Устройство для управления навигационными огнями Советский патент 1991 года по МПК G05B19/00 

Изобретение относится к эксплуатации водного транспорта, преимущественно к обеспечению судовых условий комплексом путевых работ, в частности к элементу этого комплекса - обслуживанию знаков навигационного ограждения.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства путем повышения его коэффициента готовности.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2-4 - варианты технической реализации программного реле времени; на фиг.5 - режимы горения навигационных огней (а - аварийный режим, б - частотно-проблесковый (ЧП) режим, в - группочастотно-проблесковый (ф) режим, г - двухпроблесковый (2П) режим, д - проблесковый (П) режим).

Устройство содержит фотодетектор 1, времязадающий генератор 2, переключатель 3, источник 4 питания,стабилизатор 5

напряжения, лампу 6 накаливания, датчик 7 напряжения, блок 8 сравнения, триггер 9, элемент И 10, программное реле 11 времени и элемент 12 выборки импульсов.

Последний может выполнять функции Запрет или логическое сложение.

Реле 11 содержит счетчик 13, дешифратор 14, одновибратор 15 и элемент ИЛИ 16 (см.фиг.2).

Реле 11 (см.фиг.З) отличается от схемы реле 11. изображенного на фиг.2, наличием элемента 17 задержки Реле 11 (см.фиг.4) содержит элемент 18 задержки, генератор 19 импульсов, счетчик 20, дешифратор 21 и элементы ИЛИ 22 и 23.

На фиг.5 приняты обозначения: TI - время работы; Т2 - время затемнения; т - длительность импульсов; г- интервал времени между импульсами.

Устройство решает задачу дистанционного визуального контроля технического соо сл

чО

о

00 W

стояния источников питания знаков навигационного ограждения, в частности фотоавтоматов. Сущность изобретения заключается в том, что при снижении уровня напряжения источника питания ниже определенной величины, устройстЁо переводится из рабочего режима (ЧП, ГП, 2П, П) в аварийный модифицированный ГП- режим. Работа устройства в модифицированном ГП-режиме (аварийном режиме) свидетельствует о необходимости проведения профилактических работ. Своевременное проведение профилактических работ повышает один из показателей функциональной надежности устройства коэффициент готовности

К2 to /(to + tb),

где to - время безотказной работы;

tb - время обслуживания (ty to).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии подают сигнал на вход установки в ноль, по которому триггер 9 устанавливается в нулевое состояние, и сигнал с единичного выхода триггера 9 равен логическому нулю. Соответственно и сигнал на первом входе элемента И 10 также равен логическому нулю. Затем включают в работу времязадающий генератор 2, который начинает вырабатывать импульсы согласно выбранному переключателем 3 режиму работы.

Предположим, что необходимо контролировать устройство, работающее в ЧП-ре- жиме или в ГП-режиме. При этом согласно ГОСТ 13311-74 в ГП-режиме в каждой группе имеется 4-5 импульсов.

При контроле устройств, работающих в ЧП- и ГП-режимах,в качестве реле 11 используется схема, изображенная на фиг.2, а элемент 12 выборки импульсов выполняет функцию запрета и выполнен в виде реле, к управляющему входу его подключен выход реле 11,

В исходном состоянии в реле 11 времени подают сигнал на вход установки в ноль (см.фиг.2), который через элемент ИЛИ 16 устанавливает счетчик 13 в нулевое состояние. При этом выходные сигналы счетчика 13 равны нулю. Соответственно равны нулю выходные сигналы дешифратора 14 и одно- вибратора 15. Следовательно, сигнал на управляющем входе элемента 12 выборки импульсов Запрет также равен нулю.

Выходное напряжение источника 4 питания подводится через датчик 7 напряжения к первому входу стабилизатора 5 напряжения. Выходные сигналы генератора 2 при срабатывании фотодетектора 1 через переключатель 3 подаются на второй

вход элемента И 10 и на информационный вход элемента 12. Так как на управляющем входе элемента 12 сигнал с выхода реле 11 времени равен нулю, то выходные импульсные сигналы генератора 2 (см.фиг.56, в) поступают на второй вход стабилизатора 5 напряжения, выходные импульсные сигналы которого поступают на вход лампы 6 накаливания, которая при этом мигает в

0 соответствии с моментами поступления импульсов, т.е. так же, как подаются импульсы с выхода генератора 2.

