Устройство для контроля состояния объектов Советский патент 1979 года по МПК G08B23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к технике автоматического контроля и может быть применено для обегающего контроля состояния технологических датчиков, в том числе и датчиков сигнализации.

Известно устройство для контроля, в котором для передачи сигналов от технологических датчиков используются многожильные кабели, а опрос датчиков осуществляется путем посылки сигналов кодового выбоpa соответствующего датчика по нескольким жилам кабеля I.

Это устройство не позволяет контролировать исправность линии связи, нарущение которой (обрыв или короткое замыкание) приводит к появлению ложной информации.

Из известных устройств наиболее близ-ким по технической сущности к предложенному является устройство для контроля состояния объектов, содержащее блок опроса m групп технологических датчиков, выходы, которого соединены с управляющими входами m ключей и с первыми входами блока обработки информации, вторые-входы которого подключены к выходам п приемников

сигналов, выходы ключей соединены с m контрольными проводами линии связи, к каждому из которых подключены первые клеммы переключающих контактов п-1 технологических датчиков 2.

Это устройство ненадежно в работе, поскольку возможен прием ложной информации при нарущении линии связи или выходе из строя приемников сигналов.

Цель изобретения - повыщение надежности устройства.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что в устройство введены источник переменного тока, п выпрямительных мостов, диоды и резисторы. Выходы источника переменного тока соединены со входами ключей и через одну из диагоналей каждого выпрямительного моста с п сигнальными проводами линии связи, две другие клеммы переключающих контактов п-1 технологических датчиков через встречно включенные диоды соединены с одними выводами резисторов, вторые выводы которых соединены с каждым из п сигнальных, за исключением одного, проводов линии СВЯЗИ, приемники сигиалов включены во вторые диагонали выпрямительных мостов. На чертеже представлена структурная схема устройства контроля. Устройство содержит источник 1 переменного тока, выходы которого соединены с входами ключей 2 и одним из входов выпрямительных (диодных) мостов 3. Выходы ключей 2 подключены к контрольным проводам 4) -44 линии связи, образующим группы датчиков, а вторые входы диодных мостов 3 подключены к сигнальным проводам 5) - 5. линии связи. Технологические датчики содержат один переключающий контакт и объединяются в группы, число которых равно числу контрольных проводов линии связи устройства. Общая точка переключающего контакта каждой группы технологических датчиков 6 подключается соответственно к своей контрольной линии первая группа датчиков - к проводу 4i, вторая - к проводу 42, третья - к проводу 4з, четвертая - к проводу 4«. Нормально открытые и нормально закрытые контакты каждого технологического датчика 6i2-643 через вторично включенные диоды 7 и резисторы 8 соединены с одним из сигнальных проводов 5 таки.м образом, что одноименные датчики из разных групп оказываются объединенными одним сигнальным проводом. Число технологических датчиков 6 в каждой группе на единицу меньше числа сигнальных проводов 5 линии связи. Поэтому е каждой из групп датчиков отсутствует один, номер которого совпадает с номером его группы. В соответствии с этим датчики в. каждой группе будут иметь номера: 6i2, 6i3 6|4, 6ai, 623, 6гц, 6з1, 6з2, 634, 641, 6.6, где первая цифра индекса обозначает номер группы, а вторая - номер датчика в группе. При этом в соответствии с индексом, в первой группе отсутствует датчик 6i i, во второй - 622. в третьей - 633- а в четвертой диагонали каждого диодного моста 3 подключены входы приемников 9 сигналов, выходы которых соединены с одними из входов блока 10 обработки информации, другие входы которого соединены с унравляющими входами ключей 2 и подключены к выходам блока 11 опроса групп датчиков, осуществляющего последовательное подключение контрольных проводов 4 и источнику 1 переменного тока синхронно с изменением периода напряжения питания последнего. Блок 10 предназначен для автоматической обработки информации, поступающей от технологических датчиков, и выдачи ее для воспроизведения. Устройство для контроля состояния объектов работает следующим образом. Блок 11 опроса групп датчиков синхронно с периодом напряжения питания источника 1 переменного тока формирует сигналы последовательного опроса групп датчиков, поступающие на управляющие входы ключей 2 и входы блока 10 обработки информации. Допустим, в первый момент времени открыт ключ 2, связанный с контрольным проводом 4i первой группы датчиков. Тогда в первый полупериод напряжения .источника переменного тока срабатывают приемники 9 сигналов, связанные с сигнальными проводами 5i, 63 и 5/, по линии: источник 1 переменного тока, ключ 2, контрольный провод 4, нормально закрытые контакты датчиков 6iz, 6(3, 614, диоды 7, резисторы 8, сигнальные провода 5г, 5, 5, диодные мосты 3, приемники 9 сигналов, источник 1 переменного тока. Таким образом, в первый полупериод напряжения источника переменного тока с выходов приемников 9 сигналов в блок 10 обработки информации поступит код опроса первой группы датчиков 1110/в соответствии с разрядами сигнальных проводов 64, 5з, 5г, 5i/. Во второй полупериод напряжения источника переменного тока этот код будет равен 0000;так как все датчики 6ia, 613, 614 находятся в исходном состоянии и диоды 7 не пропускают полуволну переменного тока. При опросе второй группы датчиков в первый полупериод напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 1101, при опросе третьей группы - 1011 и при опросе четвертой группы датчиков - код 0111. Во второй полупериод напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 0000 в соответствии с состояние.