Устройство для контроля и учета работы землеройного оборудования Советский патент 1976 года по МПК G07C5/10 

1

Устройство относится к области автоматического контроля и учета работы рассредоточенного на больших территориях подвижного землеройного и землеройно-транспортного оборудования (экскаваторов, скреперов, бульдозеров и т. д.) преимущественно с приводными двигателями внутреннего сгорания, производящего земляные работы при нулевом цикле промышленно-гражданского строительства и на открытых горных разработках, и предназначено, в частности, для представления диспетчерской службе сведений о том, работает или простаивает это оборудование, о степени его использования во времени (интенсивности загрузки), о времени работы оборудования под нагрузкой и времени холостого хода.

Известны устройства для контроля и учета работы каждого в отдельности рода землеройного и землеройно-транспортного оборудования (экскаваторов, скреперов, бульдозеров и т. д.), осуществляющие контроль и учет их работы по каждому в отдельности показателю, характеризующему работу оборудования, содержащие установленные на контролируемом оборудовании последовательно соединенные входной блок, блоки обработки и передачи информации, а на диспетчерском пункте - блок приема информации, подключенный к блоку анализа, состоящему из сумматоров и интегратора.

Недостатком этих устройств является необходимость непрерывной передачи высокочастотных .модулированных сигналов через радиоканал, что крайне нежелательно, так как непрерывиое излучение в эфир таких сИГналов служит источником помех для ряда других объектов. К тому же при большом количестве контролируемых объектов требуется значительное уплотнение канала связи (или применение нескольких каналов). Это дополнительно усложняет иртгслю-передающую аппаратуру и в целом понижает надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение точьюсти и надежности работы устройств;.

Это достигается тем, что в блок анализа введены генератор импульсов, элемент задерл ки, счетчик текущего вре.мени, элементы И и триггер, соединенный с сигнализаторами. Генератор импульсов подключен к одному из входов счетчика текущего времени, другой вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выходы через элементы И- с соответствующими сумматорами. Блок приема информации связан с входом элемента задержки, с входами элементов И, с интегратором и с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к соответствующему выходу счетчика текущего времени.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит установленные на контролируемом оборудовании входной блок 1, блок 2 обработки информации и блок 3 передачи информации по радиоканалу, а на диспетчерском пункте - блок 4 приема и блок 5 анализа принятой информации.

Отбор информации основан на определении текущего интегрального значения интенсивности использования (работы) оборудования во времени, определяемого по текущему значению мощности нриводного двигателя.

В качестве параметра, характеризующего загрузку двигателя, выбрана температура выхлопных газов двигателя, измеряемая термонарами, которые входят в блок 1.

Выход входного блока 1 соединен с входом блока 2 обработки информации. В блок 2 входят усилитель 6, прецизионный нреобразователь 7 напряжения в частоту следования импульсов и счетчик 8 этих импульсов, связанные между собой последовательно.

Усилитель 6, предназначенный для усиления термо-э.д.с., построен по схеме модулядня - усиление - демодуляция. Преобразователь 7 представляет собой управляемый мультивибратор на транзисторах с раздельными функциональными элементами, счетчик 8- двоичный счетчик импульсов, емкость которого выбрана исходя из условия работы преобразователя 7 напряжения в частоту следования импульсов при максимальной загрузке оборудования и обеспечения требования минимально возможной загрузки канала связи (радиоканала), т. е. из условия сокращения количества выходов в эфир до минимума.

Выход блока 2 обработки (выход счетчика 8) соединен с блоком 3 передачи информации, предусмотренным для передачи кодированного сигнала о переполнении счетчика 8.

Блок 3 через радиоканал связан с блоком 4 приема информации, предназначенным для выдачи импульсов при приеме кодированного сигнала о переполнении счетчика 8. Выход блока 4 соединен с входом блока 5 анализа принятой информации.

Блок 5 анализа включает счетчик 9 текущего времени, генератор 10 импульсов стабильной частоты, два элемента И И и 12, связанные своими выходами соответственно с входами сумматора 13 времени холостого хода и сумматора 14 времени работы под нагрузкой, интегратор 15, представляющий собой двоичный счетчик, элемент 16 задержки и триггер 17, единичный выход которого связан с сигнализатором 18 «Работа, а нулевой выход триггера подключен к сигнализатору 19 «Простой.

Счетчик 9 текущего времени - это двоичный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора 10 импульсов стабильной частоты, т. е. по существу это счетчик времени, прощедшего с момента включения питания до момента приема первой кодированной посылки сигнала о переполнении счетчика 8, или с момента приема первой кодированной посылки сигнала о переполнении счетчика 8 до момента приема второй посылки и т. д. Он предназначен для определения интервалов времени между посылками кодированных сигналов, передаваемых с контролируемого оборудования. Емкость счетчика 9 текущего времени выбирается исходя из времени, необходимого для полного заполнения счетчика 8 при холостом ходе контролируемой единицы оборудования.

Элементы И 11 и 12 предназначены для переноса в момент приема кодированной посылки накопленного времени со счетчика текущего времени длительности периода соответственно в сумматор 13 времени холостого хода и в сумматор 14 времени работы под нагрузкой.