Предположим, что напряжение источника 4 питания уменьшается до предельно

5 минимальной величины V3. Величина V3 может выбираться из соображений обеспечения режима работы устройства, например, в течение суток. Тогда с второго выхода датчика 7 напряжения подается сигнал на вход

0 блока 8 сравнения, который при этом срабатывает и подает сигнал логической единицы на счетный вход триггера 9. Триггер 9 переводится в единичное состояние, сигнал на его единичном выходе становится равным

5 логической единице. Данный сигнал подается на первый вход элемента И 10, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 2. Сигналы с выхода генератора 2 поступаютаналогичноописанному на лам0 пу 6 накаливания и на счетный вход счетчика

13реле 11 (см.фиг.2). Счетчик 13 при этом считает число импульсов с выхода генератора 2. После поступления третьего импульса с выхода генератора 2 в течение времени

5 TI (см.фиг.56, в) на выходе дешифратора

14появляется единичный сигнал, который подается на вход одновибратора 15. Одно- вибратор 15 вырабатывает сигнал длительностью Т2 (см.фиг.56, в), который подается

0 на управляющий вход элемента 12. При этом в течение времени Тг выходной сигнал элемента 12 равен нулю. Соответственно лампа 6 накаливания в этот интервал времени не мигает.

5Таким образом, лампа 6 работает в ГПрежиме с числом импульсов в, группе, равным трем (см.фиг.5а)

Предположим, что необходимо контролировать устройство, работающее в 2П-ре0 жиме. При работе в 2П-режиме в каждой группе имеется два импульса. В данном случае реле 11 имеет техническую реализацию, изображенную на фиг.З. Элемент 12 выполняет функцию логического сложения и еы5 полней в виде элемента ИЛИ, к соответствующим входам которого подключены выходы переключателя 3 и реле 11.

В исходном состоянии триггер 9 установлен в нулевое состояние, счетчик 13 (см.фиг.З) сигналом по входу установки в

ноль через элемент ИЛИ 16 установлен также в нулевое состояние. Аналогично описанному выше лампа 6 накаливания работает в импульсном режиме в соответствии с частотой поступления импульсов с выхода генератора 2. При уменьшении напряжения источника 4 питания ниже допустимого на выходе блока 8 сравнения появляется сигнал, который устанавливает триггер 9 в единичное состояние. Сигнал логической единицы с единичного выхода триггера 9 подается на первый вход элемента И 10, на второй выход которого подаются через переключатель 3 импульсы с выхода генератора 2,

В момент совпадения сигналов с выходов переключателя 3 и триггера 9 появляются сигналы на выходе элемента И 10, которые поступают на счетный вход счетчика 13 (фиг.З), который считает их. В момент времени, когда содержимое счетчика 13 равно двум, появляется сигнал на выходе дешифратора 14, который через элемент 17 подается на вход одновибратора 15. Время задержки элемента 17 выбирается равным интервалу времени г(см.фиг.5г) между импульсами в 2П-режиме работы генератора 2. Через время т на выходе одновибратора 15 появляется сигнал, длительность которого выбирается равной времени г, где г -длительность выходного импульса генератора 2 (см.фиг.5г). Выходной сигнал одновибратора подается на соответствующий вход элемента 12 и через элемент ИЛИ 1В на вход установки нуля счетчика 13. При этом лампа 6 работает в модицифированном ГП-режи- ме с числом импульсов в группе, равным трем.

Предположим, что необходимо контролировать устройство, работающее в П-ре- жиме (см.фиг.бд). В данном случае реле 11 имеет схему, изображенную на фиг.4, а элемент 12 выборки импульсов выполнен в виде элемента ИЛИ, на входы которого подключены выходы реле 11 и переключателя 3. В исходном состоянии триггер 9 установлен в нулевое состояние, содержимое счетчика 13 (см.фиг.4) сигналом по входу установки в нуль через элемент ИЛИ 23 устанавливается равным нулю.

При нормальном режиме устройство работает аналогично описанному выше в 2П- режиме.

Если напряжение источника 4 питания ниже допустимого, то появляется сигнал с выхода порогового блока 8, который устанавливает триггер 9 в единичное состояние. Сигнал единичного выхода триггера 9 подается на первый вход элемента И 10, на второй вход которого через переключатель 3 подается импульсный сигнал с выхода генератора 2. При этом появляется сигнал на выходе элемента И 10, который подается на 5 вход реле 11 времени. В программируемом реле 11 (см.фиг.4) данный сигнал подается на вход элемента 18 задержки. Через время Ги на выходе элемента 18 появляется сигнал, который подается на пусковой вход генера- 10 тора 19 импульсов, который вырабатывает импульсы с периодом tu r+ ги, которые подаются на счетный вход счетчика 20, который считает их. При записи в счетчик 20 первого импульса на первом выходе дешиф- 15 ратора 21 появляется сигнал, который подается через элемент ИЛИ 22 на реле 11 времени. При записи в счетчик 20 второго импульса появляется сигнал на втором выходе дешифратора 21, который через эле0 мент ИЛИ 22 подается на выход реле 11 времени, на столовый вход генератора 19 и через элемент ИЛИ 23 на вход установки нуля счетчика 20. При этом содержимое счетчика 13 устанавливается равным нулю,

5 выходной сигнал генератора 19 импульсов равен нулю.

