Іскробезпечна система дистанційного живлення ідентифікаторів автоматизованих систем табельного обліку

Винахід відноситься до безпечної передачі електроенергії від джерела живлення до навантаження на підприємствах з вибухонебезпечною атмосферою, зокрема до дистанційного живлення ідентифікаторів автоматизованих систем табельного обліку (АСТО) і які використовуються для реєстрації часу спуску і виїзду шахтарів на гірничорудних підприємствах і вугільних ша хта х, у тому числі небезпечних по газу або пилу. Відома іскробезпечна система дистанційного живлення, що містить джерело живлення з блоком іскрозахисту, кабельну лінію зв'язку з шунтами, розділяючу її на секції і підключену до лінії зв'язку навантаження, при цьому блок іскрозахисту виконаний на динамічному елементі іскрозахисту з датчиком початку розряду, а шунти виконані у вигляді діодних мостів, входи яких підключені до вихідних виводів секцій, а виходи - до вхідних виводів секцій [SU №675194, кл. Е21F17/06, опубл. 03.08.1979р.]. Використовування відомої іскробезпечної системи дистанційного живлення не надійно в аварійних режимах, у зв'язку з використовуванням динамічного елемента іскрозахисту, спрацьовування датчика початку розряду якого викликає відключення живлення всіх кабельних ліній зв'язку. Крім того, використовування відомої іскробезпечної системи дистанційного живлення не дозволяє реалізувати обмін інформацією між інтелектуальними навантаженнями, якими є ідентифікатори, і блоками управління обміну даними по тій же лінії зв'язку, по якому здійснюється іскробезпечне живлення ідентифікаторів. Найближчим аналогом винаходу, що заявляється, є іскробезпечна система дистанційного живлення, що містить джерело живлення з живлячими проводами, кабельні лінії зв'язку з навантаженнями, сполучені з живлячими проводами, і стабілізатори струму, при цьому стабілізатори струму включені в розриви живлячих проводів [SU №1314125 A1, кл. Е21F9/00, опубл. 30.05.1987р.]. Загальними суттєвими ознаками відомого пристрою і технічного рішення, що заявляється, є: джерело живлення з живлячими проводами, кабельні лінії зв'язку з навантаженнями, сполучені з живлячими проводами, стабілізатори струму, які включені в розриви живлячих проводів. Використовування відомої іскробезпечної системи дистанційного живлення не дозволяє реалізувати обмін інформацією між інтелектуальними навантаженнями, якими є ідентифікатори, і блоками управління обміну даними по тих же кабельних лініях зв'язку, по яких здійснюється іскробезпечне живлення ідентифікаторів. В основу винаходу поставлена задача удосконалення іскробезпечної системи дистанційного живлення ідентифікаторів автоматизованих систем табельного обліку, в якій за рахунок нових конструктивних елементів і зв'язків забезпечується обмін інформацією між ідентифікаторами, і блоками управління обміну даними по тих же кабельних лініях зв'язку, по яких здійснюється іскробезпечне живлення ідентифікаторів. Поставлена задача вирішується тим, що в іскробезпечній системі дистанційного живлення ідентифікаторів автоматизованих систем табельного обліку, що містить джерело живлення з живлячими проводами, кабельні лінії зв'язку з навантаженнями, що сполучені з живлячими проводами, і стабілізатори струму, які включені в розриви живлячих проводів, згідно винаходу система додатково забезпечена блоками управління обміну даними з навантаженнями, якими є ідентифікатори, при цьому плюсовий і мінусовий живлячі провода джерела живлення сполучені через обмежувальні резистори відповідно з катодом і анодом стабілітрона, який сполучений з входом стабілізатора струму, ви хід якого сполучений з першим проводом кабельної лінії зв'язку, а управляючий вхід сполучений з колектором транзистора першого оптрона, емітер якого сполучений з анодом стабілітрона, який сполучений з катодом світлодіода другого оптрона, анод якого сполучений з другим проводом кабельної лінії зв'язку, анод і катод світлодіода першого оптрона сполучений з блоком управління обміну даними, з яким сполучений також колектор і емітер транзистора другого оптрона, в кінці кабельних ліній зв'язку перший провід кабельної лінії зв'язку сполучений з катодом світлодіода оптрона і через перший резистор з базою другого транзистора і колектором першого транзистора, а другий провід кабельної лінії зв'язку сполучений через другий резистор з колектором другого транзистора, емітер першого транзистора сполучений з анодом світлодіода оптрона, катодом стабілітрона, першою обкладкою накопичувальної ємності і ідентифікатором, емітер другого транзистора сполучений з колектором транзистора оптрона, анодом стабілітрона, другою обкладкою накопичувальної ємності і ідентифікатором, а база першого транзистора і емітер транзистора оптрона сполучена з ідентифікатором. На кресленні (Фіг.) представлена функціональна схема пропонованої іскробезпечної системи дистанційного живлення ідентифікаторів АСТО. Система містить джерело 1 живлення, до живлячих проводів якого на початку кожної з кабельних ліній 2 зв'язку підключені обмежувальні резистори 3, 4, стабілітрон 