Устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты Советский патент 1990 года по МПК B66B3/02 

Изобретение относится к области рудничного подъема, в частности к определению положения подъемного сосуде в стволе шахты.

Цель изобретения состоит в повышении помехоустойчивости информации о положении сосуда в стволе шахты.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример периодической последовательности, образованной неприводимым прими- тивным многочленом пятой степени над полем GF.

Устройство для определения положения подъемного сосуда содержит канат 1, разбитый на участки 2 с информаци- онной 3 и разделительной 4 зонами, записывающую головку 5, датчики 6 воспроизведения и считывания кода, выключатели 7 установки коэффициентов, сумматор 8, элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9, n-входовый элемент И 10, двухвходо- вый элемент И 11, двухвходовый элемент HJD1 12, кнопку 13 записи первой метки, одновибратор 14, усилитель 15, выключатель 16 записи и блок 17 памя- ти с адресным регистром. При этом выходы датчиков 6 соединены с входами соответствующего элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9, а один из выходов датчиков 6 - с соответствующим входом блока 17 памяти и через выключатель 7 установки коэффициента с соответствующим вхо- дом сумматора 8, выходы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9 соединены с входами n-входового элемента И 10, выход ко- торого подключен к стробирующему входу блока 17 памяти и к одному из входов элемента И 1 1,, на второй вход которого подключен выход сумматора 8,

выход элемента И 11 подключен к одному из входов элемента Ш111 12, на второй вход которого подключена кнопка 13/ записи первой метки, а его выход - к входу одновибратора 14, выход которого подключен к входу усилителя 15, а его выход через выключатель 16 записи - к записывающей головке 5, при этом выход блока 17 памяти подключен к цепи управления приводом шахтной подъемной машины.

Принцип действия устройства основан на том, что магнитные метки при записи на канат формируют в виде одного периода или части периода периодической двоичной последовательности нулей (отсутствие метки) и единиц (наличие метки), а считывают одновременно группу из п элементов записанной последовательности, образующих кодовое слово, содержащее информацию о положении сосуда в стволе шахты, полученный код преобразовывают в другой код, удобный для дальнейшего использования .

В частности, периодическая двоичная последовательность может быть решением рекуррентных соотношений

iha, .0,

jsO J

где n - разрядность кодового слова; h - j-й коэффициент (равен О

или 1) неприводимого примитивного многочлена степени п над полем Галуа GF

h(x)hnxn+h п„, +. . .+hlX+he; (2)

а. .- (i+j)-ft элемент записываемой периодической последовательности (равен 0 или 1), причем

51537640 .

период последоватрчьнооиHanbo ipe удобно принять за исходное

N 2r -1, а степень неприподи-слово, содержащее единицу в младшем

мого примитивного многочленаразряде, а в остальных разрядах нули,

hU) выбирается из словия Ф этом записывают одну метку, приц НУДИТельно возбуждая записывающую го/дН JIOBKV. Затем смещают канат 1 вши на

величину ЛII и располагают магнит ную

где II - глубина ствола шахты;МР1Ку прО1ИВ первого датчика 6. Для й - минимальное расстояние междуЭ1ОГО маыинист подъема устанавливает осями двух магнитных меток типодъемный сосуд в крайнее верхнее поили дискретность измеренияложение и нажатием на кнопку 13 запи- положения (квант ПУТИ).си первон метки подает сигнал на за- Периодическая двоичная посдедова-писывающчто головку 5, которая нано- тельность наносится на канат следую-ст магнитную метку на канат. Далее щим образом. Подъемный канат 1 услов-машинист подъемной машины включает но разбивают на участки 2 данной АН.режим медленного спуска подъемного Каждый участок состоит из двух зон:сосуда. При этом канат 1, а значит, и верхней информационной 3 и нижней раз-записанная магнитная метка перемеде пительной 4. На информационную зо-щаются ВНИз. Когда перемещение дону 3 МОГУТ наноситься магнитные мет-стигнет величины, равной ЛН, метка ки, если записывается элемент после-входит в рабочее пространство перво- довательности, равный 1; если соответ-го да1ЧИКс1 6 счета кода, и датчик ствующии элемент последовательное1И чувствует ее, т.е. срабатывает - равен 0, то магнитная метка не нано-ввдает сигнал. Весь этот процесс идет сится. На разделительную зону 4 маг-непрерывно, а совмещение магнитных нитные метки не наносятся. Вдоль ка-меток с Д31ЧИКОМ происход„т автоманата 1 на одинаковом расстоянии другтически. Таким образом, первые эле- от друга, равном 4Н, устанавливают за-менты „оследова1ельности с номерами писывающую головку 5 и датчики 6, ко-от 0 до равны „улю а элемент с личество которых равно степени непри- Я номером п, равен единице. Исходное водимого примитивною многочлена, по-кодовое слово считывают датчиками 6 рождающего последовательностьи с помощью СУМматора 8 вычисляют

