Устройство для телеизмерения и телесигнализации тяговых подстанций электрофицированных железных дорог Советский патент 1992 года по МПК G01R21/133 

Изобретение относится к электро- . измерительной технике и может быть использовано при построении систем учета электропотребления дистанции : электроснабжения электрифицированной железной дороги.

В условиях непрерывно растущих нагрузок обеспечение полноты и достоверности контроля и учета электрических ресурсов дает возможность прогнозировать и минимизировать электррпо - - трёбление. Такой контроль невозможен без автоматизации учета электропотребления дистанций электроснабжения.. , ,

Известно устройство для передачи ..., информации в системе телесигнализации, содержащее на контролируемом v пункте датчики телесигнализации, вы- :/ ходы которых подключены к информаци- онным входам первого блока ввода ин формации, распределитель, первая группа выходов которого подключена к уп- равляюида входам первого блока ввода информации, выход которого подключен к первому информационному входу блока кодирования, генератор тактовых импульсов, первый и второй выходы которого подключены к тактовым входам переключателя и блока кодирования, соответственно, первый выход последнего подключен к информационному входу переключателя, первый и второй выходы которого подключены к тактовому входу распределителя и входу передатчика соответственно, выход последнего является входом линии связи, дополнительный блок управления и второй блок ваода информации, выходы второй группы выходов распределителя подключены к тактовым входам блока управления, первый и второй выходы которого подключены к управляю |

ОЭ Ј

сл

со

Ю

щему входу и второму информационному входу блока кодирования, соответственно, второй выход последнего подключен к синхровходу блока управления, выходы вт.орого блока ввода информации подключены к информационным входам блока управления. Устройство содержит соответствующую аппаратуру на диспетчерском пункте. Данное устройство зна чительно расширяет функциональные возможности телемеханики, в том числе позволяет организовать дополнительную передачу данных об электропотреблении тяговой подстанции, однако не позволя--, ет накапливать информацию, поступающую в видеоимпульсов от первичных датчиков преобразователей мощности, в частности не обладает каскадной буферизацией информации, что снижает точность измерения электрической энергии.

Наиболее близким по технической- сущности к изобретению является устройство для измерения электрической мощности, содержащее блок управления, 2 блок телемеханики, коммутатор, последовательно соединенные блок преобразователей мощности в частоту и блок счетчиков интеграторов, блок регистров

2

5

0

об электропотреблении канал телемеханики .

Целью изобретения является повышение информационной гибкости устройства .

Цель достигается за счет работы с разными типами телемеханики, увеличения объема накапливаемой информации по каждому каналу учета, повышения эффективности использования каналов связи телемеханики в том числе передачи информации об электропотреблении в момент отсутствия изменений телесигнализации .

Положительный эффект достигается тем, что блок управления приемом и передачей информации осуществляет передачу информации об-электропотреблении при неизменном состоянии объектов телесигнализации, сохраняя ее на время Т, необходимое для повторной передачи в случае сбоев в канале связи. Если в момент передачи информации об электропотреблении на подстанции произошли переключения объектов, то передача прекращается и возобновляется только после двухкратной выдачи серий телесигнализации. Кроме того, :

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении систем . учета электропотребления дистанции электроснабжения электрифицированной железной дороги. Целью изобретения является повышение информационной ги.б.- кости устройства. Устройство содержит преобразователи мощности в частоту, накопительные счетчики, группу регистров, коммутатор, формирователь сигналов телеизмерений и телесигнализации, регистр, блок управления приемом и. передачей информации и хрони- затор. 4 ил.

памяти и регистр, причем информацион- -JQ емкость регистров позволяет осуществные входы блока регистров памяти соединены с выходами блока счетчиков-интеграторов, а выходы через коммутатор - с установочными входами регистра, вход сброса и выход которого подключены соответственно к управляющему выходу и входу блока телемеханики, причем выходы блока управления подключены к входу разрешения счета и входу сброса блоков счетчиков интеграторов, . входу разрешения записи блока регистров памяти и управляющему входу коммутатора. Данное устройство за счет каскадной буферизации информации повышает точность измерения и снижает тре -5 буемую скорость передачи, данных в ка- . нал телемеханики.

