(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Изобретение относится к области тёле, измерений и предназначено для контроля состояния окружающей среды, например для определения степени загрязнения окружающей среды, локализации источника загрязнения и т. д. Известна система непрерывного контроля качества воздуха, содержащая десять контрольно-замерных станций, каждая из которых производит непрерывные измерения метерэлементов (скорости и направления ветра, температуры воздуха, относительной влажности воздуха, видимости, содержания озона) и элементов загрязнения воздуха (концентрации, общей величины углеводородов, содержания твердых частиц). Каждые три мииуты центральная ЭВМ по выделенным телефонным линиям запрашивает показания датчиков, установленных на контрольно-замерных станциях и печатает результирующие осредненные данные за каждые 15 минут. Величины, осредненные за часовой и суточиый периоды, печатаются иг телетайпы LfJ, Недостатком системы является малая эффективность использования ее оборудования, что значительно увеличивает ее стоимость. Это вызвано тем, что при большом количестве контрольно-замерных станций (датчиков) стоимость выделенных каналов связи сравнима со стоимостью системы в целом. Следует отметить, что каналы связи при этом используются весьма неэффективно (один опрос каждые 3 минуты). Известно также устройство для обработки информации, содержащее вычислительный блок, оперативную память, блок опроса и блоки коммутации датчиков. Блок опроса содержит одностороннюю память, постоянную память, блок адресации, блок синхронизации, блоки коммутации. Блок коммутации содержит узлы обнаружеиия начала кодовой комбинации, регистры приема и мес1 ные узлы синхронизации. Устройство позволяет гибко изменять частоту обращения к датчикам, в частности, ускорять обращение к ним за счет пропуска опроса отдельиых датчиков или многократного обращения к одному и тому же датчику в течение цикла опроса, а также увеличить быстродействие устройства за счет уменьшения времени между двумя очередными обращениями к датчикам до минимума, обеспечивающего срабатывание предыдущего датчика1127.
Недостатком устройства является малая эффективность использования оборудовакия при решении задач контроля состояния окружающей среды. Передача всех текущих значений с выходов датчиков на блок опроса требует выделения постоянных каналов j связи с блоками коммутации датчиков. Прн таком сборе данных о состоянии окружающей среды, как было показано выше, значительно снижается эффективность использования оборудования, что резко удороя ает стоимость системы.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды, включающая передающую сторону, приемную сторону и каналы связи между ними. На передающей стороне система содержит датчики параметров окружающей среды, выходы которых подключены ко входам соответствующих преобразователей, блок измерения и кодирования, выход и первый вход которого 20 соединены соответственно с первыми входом и выходом блока связи, вторые вход и выход которого через канал связи подключен соответственно к первым выходу и входу блока связи на приемной стороне регйстрирующего устройства, .преобразователь интервалов, одновибратор, первый и второй накопители сигналов тревоги, схему пр.ав ления, устройство опознавания зон, хронирующее устройство, устройство обнуления, генератор чётности, счетчики, пороговые зо устройства, накопители, триггеры, устройства идентификации датчиков, дхемы ИЛИ, параллельно-последовательные преобразователи, устройства идентификации тревоги, блоки связи (блок автоматического вЫзова, телефон, модем). Приемная сторона содер- жит блок регистрации, вход которого соединен со вторым выходом блока связи (модем, телефон, регулятор данных), блок выдачи данных, выходное устройство, блок тревожной сигнализации. Регистрирующее уст- о ройство в блоке измерения и кодирования содержит магнитный регистратор с несколькими по числу обслуживаемых датчиков. Один из каналов резервируется для Информации, состоящей из тактовых импульсов, вырабатываемых в самом маг- ийтном регистраторе и регистрируемых .на магнитную ленту для обеспечения связи во времени между импульсами, записываемыми по другим каналам. Записываемые импульсы могут суммироваться в течение определен- j ного (установленного заранее) интервала времени, а затем можно определить среднюю величину за этот интервал. Накопители в блоке измерения и кодирования предназначены для хранения отсчетов, полученных в счетчиках, и содержит преобразователи Я интервалов, мультивибратор, инвертор, сдви гаюшне регистры, триггеры. В определенные моменты времени инфорМаШя из счетчйков переписывается в накопители, а из
накопителей - в линию связи. Устройство тревожной сигнализации в блоке измерения и кодирования содержат сравнивающие устройства, переключатели, накопители сигналов тревоги. К одним входам сравнивающих устройств подключены выходы счетчиков, на другие входы подаются коды соответствующих пороговых значений. Сигналы с выхода сравнивающих устройств поступают в накопитель сигналов тревоги. К линии связи подключаются блок автоматического вызова и два модема. Вход блока автоматического вызова на первом пункте связан с выходом накопителя сигналов тревоги, а выход блока автоматического вызова связан со входом модема, обеспечивающего установление телефонной связи между модемом, установленным на месте измерения, и модемом, установленным на приемной стороне. Модем, расположенный на приемной стороне (центральной станции управления) подключен к распределителю данных, который управляет устройством тревожной сигнализации на приемной стороне и выходными устройствами (перфоратор, магнитный регистратор и т. д.)СЗЛ.
