Спосіб збору телеметричної інформації з часовим розподіленням каналів
Номер патенту: 25391
Опубліковано: 30.10.1998
Формула / Реферат
1. Способ сбора телеметрической информации с временным разделением каналов, включающий формирование на центральном пункте команд вызова и передачу их на периферийные пункты, а на вызванном периферийном пункте формирование и последовательную во времени передачу на центральный пункт в одном канале эталонного и измеряемого временных интервалов для всех параметров, датчики измерения которых имеются на периферийном пункте, и квитанции, отличающийся тем, что на вызванном периферийном пункте для каждого из параметров путем преобразования нулевого значения параметров формируют и одновременно передают эталонный временной интервал, а путем преобразования измеряемого параметра формируют и одновременно передают измеряемый временной интервал, на центральном пункте для каждого параметра эталонный временной интервал при приеме преобразуют в код, который запоминают, а измеряемый временной интервал при приеме также преобразуют в код, вычитая который из кода эталонного временного интервала, получают код значения параметра, а после приема квитанции формируют код контрольной информации о достоверности измеренных значений параметров.
2. Способ сбора телеметрической информации с временным разделением каналов по п.1, отличающийся тем, что команда вызова, формируемая центральным пунктом, состоит из сигнала установки периферийных пунктов в исходное состояние, сигнала калибровки формирователей синхроимпульсов периферийных пунктов и кода номера вызываемого периферийного пункта, а квитанция, формируемая периферийным пунктом, состоит из сигнала калибровки формирователя синхроимпульсов центрального пункта, кода исправности датчиков и кода номера передающего периферийного пункта.
Текст
Предлагаемое изобретение относится к области телеизмерения и может быть использовано для сбора телеметрической информации с рассредоточенных объектов. Известен способ сбора телеметрической информации (Авт. св. СССР №1249560. кл. G08C19/28, 1986, Бюл. №29), заключающийся в преобразовании на каждом контролируемом пункте сигнала датчика в последовательность двоичных импульсов управления и формировании из тактовых импульсов, переданных с пункта управления, последовательности двоичных импульсов, формировании на соответствующи х временных позициях тактовых импульсов, принятых с пункта управления, аналоговых сигналов, соответствующих позициям импульсов управления, и передача полученных аналоговых сигналов на пункт управления, на котором одноименные аналоговые сигналы преобразуются в соответствующие им сигналы двоичных импульсов, из которых одновременно во времени определяют состояние соответствующи х импульсов управления контролируемых пунктов. Данный способ также, как и заявляемый предусматривает передачу с центрального пункта на периферийный пункт команды вызова и формирование на каждом контролируемом пункте аналогового сигнала (в частном случае это может быть временной интервал) и передачу его на центральный пункт (пункт управления). Однако, отсутствие формирования на периферийном пункте эталонного и измеряемого временных интервалов и квитанции, а также другой метод формирования и передачи этих сигналов на центральный пункт ведет к необходимости выполнения сначала аналого-цифрового, а затем цифроаналогового преобразования на контролируемом пункте, что усложняет способ, кроме того, возможно искажение аналоговых сигналов канале связи, что ведет к снижению точности передаваемой информации. Известен способ многоканальной передачи и приема информационных сигналов (Авт. св. СССР №1478873, кл. G08C19/28, 1989), заключающийся в том, что на передающей стороне в каждом измерительном канале формируют информационные сигналы, в каждом контрольном канале формируют контрольные сигналы, причем последние представляют собой сигналы нулевого уровня, передают последовательно во времени информационные и контрольные сигналы в канал связи, на приемном конце осуществляют прием переданных сигналов, определяют степень корреляции принятых контрольных сигналов по заданному закону и в случае коррелированных и некоррелированных контрольных сигналов формируют из каждого принятого информационного сигнала соответствующего измерительного канала сигнал, соответствующий его спектральной плотности мощности, формируют из каждого принятого контрольного сигнала соответствующе го контрольного канала сигнал, соответствующий его спектральной плотности мощности, корректируют сигнал, соответствующий спектральной плотности мощности информационного сигнала соответствующего