dH-(n-l).значение элемента аь периодической

последовательности, которое равно Выходы датчиков подключают ко вхо- 35 дам сумматора 8. На входах сумматора8 (hDa0+п,а7+....п„ zan +

при помощи выключат елрц 7 устанавли- .и , -.

/1 L n 1 - }

вают коэффициешы Ui0...npl; неприводимого прими И13Н01 о многочлена сте- г«е h0...h n ,- коэффициенты выбранно- пени п, которые берутся из таблицы. 40го неприводимого приВыходом сумматора 8 )правлякп записы-митивного многочлена;

вающей головкой 5. При наличии едини- O...an, - элементы записываемой цы на выходе сумматора записывающаяпоследовательности с

головка 5 возбуждается и на канат 1номерами от 0 до п-1.

наносится магнитная метка, при нуле 45 Сели результат суммирования равен на выходе суммыopi 8 магнитная метка единице, то записывающая головка 5 не наносится. Записывающая головка 5, наносит метку в информационную зону датчики 6 и ДВИЖУЩИЙСЯ канат 1 обра- элемента последовательности а„, в зуют n-разрядный сдвиговый регистр с противном случае метка не наносится, входом занесения информации, функции 50 Затем смещают канат 1 еще на один шаг, которого выполняет записывающая го- сдвигая все разряды кодового слова, ловка 5. Дли записи периодической по- вычисляют значение следующего элемеп- следовательности подъемный канат 1 ус- та последовательности, и т.д. В общем танавливают в кпаинее верхнее положе- виде Лормула вычислений имеет вид ние и записывают исходное кодовое ,-,-

а - Z hi a слово периодически,i дноичной последо- t0 J )

вательности, которым может являться где п - разрядность кодово о счова; любое п-разрядное двоичное слово, h - j-й коэффициент неприводимого кроне слова, содрр аще о все НУЛИ.примитивного мншочлена;

а.- - (i + j)-vi элемент записываемой периодической последовательности.

Воспроизведение информации о поло- жении подъемного сосуда в стволе шахты при нанесенной предварительно на канат периодической последовательности осуществляют теми же датчиками 6, при этом синхронизируют момент считывания состояний датчиков 6 с моментом нахождения информационных зон каната 1 напротив датчиков 6. Полученный код преобразовывают в любой другой код, удобный для дальнейшего использования, например двоичный или двоично-Десятичный, для чего используют постоянное запоминающее устройство, в котором кодовое слово с датчиков 6 служит адресом ячейки памяти, в которой записана координата подъемного сосуда в требуемом коде.

Устройство работает следующим образом.

В режиме записи выключатель 16 записи замыкают, выключатели 7 установки коэффициентов устанавливают в положения, соответствующие коэффициентам выбранного неприводимого примитивного многочлена. Затем нажатием кнопки 13 записывают первую метку, при этом появляется сигнал на одном из входов элемента ИЛИ 12, и с его выхода подается сигнал на вход одно- вибратора 14, которые по переднему фронту этого сигнала формирует короткий импульс. Этот имн,1ьс усиливается усилителем 15 и возбуждает записывающую головку 5, которая наносит магнитную метку на канат. После этого подъемную машину включают на малой скорости вниз. Информационные кодовые слова считываются датчиками 6, сигналы с датчиков поступают на вход сумматора 8 через выключатели 7 установки коэффициентов. Вычисленное значе ние последующего элемента периодической последовательности с выхода сумматора поступает на один из входов элемента И 11, на второй вход этого элемента подается синхроимпульс, который формируется в момент нахождения информационных зон напротив датчиков. Если на выходе сумматора - единица, и в этом время пришел синхроимпульс, то на выходе элемента И 11 появляет-. ся сигнал, он проходит через элемент ИЛИ 12, и метка записывается так же, как и при нажатии кнопки 13 Для по