Недостат| оМ системы является малая эффективность использования оборудования системы. Если в системе передавать на приемную сторону все дискретные отсчеты «мгновенных значений измеряемых параметров окружающей среды, то потребуются выделенные каналы связи, что приведет, как было показано выще, к неэффективному использованию оборудования системы (удорожанию системы). Если в системе передавать на приемную сторону только накопленные (средние) в течение некоторого определенногр интервала времени значения параметров окружающей среды, то можно обойтись без выделенных каналов связи. Однако, в этом случае время осреднения постоянно (характеристика осреднения заранее задана), что может привести к искажениям информации (полученной и обработанной на первом пункте), неисправимым на приемной стороне.
Цель изобретения - повышение инфорйатйзности к достоверности контроля.
Для достижения поставленной цели измерительную информационнук) систему контроля состояния окружающей среды на каждой передающей стороне введены блок перестройки передаточных функций и цифровые фильтры, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего преобразователя, а выход - ко второму входу блока измерения и кодирования, выходы блока перестройки передаточных функций подключены ко второму входу соответствующего цифрового фильтра, а первый и второй входы соединены с третьим и четвертым выходами блока связи, на приемной стороне введены блок временя, блок анализа, блок связи с внешними системами, блок управления и арифметический блок, первый вход ко
торого соединен со вторым выходом блока связи, выход соединен с входом бло.ка выдачи данных и с первым входом блока анализа, ко второму входу которого подключен выход блока связи с внешними системами, выход блока времени соединен с первым входом блока управления, выход блока анализа подключен ко второму входу блока управления, первый выход которого соединен со вторым входом арифметического блока, второй и третий выходы блока управления подключены ко второму и третьему входам блока связи.
На чертеже представлена структурная схема измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды.
Она включает в себя передающие сто РОНЫ, приемную сторону и каналы связи между передающими и приемной сторонами. Передающая сторона системы содержит датчики I ... параметров окружающей среды, преобразователи 2...2, цифровые фильтры 3 .... блок 4 перестройки, передаточных функций, в состав которого входят регистры 5...5 памяти передаточных функций, шифратор 6 передаточных функций, дешифратор 7 кода цифрового фильтра, дешифратор 8 кода передаточной функции; блок 9 измерения и кодирования, в состав которого входят коммутатор 10, преобразователь 11 частота.-код, формирователь 12 сообщения, узел 13 вызова; и блок 14 связи. Приемная сторона системы содержит блок 15 связи, блок 16 регистрации, арифметический блок 17, блок 18 управления, блок 19 времени, блок 20 анализа, в состав которого входят регистры памяти 21, 22/23, 24, 25, дешифраторы 26, 22, .28, 29, элементы ИЛИ 30...30, шифратор 31; блок 32 .выда1чи данных, 6jfOK 33 связи с внешними системами, в состав которого входят блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок, блок 36 уставок и блок 37 вызова. Передающие и приемная стороны системы соединены между собой каналами 38 связи. Датчики ... параметров окружающей среды (например датчики гидро-метеоэлементов, элементов загрязнения) выдают непрерывные электрические сигналы (ток, напряжение, сопротивление и т. д.), величины которыхзависят от измеряемых параметров окружающей среды. Преобразователи 2 ... предназначены для преобразования электрических сигналов с выходов датчиков 1 ... в частотный (цифровой) сигнал. Входы преобразователей 2 ...2 соединены с выходами датчиков 1... , выходы - с первыми входами цифровых фильтров 3.... Цифровые фильт ры 3 ... предназначены для фильтрацт (изменения спектрального состава) сигналов с выходов преобразователей 2...2 в соответствии с заданной передаточной функцией. Цифровые фильтры 3...3 осуществляют фильтрацию нижних частот (сглажи ванне), полосовую фильтрацию, интерполн цию, экстраполяцию, формирование производных и т. д. На первые (информационные) входы цифровых фильтров 3 ... поступают частотные сигналы с выходов преобразователей 2 .... На вторые (управляющие) входы цифровых фильтров 3 ...3 поступают параллельные коды заданных передаточных функций с выходов блока 4 перестройки передаточных функций. С выходов цифровых фильтров 3 ...3 отфильтрованные частотные сигналы поступают на вторые (информационные) входы блока 9 измерения и кодирования. Блок 4 перестройки передаточных функций предназначен для задания и изменения передаточных функций цифровых фильтров 3 ... .