Устройство для передачи телеметрической информации Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ

1

Изобретение относится к телемеханике и может применяться в телеизмерительных системах, ргшиотелеметрии, дальней связи, где необходимо сокращение объема информации.

Известно устройство адаптивной телеметрии, содержащее коммутаторы, ключи, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), элементы И, генератор, триггеры, блок формирования дискретных уровней подпора, блок сравнения, вычитающий блок, .запоминающий блок, блок считывания и выходной регистр tl3. .

В этом устройстве используется сжатие сигнала после входного коммутатора. Такое сжатие оказывается малоэффективным, так как практически может использоваться лишь аппроксимация сигналов полиномом нулевой степени.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для передачи телеизмерений, содержащее датчики, адаптивные временные дискретизаторы (АВД) с аналоговыми вычислителями погрешности (АВП), элементы И, .ИЛИ, ключи,АЦП, блок считывания, распределитель, генератор, блок запуска и блок определения адреса, причем выИНФОРМАЦИИ

ходы датчиков соединены со входами АВД и ключами, вторые входы т«оторых соединены с выходами первых элементов И, первыми входами вторых элементов И и входами элемента ИЛИ и блока определения адреса, первые входы первых элементов И подключены к выходам АВД, вторые входы - к выходам распределителя, вход которого

to через блок запуска соединен с выходом генератора, первый вход блока запуска подключен к выходу элемента ИЛИ, а второй к управляющему выходу блока считывания, к управляющему

15 входу АЦП и ко вторым входам вторых элементов И, выходы которых соединены с первыми управляющими входами АВД, выходы ключей объединены и подключены ко входу АЦП выходы АЦП и

20 блока определения адреса подключены ко входам блока считывания, выход которого соединен с выходом устройства. Сигналы датчиков анализируются АВД, которые решают задачу адаптив25ной дискретизации раздельно в каждом канале в соответствии с выбранным алгоритмом. Если в каком-либо канале погрешность аппроксимации достигает заданной, то на выходе соответствую- . 30 щего АВД появляется сигнал 1.Импульы с генерОтора через блрк запуска помощью распределителя очередно оступают на первые элементы И.Если а втором входе какого-либо элемена И появляется сигнал 1 от АВД, о открывается соответствующий ключ, сигнал датчика подключается к АЦП, При этом через элемент ИЛИ подается игнал на блок запуска запрещающий рохождение импульсов с генератора до окончания преобразования и выдачи кода на выход устройства. Одновременно от первого элемента И поступает сигнал на блок определения адреса и на первые входы вторых элементов И. Код адреса и код параметра выбранного канала поступают в блок считывания, преобразующий параллельный код в последовательный и передающий его на выход устройства. По окончании считывания блок считывания выдает сигнал на разрешение дальнейшего прохождения импульсов с генератора на распределитель и на второй вход второго элемента И, производящего сброс АВД выбранного канала.Распределитель продолжает олрос первых эле-ментов И, причем время прохождения канала, у которого погрешность аппроксимации меньше заданной, выбирается малым по сравнению со временем передачи кода в линию связи 2.

Недостатком известного устройства является возможность появления больших погрешностей аппроксимации, значительно превышающих допустимые,из-за появления очереди из нескольких заявок при фиксированном значении установки в АВД.

Цель изобретения-повышение точности устройства за счет снижения максимально возможной погрешности аппроксимации устройства.

Поставленная.цель достигается тем, что в устройство для передачи телеметрической информации, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен, с первым входом первого бло.ка запуска, выход которого соединен с первым входом распределителя,второй вход - с выходом первогр элемента ИЛИ, дешифратор адреса, выход которого соединены с первыми входами блока считывания, вторые входы и первый выход которого соединены соответственно с выходами аналогоцифрового преобразователя, и выходом устройства, и в каждом информационном канале датчик, выход которого соединен с первыми .входами ключа И адаптивного временного дискретйзатора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход - с выходом элемента И, выход первого элемента И :соединен с вторым входом ключа и соответствующим входом первого злемента ИЛИ и дешифратора адреса, вы:ХО ы ключей информационных каналов