Количество элементов И 11 соответствует числу разрядов счетчика текущего времени при холостом ходе контролируемой единицы оборудования, а количество элементов И 12- при работе ее под нагрузкой. Один из входов каждого элемента И подключен к единичному выходу соответствующего ему разряда счетчика 9 текущего времени, вторые БХОДЫ элементов И 11 и 12 - к соответствующим выходам счетчика 9 текущего времени, разграничивающего время работы под нагрузкой (единичный выход) и время холостого хода (нулевой выход).

Третьи входы элементов И связаны с выходом блока 4 приема информации, к которому подсоединены: через элементы 16 задержки нулевой вход счетчика 9 текущего времени и непосредственно - интегратор 15 и единичный вход триггера 17 индикации рабочего состояния оборудования. Нулевой вход триггера 17 подключен к единичному выходу триггера старшего разряда счетчика текущего времени.

При работе контролируемой единицы оборудования в зависимости от степени нагрузки на двигатель меняется температура выхлопных газов, измеряемая термопарами блока 1. Чем интенсивнее работа оборудования, тем выше температура выхлопных газов двигателя и большее напряжение подается на вход преобразователя 7 с выхода усилителя 6.

Преобразователь 7 вырабатывает прямоугольные импульсы, подсчитываемые счетчиком 8. Частота следования этих импульсов прямо пропорциональна величине напряжения, поступающего на вход преобразователя, поэтому при работе контролируемой единицы оборудования под нагрузкой счетчик 8 заполняется быстрее, чем при холостом ходе. При переполнении счетчика 8 включается блок 3, который передает по радиоканалу кодированную посылку.

- Эта посылка принимается блоком 4, дешифрируется в нем и в виде импульса поступает на вход блока 5, в котором из одного, обобщенного показателя (интегральное значение температуры выхлопных газов двигателя) выделяется в ряд других показателей, необходимых диспетчеру для оперативного управления, а именно: работает или простаивает данная единица оборудования, интегральное значение интенсивности ее загрузки, время работы под нагрузкой и время холостого хода.

Происходит это следующим образом.

При подаче электрической энергии (в начале смены) проводится установка «О интегратора 15, сумматоров 13 и 14, счетчика 9 текущего времени и триггера 17, включающего сигнализатор 19 красного цвета «Простой. Запускается генератор 10 импульсов стабильной частоты, генерирующий импульсы через равные промежутки времени (например, через 1 сек, 1 мин или т. д.), которые подсчитываются счетчиком 9 длительности периода до момента приема кодированной посылки блоком 4 и выдачи управляющего импульса на вход блока 5, который поступает на счетный вход интегратора 15 интенсивности загрузки, соответствующие входы элементов И 11 и 12 и элемент 16 задержки. При этом включается сигнализатор 18 зеленого цвета «Работа, указывающий, что контролируемая единица оборудования работает.

По количеству импульсов, поступивших на счетный вход счетчики, судят об интенсивности загрузки оборудования. Чем больще импульсов в течение часа проходит на счетный вход интегратора 15, тем интенсивнее работа оборудования.

При появлении управляющего импульса на входах элементов И 1 и 12 выдается разрещение на перенос информации о времени работы со счетчика 9 длительности периода в один из сумматоров 13 или 14.

Адрес переноса информации о прощедщем времени в момент приема кодированной посылки определяется состоянием счетчика 9, разграничивающего время работы под нагрузкой и время холостого хода.

После каждого переноса информации о времени работы счетчик 9 устанавливается в исходное нулевое положение импульсом, поступающим с выхода элемента задержки, и снова накапливает время до момента приема сле, хающей посылки и т. д.

Каждый раз при переносе информации о времени работы в сумматорах 13 или 14 происходит суммирование ранее перенесенной информации с информацией, переносимой в данг;ый момент.

При простое оборудования передача кодированной посылки не осуществляется, и с выхода блока 4 приема управляющий импульс не поступает. В результате интегратор переполняется, выдает импульс на нулевой вход триггера 17 и снова устанавливается в исходное положение. При этом загорается сигнальная лампа сигнализатора 19 «Простой, которая находится в таком полон ении до момента приема очередной кодированной посылки. В момент приема очередной кодированной посылки работа устройства повторяется.

Формула изобретения

Устройство для контроля и учета работы землеройного оборудования, содерл ащее установленные на контролируемом землеройном оборудовании последовательно соединенные входной блок, блоки обработки и передачи информации, а на диспетчерском пункте установлены блок приема информации, иодключенный к блоку анализа, состоящему из сумматоров п интегратора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности работы устройства, в блок анализа введены генератор импульсог-, элемент задержки, счетчик текущего времени, элементы И и триггер, соединенный с сигнализаторами, причем генератор импульсов подключен к одному из входов счетчика текущего времени, другой вход которого соединен с выходом

элемента задержки, выходы через элементы И подключены к соответствующим сумматорам, блок приема информации соединен с входом элемента задержки, с входами элементов И, с интегратором и с одним из входов триггера,

другой вход которого иодключен к соответствующему выходу счетчика текущего времени.