измерительного канала путем вычитания из него сигнала, соответствующего спектральной плотности мощности контрольного сигнала соответствующего контрольного сигнала, в случае только коррелированных контрольных сигналов формируют значение степени корреляции каждого контрольного сигнала с остальными контрольными сигналами всех контрольных каналов, выделяют контрольный сигнал в том контрольном канале, в котором значение степени корреляции наименьшее, сравнивают это значение с заданным, и в случае его превышения корректируют принятый информационный сигнал соответствующего измерительного канала путем вычитания из него контрольного сигнала, выбранного контрольного канала. Данный способ также, как и заявляемый, предусматривает передачу сигналов с передающего (контролируемого) пункта на приемный (центральный) пункт. Однако, отсутствие формирования на периферийном пункте эталонного и измеряемого временных интервалов и квитанции, а также другой метод формирования и передачи этих сигналов на центральный пункт ведет к резкому усложнению реализации способа, т.к. на каждом контролируемом пункте в этом случае необходимо иметь достаточно мощные средства вычисления корреляционных зависимостей. Наиболее близким по технической сущности является способ многоканального времяимпульсного телеизмерения (Авт. св. СССР №204907, кл. 74B8/05, 1987, Бюл. №22), заключающийся в передаче измеряемого и эталонного временных интервалов, которые формируют в одном такте преобразования параллельного времени, а погрешность преобразования исключают в общем для всех каналов приемнике. Однако, отсутствие на вызванном периферийном пункте преобразования нулевого значения параметров в эталонный временной интервал и одновременной передачи этого временного интервала, а также отсутствие преобразования измеряемого параметра в измеряемый временной интервал и одновременной передачи его, а на центральном пункте отсутствие при приеме преобразования эталонного и измеряемого временных интервалов в коды, которые запоминают, и формирования кода значения параметра и отсутствие после приема квитанции формирования кода контрольной информации о достоверности измеренных значений параметров не дают возможность обеспечить необходимую точность и достоверность телеизмерений, т.к. при передаче временных интервалов в канале связи может исказиться их длительность и поэтому на приемном конце может быть получен искаженный результат. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа сбора телеметрической информации путем повышения точности и достоверности телеизмерений, что позволяет повысить качество работы систем телеизмерения и, соответственно, объектов на которых они установлены. Поставленная задача решается тем, что в способе сбора телеметрической информации с временным разделением каналов, включающем формирование на центральном пункте команд вызова и передачу их на периферийные пункты, а на вызванном периферийном пункте формирование и последовательную во времени передачу на центральный пункт в одном канале эталонного и измеряемого временных интервалов для всех параметров, датчики измерения которых имеются на периферийном пункте, и квитанции, введено на вызванном периферийном пункте для каждого из параметров преобразование нулевого значения параметра в эталонный временной интервал и одновременная передача этого временного интервала и преобразование измеряемого значения параметра в измеряемый временной интервал и одновременная передача этого временного интервала на центральный пункт, на котором для каждого параметра эталонный временной интервал при приеме преобразуют в код, который запоминают, а измеряемый временной интервал при приеме также преобразуют в код, вычитая который из кода эталонного временного интервала получают код значения параметра, а после приема квитанции формируют код контрольной информации о достоверности измеренных значений параметров, а также тем, что команда вызова, формируемая центральным пунктом, состоит из сигналов установки периферийных пунктов в исходное состояние, сигнал калибровки формирователей синхроимпульсов периферийных пунктов и кода номера вызываемого периферийного пункта, а квитанция, формируемая периферийным пунктом, состоит из сигнала калибровки формирователя синхроимпульсов центрального пункта, кода исправности датчиков и кода номера передающего периферийного пункта. Введение на вызванном периферийном пункте преобразования нулевого и измеряемого значений каждого параметра в эталонный и измеряемый временные интервалы, которые одновременно с преобразованием передаются по одному каналу связи на центральный пункт последовательно во времени друг за другом, а на центральном пункте преобразования эталонного временного интервала в серию, число импульсов которой пропорционально длительности временного интервала и которая подается на суммирующий вход двоичного счетчика импульсов, преобразование измеряемого временного интервала также серию импульсов, которую подают на вычитающий вход того же двоичного счетчика, в котором после окончания измеряемого временного интервала образуется двоичный код значения параметра позволяют повысить точность измерения значения параметра как за счет того, что квантование временных интервалов производится только на центральном пункте (т.