5, стабілізатор 6 струму, перший і другий оптрони 7 і 8, блок 9 управління обміну даними, а в кінці кожної кабельної лінії 2 зв'язку встановлено перший і другий транзистори 10 11, оптрон 12, перший і другий резистори 13,14, обмежувальний стабілітрон 15, накопичувальна ємність 16 і ідентифікатор 17. При цьому плюсовий і мінусовий живлячі провода джерела 1 живлення сполучені через обмежувальні резистори 3, 4 відповідно з катодом і анодом стабілітрона 5. Катод стабілітрона 5 сполучений з входом стабілізатора 6 струму, ви хід якого сполучений з першим проводом кабельної лінії 2 зв'язки, а управляючий вхід сполучений з колектором вихідного транзистора першого оптрона 7. Анод стабілітрона 5 сполучений з емітером вихідного транзистора першого оптрона 7 і катодом світлодіода другого оптрона 8, анод якого сполучений з другим проводом кабельної лінії 2 зв'язку. Анод і катод світлодіода першого оптрона 7, а також колектор і емітер вихідного транзистора другого оптрона 8 сполучений з блоком 9 управління обміну даними. В кінці кожної з кабельних ліній 2 зв'язку перед ідентифікатором 17, перший провід кабельної лінії 2 зв'язку сполучений через перший резистор 13 з базою другого транзистора 11 і колектором першого транзистора 10, а також з катодом світлодіода оптрона 12. Другий провід кабельної лінії 2 зв'язки сполучений через другий резистор 14 з колектором другого транзистора 11, емітер якого сполучений з колектором вихідного транзистора оптрона 12, анодом обмежувального стабілітрона 15, другим обкладанням накопичувальної місткості 16 і ідентифікатором 17. Анод світлодіода оптрона 12 сполучений з емітером першого транзистора 10, катодом обмежувального стабілітрона 15, першою обкладкою накопичувальної ємності 16 і ідентифікатором 17, з яким сполучена також база першого транзистора 10 і емітер вихідного транзистора оптрона 12. Система працює таким чином. В номінальному режимі відбувається передача енергії від джерела 1 живлення, величина вихідної напруги якого в кабельних лініях 2 зв'язки нормалізується обмежувальними резисторами 3, 4 і стабілітроном 5, а струм обмежений стабілізаторами 6 струму і не залежить від довжини лінії зв'язку. При протіканні по проводах кабельних ліній 2 зв'язку струмів від джерела 1 живлення, в розподілених ємностях кабельних ліній 2 зв'язку і накопичувальних ємностях 16 запасається енергія, яка може бути джерелом запалювання вибухонебезпечного середовища. При короткому замиканні в одній з кабельних ліній 2 зв'язку, обмежувальні резистори 3, 4, стабілітрон 5 і стабілізатор 6 струму забезпечують незмінність струму в аварійній кабельній лінії 2 зв'язку і напруги на ви ході джерела 1 живлення. В місці аварії виникає дуговий розряд, параметри якого визначаються енергією, запасеною в розподіленій ємності кабельної лінії зв'язку і накопичувальній ємності 16 і захисними елементами, якими є обмежувальний стабілітрон 15 і другий резистор 14, сполучений з другим проводом кабельної лінії 2 зв'язку. Енергія, що запасена розподіленою ємністю іншої кабельної лінії 2 зв'язку і відповідною накопичувальною ємністю 16, в коло дугового розряду не поступає, оскільки цьому перешкоджають обмежувальні резистори 3, 4, стабілітрон 5 і стабілізатор 6 струму, які через джерело 1 живлення сполучені з аварійною кабельною лінією 2 зв'язку. Таким чином, іскробезпека системи забезпечується обмеженням енергії, що виділяється в колі розряду за рахунок секціонування енергії, запасеної в розподілених ємностях кабельних ліній 2 зв'язку і накопичувальних ємностях 16. Оскільки при короткому замиканні в одній з кабельних ліній 2 зв'язку вихідна напруга джерела 1 живлення не зменшується, аварія не викликає перебоїв в подачі електроенергії від джерела 1 живлення через іншу кабельну лінію 2 зв'язку до відповідного ідентифікатора 17. Це дозволяє підвищити надійність роботи системи в аварійних режимах. Обмін даними між ідентифікаторами 17 і відповідними блоками 9 управління обміну даними здійснюється по тих же проводах кабельних ліній 2 зв'язку, по яких забезпечується електропостачання ідентифікаторів 17 від джерела 1 живлення, за допомогою першого і другого оптронів 7 і 8, сполучених з блоками 9 управління обміну даними і оптрона 12, першого і другого транзисторів 10 і 11, сполучених з ідентифікаторами 17. Перший і другий оптрони 7 і 8 забезпечують також гальванічну розв'язку між іскронебезпечними колами блоків 9 управління обміну даними і іскробезпечними колами кабельних ліній 2 зв'язку і ідентифікаторів 17. Накопичувальні ємності 16 забезпечують компенсацію тимчасових перерв в електропостачанні ідентифікаторів 17, у зв'язку з обміном даними, при якому вихідні транзистори першого оптрона 7 і перший і другий транзистори 10, 11 в кабельних лініях 2 зв'язку здійснюють модуляцію струму. Використовування іскробезпечної системи дистанційного живлення ідентифікаторів АСТО забезпечує обмін інформацією між ідентифікаторами і блоками управління обміну даними по тих же кабельних лініях зв'язку, по яких здійснюється іскробезпечне живлення ідентифікаторів.