Система сбора информации для рассредоточенных объектов Советский патент 1976 года по МПК G08C19/12 

Изобретение относится к области передачи кодовой информации с помощью высокочастотных радиовоЛН и может быть использовано для сбора информации с рассредоточенных стационарных и подвижных объектов при добыче полезных ископаемых открытым способом в условиях резко пересеченной местности нагорных карьеров.

Известны частотные системы сбора информации, содержащие диспетчерские пункты с приемниками и передатчиками, на контролируемых пунктах блоки приема синхраимпульса, передатчики и приемники.

Однако при использавапии известных устройств для решения задач сбора информации, контроля и управления технологическими процессами открытых горных работ подобные устройства сложены, так как возникает необходимость получения одной и той же информации на несколько диспетчерских пунктах одновременно.

Известны устройства частотного телеуправления, в которых для формирования различных частотных сигналов используется статический умножитель чаСтоты.

Однако указанные устройства не могут быть применены в данных системах сбора информации, так как они не предназначены для работы на радиочастотах.

Каждый диспетчерский пункт аналогичных

систем сбора информации содержит блок синхронизации, выполненный на дещифраторе, счетчиках, триггере, приемнике и ключевом элементе.

Однако использование только данного устройства не может обеспечить надежный прием в условиях резко -пересеченной местности. Известна система сбора информации для рассредоточенных объектов, содержащая передатчик синхроимпульса, выполненный на генераторе, и на каждом днспетчерском пункте блок синхронизации, выход которого соединен с первым входом блока селекции, выход блока селекции подключен к входу

блока фиксации информации, выходы приемников диспетчерских пунктов объединены и соединены с вторыми входами блока селекции, на каждом контролируемом пункте выход блока синхронизации подключен к первому входу смесителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока кодирования, выход смесителя сигналов подключен к входу передатчика. Однако в условиях резко пересеченной

местности нагорных карьеров не всегда удается расположить передатчик синхроимпульса таким образом, чтобы обеспечить надежный прием синхроилшульса всеми контролируемыми пунктами (КП), например КП,

установленных на экскаваторах и локомотивах, работающих в удаленных заездах, за естественными и искусственными образованиями, исключающими прямую видимость между передатчиками синхрои мпульса и соответствующими приемниками синхрои:Мпульса (СИ). Кроме того, в связи с большой динамичностью горных работ картина распространения СИ в усло1виях нагорных карьеров относительно быстро .меняется (квартал, полугодие), поэтому выбор места расположения передатчика СИ, сооружение для него специальной мачты, периодическое определение нового места расположения передатчика СИ и соответствующее проведение монтажных работ ПО переносу аппаратуры представляет собой определенные трудности и неудобства.

С целью повышения эффективности работы системы в передатчкк синхроимпульса введены делители частоты, формирователи сигналов и блоки передачи сигналов, причем выход генератора через делитель частоты подключен к входу формирователя сигналов, выход которого подключен к входам цепочек из последовательно соединенных делителя частоты, формирователя импульсов и блока передачи сигналов.

На фиг. 1 приве;дена функциональная схема системы сбора информации; на фиг. 2 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 3 - функциональная схема передатчика синхроимпульса (СИ); на фиг. 4 - схема распространения по прямой видимости синхроимпульса между диспетчерскими пунктами (ДП), передатчиками синхроимпульса 1И приемниками синхроимпульса.

Система содержит диспетчерскиепункты 1 (ДП), командные пункты 2(КП), передатчик 3 СИ, приемники 4 диспетчерских пунктов 1 (фиг. 1).

Каждый ДП содержит блок 5 синхронизации, соединенный с.приемной антенной, блок 6 фиксации информации, блок 7 селекции, соединенный с блоком 5 синхронизации и блоком 6 фиксации информации. Соответствующий вход блока 7 селекции подключен к выходам приемников 4- информации.