объединены и соединены с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход блока считывания соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и первыми входами вторых элементов И Информационных каналов, вторые входы которых объединены со вторыми входам первых элементов И и подключены к . соответствуквдим выходам распределителя, введены второй блок запуска, счетчик импульсов, второй элемент ИЛ элемент И и цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с вторыми входами адаптивных временных дискретизаторов информационны каналов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ/ выход элемента И соединен с вторым входом распределителя,первым входом второго блока запуска и первым входом элемента И, второй вхо которого соединен со вторым выходом блока считывания, выход - с третьим входом первого блока запуска,выход генератора и дополнительный выход распределителя соединены соответственно со вторым входом второго блока запуска и объединенными первым входом счетчика импульсов и третьим входом второго блока запуска, выход которого соединен с вторым входом счетчика импульсов, выходы которого соединены со входами .цифро-аналогового преобразователя.

На чертеже представлена структурная блок-схема устройства.

Устройствосодержит датчики 1 для преобразования информации от объекта в электрический сигнал, адаптивные временные дискретизаторы (АВД) 2 для выработки управляйлцих-сигналов адаптивной дискретизации, первые элементы И 3 для управления ключами 4,служащими для подключения датчиков к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 5, преобразующему аналоговые сигналы в код, генератор 6 с первым блоком 7 запуска, обеспечивающие работу распределителя 8, служащего для поочередного спроса элементов ИЗ, первый элемент ИЛИ 9, служащий для выработки сигнала остановки распределителя 8, второй элемент ИЛИ 10, служащий для выработки сигнала,запрещающего прохождение импульсов от генератора б через второй блок 11 запуска на счетчик 12, служащий для создания инверсного кода напряжения уставки АВД, цифро-аналоговый преобразователь 13, служащий для создания напряжения уставки, вторые элементы И 14, служащие для выработки сигнала сброса АВД, дешифратор 15 адреса, предназначенный для преобразования единичного кода номера выбранного канала в двоичный код, и блок 16 считывания, служащий для преобразования параллельного кода адреса и информации в последовательный код и передачи его в линию связи,, а также для выработки сброса АЦП 5 и сигнала разрешения прохождения импульсов с генератора б на распределитель 8 через Ьлок 7 запуска. Кроме этого устройство содержит второй элемент И 17 для выработки сигнала запуска распределителя 8 при йроявлении сигналов 1 на выход элемента ИЛИ 10 и первом в ходе блока считывания по окончании передачи предьадущего отсчета. Датчи 1, АВД 2, элементы И 3 и 14. и ключ составляют один инфорл ационный канал 18. Устройство работает следующим образом. По окончании предыдущего, цикла сигнал с дополнительного выхода рас пределителя 8 разрешает прохождение импульсов с генератора б через блок 11 запуска на счетчик 12. Так как входы цифро-аналогового преобразова теля 13 подключены к инверсным выхо дам счетчика 12, то первоначальное значение напряжения на выходе прёоб разователя 13 соответствует максима ному. При поступлений импульсов от генератора б на счетчик 12 напряжение на выходе преобразователя 13 ст пенчато уменьшается и поступает на дополнительный вход АВД 2 в качеств переменной установки погрешности .аппроксимации. Объем счетчика 12 (количество ступеней) определяется необходимой погрешностью определени погрешности аппроксимации. При дост жении уставкой определенного значения АВД одного или нескольких каналов 18 срабатывают, на их выходах появляется сигнал 1, и через элемент ИЛИ 10 с помощью блока 11 запуска прекращается поступление импульсов с генератора б на счетчик 12. Очевидно, что в этом случае, в отличие от известного Устройства, срабатывают АВД 2 только тех каналов, погрешность аппроксимации сигналов которых наибольшая. Далее через блок 7 запуска,откры вающийся сигналом от элемента И 17, запускается распределитель 8, котЪрый с максимально возможной скоростью опрашивает элементы И 3, -оста навливаясь с помощью .элемента ИЛИ 9 и блока 7 на канале 18, требующем обслуживания, т.