е. в одном месте для всей системы) и частоту квантования можно выбрать такой высокой, насколько это необходимо для получения заданной разрешающей способности, так и за счет того, что в разности двух переданных друг за другом временных интервалов исключается влияние внешних условий на канал связи (изменение его характеристик с течением времени и т.п.). Формирование и передача с центрального пункта команды вызова, состоящей из сигналов установки периферийных пунктов в исходное состояние, сигнала калибровки формирователей синхроимпульсов периферийных пунктов и кода номера вызываемого периферийного пункта, а также формирование и передача с периферийного пункта квитанции, состоящей из сигнала калибровки формирователя синхроимпульсов центрального пункта, кода исправности датчиков и кода номера передающего периферийного пункта, которые образуются вследствие анализа исправности датчиков (контролируется обрыв цепей, подключающих датчик к измерительной схеме, и сигнал неисправности (обрыва) запоминается, позволяют повысить достоверность полученных значений параметров, т.к. обрывы в цепях подключения датчиков, выявляемые на периферийном пункте простыми средствами, позволяют исключить ложные значения параметров, полученные на центральном пункте (в зависимости от вида обрыва при преобразовании измеряемого значения параметра может быть сформирован интервал произвольной длительности). Длительность импульсов и пауз в командах вызова и квитанциях и длительности эталонных и измеряемых временных интервалов и пауз межу ними выбираются так, чтобы периоды импульсов команд и квитанций в периоды импульсов, соответствующи х эталонным и измеряемым интервалам, во всем диапазоне изменения значений измеряемых параметров находились в полосе пропускания канала связи. Использование предлагаемого способа позволяет передавать телеметрическую информацию в аналоговом виде - в виде импульсов, длительность которых соответствует значению параметров, при этом погрешность, вызываемая изменением характеристик канала связи, характеристик элементов периферийных и центрального пунктов и т.п. причинами, полностью исключается, кроме того, повышается достоверность полученной информации, т.к. при обрыве цепей подключения датчиков на центральный пункт передается информация об этом. Для количественной оценки уменьшения погрешности, рассмотрим следующий пример. Примем, что измеряется температура среды, диапазон изменения значений которой 0 - 100°C. Установим, что значению температуры, равному 0°C, соответствует длительность временного интервала, равная 3мс, а значению температуры, равному 100°C, соответствует длительность временного интервала, равная 1мс, т.е. изменению температуры величиной в 1°C соответствует изменение длительности временного интервала на 0,02мс. Длительность паузы примем равной одной мс. Допустим, что значение измеряемой температуры равно 50°C, тогда этому значению температуры будет соответствовать временной интервал длительностью 2,0мс. В этом случае, искажение длительности временного интервала при передаче значения параметра на центральный пункт, допустим уменьшение длительности на 0,1мс за счет указанных выше причин, приведет к тому, что на центральном пункте будет зафиксирована длительность временного интервала, равная 1,9мс. Тогда абсолютная ошибка при передаче составит В рассматриваемом способе сбора телеметрической информации на одну и ту же величину исказятся оба передаваемых интервала, пропорциональные выходным сигналам датчиков нулевого значения и значения измеряемого параметра соответственно, поэтому при вычитании искажение будет исключено из результата. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить погрешность телеизмерения до погрешности квантования временных интервалов, которая выбором частоты квантования может быть уменьшена до установленной величины. Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет исключить преобразование на периферийных пунктах аналоговой величины (временного интервала) в цифровой код и погрешности, связанные с этим преобразованием и с передачей кода значения параметра по каналу связи. При этом расстояние, на которое удалены периферийные пункти от центрального, не имеет значения. Пример осуществления способа. На центральном пункте по установленному алгоритму формируются команды вызова периферийных пунктов (например, по алгоритму циклического опроса или по алгоритму опроса при поступлении команды от устройства высшего уровня). В состав каждой команды входит сигнал установки периферийных пунктов в исходное состояние, сигнал калибровки формирователей синхроимпульсов периферийных пунктов и код номера вызываемого периферийного пункта (сигнал установки в исходное положение, импульсы сигнала калибровки и импульсы номера вызываемого периферийного пункта отличаются друг от друга, допустим, по длительности). После передачи команды вызова центральный пункт переходит в режим приема ожидает информацию от вызванного периферийного пункта (передача следующей команды вызова может быть произведена только после приема информации от вызванного периферийного пункта или по истечении установленного времени - в том случае, если вызванный периферийный пункт неисправен или отключен). При приеме сигналаустановки в исходное состояние блоки и элементы всех периферийных пунктов устанавливаются в исходное положение. По сигналу калибровки производится установка фазы и длительности импульсов, выдаваемых формирователями синхроимпульсов периферийных пунктов. После приема кода номера периферийный пункт, номер которого соответствует принятому коду, переключается в режим передачи информации, вызванный периферийный пункт после переключения в режим передачи формирует и одновременно передает в канал связи и далее на центральный пункт эталонный временной интервал, соответствующий нулевому значению первого параметра. После окончания эталонного временного интервала и паузы после него, используемой для отключения датчика нулевого значения и подключения датчика первого измеряемого параметра к образователю аналогвременной интервал, формируется и одновременно передается в канал связи и далее на центральный пункт измеряемый временной интервал для первого параметра. После окончания измеряемого временного интервала и паузы после него, используемой для отключения датчика значения первого параметра и подключения датчика нулевого значения второго параметра к преобразователю аналог-временной интервал, формируется и одновременно передается в канал связи и далее на центральный пункт эталонный временной интервал для второго параметра. Далее аналогично формируются и передаются измеряемый временной интервал для второго параметра и эталонные и измеряемые временные интервалы для остальных параметров. При подключении каждого из датчиков анализируется наличие обрыва в цепи подключения датчика и, если есть обрыв, то он фиксируется, соответствующий временной интервал прерывается (в канал связи в этом случае передается временной интервал установленной длительности) и к преобразователю подключается следующий датчик. Если же обрыва нет, то формирование временного интервала производится в соответствии со значением параметра и фиксирующий элемент остается в исходном положении. После окончания измеряемого временного интервала последнего датчика, подключенного в вызванному периферийному пункту, и паузы после него, периферийный пункт передает в канал связи и далее на центральный пункт квитанцию сигнал калибровки формирователя синхроимпульсов, код исправности датчиков и код своего номера. На центральном пункте при приеме каждые эталонный и измеряемый временные интервалы преобразуют путем квантования в серию импульсов, при этом серию, соответствующую эталонному временному интервалу, преобразуют в двоичный код с помощью счетчика импульсов, на суммирующий вход которого подают эту серию, потом, подавая серию импульсов, соответствующую измеряемого временному интервалу на вычитающий вход этого счетчика импульсов, получают код значения параметра. Знак значения параметра определяется по сигналу с вы хода заема счетчика импульсов. По сигналу об окончании каждого измеряемого интервала код значения параметра со знаком считывается устройством верхнего уровня. После считывания значения последнего параметра по сигналу калибровки квитанции устанавливаются фаза и длительность импульсов на выходе формирователя синхроимпульсов центрального пункта, что позволяет с высокой степенью достоверности принять код исправности датчиков и код номера передавшего информацию периферийного пункта. После приема квитанции в устройство верхнего уровня выдается контрольная информация - информация о достоверности значения параметров, формируемая из кода исправности датчиков, и информация о достоверности всех значений параметров, формируемая в соответствии с совпадением или несовпадением кодов номеров вызванного и передавшего периферийных пунктов. Далее центральный пункт производит сбор информации о значениях параметров от други х периферийных пунктов. На чертежах представлена структурная схема системы сбора информации, реализующей предложенный способ: на фиг.1 - структурная схема центрального пункта, на фиг.2 - структурная схема одного периферийного пункта. Система, реализующая предложенный способ, содержит центральный пункт 1, периферийные пункты 2 - 1, ..., 2 - k, канал приема информации 3, соединяющий второй вход центрального пункта 1 и выходы периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k, канал передачи команд 4, соединяющий первый выход центрального пункта 1 и входы периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k, шину управляющих сигналов 5, которая подключена к первому входу центрального пункта 1, первую контрольную шину 6, вторые контрольные шины 7, которые соединены с третьими выходами центрального пункта 1, второй выход которого подключен к шине 6, первую шину считывания 8, вторую шин у считывания 9, которая соединена с пятым выходом центрального пункта 1, четвертый выход которого подключен к шине 8, шины значения параметра 10, шину знака 11, которая соединена с седьмым выходом центрального пункта 1, шестые выходы которого подключены к шинам 10. Центральный пункт 1 - фиг.1 содержит блок управления 12, к третьему входу которого подключен первый вход центрального пункта 1, входной блок 13, четвертый вход которого соединен со вторым входом центрального пункта 1, элемент И 14, к первому входу которого подключен четвертый выход входного блока 13, блок результатов 13, блок результатов 15, первый вход которого соединен с выходом элемента И 14, второй вход которого соединен со вторым входом блока результатов 15, с третьим входом второго блока 13 и с третьим выходом блока управления 12, вторые выходы которого подключены ко вторым входам входного блока 13, первый выход которого соединен с первым входом блока управления 12 и со вторым выходом центрального пункта 1, к третьим выходам которого подключены вторые выходы входного блока 13, первый вход которого соединен с первым выходом блока результатов 15, второй выход которого подключен к пятому вы ходу центрального пункта 1, шестые выходы которого соединены с третьими выходами блока результатов 15, четвертый выход которого подключен к седьмому выходу центрального пункта 1, четвертый вы ход которого соединен с третьим выходом входного блока 13 и со вторым входом блока управления 12, первый выход которого подключен к первому выходу центрального пункта 1. Периферийный пункт, например 2 - 1, фиг.2 содержит блок приема 16, к третьему входу которого подключен вход периферийного пункта 2 - 1, формирователь синхроимпульсов 17, вход которого соединен с первым выходом блока приема 16, блок управления 18, ко второму входу которого подключен второй выход блока приема 16, третий выход которого соединен с третьим входом блока управления 18, датчик нулевого значения параметра 19 - 1, датчики значений параметров 19 - 2, ..., 19 - n, коммутатор 20, к адресным входам которого подключены третьи выходы блока управления 18, нормирующий преобразователь 21, вход которого соединен с выходом коммутатора 20, преобразователь аналог-временной интервал 22, к третьему входу которого подключен выход нормирующего преобразователя 21, выходной блок 23, первый вход которого соединен с первым входом преобразователя аналог-временной интервал 22, со вторым входом блока приема 16, со вторым выходом блока управления 18 и со сброса коммутатора 20, к информационным входам которого подключены выходы датчиков 19 - 1, 19 2, ..., 19 - n, вы ход периферийного пункта 2 - 1 соединен с выходом выходного блока 23, к четвертому и к пятому входам которого подключены первый и второй выходы преобразователя аналог-временной интервал 22, второй вход которого соединен с первым входом блока приема 16 с выходом формирователя синхроимпульсов 17, с первым входом блока управления 18 и со вторым входом выходного блока 23, к третьему входу которого подключен первый выход блока управления 18. Второй вход элемента И 14 является инверсным, т.