Каждый командный лункт содержит блок 8 синхронизации, передатчик 9 информации, блок 10 кодирования информации, смеситель 11, входы которого соединены с выходами блока 8 синхронизации и блока 10 кодирования, а выход соединен с передатчиком 9 информации, соединенным с передающей антенной (фиг. 1).

Передатчик 3 СИ выполнен в виде нескольких самостоятельных конструктивных блоков 12 формирования синхроимпульса, связанных с передающими антеннами, и блока 13 формирования импульса запуска системы..

Бло1ки 5 и 8 синхронизации выполнены аналогично и каждый из них содержит опорный генератор 14, связанный через ключ 15 со счетчиком 16 фазовой коррекции, триггер 17, подключенный выходом к соответствующему

входу ключа 15, а входы связаны с выходами счетчика 18 накопления ошибки и приемника 19 синхроимпульса, счетчик 20, соответствующие выходы которого подключены к дешифратору 21 и к входу счетчика 18 накопления ошибки, другой выход приемника 19 СИ связан с шинами приведения счетчиков 16, 18 и 20 в исходное состояние (фиг. 2).

Передатчик СИ содержит (фиг. 3) блок 13 формирования импульса запуска системы и блоки 12 формирования СИ. Блок 13 формирования импульса запуска системы состоит из генератора 22 импульсов, формирователя 23 сигналов и делителя 24 частоты, например триггерного, связанного с генератором 22 и формирователем сигналов. Блоки 12 формирования CPI выполнены аналогично и каждый из них содержит соединенные последовательно делитель 25 частоты, например триггерный, формирователь 26 сигналов и блок 27 передачи сигналов, связанный с передающей антенной.

Система работает следующим образом.

Передатчик 3 СИ на выходах блоков 12 формирования СИ последовательно с периодом Т вырабатывает СИ и посылает их в канал связи. СИ воспринимаются блоками 5 и 8 синхронизации соответст1вующих ДП и КП, в результате чего поочередно начинают подключаться к каналу связи соответствующие КП и передаваться на ДП информация, формируемая блоком 10 кодирования, смесителем 11 сигналов и передатчиком 9 информации.

Приемники 4 информации ДП принимают эту информацию и посредством блоков 7 селекции, управляемых блоками 5 синхронизации, выделяют поступающую информацию, которая фшсоируется в блоках 6 фиксации информации.

Блок 5 (8) синхронизации работает следующим образом.

При поступлении СИ на выход приемника

19на его выходах вырабатываются соответствующие импульсы. На выходе, подключенном к шинам приведения в нулевое состояние счетчиков 16, 18 и 20, вырабатывается импульс, соответствующий задержанному фронту СИ, который приводит счетчики 16, 18 и

20в нулевое состояние. На другом выходе приемника 19 IB момент появления спада СИ вырабатывается импульс и переключает триггер 17, открьмзающий, в свою очередь, ключ 15.

С выхода ключа 15 импульсы через счетчик 16 фазовой коррекции поступают на счетчик 20, подключающий совместно с дешифратором 21 данный КП к каналу связи в соответствующий момент времени. По окончании одного цикла контроля всех КП, равного Т, на выходе счетчика 20 вырабатывается и фнкоируется импульс в счетчике 18 накопления ошибки. Однако приход последующего СИ приводит счетчик 16, 18 и 20 в исходное состояние, и процесс подключения данного

КП к каналу связи происходит аналогично вышеописаняому.

Бели после очередного цикла обегания всех КП на блок 5 (8) синхронизации не поступает СИ по какой-либо причине, то в еледующих циклах обегания данный КП подключается в соответствующий момент времени к каналу связи, а в счетчике 18 фиксируется единица. При отсутствии СИ в последующих циклах подключение данного КП к каналу связи обеспечивается до появления на выходе счетчика 18 выходного сигнала, который переключает триггер 17 и прекращает процесс периодического подключения данного КП к каналу связи.