Блок 4 перестройки передаточных функций содержит регистры 5... памяти передаточных функций шифратор 6 кода передаточных функций, дешифратор 7 кода цифрового фильтра, дешифратор 8 кода передаточной функции. На вход дешифратора 8 кода передаточной функции поступает параллельный код передаточных функций с третьего выхода блока И, связи. На одном из выходов дешифратора 8 кода передаточных функций появляется сигнал, который поступает иа входы шифратора 6 передаточных функций, с выхода которого сигналы поступают на информационные входы регистров 5...5 памяти передаточных функций. На вход де шифратора 7 кода цифрового фильтра поступает параллельный код цифрового фильтра с четвертого выхода блока 14 связи. На одном из выходов дешифратора 7 кода цифрового фильтра появляется импульс подгвета, который поступает на управЛяюцхие входы регистров 5...5 памяти передаточных функций, С выходов регистров 5...5 параллельные коды передаточных функций поступают на управляющие входы цифровых фильтров 3...3 Блок 9 измерения и кодирования предназначен для преобразования частота-код по каждому каналу формирования и.выдачи сообшен ия в блок 14 связи по сигналу запроса с блока связи 14. Блок 9 содержит, например коммутатор JO, преобразователь II частота-код, узел 12 формирования сообщения,-узел 13 вызова. По сигналу запроса, поступающему Hia вход узла 13 вызова с первого выхода блока 14 связи, узел 13 вызова формирует импульсы, поступающие на входы коммутатора 10 и узел 12 формирования сообщения. Коммутатор 19 поочередно (в определенной последовательности) подключает частотные сигиалы с выходов цифровых фильтров ЗЧ.З ко входу преобразователя 1 i частота-код 11, выход которого соединен с входом узла 12 формирования сообщения. Узел 12 формирует сообщение (код передающей стороиы, астрономическое время, категорию сообщения, коды измеренных параметров окружающей среды, служебные коды и т. д.) и подает это сообщение на первый вход блока
14связи. Узел 12 формирует сообщение не только по сигналу запроса (по инициативе «сверх)), но и по инициативе «снизу (срочное сообщение, т. е. за очередной срок измерения, «ц|тормовое сообщение, т. е. сообщение о превышении каким-либо измеряемым параметром порогового значения и т. д.). Блок 14 связи предназначен для обеспечения приема и передачи сигналов при работе по каналу 38 связи между передающими и приемной сторонами системы. По первому входу низового блока 14 свиязи с
выхода блока 9 измерения и кодирования поступают коды сообщений, предназначенных для передачи на приемную сторону системы. По второму входу блока 14 связи через каналы 38 связи с первого выхода центрального блока 15 связи на приемной стороне системы поступают коды команд опроса и коды команд на изменение передаточных функций цифровых фильтров З.-. . По первому выходу низового блока 14 на управляющий (первый) вход блока 9 измерения и кодирования поступают сигналы запроса. По второму выходу блока 14 связи через каналы 38 связи на первый вход блока 15 связи на приемной стороне системы поступают коды сообщений передающей стороны. По третьему выходу блока 14 связи на первый вход блока 4 перестройки передаточных функций поступают коды цифровых фильтров 3... . Блок 15 связи на приемной стороне системы предназначен для обеспечения приема и передачи сигналов при работе по каналам 38 связи между приемной и передающими сторонами системы. По первому входу центрального блока
15связи через каналы 38 связи со вторых выходов низовых блоков 14 связи поступают коды сообщений от передающих сторон системы. По второму входу блока 15 связи со второго выхода блока 18 управления поступают коды передающей стороны и код команды опроса. По третьему входу блока 15 связи с третьего выхйда
блока 18 управления поступают коды передающей стороны, коды цифровых фильтров, коды передаточных функций. По первому выходу блока 15 связи через каналы 38 связи на вторые входы блоков 14 связи на передающих сторонах системы поступают коды передающей стороны, коды команд запроса, коды цифровых фильтров, коды передаточных функций. По второму выходу блока 15 связи на входы блока 16 регистрации и первые (информационные) входы арифметического блока 17 поступают числовые коды сообщений с передающих сторон системы. Блоки связи 14 и 15 могут быть радиопередатчиками, аппаратурой передачи информации (АПИ) по тeлeгpaфныJ« кана лам связи (например АПИ «Абонент), ап паратурой передачи данных (ЛПД) по телефонным каналам связи (например АПД «микро-А-ТФ) и т. д. Блок 16 регистрации (перфоратор, магнитофон и т. д.) предназначен для записи и долговременного хранения числовых кодов сообщений, поступа
ющих отпередающих сторон системы.