е. имеющим максималь ную погрешность. Включается ключ 4 выбранного канала 18, сигнал соответ ствующего датчика 1 преобразуется с помощью АЦП 5 в код и одновременно единичный код адреса преобразуется в двоичный с помощью дешифратора 15 адреса. Параллельные.коды адреса и информации поступают в блок 16 считывания, где преобразуются в последо вательный код и передаются в линию связи. По окончании считывания выбранного канала 18 блок 16.разрешает : дальнейший опрос элементов И 3 распре делителем 8, и находится следующий канал 18 с наибольшей погрешностью аппроксимации, если их было несколько. При опросе всех выбранных кана.лов 18 происходит сброс АВД 2 данно- ,го канала с помощью элементов И 14 и, следовательноу по .окончании опроса всех выбранных каналов сигнал 1 на выходе элемента ИЛИ 10 изменится на О. Этим перепадом напряжения производится сброс распредели±еля 8 в положение, соответствующее наличию сигнала на дополнительном выходе , так как нет необходимости в дальнейшем опросе элементов ИЗ. . Сигнал с дополнительного выхода распределителя 8 сбрасывает счетчик 12 в нулевое положение и открывает блок 11 запуска для прохождения импульсов генератора б. Далее работа устройства повторяется. Величина максимально возможной погрешности аппроксимации может быть определена по формуле е„, где 6д - допустимое значение, уставка, погрешности аппроксимации; математическое ожидание дополнительной погрешности аппроксимации от многоканальности; - среднеквадратйческое отклонение дополнительной погрешности от многоканальности;Ip - коэффициент, зависящий от закона распределения погрешности аппроксима ции и от вероятности появления максимальной погрешности (при Р 0,9973 и нормальном законе распределения погрешности Кр 3). Значения , а также выигрыш по точности в предлагаемом устройстве можно оценить, используя теорию массового обслуживания. Так, ри значении параметра системы масового обслуживания f 0,9 (загрузка системы близка к предельной) ереход на удвоенное значение устаи уменьшает погрешность аппроксимаии более, чем в 2,5 раза при степеи аппроксимации п О, и болое, ем в 3 раза при п 1 (расчет прозводился для источников сигналов количестве десяти). Формула изобретения Устройство для передачи телеметической информации, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого бло ка запуска, выход которого соеди-. нен с первым входом распределителя, р.торой-вход - с-выходом первого элем ента ИЛИ, дешифратор адреса, выходы которого соединены с первыми входами блока считывания, вторые входы и первый выход которого соединены соответственно с выходами аналого-циф.рового преобразователя, и выходом устройства, и в каждом информационном канале датчик, выход которого соединен с первыми входами ключа и адап ивного временного дискретизатора, выход которого соединен с пер вым входом первого элемента И, втор вход - с выходом второго элемента И выход первого элемента И соединён с вторым входом ключа и соответствующим входом первого элемента ИЛИ и дешифратора адреса., выходы ключей информационных каналов объединены и соединены с первым входом аналого цифрового преобразователя, второй выход блока считывания соединен со вторым входом аналого-цифрового пре образователя и первыми входами втор элементов И информационных каналов, вторые входы которых объединены со вторыми входами первых элементов И и подключены к соответствующим выходам распределителя, отличаю щееся тем, что, с целью Повыше ния точности устройства, в него вве ены второй блок запуска, счетчик мпульсов, второй элемент ИЛИ, элеент И и цифро-аналоговый преобразоBaTejib, выход которого соединен с вторыми входами адаптивных временных дискретизаторов информационных каналов, выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход элемента И соединен с вторым входом распределителя, первым входом второго блока запуска и первым входом элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом блока считывания выход - с третьим входом первого блока запуска, выход генератора и дополнительный выход распределителя соединен соот ветственно со вторым входом второго блока запуска и объединенными первым входом счетчика импульсов и третьим входом второго блока запуска, выход которого соединен с вторым входом счетчика импульсов, выходы которого соединены со входами цифроаналогового преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 222907, кл. G 08 С 19/28, 1967, 2. Антонюк Е.М., Семенов Е.И. О некоторых способах сжатия информации в многоканальных телеизмерительных системах, - Известия ЛЭТИ, 1971, вып. 93, стр. 128-130 (прототип) .