е. при наличии на нем единичного сигнала элемент И 14 закрыт, а при наличии нулевого сигнала элемент И 14 работает в соответствии с сигналом на его первом входе. Блок результатов 15 - фиг.1 предназначен для определения значения параметров квантования временных интервалов, преобразования кода эталонного и переменного, интервалов в двоичный код и вычитания из него кода измеряемого временного интервала, выработки сигнала считывания и сигнала окончания поступления временных интервалов. Блок результатов 15 фиг.1 содержит триггер 24, генератор импульсов 25, формирователь импульсов заднего фронта 26, элемент И 27, элемент И 28, первый вход которого соединен со вторым входом элемента И 27, с первым входом блока результатов 15 и со счетным входом триггера 24, нулевой выход которого подключен ко второму входу элемента И 28, третий вход которого соединен с третьим входом элемента И 12 и с выходом генератора импульсов 25, счетчик импульсов 29, суммирующий вход которого соединен с единичным выходом триггера 24, с первым входом элемента И 27 и со входом формирователя импульсов 26, выход которого подключен ко второму выходу блока 15, первый выход которого соединен с выходом счетчика импульсов 29, счетчик импульсов 30, к вычитающему и суммирующему входам которого подключены выходы элемента И 27 и элемента И 28 соответственно, триггер31, к входу установки в единичное положение которого подключен выход заема счетчика импульсов 30, вход сброса которого соединен со вторым входом блока 15, с входами сброса триггера 24, счетчика импульсов 29 и со входом сброса триггера 31, единичный выход которого подключен к четвертому выходу блока 15, третьи выходы которого соединены с разрядными выходами счетчика импульсов 30. Блок управления 12 центрального пункта 1 предназначен для обеспечения отработки установленного алгоритма работы системы сбора информации. Алгоритм работы системы сбора информации может быть любым, для определенности примем следующий алгоритм. По сигналу с шины 5 (сигнал запуска от устройства верхнего уровня)центральный пункт 1 производит однократный последовательный опрос всех периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k, т.е. выдает команду вызова первого периферийного пункта 2 1, после выдачи которой принимает информацию от этого периферийного пункта, затем выдает команду вызова второго периферийного пункта - 2 - 2 после выдачи которой принимает информацию от второго периферийного пункта, и т.д. до приема информации от последнего периферийного пункта - 2 - k. Если при приеме информации от вызванного периферийного пункта, например 2 - i (i = 1, 2, ..., k), окажется, что передал информацию периферийный пункт 2 - j (j не равно i, j = 0, 1, ..., k), то об этом выдается сигнал и снова производится вызов периферийного пункта 2 - i. Повторный вызов одного и того же периферийного пункта (при несовпадении номеров вызываемого и отвечавшего периферийных пунктов) производится установленное число раз, после чего выдается сигнал о неисправности вызываемого периферийного пункта (цепи выдачи сигнала на чертеже не показано) и вызывается следующий периферийный пункт. Кроме того, центральный пункт после приема информации о значении каждого параметра от любого периферийного пункта вырабатывает сигнал считывания значения параметра в память устройства верхнего уровня, а после окончания приема информации от периферийного пункта вырабатывает второй сигнал считывания, по которому в устройство верхнего уровня считывается контрольная информация информация об исправности датчиков передававшего информацию периферийного пункта и о соответствии номеров вызванного и передавшего информацию периферийных пунктов. Если какой-либо датчик вызванного периферийного пункта неисправен, то значение этого параметра в памяти устройства верхнего уровня стирается и записывается сигнал о его неисправности. Если же не совпали номера вызванного и передавшего информацию периферийных пунктов, то в памяти устройства верхнего уровня стирается вся информация, полученная от этого периферийного пункта (и, как указывалось выше, производится повторный опрос периферийного пункта). Блок управления 12 в исходном положении выдает единичный сигнал только на третий выход, на первом и втором выходах находятся нулевые сигналы. Входной блок 13 предназначен для приема, анализа информации, поступающей по каналу 3, и выработки контрольной информации информации об исправности датчиков периферийного пункта и о совпадении или несовпадении кодов вызванного и передавшего информацию периферийных пунктов. Блок результатов 15 предназначен для определения значений измеряемых параметров. Блок приема 16 предназначен для приема команд вызова от центрального пункта 1 и выработки сигналов сброса, калибровки формирователя синхроимпульсов 17 и запуска блока управления 18. Формирователь синхроимпульсов 17 предназначен для