Арифметический блок 17 предназначен для сложения (вычитания, умножения, деления) числовых кодов сообщений от пе редающих сторон системы, поступающих по информационному входу с выхода блока 15
0 сйязи по сигналам управления, поступающим по управляющему входу арифметического блока 17 с выхода блока 18 управления. По первому (информационному) входу арифметического блока 17 со второго выхода блока 15 связи поступают числовые коды сообщений от передающих сторон системы. По второму (управляющему) входу арифметического блока 17 с первого выхода блока 18 управления поступает последовательность импульсов и сигналов, по которым арифметический блок 17 суммирует (вычитает, умножает, делит) числовые коды сообщений, поступающих от. передающих сторон системы. С выхода арифметического блока 17 коды данных, полученных в результате выполнения арифметических действий над числовыми кодами сообщений по сигналам с выхода блока управления 18, поступают на первый вход блока 20 анализа и вход блока 32 выдачи данных. Блок 18 управления предназначен для формирования последова
0 тельности сигналов суммирования (вычитания, умножения, деления) на первом выходе, формирования сигналов запроса передающих сторон системы на втором выходе, формирования сигналов на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3...3 на передающих сторонах системы на третьем выходе. На первом выходе блока 18 управления формируется последовательность параллельных кодов сигналов на суммирование (рычитание, умножение, деление), которые поступают на второй вход арифметического блока 17- Частота смены кодов определяется временными метками, поступающими на первый вход блока 18 уп-. равления с выхода блока 19 времени, а значе ния параллельных кодов определяются лом номера режима работы системы, который поступает на второй вход блока 18 управления с выхода блока 20 анализа. Значения параллельных кодов на суммирование (вычитание, умножение, деление) и - их адресация в арифметический блок 17 хранятся в запоминающем устройстве блока 18 управления. На втором выходе блока 18 управления формируются сигналы запроса передающих сторон системы, а именно - код передающей стороны, код команды satipoca, которые поступают на второй вход блока 15 связи. Частота появления сигна лов запроса передающих сторон системы определяется временным.и метками, поступающими на первый вход блока 18 управления с выхода блока 19 времени, и сигналом номера режима работы системы, поступающим на второй вход блока 18 управления с выхода блока 20 анализа. На третьем выходе блока 18 управления формируются сигналы на изменение передаточных функций цифровых фильтров З... передающих сторонах системы, а именно - код передающей стороны, код цифрового фильтра и код передаточной функции, которые поступают на третий вход центрального блока 15 связи. Частота появления и значения сигналов на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3...3 на передающих сторонах системы определяется временными метками, поступающими на первый вход блока 18 управления с выхода блока 19,времени и сигналом номера режима работы системы, поступающим на второй вход блока 18 управления с выхода 20 анализа. Блок 19 времени предназначен для выработки сигналов (последовательности временных меток), поступающих на первый вход блока 18 управления.
