Адаптивное телеметрическое устройство Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

54) АДАПТИВНОЕ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к телемеханике и может использоваться в теле- измерит, альных системах, радиотелеметрии, дальней связи, где необходимо сокращение избыточной информации.

И;)вестно телеметрическое устройство со сжатием данных, содержащее соединенный со входами устройства коммутатор, выход которого соединен с первым в-ходом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), вторые входы коммутатора и АЦП подк; ючены к соответствующим первому и второму выходам программно-временного блока, третий выход которого и выход АЦП соединены со входами блока сжатия дaнныx выход которого соединен с передатчиком l .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство адаптивной телеметрии, содержащее коммутатор каналов с ключами, входы которых соединены со входами устройства, а выход соединен с первым входом АЦП, второй вход которого через элемент И подключен к генератору, входы элемента И соединены с соответствующими выходами ; 1)И1 fepOB , второй РЫХОП одного ич

триггеров подключен к первому входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора, i. выход подведен к соответствующему входу коммутатора каналов.

Устройство содержит также блок формирования дискретных уровней подпора, входы которого соединены с одним из выходов когимутатора и с

10 выходом блока сравнения,выход формирования соединен с первым входом блока сравнения,второй вход которого соединен с выходом блока коммутации блока сравнения, третий вход подклю15чен к выходу вычитающего блока, выход блока сравнения подключен к первому входу первого Т5)иггера и к первому входу запоминающего блока, второй вход которого через блок за20держки соединен с блоком коммутации третий вход запоминающего блока подключен к соответствующему выходу ксэммутатора, а четвертый вход соединен с выходом АЦП и с первым входом

25 второго триггера, второй вход которого подключен к выходу блока считывания и к одному из входов коммутатора, адресный выхс которого подключен ко входу выходного регистра, информационный вход которого соеди30

йен с выходом АЦП, управляющий вход подключен к выводу блока считывания и второму входу второго триггера, а соединен с выходом устройст- ва. Г2|

Однако устройство имеет недостаточную достоверность обусловленную тем, что при высокой обгттй загрузке устройства(т.е. большинство сигналов очень активные возможно полное отсутствие информации на выходе устройства от мало активных каналов, что в ряде случаев затрудняет использование информации потребителем,

Цель изобретения - повышение достоверности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивное телеметрическое устройство, содержащее коммутатор каналов, первые выходы которого соединены с первыми входами блока ключей, вторые входы которого подключены ко входам устройства, выход блока ключей соединен с первым входом АЦП и первым входом блока вычитания, выход которого соединен с первым входом блока сравнения отсчетов, выход блока сравнения отсчетов соединен с первыми входами формирователя уставок, , триггера разрешения поиска и блока памяти предыдущего отсчета, выход которого соединен со вторым входом блока вычитания, первый выход триггера разрег.:ения поиска соединен с первым входом первого ключевого элемента, второй вход которого соединен с первым йыходом задающего генератора, выход - с первым входом коммутатора каналов, второй выход коммутатора каналов соединен с первым входом выходного регистра, третий выход со.вторым входом формирователя установок, четвертый выход - со вторым входом блока памяти предыдущего отсчета и входом второго ключевого элемента, выход которого соединен через элемент задержки с третьим входом блока памяти предыдущего отсчета и непосредственно со вторым входом блока сравнения отсчетов, третий вход.которого соединен с выходом формирователя .уставок, второй: выход триггера разрешения поиска соединен с первым входом первого элемента и, второй выход Зс1дающего генератора соединен со вторым входом первого элемента И и входом блока считывания, первый выход которого соединен со BTOpbJM входом триггера разрешения поиска., второй выход -со вторым входом коммутатора каналов, вторым входом выходного регистра и первым входом триггера окончания преобразования, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом АЦП, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти предыдущего отсчета, вторым

входом триггера окончания преобразования и третьим входом выходного регистра, выход которого соединен с выходом устройства, введены счетчикj переключатель, временной блок, блок сравнения кодов, второй и третий элементы И, второй выход блока считывания соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен через счетчик с первыми входами переключателя и блока сравнения кодов и непосредственно со входом временного блока, выход временного блока соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторьм выходом триггера разрешения поиска, выход - со вторым входом переключателя, третий вход и выход переключателя соединены соответственно с пятым выходом и третьим входом коммутатора каналов, четвертый выход коммутатора каналов соединен со вторым входом блока сравнения кодов , выход которого соединен со вторым входом второго элемента И.