выработки синхроимпульсов с длительностью и фазой, установленнями по сигналу калибровки, переданному с центрального пункта 1. Блок управления 18 предназначен для согласования работы блоков периферийного пункта и на свой первый выход выдает сигнал окончания опроса датчиков 19 - 1, ..., 19 - n, на второй выход - сигнал сброса, на третьи выходы код номера опрашиваемого датчика. Коммутатор 20 осуществляет подключение одного из датчиков 19 - 1, 19 - 2, ..., 19 - n к своему выходу. Преобразователь аналог-временной интервал 22 предназначен для преобразования аналогового сигнала, поступившего на его вход, во временной интервал и определения нет ли обрыва в цепях подключения датчика, выдающего входной для преобразователя 22 сигнал. Выходной блок 23 предназначен для подключения периферийного пункта к каналу 3 для передачи информации о значениях параметров и формирования и передачи кода квитанции периферийного пункта на центральный пункт 1. Выход выходного блока 23 выполнен в виде элемента с тремя состояниями и при отсутствии передачи информации с периферийного пункта выход вы ходного блока 23 находится в третьем высокоимпедансном состоянии. Для упрощения описания принято, что на всех периферийных пунктах имеется одинаковое число датчиков одного типа. Система сбора информации, реализующая предложенный способ работает следующим образом. В исходном состоянии центральный пункт 1 не выдает команд и не принимает информацию от периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k. На шинах 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 отсутствуют сигналы, на первом и вторых выходах блока управления 12 центрального пункта 1 отсутствуют сигналы, на третьем выходе блока 12 имеется сигнал, запрещающий работу входного блока 13, элемент И 14 триггеров 24 и 31 и счетчиков импульсов 29 и 30, при этом триггеры 24 и 31 и счетчики импульсов 29 и 30 находятся в нулевом состоянии. На всех периферийных пунктах 2 - 1, ..., 2 - k все блоки находятся в исходном положении, при этом все датчики 19 - 1, ..., 19 - n отключены от нормирующего преобразователя 21, а выход выходного блока 23 находится в третьем состоянии. При поступлении сигнала от устройства верхнего уровня на шину 5 блок управления 12 выдает последовательный код команды вызова периферийного пункта 2 - 1 на свой первый выход и далее через первый выход центрального пункта 1 в канал 4. После выдачи команды вызова блок управления 12 снимает сигнал с третьего выхода, разрешая этим работу входного блока 13, элемента И 14, триггеров 24 и 31 и счетчиков 29 и 30, и выдает на свои вторые выходы код номера вызванного периферийного пункта - 2 - 1. Команда вызова принимается и дешифрируется блоками приема 16 всех периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k. При этом блоки приема 16 всех периферийных пунктов 2 - 1, ..., 2 - k сначала выдают на свои вторые выходы сигнал сброса, который через блок управления 18 устанавливает в нулевое положение (или подтверждает его) все остальные блоки периферийного пункта. Затем блоки приема 16 выдают на свои первые выходы и далее на входы своих формирователей синхроимпульсов 17 сигнал калибровки (два импульса, длительность которых и пауза между ними заданы принятыми от центрального пункта 1 сигналами), устанавливающий фазу и длительность импульсов на их выходах. После приема кода номера вызываемого периферийного пункта, в данном случае первого, периферийные пункты 2 2, ..., 2 - k возвращаются в исходное состояние, а в периферийном пункте 2 - 1 блок приема 16 выдает на свой третий выход сигнал, включающий блок управления. Блок управления 18 периферийного пункта 2 1, выдавая последовательно соответствующие коды на свои третьи выходы и на адресные входы коммутатора 20, подключает через нормирующий преобразователь 21 к третьему входу преобразователя аналог - временный интервал 22 сначала датчик нулевого значения 19 - 1, потом датчик значения первого параметра 19 - 2, далее снова датчик нулевого значения 19 - 1, затем датчик значения второго параметра 19 - 3, далее снова датчик нулевого значения 19 - 1, затем датчик значения следующего параметра и так до датчика последнего (n - 1) - го параметра. При подключении любого датчика нормирующий преобразователь 21 нормирует его выходной сигнал. Преобразователь аналог-временной интервал 22 преобразует сигнал, поступающий на его третий вход, во временной интервал, пропорциональный величине этого сигнала, и выдает этот временной интервал на свой первый выход. Далее временной интервал с первого выхода преобразователя 22 через выходной блок 23 поступает через канал 3 на центральный пункт 1. Кроме