Блок 20 анализа предназначен для формирования сигнала номера режима работы системы. На выходе блока 20 анализа формируется сигнал номера режима работы системы, определяющий частоту запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров на передающей стороне, последовательность арифметических действий (суммирование, вычитание, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений от передающей стороны в арифметическом блоке 17, который поступает на второй вход блока 18 управления. Блок 20 анализа содержит регистры памяти 21, 22, 23, 24, 25, дещифра оры 26, 27, 28, 29, элементы ИЛИ 30...30 , щифратор 31. Регистры памяти 21, 22, 23, 24 предназначены для приема и хранения сигналов с выходов арифметического блока 17 и блока 33 связи с внещними системами. Дещифраторы 26, 27, 28, 29 предназначены для преобразования сигналов с выходов регистров памяти 21, 22, 23, 24, 25. Шифратор 31 предназначен для преобразования сигналов с выходов дешифраторов 26, 27, 28, 29, поступающих через элементы ИЛИ 30...30, в сигнал номера режима работы системы. По первому входу блока 20 анализа из вход регистра 21 памяти поступают коды данных, полученных в результате обработки числовых кодов сообщений с передающей стороны в арифметическом блоке 17 (коды данных, выдаваемых системой потребителям). По второму входу блока 20 анализа на входы регистров памяти 22, 23, 24, 25 поступают коды с выхоДа блока 33 связи с внещними системами. На одном из выходов дешифраторов 26, 27, 28, 29 формируется сигнал, поступающий через элементы ИЛИ 30...ЗО на входы дешифратора 31, который формирует сигвал номера режима работы системы, поступающий на второй вход блока 20 анализа. При поступлении сигналов с нескольких деигифраторов 26, 27, 28, 29 на вход шифратора 31 он формирует сигнал номера режима работы системы, характеристики которого отвечают характеристикам всех требуемых (необходимых) режимов работы системы. Блок 32 выдачи данных предназначен для преобразования и выдачи потребителям кодов данных, полученных в результате арифметической обработки числовых кодов сообщений от. передающих сторон системы, которые поступают с выхода арифметического блока 17. Блок 33 связи с внешними системами предназначен для приема, преобразовани я, хранения и выдачи сигналов от внешних систем на второй вход блока 20 анализа. Блок 33 связи с внешними системами содержит блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок, блок 36 уставок, блок 37 запроса. С выхода блока
O 34 идентификации внешних систем на второй вход блока 20 анализа посту па ют-кодыидентификаторы внешних систем, например 001 - управление сельского хозяйства, код 010 службы воздушного движения аэроJ порта и т. д. С выхода блока 35 кодирования оценок на второй вход блока 20 анализа поступают коды оценок данных, полученных потребителем, например код 001 - аномальный разброс средних значений влажности воздуха, код 010 - источник загряЗ:
O нения рекомендацию выполнил и т. д. С выхода блока 36 уставок на второй вход блока 20 анализа поступают коды информации, поступающей от внешних систем, подобных рассматриваемой, и коды постоянной информации, например коды 0001...0100 - коды информации о состоянии окружающей среды в соседних (внешних) системах, коды 0101...1000 - временные коды (суточные, сезонные) элементов загрязнения и гидрометеоэлементов, коды 1001...1100 - коды
0 зависимости элементов загрязнения от гйдРО-, метеоэлементов и т. д. С выхода блока 37 запроса на второй вход блока 20 анализа поступают коды запроса потребителей, например код 001 - управление сельского хозяйства запрашивает прогноз жидких осадков, код 010 - санитарно-эпидемнологическая служба запрашивает уровень (степень) загрязнения поверхностных вод в контролируемом регионе и т. д.
0 Измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды работает следующим образом.
Блок 37 запроса и блок 34 идентификации внешних систем блока 33 связи с внешними система ми подают соответствующие
сигналы на вторые входы блока 201 анализа. Пусть, например, санитарно-йпидемиологическая служба запрашивает общее состояние окружающей среды. Блок 20 знализа подает сигнал номера режима работы системы на второй вход блока 18 управления, который определяет режнм работы системы, а именно: последовательность ариф метических. действий в арифметическом блоке 17 над чнсловыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы путем подачи последовательности импульсов на второй вход арифметического блока 17; частоту запроса передающей стороны системы путем подачи сигналов запроса (код передающей стороны и код сигнала запроса) на блоки 9 измерения и кодирования передающих сторон системы через блок 15 связи, каналы 38 связи, блок 14 связи; передаточные функции цифровых фильтров 3...3 на передающих сторонах системы путем подачи соответствующих сигналов (код передающей стороны, код цифрового фильтра, код передаточной фун1 сции) на цифровые фильтры 3...3 через блок 15 связи, каналы 38 связи, блок 14 связи, блок 4 перестройки передаточной функ цни.