Кроме того , коммутатор каналов выполнен на счетчике и дешифраторе , выход счетчика соединен с первым входом дешифратора и пятым выходом коммутатора каналов , вход счетчика соединен с первым входом коммутатора каналов, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно со вторым и третьим входами коммутатора каналов, первые, второй, третий и четвертый выходы дешифратора соединены соответственно

I с первыми, вторым, третьим и чет5вертым выходами коммутатора каналов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Адаптивное телеметрическое устройство содержит коммутатор 1 ка налов, блок 2 ключей, АЦП 3, первый элемент И 4, задающий генератор 5, первый ключевой элемент 6, триггер 7 разрешения поиска, триггер 8 окончания преобразования, блок 9 считывания, выходной регистр 10, блок 11 сравнения отсчетов, формирователь 12 установок, блок 13 вычитания, блок 14 памяти предыдущего отсчета, элемент 15 задержки, второй ключевой элемент 16, счетчик 17 и дешифратор 18 коммутато ра 1 каналов , счетчик 19, блок 20 сравнения кодов, переключатель 21, временной блок 22, второй и третий элементы И 23 и 24,

Коммутатор 1 каналов с блоком 2 ключей служат для подключения входных сигналов к АЦП 3, предназначенному для преобразования аналоговых сигналов в код,; Генератор 5 служит для управления работой устройства. Блок 9 считывания и регистр 10 предназначены для преобразования параллельного кода адреса и параметра в последовательный и передачи его в канал связи. Элементы 11 - 16 служат для выработки сигнала опроса того канала.

.у которого оказывается наибольшая разность между т екущим и предыдущим отсчетами, т.е. наибольшая погрешность нулевой аппроксимации. Счетчик 19 необходим для формирования кода контролируемого канала, Блсэк 20 сравнения кодов применяется для выработки сигнала совпадения кодов, поступающих от счетчика 19 и адресных шин коммутатора 1. Переключатель |21 счетчика предназначен для подключения к дешифратору 18 счетчика 17 при нормальной работе устройства или счетчика 19 при достижении максимально возможного интервала между отсчетами контролируемого канала, Максимально возможный интервал задается временным блоком 22, которым может служить, например, ждущий мультивибратор. Элементы И 23 и 24 служат для выработки сигналов управления переключателем 21, счетчиком 19 и временным блоком 22.

Устройство работает следующим образом.

По окончании считывания в канал связи предыдущего отсчёта из выходного регистра 10 блок 9 считывания срабатывает ри:гистр 10, записывает адрес выбранного канала в этот регистр и устанавливает триггер 8 в положение 1 так, что открывается элемент И 4. АЦП 3 преобразует аналоговый сигнал в кол и одновременно присходит считывание адреса в канал связи. По окончании преобразования входного сигнала в код производится перезапись кода в блок 14 памяти. При этом элемент И4 закрывается, так как на выходе триггера В появляется О под действием сигнала от блока 9 считывания. С этого же блока снимается сигнал, иереключаюдий Триггер 7 так, что открывается ключевой элемент 6, пропускающий импульсы генератора 5 на коммутатор 1 каналов. Первый канал подключается к блоку 13 вычитания, и, блока 14 памяти извлекается предыдущее значение первого канала и через определенное время зёщержки происходит сравнение разности текущего и предыдущего значений с установленной уставкой, хранящейся в формирователе 12.

Если разность текущего и предыдущего значений превышает уставку, то блок 11 сравнения отсчетов выдает , импульс ,. сбрасывающий формирователь 12 уставо1 и в блоке 14 запоминается новое значение сигнала, а с помощью триггера 7 коммутатор 1 останавливается на выбранном канале .Если указанная разность не превышает уставку, то импульс на выходе блока сравнения отсчетов отсутствует и коммутатор 1 подключает следующий канал. Если при опросе всех каналов импульс на выходе блока 11 сравнения отсчетсзв отсутствует, то устанавливается меньшее значение уотавки и поиск начинается вновь. Таким образом осуществляется адаптивная коммутация входных сигналов, т.е. в канал свяэи передается тот входной сигнал, приращение которого за интервал дискретизации окажется наибольшим,

При большей общей активности входных сигналов может возникнуть ситуация, когда малоактивный сигнал не опрашивается и не передается, что затрудняет, ь ряде случаев, использование информации. Для исключения этого явления в устройстве предусмотрен контроль опрашиваемых каналов. Контроль осуществляется последовательно, начиная с любого канала в зависимости от начального состояния счетчика 19. Код с выхода счетчика 19 сравнивается в блоке 20 сравнения кодов с кодов на адресных шинах коммутатора 1 каналов (для упрощения чертежа кодовые шины показаны в виде одной линии с пятого выхода коммутатора ) . Если за максимально возможное время, определяемое блоком 22, на адресных шинах коммутатора 1 появится код, одинаковый с кодом счетчика 19, то на выходе блока 20 появляется сигнал переключающий через злемент И 23 счетчик 19 на следующий канал для контроля.