.

Недостатком этого устройства является необходимость постоянного выделе- ния канала телемеханики, так как информация на вышестоящий уровень передается циклически через интервал накопления Ј, а телемеханика типа Лислять передачу об электропотреблении при поступлении запроса с диспетчерского пункта. Например,, несколько раз в сутки можно передавать укрупненную информацию, которая необходима в данный момент на энергодиспетчерских пунктах.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления приемом и передачей информации на фиг. 3-.временные диаграммы выходных и входных сигналов блока управления приемом и передачей информации; на фиг. 4 - формат, информационной серии об электропотреблении на выходе устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) преобразователи 1.1-1,п электрической мощности в частоту, накопительные счетчики 2.1-2,п, группу регистров 3.1-3,п, коммутатор 4, формирователь 5 сигналов телеизмерения и телесигнализации, регистр 6, блок 7 управления

на, применяемая на электрифицирован-55 приемом и передачей информации и хроных железных дорогах хотя обладает возможностью дополнительной передачи информации, но не прзволяет задействовать постоянно для передачи данных

низатор 8. Блок 7 управления приемом и передачей информации содержит два шинных формирователя 9 и 10, три элемента НЕ 11 - 13, элемент И-НЕ 14,

лять передачу об электропотреблении при поступлении запроса с диспетчерского пункта. Например,, несколько раз в сутки можно передавать укрупненную информацию, которая необходима в данный момент на энергодиспетчерских пунктах.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления приемом и передачей информации на фиг. 3-.временные диаграммы выходных и входных сигналов блока управления приемом и передачей информации; на фиг. 4 - формат, информационной серии об электропотреблении на выходе устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) преобразователи 1.1-1,п электрической мощности в частоту, накопительные счетчики 2.1-2,п, группу регистров 3.1-3,п, коммутатор 4, формирователь 5 сигналов телеизмерения и телесигнализации, регистр 6, блок 7 управления

приемом и передачей информации и хронизатор 8. Блок 7 управления приемом и передачей информации содержит два шинных формирователя 9 и 10, три элемента НЕ 11 - 13, элемент И-НЕ 14,

логический переключатель 15 и шесть элементов оптической развязки 16 -21. Хронизатор 8 содержит три элемента 22- 24 задержки и таймер 25. -

Устройство работает следующим образом.

Последовательности импульсов с вы- ходов преобразователей 1.1-1.п поступают на входы накопительных счетчиков JQ 2.1-2.П, где осуществляется фильтра-, ция от помех и их.подсчет на интервале измерения, По сигналу таймера 25 закрываются разрешающие входы накопиА,

ции устройства с телесигнализацией

путем выявления сигнала 1-й, который является началом серии телесигнализации и подсчетом 128 синхроим- , пульсов СИ, непрерывно поступающих от формирователя 5 сигналов ,ТИ и ТС. Коммутатор 4 формирует признак серии с информацией электропотребления код (КП) контролируемого пункта, номер серии, признак повтора. Указанная информация записывается в регистр 6 ; по сигналу коммутатора 4, если пришел сигнал запроса ТУ из формирователя 5

тельных счетчиков 2.1-2.П на время с , $ сигналов ТИ и ТС или аналогичный,сигнал из таймера 25. Коммутатор 4 выдаг ет запрет на работу телесигнализации формирователя 5 сигналов ТН и ТС и через регистр 6 производит последовательную .выдачу информации об электропотреблении через данный формирователь 5 сигналов ТИ и ТС. Структура передаваемых данных в одной серии представлена на фиг.4. В одной серии передается два байта кода подстанции K1tK7, шесть двухбайтных слов информации по каждому каналу учета ДО + + Д15, один байт, содержащий шесть старших разрядов этой информации ST- S6. Если во время передачи информации на диспетчерский пункт происходит переключение контролируюгщх объектов, что отражается -сигналами фс, посту-. лающими от формирователя 5 сигналов ТИ и ТС в БУШИ.7, то коммутатор 4 приостанавливает вцдачу информации электропотребления, две серии телесигнализации с информацией о происшедшем переключении объектов на тягоравное длительности импульса таймера 25. На это время накопительные счетчики 2.1-2 .п фиксируют свое состояние. Таким образом, эту информацию на принятом интервале о, можно пере- 20 писать в регистры 3.1-3.п. Для осуществления записи на тактовые входы регистров .3.1-3.п поступает сигнал с выхода таймера 25, задержанный в элементе 23 задержки на время с-, . Это - 25 время необходимо для завершения переходных процессов в накопительных счетчиках 2.1-2.п.