На передающей стороне системы сигналы с датчиков Р... параметров окружающей среды с помощью преобразователей преобразуются в частотную (цифровую) форму и поступают на информционные входы цифровых фильтров 3...3, которые преобразуют входные сигналы в соответствии с передаточной функцией цифрового фильтра, задаваемой блоком 4 .перестройки передаточных функций. С выходов цифровых фильт ров преобразованные (отфильтрованные) значения сигналов поступают на входы блока 9 измерения и кодирования, который осуществляет измерение по каждому измерительному каналу, формирует и выдает сообщение в блок 14 связи для передачи на приемную сторону системы. Блок 9 измерения и кодирования формирует сообщение за очередной срок измерения («сбброедое сообщение) или при превышении заданного значения на выходе цифрового фильтра («щтормовое сообщение), или по запросу с приемной стороны системы (сообщение по «запросу либо «тестовое сообщение) и т. д. Сформированное блоком 9 измерения и кодирования сообщение через блок 14 связи, каналы 38 связи блок 15 связи поступает на первый вход арифметического блока 17 и входы регистрирующего устройства 16. Блок 16 записывает на долговременные носители поступаюихйе от передающей стороны системы числовые коды сообщенийГ предназначенные для хранения и последующей обработки (составление статических отчетов, выдача справочной информации, по запросам и т. д.). Арифметический блок 17 осуществляет оперативную обработку (суммирование, вычитание, умножение, деление) числовых кодов сообщений, поступающих от передающей стороны системы по сигналам, поступающим
с первого выхода блока 18 управления. Например, определяет среднее значение элемента загрязнения по данным нескольким датчиков параметров окружающей среды, определяет экстраполяцию распределения гидро-, метеоэлементов по данным нескольких датчиков параметров окружающей среды, формирует рекомендацию для предприятий - источников загрязнения и т. д. С выхода арифметического блока 17 сигналы поступают на входы блока 32 выдачи данных для выдачи ее потребителю и на первый вход блока 20 анализа.
Блок 20 анализа может изменить режим работы системы либо поддержать его постоянным в зависимости от сигналов, поступающих с Выхода арифметического блока 17 и сигналов, поступающих с выхода блока 33 связи с внешними системами. Пусть, например, арифметический блок 17 зафиксировал превыщение предельной допустимой концентрации (ПДК) i-ого элемента загрязнения. Чтобы детально исследовать выброс элемента в контролируемом регионе, блок 20 анализа выдает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому частота запроса передающей стороны увеличивается, и соответственно изменяется передаточная функция цифрового фильтра данного параметра. Если арифметический блок 17 зафиксировал, что часть измеряемых параметров окружающей среды . мало изменяется, блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима системы, по которому частота запроса передающей стороны уменьщается и изменяется передаточная функция .цифрового фильтра, преобразующего данный параметр окружающей среды (например увеличивается постоянная времени или время осред ения). Если блок 36 уставок блока 33 связи с внещнимй системами подает на блок 20 анализа сигналы, соответствующие суточному ходу элементов загрязнения (например, утром возрастает интенсивность автомобильного движения и, следовательно, выброс в атмосферу СО, NO и т. д.), блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется последовательность арифме тических действий (суммирование, вычитание, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы в арифметический блок 17, и передаточные функции цифровых фильтров, преобразующих данные элементы загрязнения. Если блок 34 идентификации внещних систем и блок 36 уставок блока 33 связи г внешними системами подают на блок 20 анализа сигнал, соответствующий прогнозу гид рометеоэлементов или элементов загрязнение полученному от соседних подобных измери тельных информационных систем контроля состояния окружающей среды, блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал
номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров на передающей стороне и последовательность арифметических действия (суммирование, вычитание, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы в арифметический блок 17 (это возможно, например, в случае, когда выброс загрязняющих веществ приближается к региону, контролируемому рассматриваемой системой, и необходимо детально проконтролировать влияния данного выброса на окружающую среду)Если блок 34 идентификации внешних систем и блок 35 кодирования оценок блока 33 связи с внещними системами подает на блок 20 анализа сигнал о выполнении или невыполнении рекомендации, выданной системой потребителю (ТЭЦ перейти на другой сорт топлива, химическому заводу прекратить сброс отходов производства в поверхностные воды и т. д.), блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров по передающей стороне, и последовательность арифметических действий над числовыми кодами сообщений от передающей стороны системы в арифметическом устройстве 17. Если блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок блока 33 связи с внешними системами подают на блок 20 анализа сигнал, соответствующий тому, что данные, полученные данным потребителем, его не удовлетворяют (например, аномальный разброс средних значений влажности в контролируемом регионе), блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающих сторон системы, изменяются передаточные функции цифровых фильтров на передающих сторонах системы, и последовательность команд, поступающих с выхода блока 18 управления на арифметрическое устройство. Таким образом в описанной измерительной информационной системе контроля состояния окружающей среды постоянно проводится анализ - соответствуют ли характеристики режима работы системы ходу (состоянию) контролируемых процессов в окружающей среде и запросам потребителей, по времени доставки информации и т. д. и на основе этого анализа характеристики режима работы системы могут изменяться.