В следующем цикле работы после прихода импульса с выхода генератора 2 работа устройства протекает аналогично.

0Таким образом, при снижении напряжения питания ниже допустимого устройство из П-режима переводится в ГП-режим работы с числом импульсов в каждой группе, равным трем.

5 В результате применения предлагаемого устройства повышается безопасность плавания за счет увеличения функциональной надежности устройств путем повышения их коэффициента готовности и

0 уменьшаются эксплуатационные затраты путем перехода от регламентного обслуживания устройств к обслуживанию по техническому состоянию. Используемый в предлагаемом устройстве метод контроля

5 не требует выделения диапазона радиочастот, т.е. не ухудшает электромагнитную совместимость при работе судов, а также не требует немедленного гашения и прекращения работы фотоавтоматов.

0Выбором величины минимально необходимого напряжения источника питания можно обеспечить работу устройства в модифицированном ГП-режиме в течение определенного, заранее заданного времени,

5 например в течение темного времени суток, продолжительность которого изменяется, а также снижаются затраты на производство путем унификации устройств, работающих в различных режимах.

Формула изобретения 1. Устройство для управления навигационными огнями, содержащее источник питания, переключатель, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно времязадающего генератора и фотодетектора, стабилизатор напряжения, с выходом которого соединена лампа накаливания, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него дополнительно введены датчик напряжения, блок сравнения, триггер, элемент И, элемент выборки импульсов, программное реле времени, при этом вход датчика напряжения соединен с выходом источника питания, первый выход датчика напряжения соединен с первым входом стабилизатора напряжения, а его второй выход - с входом блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом триггера, установочный вход которого соедине н с входом установки в ноль устройства, единичный выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом программного реле времени, выход которого соединен с управляющим входом элемента выборки импульсов, информационный вход которого и второй вход элемента И подключены к выходу переключателя, выход элемента выборки импульсов соединен с вторым входом стабилизатора напряжения,

2,Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что элемент выборки импульсов выполнен в виде реле, выводы размыкающего контакта которого являются информационным входом и выходом элемента выборки импульсов, один вывод обмотки реле соединен с общей шиной, а другой является управляющим входом элемента выборки импульсов.

3.Устройство по пп.1 и 2, отл ича юще- е с я тем, что программное реле времени содержит счетчик, дешифратор, одновибра- тор и элемент ИЛИ, причем информационные выходы счетчика соединены с

соответствующими входами дешифратора, выход которого соединен с входом одновиб- ратора, выход которого соединен с выходом программного реле времени и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной установки в ноль программного реле времени, а выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль счетчика, вход которого является входом

программного реле времени.

4.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью контроля двухпробле- скового режима работы элемент выборки импульсов выполнен в виде элемента ИЛИ,

входы которого являются входами элемента выборки импульсов, а выход является его выходом.

5.Устройство по пп.1 и 3, о г л и ч а ю ще- е с я тем, что в программное реле времени

дополнительно введен элемент задержкии, включенный между дешифратором и одно- вибратором.

6.Устройство по пп.1 и4,отличающе- е с я тем, что, с целью контроля проблескового режима работы, программное реле времени содержит первый и второй элементы ИЛИ, элемент задержки, генератор импульсов, счетчик и дешифратор, причем первый и второй выходы дешифратора соединены с

первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, второй в,ыход дешифратора соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и стоповым входом генератора импульсов, второй вход первого элемента ИЛИ является установочным входом программного реле времени, а его выход - установочным входом счетчика, информационные входы счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора, счетный вход счет0 чика соединен с выходом генератора импульсов, пусковой вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого является входом программного реле времени, выходом программного реле времени

5 является выход первого элемента ИЛИ.

Фиг.1

Изобретение относится к эксплуатации водного транспорта, а именно к знакам навигационной обстановки. Цель изобретения - повышение функциональной надежности. Это достигается увеличением коэффициента готовности устройства. Коэффициент готовности повышается за счет снижения времени на поиск дефектов блоков питания устройства. Сущность изобретения заключается в том, что при снижении напряжения источника питания ниже допустимого устройство переводится в модифицированный группочастотно-проблесковый режим работы, что дистанционно позволяет определить наличие дефекта. Для решения указанной задачи в устройство введены пороговый блок, датчик напряжения, триггер, элемент И, логический элемент, программируемое реле времени. 5 з п. ф-лы, 5 ил.

-

Фиг. 2

Фаг.З