После завершения процесса записи - . накопленной информации в регистрах 30 3.1-З.п накопительные счетчики 2.1- 2.п должны быть сброшены в исходное положение для накопления новой порции информации на следующем цикле работы устройства. Сброс накопительных счет- 5 чиков 2.1-2.П осуществляется импульса- ми таймера 25, задержанными в элементе 24 задержки на время Ј2

Информация об электрической мощности, поступающая из накопительных счет-ад подстанции, а затем возобновляет чиков 2.1-2.П, накапливается в ячейках передачу. регистров 3.1-3.п. Эти ячейки опрашиваются коммутатором 4 по сигналу телеуправления ТУ, поступающему из формирователя 5.сигналов ТИ и ТС через д5 блок 7 управления приемом и передачей информации при спорадическом способе передачи или по сигналу таймера 25 . при циклическом способе передачи инБпок 7 управления приемом и передачей информации работает следующим образом.

От формирователя сигналов ТИ и ТС на информационные входы блока 7 поступают сигналы: СИ - строб-импульсы, соответствующие наличию импульсов и пауз в серии телесигнализации, 1-й формации на диспетчерский пункт. Bvno-rQ строб-импульс, соответствующий первому импульсу серии телесигнализации; фс - импульсы, представляющие последовательность сигналов, несущих информацию о состоянии контролируемых объектов; ТУ - сигнал на выдачу накопленной информации; ВУ - сигнал от таймера 25 (см. фиг. 3).

Управляющая -информация, характеризующая контролируемые объекты, сигследнем случае сигнала таймера 25 через элемент задержки 22 на время с. тактирует коммутатор 4, при этом по:, следний подает сигнал запрета на запрещающий вход формирователя 5 сигна-. лов ТИ и ТС.

Одновременно в опросом регистров 3-. 1-3.п коммутатор 4, используя БУГОШ 7, осуществляет контроль синхрониза-.

55

. 2-

17164536

ции устройства с телесигнализацией

путем выявления сигнала 1-й, который является началом серии телесигнализации и подсчетом 128 синхроим- , пульсов СИ, непрерывно поступающих от формирователя 5 сигналов ,ТИ и ТС. Коммутатор 4 формирует признак серии с информацией электропотребления код (КП) контролируемого пункта, номер серии, признак повтора. Указанная информация записывается в регистр 6 ; по сигналу коммутатора 4, если пришел сигнал запроса ТУ из формирователя 5

подстанции, а затем возобновляет передачу.

Бпок 7 управления приемом и передачей информации работает следующим образом.

От формирователя сигналов ТИ и ТС на информационные входы блока 7 поступают сигналы: СИ - строб-импульсы, соответствующие наличию импульсов и пауз в серии телесигнализации, 1-й налы фс хранятся в логическом переключателе 15. Каждый байт соответствует одному элементу телесерии и выражает информацию о состоянии 128 контролируемых объектов. Ячейка несовпадения импульсов фс в логическом переключателе 15 указывает на переключение объектов, при этом в логическом переключателе 15 запоминаются но- вые значения байтов элементов телесерий . В конце серии телесигнализации передается сверхдлинный фазирующий импульс, по которому логический переключатель 15 осуществляет конт- роль синхр.онизации путем выявления сигнала 1-й и подсчета 128 синхроимпульсов СИ.