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лучения синхроимпульсов датчики 6 выполнены в виде двух чувствительных элементов имеющих самостоятельные выходы и расстояние между которыми меньше длины информационной зоны метки на величину максимально возможной погрешности срабатывания датчика. На .выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9 появляется сигнал единицы только тогда, когда оба элемента датчика находятся в одинаковом состоянии, т.е. напротив метки или вне зоны метки. Если на выходах всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ появились единицы, это свидетельствует о нахождении датчиков 6 напротив информационных зон или напротив разделительных зон. Этот момент фиксируется n-входовым элементом И 10, и на его выходе появляется синхронизирующий импульс. При нахождении датчиков 6 напротив разделительных зон сигналы со всех датчиков равны нулю, и вычисленная сумматором сумма также равна нулю, т.е. запись метки при этом невозможна. Если же датчики 6 находятся напротив информационных зон, то Хотя бы один датчик должен находиться напротив метки, т.е. на выходах этого датчика будут единицы и на выходе сумматора может появиться сигнал единицы, по которому осуществляется запись метки.

Таким образом, при непрерывном движении каната запись всех элементов периодической двоичной последовательности осуществляется автоматически.

В режиме воспроизведения выключатель 16 записи отключается. Считывание информации датчиков и выделение синхроимпульсов осуществляется также, как и в режиме записи. Выходные сигналы с датчиков подаются На адресный регистр блока Т7 памяти. На этот же регистр подаются синхроимпульсы с выхода элемента И 10, которые строби- руют занесение информации в адресный регистр памяти. В блоке памяти осуществляется преобразование считанных с каната кодовых слов в нужный код, например двоичный. Формула изобретения.

Устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты, включающее записывающую головку, первый датчик воспроизведения и считывания кода, усилитель и кнопку записи первой метки, отличающееся тем, что, с целью повыше-

ния помехоустойчивости информации о положении сосуда в стволе шахты, оно снабжено дополнительными датчиками воспроизведения и считывания кода, элементами РАВНОЗНАЧНОСТЬ по числу датчиков воспроизведения и считывания кода, сумматором, одновибратором, элементом ИЛИ, двумя элементами И, блоком памяти с адресным регистром, выключателем записи и выключателями установки коэффициентов по числу датчиков воспроизведения и считывания кода, причем первый выход каждого датчика воспроизведения и считывания кода соединен с первым входом каждого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, с соответствующими входами блока памяти с адресным регистром и через выключатели установки коэффициентов с соответ

ствующими входами сумматора, вторые

5 c

0

нходы датчиков воспроизведения и считывания кода соединены с вторыми входами элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к стробирующему входу блока памяти с адресным регистром и к первому входу второго элемента И, с вторым входом которого соединен выход сумматора, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, с вторым входом которого соединена кнопка записи первой метки, выход элемента ШП1 соединен через последовательно включенные од- новибратор, усилитель и выключатель записи с записывающей головкой, а выход блока памяти с адресным регистром включен в цепь управления приводом шахтной подъемной машины.

Редактор О.Юрковецкая

Составитель О.Капканец

Техред М.Дйдык Корректор л.Бескид

Изобретение относится к рудничному подъему и позволяет повысить помехоустойчивость информации о положении подъемного сосуда (ПС) в стволе шахты. Устройство содержит канат 1, разбитый на участки 2 с информационной 3 и разделительной 4 зонами, записывающую головку 5, датчики (Д) 6 воспроизведения и считывания кода, выключатели 7 установки коэффициетов, сумматор 8, элементы 9 "РАВНОЗНАЧНОСТЬ", N-входовый элемент И 10, двухвходовый элемент И 11, двухвходовый элемент ИЛИ 12, кнопку 13 записи первой магнитной метки ММ, одновибратор 14, усилитель 15, выключатель 16 записи и блок 17 памяти с адресным регистром. Принцип действия устройства основан на том, что ММ при записи на канат 1 формируют в виде одного периода или части периода периодической двоичной последовательности нулей (отсутствие ММ) и единиц (наличие ММ). Считывают одновременно группу из N элементов записанной последовательности, образующих кодовое слово, содержащее информацию о положении ПС в стволе шахты. Полученный код преобразовывают в другой код, удобный для дальнейшего использования. Запись и воспроизведение осуществляются одними и теми же Д 6. При воспроизведении выключатель 16 записи отключается. При этом момент считывания состояний Д 6 синхронизируют с моментом нахождения напротив них информационных зон 3. Для преобразования полученного кода в нужный код используют блок 17

Заказ 143

Тираж 585

В11ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное