 Од

Изобретение относится к области Телемеханики и может быть использова rto для сбора информации с множества Контролируемых пунктов, рассредото- Ценных и пространстве.

Целью изобретения является повы- достоверности контроля.

На фиг,1 представлена схема конт- 1 олируемого пункта; на фиг.2 - схема Пункта сбора информации.

Устройство на контролируемом Йункте (фиг.1) содержит датчик 1, 1:1аспределитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, элементы И 4 и 5, сюгласующий блок 6, элементы ИЛИ 7, формирователь 8 импульсов, формирова ель 9 сигнала логической единицы, лемент ШТИ 10, ключ 11, линии 12 и 3 связи, блок 14 контролируемого г|ункта.

I На пункте сбора информации (фиг.2 |стройство содержит блок 15 пункта сзбора информадии,- генератор 16 им- цульсов, элемент 17 задержки, гене- pjaTop 18 импульсов, формирователь-19 импульсов, генератор 20 зондирующих 1 мпульсов, программатор 21, мультиплексор 22, приемопередатчик, выполненный на дифференциальной системе 23, содержащий трансформатор 24 и ба л:ансный контур 25, усилитель 26, блоки 27 приема и хранения информаци к формирователь 28 сигналов записи.

Способ контроля состояния рассре- р,оточенных контролируемых пунктов заключается в следующем.

Рассредоточенные в пространстве пункты (контролируемые) установки датчиков телеметрической информации, находящиеся от пункта сбора информа- ujiH и один от другого на расстоянии от сотен метров до нескольких километров, объединяют 4-проводной (2 пары проводов) линией связи.

Измеряемая физическая величина в 1 аждом контролируемом пункте посредством аналого-цифрового преобразователя преобразуется в параллельный Двоичный код, который поступает в Преобразователь параллельного кода в последовательный для того, чтобы Информацию можно было считывать поразрядно.

По первой паре проводов линии Связи из пункта сбора информации (пункт управления) посылают импульс. По приходу этого импульса в каждом Контролируемом пункте параллельно

o

S 0

5 0

5

0 5

0

5

второй паре проводов подключают сопротивление постоянной величины или ничего не подключают в зависимости от того единица или ноль записаны в разряде двоичного кода, считываемом в данный момент с-этого контролируемого пункта. Таким образом, если в считьгоаемом разряде контролируемого пункта записана единица, то к второй паре проводов в этом пункте подключается сопротивление постоянного номинала. Когда в считываемом разряде записан ноль, это сопротивление не подключается (или отключается, если ранее оно было подключено при считывании информации с предьщущего разряда). Процесс подключения сопротивлений происходит одновременно во всех контролируемых пунктах.

С некоторым временным интервалом (задержкой), необходимым для подключения сопротивлений к линии связи, вслед за импульсом, посланным.по первой паре, посылается с пункта управления по второй паре проводов зондирующий импульс. .

Распространяясь во второй паре проводов, зондирующий импульс, последовательно проходит контролируемые пункты. В тех контролируемых пунктах,, где в считьшаемом разряде записана единица и подключено параллельно второй паре проводов линии связи сопротивление (фиксированного номинала), часть энергии зондирующего импульса, зависящая от номинала резистора, отразится и возвратится к началу линии связи, т.е. в пункт сбора информации, неся информацию о том, что в с штываемом разряде контролируемого пункта бьта записана единица.

Если в считываемом разряде контролируемого пункта записан ноль, то сопротивление на контролируемом пункте не подключается (или отключается, если было подключено) к второй паре проводов линии связи и отраженный импульс в пункте сбора информации не принимается. Следовательно, с контролируемого пункта считывается ноль.

При реализации предложенного способа нужно учесть следующее: неоднородности реальной линии связи будут источниками отраженных импульсов, которые могут вызвать логичную запись информации на пункте сбора информации.

Поэтому в реализуемом устройстве необходимо предусмотреть запись принимаемой информации с контролируемых пунктов только в моменты времени прихода ее на пункт сбора информации, то есть необходимо засинхронизиро- вать моменты приема информации с каждого контролируемого пункта.

Таким образом, посыпкой одного зондирующего импульса по второй паре проводов линии связи осуществляется считывание одного разряда в каждом контролируемом пункте, подключенном к этой линии связи. Для считывания следующего разряда (очередного в данном цикле) по первой паре проводов линии связи из г ункта сбора информации через период времени, необходимый для записи считанной информации с самого отдаленного контролируемого пункта, посьтают импульс, затем по второй паре проводов - зондирующий импульс и далее аналогично описанному происходит считывание информации с контролируемых пунктов.

Устройство работает следующим образом.

С пункта блока 15 сбора информации (пункт управления) с периодом, не меньшим, чем время преобразования показаний датчиков 1 в параллельный двоичный код, а также не меньшим вре- менем записи в пункте управления считанного разряда, с самого отдаленного контролируемого пункта одновременно на контролируемый пункт 1Д поступа- ют импульсы управления. Импульс управления (первый в очередном цикле работы), поступив на контролируемый пункт из первой линии 13 связи на вход согласующего блока 6, попадает с его выхода на вход распределителя 2, который по этой команде запускает преобразователь 3 показаний датчика | 1 в двоичный параллельный код. Второй импульс цикла разрешает считывани первого разряда преобразователя 3 путем подачи логической единицы на второй вход элемента И 4. Считанный разряд поступает через элемент ИЛИ 7 на первый вход элемента 5. С выхода . блока 6 импульс поступает также на третий вход элемента 5, который по этой команде подключает для управления ключом 11 выход элемента ИЛИ 7, с которого поступают информационные сигналы через блок 5 на вход элемента ИЛИ 10 и далее на вход управ

0

5

0 5

д -

5

0

5

0

5

леиия электр11иным ключом 1 1 , Следующий импульс (третий R очередном цикле работы) организует работу устройства по считыванию очередного разряда преобразователя 3 и т.д. Последним импульсом в очередном цикле работы распределитель 2 подготавливается для работы в очередном цикле, т.е. устанавливается в начальное состояние.

Процедура считывания поразрядной информации с контролируемых пунктов осуществляется следующим образом. После посыл ки в первую линию 13 связи с выхода формирователя 19 импульсов импульса на всех контролируемых пунктах по приходу импульса выставляется считываемый разряд информации. Через промежуток времени, необходимый для преобразований показаний датчика 1 в параллельный двоичный код и в готовности всех контролируемых пунктов к выдаче информации, т,е, в соответствии со считываемым разрядом на каждом контролируемом пункте, к информационной линии Т2 связи подключается сопротивление, если в этом разряде записана логическая единица, или не подключается (если бьшо подключено, то отключилось) , если записан логический ноль, с пункта сбора информации во вторую линию 12 связи с выхода генератора 20 зондирующих импульсов через трансформатор 24 посылается зондирующий импульс.

Распространяясь по линии 12 связи, зондирующий импульс последова- тельно проходит все контролируемые пункты, подключенные к этой линии связи. В тех контролируемых пунктах, где в считьгеаемом разряде записана логическая единица, к второй линии 12 связи параллельно подключено сопротивление постоянного номинала. Часть энергии зондирующего импульса, достигшего шести подключений к линии 12 связи сопротивления, отразится к началу этой линии связи, т,е, поступит на вход блока 15 пункта сбора информации, неся информацию о том, что с данного контролируемого пункта считана логическая единица. Если в считываемом разряде записан логический ноль, то сопротивление не подключено к линии связи и, следовательно, зондирующий импульс проходит такой контролируемый пункт без

отражения чисти энергии импульса. Таким образом, если в момент времени, установленного для данного контролируемого пуйкта, в пункт сбора информации приходит из линии 12 связи импульс, то это значит, что в считьша- емом разряде этого контролируемого пункта записана логическая единица,

В каждом блоке 14 контролируемого пункта предусмотрено отключение сопротивления от линии 12 связи после прохождения зондирующим импульсом зтого контролируемого пункта, если сопротивление было подключено. Это делается в связи с тем,-что, многократно отражаясь от подключенных к линии 12 связи сопротивлений, часть энергии зондирующего импульса может вызвать запись ложной информации, Если, например, часть энергии зондирующего импульса, отразившись от сопротивления (информационное отражение) , встретит на своем пути другое сопротивление, то часть энергии этого информационного отражения снова отразится и.Ток может быть до тех пор, пока импульс не затухнет до нуля.

Таким образом, помимо информаци- онных отражений возможно большое число сопутствующих отражений - помех. Если эта помеха придет в пунк сбора информации в момент записи информации с какого-то контролируемого пу,нкта и если с этого пункта счи тан логический ноль, то помеха вызовет запись ложной логической единицы

Процесс отключения сопротивления от линии связи после прохождения этого сопротивления зондирующим импульсом выглядит следующим образом.

.-

Напряжение, созданное зондирующим импульсом на подключенном к второй линии 12 связи сопротивлении фиксированного номинала, подается на вход формирователя 8, с выхода которого на вход блока 5 поступает команда запрета прохождения информационных разрядов на ключ 11, на выходе блока 10 появляется логический ноль, который подается на ключ 11 и отключает посредством зтого ключа сопротивление R от линии связи. Следующим в очередном цикле работы импульсом разрешается управление ключом 11 очередным считываемым информационным разрядом, т,е, информация с выхода элеменс 0 5

Q

5

0

5

0

5

та ИЛИ 7 поступает на управляющий вход ключа 11,

Импульсы управления и зондирующие импульсы формируются на блоке 15 пункта управления, который работает следующим образом,

С выхода задающего генератора 16 импульсы поступают на вход формирователя 19 импульсов и на вход элемента 17 задержки, С выхода формирователя 19 импульсов импульсы управления поступают в управляющую линию 13 связи. Элемент 17 задержки задерживает запускающий импульс с выхода генератора 16 на период времени не меньше, чем Ьромежуток времени, необходимый для подключения (отключения) сопротивления соответственно значению считываемого разряда. Через указанный интервал времени с выхода элемента 17 задержки на вход генератора 20 зондирующих импульсов поступит запускающий импульс, по которому генератор 20 выдает в линию 12 связи через трансформатор 24 зондирующий импульс. Импульс, запустивший генератор 20 зон- .дирующих импульсов, поступает также на вход генератора 18 импульсов и запускает его,

С выхода генератора 18 импульсов тактовые- импульсы поступают на вход мультиплексора 22, Моменты времени, в которые с выходов мультиплексора 22 на вход разрешения записи блоков 27 приема информации поступает разрешающая запись сигнала, задаются индивидуально для каждого контролируемого пункта. Задание моментов времени для записи информации с контролируемых -пунктов осуществляется с помощью программатора 21, Таким образом, при изменении расположения контролируемых пунктов вдоль линии 12 связи задается новая последовательность момента времени тактирования блоков 27 приема информации соответственно новому расположению контролируемых пунктов на линии 12 связи,

В устройстве предусмотрена возможность подключения сопротивления . одновременно во всех контролируемых пунктах независимо от передаваемой информации. Такое подключение необходимо, например, для проверки работоспособности системы. Это осуществляется так: при включении питания на контррлируемых пунктах на выходе формирователя 9 (фиг,1) устанавливается уровень логической единицы, который через элемент ИЛИ 10 подается на управляющий вход злектронного ключа 1t, что вызывает замыкание коммутируемых выводов этого ключа и, следовательно, сопротивление подключается параллельно линии 12 связи. Это нужно также для установки моментов времени работы мультиплексора 22,

Отраженные импульсы приходят к началу второй линии 12 связи, т.е. в пункт сбора информации, через дифференциальный трансформатор 24 поступают во входной усилитель 26, усиливаются и с его выхода попадают на .вход формирователя 28 сигналов, С выхода формирователя 28 сформированные и откорректированные импульсы подаются на информационные входы блоков 27 приема информации.