того, преобразователь 22 определяет по величине сигнала есть или нет обрыв датчика и если обрыв обнаружен, то выдает на свой второй выход сигнал, фиксируемый выходным блоком 23. Если обрыва датчика нет, то преобразователь 22 на свой второй выход не выдает сигнал. После окончания формирования и передачи на центральный пункт 1 временного интервала, соответствующего значению последнего параметра блок управления 18 выдает на свой первый выход сигнал, который поступая в выходной блок 23, переключает его, и выходной блок 23 начинает формировать и передавать на центральный пункт 1 квитанцию - сигнал калибровки формирователя синхроимпульсов, код исправности датчиков и код номера своего периферийного пункта. После окончания передачи квитанции периферийный пункт 2 - 1 возвращается в исходное состояние сигналом со второго выхода блока управления 18. На центральном пункте 1 сигналы, выдаваемые периферийным пунктом, поступают во входной блок 13, в котором они анализируются по длительности и, если поступивший сигнал представляет собой временной интервал (временные интервалы по длительности больше, чем все остальные сигналы), то он выдается через элемент И 14 в блок результатов 15 - на вход триггера 24 и на входы элементов И 27 и И 28. Если поступивший временной интервал нечетный по порядку поступления, т.е. он соответствует н улевому значению параметра, то открыт элемент И 28 и на суммирующий вход счетчика импульсов 30 поступает серия импульсов генератора 25, пропорциональная длительности принятого временного интервала. По окончании нечетного временного интервала (например, первого) триггер 24 устанавливается в единичное положение, при этом закрывается элемент И 28 и открывается элемент И 27, то есть четный временной интервал будет квантоваться с помощью элемента И 27. Серия импульсов генератора 25, соответствующая измеряемому временному интервалу, поступает на вычитающий вход счетчика импульсов 30. По окончании четного временного интервала триггер 24 устанавливается в нулевое положение, при этом к содержимому счетчика импульсов 29 прибавляется "1" и на шину 9 формирователя 26 выдается импульс, по которому с шин 10 и 11 считывается код значения (содержимое счетчика 30) измеренного параметра и его знак (положение триггера 31). Далее аналогично определяются значения остальных параметров. После окончания четного временного интервала, соответствующего последнему (n - му) измеренному параметру, на выходе счетчика 29 появляется сигнал, по которому входной блок 13 приготавливается к приему квитанции. При поступлении квитанции формирователь синхроимпульсов (он входит в состав входного блока 13 и на чертеже не показан) калибруется по фазе по длительности с помощью сигнала калибровки. Далее принимается код исправности датчиков, который запоминается входным блоком 13, и код номера передавшего периферийного пункта, который сравнивается с кодом номера вызванного периферийного пункта. После приема квитанции выходной блок 13 выставляет контрольную информацию на шину 6 - сигнал о совпадении или несовпадении номеров вызванного и передавшего информацию периферийных пунктов, а на шины 7 код исправности датчиков, и выдает на шину 8 сигнал считывания, по которому устройство верхнего уровня считывает контрольную информацию и в соответствии с ее значением использует или стирает полученную ранее информацию о значениях параметров. По заднему фронту сигнала считывания контрольной информации блок управления 12 центрального пункта 1 запускается на продолжение сбора информации от други х периферийных пунктов. После получения информации от последнего периферийного пункта 2 - k no сигналу считывания контрольной информации блок управления 12 устанавливается в исходное состояние и устанавливает в исходное состояние и центральный пункт 1. Далее при поступлении следующего сигнала на шину 5 центральный пункт производит снова сбор информации от периферийных пунктов.
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBantiukov Yevhen Mykolaiovych, Yershov Viktor Hryhorovych
Автори російськоюБантюков Евгений Николаевич, Ершов Виктор Григорьевич
МПК / Мітки
МПК: G08C 19/28
Мітки: часовим, каналів, розподіленням, інформації, телеметричної, спосіб, збору
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-25391-sposib-zboru-telemetrichno-informaci-z-chasovim-rozpodilennyam-kanaliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб збору телеметричної інформації з часовим розподіленням каналів</a>
Попередній патент: Спосіб кріплення свердловини обсадною колоною
Наступний патент: Прилад контролю наявності полум’я
Випадковий патент: Пристрій для охолодження повітря