Передача информации об электропо- треблении осуществляется в периоды неизменного состояния контролируемых объектов пря появлении на информационном входе блока 7 сигнала ТУ. В этом периоде информация от регист- ров 3.1-З.п и информация признака серии с электропотреблением; код контролируемого пункта, номер серии, признак повтора поступает через блок 7 Б регистр 6. В этот период комму- татор 4 выдает запрет на работу телесигнализации формирователя 5 сигналов ТИ и ТС и информация об электропотреблении кодируется последним в сериях телесигнализации в виде коротких и длинных импульсов.

I

Сигналы МДО-ИЦ7 являются информационными сигналами и соответствуют восьмиразрядному коду накопленной

информации данного счетчика. Сигналы МДО-МД7 могут посылаться как блоку 7, так и к коммутатору 4. Для синхронизации работы коммутатора 4 и блока 7 используются сигналы 1/OU, 1/OR,

1IAO-1IA1. Низкий сигнал RESET устанав- ливает БУПГО1 7 в исходное состояние. Временные диаграммы представлены на фиг. 3.

Возможность накопления информации на интервале до 48 ч с последующей передачей на вышестоящий иерархический уровень не только циклическим, но и спорадическим способом, осуществ- ленная в данном устройстве в сочета- нии с каскадной буферизацией .информации, позволяет при высокой точности измерений повысить эффективность рабо ты каналов телемеханики.

Формула изобр-ете- ния.

Устройство для телеизмерения и телесигнализации тяговых подстанций электрифицированных железных дорог, содержащее преобразователи электри-. ческой мощности в частоту, каждый вход которого является входом измерения устройства, выход каждого преобразователя электрической мощности в частоту подключен к счетному входу соответствующего накопительного счетчика, выход которого подключен к информационному входу соответствующего регистра группы, выходы которого подключены к входам соответствующей группы информационных входов коммутатора, выходы первой группы которого подключены к информационным входам регистра, выходы которого подключены к первому информационному входу формирователя сигналов телеизмерения и телесигнализации, первый выход и второй информационный вход которого являются входом и выходом устройства соответственно, хронизатор, первый выход которого подключен к тактовому входу коммутатора, второй выход хрони затора подключен к тактовым входам каждого регистра группы, третий и четвертый выходы хронизатора подключены к-тактовому входу и входу разрешения каждого накопительного счетчика соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения информа- ционной гибкости, в него введены блок управления приемом и передачей, содержащий логический переключатель, три элемента НЕ, элемент И-НЕ, два шинных формирователя и элементы оптической развязки, второй, третий, четвертый .и пятый выходы формирователя сигналов телеизмерений и телесигнализации через соответствующие первый, второй, третий и четвертый элементы оптическо развязки подключены к соответствующим первому, второму, третьему и четвертому информацирнным входам логического переключателя блока управления приемом и передачей, второй информа-: ционный вход которого через первый элемент НЕ подключен к первому входу элемента И-НЕ, первый и второй выходы логического переключателя подключены к второму входу элемента И-НЕ и к входу второго элемента НЕ, выходы последних через соответствующие пятый и шестой элементы оптической развязки

подключены к управляющему входу регистра и к запрещающему входу коммутатора соответственно в блоке управления приемом и передачей, информацией-, с ные входы-выходы первого и второго щинных формирователей подключены к соответствующим информационным входам- выходам логического переключателя, информационные входы и выходы перво- 10 го и второго шинных формирователей объединены и подключены к информационным входам-выходам коммутатора пятый выход хронизатора подключен к входу - разрешения первого, второго шинных t5 формирователей и логического переключателя блокауправления приемом и передачей, первый выход второй группы коммутатора в блоке4 управления приемУэм.

и передачей через третий элемент НЕ подключен к входу Установка в начальное состояние логического переключателя, второй и третий выходы второй группы коммутатора подключены в блоке управления приемом и передачей к первому и второму управляющим входам логического переключателя соответственно, четвертый выход второй группы коммутатора подключён в блоке управления приемом и передачей к входу, Запись логического переключателя, пятый выход второй группы коммутатора подключен в блоке управления приемом и передачей к входу стробирования первого и второго шинных формирователей и к входу Чтение логического переключателя .

ФЦ2.1

о о р.о

jtfaiKtu

®иг.2

.SM JK

электроизмерительной информации

Фиг.4