Емкость счетчика накопления ошибки определяется из условия максимальной длительности синхронной работы КП и ДП системы, считая с момента синхронизации. Поскольку непрохождение СИ - явление частое, но кратковременное, то при правильно выбранной емкости счетчика 18, т. е. в течение времени пТ, где п - возможное число, циклов аинхронной работы системы без периодической подсинхронизации, очередной прием СИ наступает до переполнения этого счетчика, а следовательно, -связь с КП по этой причине не прекращается. Счетчик 16 служит для уменьшения начальной фазовой ошибки синхронного переключения счетчика 20, поскольку опорные генераторы 14 всех блоков синхронизации имеют одинаковую частоту, но произвольную фазу.

Передатчик 3 СИ работает следующим образом.

Генератор 22 вырабатывает импульсы с определенной частотой, которые делителем 25 частоты и формирователем 23 сигналов формируются в импульсы расчетной частоты и формы и поступают по линии связи к блокам 12 формирования СИ. В каждом блоке 12 входные импульсы делятся делителем 25 частоты, усиливаются формирователем 26 сигналов и через блок 27 передачи сигналов поступают в линию связи. Выходная частота блока 13 импульса запуска системы и коэффициенты делений делителей частоты в каждом блоке формирования СИ выбираются такими, что на выходе первого бло1ка 12 появляется СИ через время Г), на втором - через 2Ti, на т-ом - через тТ, при этом должно соблюдаться условие .

В предлагаемой системе исключается длительное непрохождение СИ к любому КП, что обеспечивается соответствующим расположение на местности блоков 12 формирования СИ и их количеством (фиг. 4). Кратковременные непрохождения СИ на КТ1 не исключены особенно на КП, расположенные на подвижных объектах (па локомотивах, экокаваторах, автотранспорте и т. д.), однако наличие инерционной синхронизации КП и ДП, реализуемой блоками 5 и 8 синхронизации, позволяет системе некоторое время нормально функционировать без приема СИ. Длительное время нбпрохождения СИ исключается за счет того, что при своем движении контролируемый объект со своим КП обязательно попадает в зону прохождения СИ от какого-либо блока 12 формирования СИ, которые расположены на местности так, что образуются зоны уверенного прохождения СИ с принятой степенью перекрытия, что существенно повышает жизненность системы, поскольку выход из строя любого блока 12 или даже нескольких влечет за собой только частичный выход из строя системы (т. е. нарушается прием информации только с части КП, на которые не поступают СИ).

Кроме того, в предлагаемой системе отсутствуют жесткие требования к местам установки блоков 12 формирования СИ (не требуется обзор всех КП с места установки каждого блока 12, нет необходимости в строительстве специальных сооружений для лучшего обзора местности и т. д.), а наличие перекрывающихся зон уверенного приема СИ позволяет практически исключить переносы блоков 12 формирования СИ, обусловленные динамичностью технологического процесса, т. е. изменением мест расположения КП и конфигурации зон уверенного прохождения СИ.

Формула изобретения

Система сбора информации для рассредоточенных объектов, содержащая передатчик синхроимпульса, выполненный на генераторе, и на каждом диспетчерском пункте блок синхронизации, выход которого соединен с первым входом блока селекции, выход блока селекции подключен к входу блока фиксации информации, выходы приемников диспетчерских пунктов объединены и соединены с вторыми входами блоков селекции, на каждом контролируемом пункте выход блока синхронизации подключен к первому входу смесителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока кодирования, выход смесителя сигналов подключен к входу передатчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы системы в передатчик синхроимпульса введены делители частоты, формирователи сигналов и блоки передачи сигналов, причем выход генератора через делитель частоты подключен к входу формирователя сигналов, выход которого подключен к входам цепочек из последовательно соединенных делителя частоты, формирователя импульсов и блока передачи сигналов.

Г

1

Г

гз

П

25

. -- --IIJ

12

4-.

#2

-/

г

25

26

L±zi.