Для загдиты входного усилителя от перегрузки напряжением зондирующего импульса в схеме устройства блока 15 пункта управления имеется трансформатор 24 с балансным контуром 25. Если сопротивление балансного контура соответствует входному сопротивлению линии 12 связи во всем спектре частот зондирующего импульса, то дифференциальная система 23 оказывается сбалансированной для зондирующего импульса и он не попадает во входной усилитель. Для импульса, отраженного от сопротивления контролируемого пункта, дифференциальная система разба- лансирована, поэтому отраженный импульс попадает во входной усилитель,

Йа фиг.1 и 2 приведена схема лишь одного канала телеизмерения. В случа наличия множества территориально рассредоточенных блоков 14 контролируемых пунктов в каждом из них параллельно второй линии 12 связи проис- -ходит процессе подключения (отключения) сопротивления по сигналам управления с пункта сбора инфорации.

Согласующие блоки 6 в каждом контролируемом пункте подключаются параллельно первой линии 13 связи. I

Формула изобретения

1. Способ контроля состояния рассредоточенных контролируемых пунктов заключающийся в том, что на пункте сбора информации формируют последовательность импульсов-запроса, передают ее через линию связи на параллельно соединенные контролируемые пункты, каждьш из которых формирует ответный сигнал состояния, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния достоверности контроля, с пункта сбора информации через фиксированный интервал времени после передачи каж0 дого импульса последовательности импульсов запроса в линию связи переда-, ют контрольный сигнал, который преобразуется в отраженный в зависимости от состояния контролируемого пункта,

5 отраженные контрольные сигналы при- нимaюV и по моментам их приема относительно соответствующих переданных контрольных сигналов формируют сигналы о номерах контролируемых пунктов,

0 изменивших свое состояние,

2. Устройство для контроля состояния рассредоточенных контролируемых пунктов, содержащее на каждом контролируемом пункте датчик, выход

5 которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, первый выход распределителя соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, вторые выходы распределителя подключены к вторым входам соответствующих элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, согласующий блок, вход которого подключен к первой линии связи, а выход соединен с входом распределителя, последовательная цепочка из клю- ча и резистивного элемента подключена параллельно проводам второй линии связи, на пункте сбора информации генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого подключен к первой линии связи, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния достоверности устройства, на каждом контролируемом пункте введены формирователи импульсов, элемент сравнения и второй элемент ИЛИ, вход первого формирователя импульсов подключен параллельно резистивному элементу, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом

элемента сравнения и через второй формирователь импульсов подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим

0

5

0

5

0

9 .1

входом ключа, выход элемента сравне- йня подключен к второму входу второ- Го элемента ИЛИ, второй и третий вхо 1 элемента сравнения соединены Co- Ответственно с выходами первого элемента ИЛИ и согласующего блока, на ункте сбора информации введены про- рамматор, мультиплексор, блоки при- ма и хранения информации, второй йнератор импульсов, элемент за- Йержки, генератор зондирующих импульсов, приемопередатчик, выполнен- Ый на дифференциальной системе, уси- Литель и формирователь сигнала записи, выход которого соединен с первыми входами блоков приема и хране0Й446го

ния информации, к вторым входам которых подключены выходы мультиплексора, выходы программатора и второго ге- г нератора импульсов соединены с входами мультиплексора, выход первого генератора импульсов подключен к входу элемента задержки, выход которого соединен с входами второго генератора

10 импульсов и генератора зондирующих импульсов, выход которого подключен к первому входу приемопередатчика, первый выход которого подключен к второй линии связи, второй вы15 ход через усилитель соединен с входом формирователя сигнала за- писи.

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для сбора информации с множества контролируемых пунктов, рассредоточенных в пространстве. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что на пункте управления формируют сигнал запроса, передают его на контролируемые пункты, на каждом из которых при этом осуществляется считывание одного разряда информационного кода и к линии связи подключается резистор фиксированного номинала, если значение считываемого разряда равно 1, и не подключается, если значение разряда равно О, через фиксированный интервал времени посьшают зонди- , рующий импульс в линию связи и в моменты приема отраженного от контро- лируемого пункта зондирующего импульса осуществляют считывание разрядов информационного кода соответствующего контролируемого пункта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л