Переключение счетчика 19 происходит одновременно с появлением сигнал oitSnoKa 9 считывания. Одновременно срабатывается временной блок 22 в начальное положение. Если же время, определяемое блоком 22 не достаточно для появления кода контролируемог канала на адресных шинах коммутатора 1, то срабатывается блок 22 и сигнал с его выхода через элемент И 24 воздействует на переключатель 21, к дешифратору 18 коммутатора 1 переключается счетчик 19 вместо счетчика 17 и принудительно в канал связи передается информация и сщрес контролируемого канала. После окончания передачи счетчик 19 переключается в следующее положение, блок 22 времени срабатывается, и к дешифратору 18 подключается счетчик 17. Максимально возможное время между отсчетами одного канала, задаваемое блоком 22 времени, определяется как динамическими свойствами входных сигналов, так и требованиями потребителя информации .

Таким образом, предлагаемое устроство более достоверно по сравнению известным, так как позволяет передавать информацию и отмалоактивных каналов через заданные промежутки времени, одновременные удобством ис.пользования информации.

Формула изобретения 1. Адаптивное телеметрическое устройство, содержгццее кот мутатор каналов, первые выходы которого соединены с первыми входами блока ключей, вторые входы которого подключены ко входам устройства, выход блока ключей соединен с первым входом аналого-цифрового прербразователя и первым входом блока вычитания, выход которого соединен с.первым входом блока сравнения отсчетов, выход блока сравнения отсчетов соединен с первьши входами формирователя уставок, триггера разрешения поиска и блока памяти предыдущего отсчета, в ход которого соединен со вторым вхо дом блока вычитания, первкй выход триггера разрешения поиска соединен с первым входом пе.рвого ключевого элемента, второй вход которого соед вен с первым Аыходом задающего гене ратора, выход - с первым входом ком мутатора каналов, второй выход коммутатора каналов соединен с первым входом выходного регистра, третий выход - со вторым входом формирователя уставок, четвертый выход - сО вторым входом блока памяти предыдущего отсчета и входом второго ключевого элемента, выход которого соединен через элемент згщержки с тре им входом блока памяти предыдущего отсчета и непосредственно со вторым входом блока сравнения отсчетов, третий вход которого соединен с выходом формирователя уставок, второй выход триггера разрешения поиска соединен с первым входом первого эл мента И, второй выход задающего генератора соединен со вторым входо первого элемента И и входом блока считывания, первый выход которого соединен со вторым входом триггера разрешения поиска, второй выход - с вторым входом KONBviyTaTOpa каналов, вторым входом выходного регистра и первым входом триггера окончания пр образования, выход которого соедине с третьим входом первого элемента И выход первого элемента И соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с четвертым входом блока памяти предыдущего отсчета, вторым входом триггера окончания преобразо вания и третьим входом выходного регистра, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью.повышения достоверности устройства, в него введены счетчик, переключатель, временной блок, блок сравнения кодов, второй и третий элементы И, второй выход блока считывания соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен через счетчик с первыми входами переключателя и блока сравнения кодов и непосредственно сЬ входом временного блока, выход временного блока соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом триггера разрешения поиска, выход - со вторым входом переключателя, третий вход и выход переключателя соединены соответственно с пятым выходом в третьим входом коммутатора каналов, четвертый выход коммутатора каналов соединен со вторым входом блока сравнения кодов, выход которого соединен со вторым входом ВТОРОГО элемента И, 2. Устройство по п,1, отличающее с я тем, что конолутатор каналов выполнен на счетчике и дешифраторе выход счетчика соединен с первым входом дешифратора и пятым выходом коммутатора каналов, вход счетчика соединен с первым входом коммутатора каналов, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно со вторым и третьим входами коммутатора каналов, первые, второй, третий и четвертый выходы дешифратора соединены соответственно с первыми, вторым, третьим и четвертым выходами коммутатора каналов, Источники информации, принятые во г.нимание при экспертизе 1,Ольховский Ю,Б,,Новоселов О.Н. и Мановцев А,П, Сжатие данных при телеизмерениях, М,, Советское радио, 1971, 2,Авторское свидетельство СССР № 222907, КЛ. G 08 С 19/28, 1967 (прототип).