м (исходным) всех технологических датчиков устройства. В с 1учае если все технологические датчики устройства для контроля срабатывают (контакты изменяют свое состояние на противоположное), то в процессе опроса групп датчиков в период первой полуволны напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 0000, в период второй полуволны - код 1110 (первая группа), 1101 (вторая группа), 1011 (третья группа) и 0111 (четвертая). Нетрудно заметить, что исходное или рабочее состояние технологических датчиков контролируется путем появления сигнала «1 на выходе соответствующего приемника 9 сигналов в период первой или второй полуволны напряжения источника переменного тока. В то же время при опросе первой группы датчиков на выходе приемника 9 сигналов, связанного с сигнальным проводом 5i линии связи, сигнал «О присутствует в течение обеих полуволн напряжения источника переменного тока, при опросе второй группы датчиков сигнал «О присутствует на выходе приемника 9, связанного с сигнальным проводом 5г линии связи, при опросе 5 третьей группы - на выходе приемника, связанного с проводом 63, при опросе четвертой группы - на выходе приемника, связанного с проводом 64Рассмотрим работу устройства контроля при любых нарушениях линии связи между центральным пунктом (ключи, приемники сигналов) и технологическими датчиками. В случае обрыва любого провода линии связи (или группы проводов) соответствующий приемник 9 сигналов будет формировать сигнал «О в течение обеих полуволн напряжеНИН источника переменного тока. Так, при обрыве сигнального провода 5г и исходном состоянии технологических датчиков на выходе приемников 9 будет формироваться код 1100 и 0000 (первая -группа датчиков), НОГ и 0000 (вторая группа), 1001 и 0000 (третья группа) и 0101 и 0000 (четвертая группа). Появление сигнала «О в течение обеих полуволн переменного тока во втором разряде при опросе первой, третьей и четвертой групп датчиков свидетельствует об обрыве сигнального провода линии связи 5г. Аналогично, если все технологические датчики сработали, код на выходе приемников 9 равен соответственно 0000 и 1100 (первая группа) 0000 и 1101 (вторая группа), 0000 и 1001 (третья группа), 0000 и 0101 (четвертая группа). При обрыве любого контрольного провода, например провода 4, в течение обеих полуволн напряжения источника переменного тока при опросе первой группы датчиков код на выходе приемников 9 будет равен 0000. Нетрудно проследить, что и любые другие повреждения линии связи типа обрыва приведут к аналогичным изменениям кода, формируемого на выходе приемников 9 сигналов. В случае короткого замыкания линии связи изменения кода сигналов, формируемых на выходе приемников 9 сигналов, будут относиться к появлению сигналов «1 на выходе тех приемников, которые в процессе опроса данной группы датчиков при нормальной работе должны формировать сигнал «О. Допустим, произошло короткое замыкание проводов 5i и 5г (все технологические датчики находятся в исходном состоянии). Тогда при опросе первой группы датчиков формируется код 1111 и 0000, при опросе второй группы - код 1111 и 0000. В случае если все технологические датчики включены, этот код меняется на противоположный в соответствии с полуволнами напряжения источника переменного тока. В случае короткого замыкания проводов 4 и 4г код на выходе приемников 9 сигналов будет 1111 и 0000 при опросе первой и второй групп датчиков. Аналогичные изменения происходят при любых других замыканиях линии связи. В случае выхода из строя любого из приемников 9 сигналов или ключа 2 управления код на выходе приемников сигналов будет совпадать с кодом при обрыве или замыкании соотвтствуюш,их проводов линии связи в зависимости -от типа отказа названных узлов схемы. Кроме того, предложенное устройство позволяет контролировать наличие помех в линии связи, если провода линии расположены в одном кабеле, а источник помех высший по отношению к аппаратуре. Допустим, в линии связи присутствуют помехи, способные исказить передаваемую информацию. Поскольку при опросе каждой группы датчиков входная цепь одного приемника оказывается разомкнутой, то воздействие помех скажется, в первую очередь, на его входе, что приведет к появлению на выходе этого приемника сигналов во время первой либо второй полуволны напряжения источника «незапланированной «1. При отсутствии контрольного приемника устройство обнаруживает лишь ошибки, кратные единице (помехи сушествуют лишь в одной из полуволн), -контрольный приемник позволяет выявлять ошибки от воздействия помех любой кратности. Таким образом, в процессе функционирования устройство позволяет контролировать состояние линии связи, ключей управления и приемников сигналов, т. е. тех элементов устройства, которые наиболее подвержены воздействиям по.мех, механическим или электрически.м повреждениям. Это особенно важно для устройств аварийной сигнализации, когда потеря контроля отдельных датчиков приводит к аварийным ситуациям объекта. Обработку поступающей от датчиков информации производит блок 10 обработки информации. Технико-экономическая эффективность от реализации предложенного изобретения зависит от вида объекта, обслуживаемого системой контроля. Формула изобретения Устройство для контроля состояния объектов, содержащее блок опроса m групп технологических датчиков, выходы которого соединены с управляющими входами m ключей и с первыми входами блока обработки информации, вторые входы которого подключены к выходам п приемников сигналов, выходы ключей соединены с ш контрольными проводами линии связи, к каждому из которых подключены первые клеммы переключающих контактов п-1 технологических датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены источник переменного тока, п выпрямительных мостов, диоды и резисторы, выходы источника переменного тока соединены со входами ключей и через одну из диагоналей каждого выпрямительного моста с

п сигнальными проводами линии связи, две другие клеммы переключающих контактов п-1 технологических датчиков через встречно включенные диоды соединены с одними выводами резисторов, вторые выводы которых соединены с каждым из п сигнальных, за исключением одного, проводов линии связи, приемники сигналов включены во вторые диагонали выпрямительных мостов.

4, , 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 294-298.

5 5i5j5i

1 1 7

f&