Режим работы системы определяет состав и оперативность информации, получаемой от каждой передающей стороны системы. Перестройка измерительно-преобразующего тракта на каждой передающей стороне системы осуществляется по командам с приемной стороны системы.
Технико-экономический эффект предлагаемой измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды заключается в повышении эффективности использования оборудования системы при заданном Качестве функционирования (например заданной достоверности отображения процессов в окружающей среде, времени доставки информации потребителю и т. д.). На передающих сторонах системы для каждого измеряемого элемента окружающей среды используется один цифровой фильтр .с изменяемой передаточной функцией. По каналам связи передаются отфильтрованные значения измеряемых параметров окружающей среды (применяются коммут руемые каналы связи), а не все текущие отсчеты (требующие выделенные каналы связи). Арифметическое устройство обрабатывает уже отфильтрованные значения измеряемых параметров окружающей среды, что уменьщает длительность обработки.
Достоинством предлагаемой измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды является то, что характеристики ее функционирования (характеристики режима работы системы) изменяются (подстраиваются) в процессе работы системы так, что в результате сохраняются оптимальные показатели качества функционирования системы и затратил на ее функционирование. Это позволяет использовать систему при неполной априорной ииформации об окружающей среде. Система получает недостаточную информации в процессе функционирования и использует ее .для перестройки своих характеристик (частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров иа передающей стороне, последовательность арифметических действий - суммирование, вычитание, умножение, делеление - над числовыми кодами сообщений от передающей стороны в арифметическом устройстве), Предлагаемую измерительную информационную систему контроля состояния окружающей среды можно использовать для наблюдения и контроля за различными процессами в окружающей среде, например для контроля загрязнения атмосферы, контроля загрязнения водных объектов,, поскольку она многофункциональна и легио приспосабливается для рещения щирокого класса задач.
Формула изобретения
Измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды, содержащая иа передающей стороне датчики параметров окружающей среды, выходы которых подключены ко входам соответствующих преобразователей, блок измерения к кодирования, выход и первый вход котоport) соответственно соединены с первымц входом и выходом блока связи, вторые вход н выход которого через канал связи подключен соответственно к первым выхо ду и входу блока связн на прнемной сторо не, содержащей блок регистрацнн, вход ко торого соедннен со вторым выходом блока связн, и блок выдачи данных, отличающаяся тем, что, с целью повышенна ннформативнрстн и достоверности контроля, в нее на передающей стороне введены блок перестройки передаточных функций и цифровые , первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего преобразователя, выход - ко второму входу блока измерений и коди|х ваиня, выходы блока перестройки передаточных функций подключены ко второму входу соответствующего цифрового фильтра, а первый и второй входы соединены с третьим и четвертым выходами блока связи,иа приемной cTOpo ie введены блок времени, блок анализа, блок связи с внешними системами, блок управ ления и арифметический блок, первый вход
которого соедннен со вторым выходом блокэ связи, выход соединен со входом блока выдачи данных н с первым входом блока анализа, ко второму входу которого подключен выход блока связн с внещнимн системами,
выход блока временн соедннен с первым входом блока управления, выход блока аналнза подключен ко второму входу блока управлення, первый выход которого соедннен со вторым входом арифметического блока, второй н третнй выходы блока управления подключены ко второму и третьему входам блока связн.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Автоматизация сбора и обработки гидрометеорологической информации.- ГУГМС, ВНИИГМИ-МЦД, Информационный центр, Обнинск, 1976, с. 16.
2.Авторское свнДетельство СССР № 520594, кл. G 06 F 15/20.
3. Заявка Франции № 2140119, кл. G 08 В 11/00, 1973 (прототип).
