CS252673B1 - Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká optoelektrického přenosového systému v jiskrově bezpečném provedení pro použití v exponovaných prostorách s nebezpečím výbuchu hlavně v plynujících dolech. Sestává z řídicí jednotky, jejíž vstup a výstup řídicích signálů je připojen na nap." ecí vedení, ke kterému je rovněž připoj· n výstup omezovače energie, napájení 'stupu účastnických stanic, řídicí vstupy a výstupy účastnických stanic, vstup omezovače energie je připojen na výstup centrálního napájecího zdroje, vstup a výstup datových signálů řídicí jednotky je rovněž propojen s účastnickou stanicí, přičemž jsou účastnické stanice navzájem propojeny světlovodem.

Description

Vynález se týká optoelektrického přenosového systému v jiskrově bezpečném provedení pro použití v exponovaných prostorách s nebezpečím výbuchu hlavně v plynujících dolech.

V důlním prostředí s nebezpečím výbuchu je nedostatek vhodných systémů pro přenos informací a to jak s ohledem na potřebu automatizovaného řízení technologických procesů, tak pro bezpečnostní účely. Stávající pulsní či frekvenční přenosy, využívající části dispečerské telefonní sítě, jsou nevyhovující pro omezenou kapacitu přenosových kanálů a předevěím pro nedostatečnou' spolehlivost a citlivost na rušící signály. Na pracovištích s vysokým stupněm elektrifikace dochází k rušení silovými rozvody, tyristorovými regulátory atd..Složité elektrické přenosové systémy jsou navíc velmi nákladné. Omezený dynamický rozsah stávajících elektrických přenosových systémů a jejích nedostatečná šířka přenosového pásma jsou nepřekonatelnou překážkou pro náročnější aplikace. V havarijních situacích vznikají komplikace v souvislosti s vypínáním elektrických okruhů.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje optoelektrický přenosový systém podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z řídicí jednotky, jejíž vstup a výstup řídicích signálů je připojen na napájecí vedení, ke kterému je rovněž připojen výstup omezovače energie, napájení vstup účastnických stanic, řídicí vstupy výstupy účastnických stanic, vstup omezovače energie je připojen na výstup centrálního napájecího zdroje, vstup výstup datových signálů řídicí jednotky je rovněž propojen s účastnickou stanicí, přičemž jsou účastnické stanice navzájem propojeny světlovodem.

Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení je charakterizován tím, že k přenášení dat je používána optická cesta, přičemž k dodávání elektrické energie pro provoz systémů je využíván rozvod z centrálního jiskrově bezpečného zdroje, napájecí vedení slouží zároveň k přenášeni řídicích signálů. Proud v napájecím okruhu je neustále akumulován v autonomních napájecích zdrojích v účastnických stanicích a pouze v okamžiku aktivace účastnické stanice řídicími signály přenášenými napájecím vedením potřebná energie v omezeném časovém úseku je uvolňována.

Tato výstavba umožňuje přenos infromací optickou cestou se zabezpečením přenosu, s možností rychlého vyhledávání poruch, s nepřetržitým jiskrově bezpečným napájením, nezávisle na výpadku důlní napájecí sítě, odpadá nebezpečí vypínání přenosu v havarijních podmínkách a navíc je napájecího okruhu používáno k řízení přenosového systému. Kapacita přenosového systému optickou cestou, dynamický rozsah a odolnost proti rušení vyhovují požadavkům pro velmi náročné technické aplikace. Jednotlivé části přenosového systému jsou galvanicky odděleny.

Na přiložených výkresech je znázorněno příkladné provedení optoelektrického systému v jiskrově bezpečném provedení podle vynálezu, kde na obr. 1 je blokové schéma celého systému a na obr. 2 je blokové schéma uspořádání účastnické stanice.

Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení využívá řídicí jednotku 2, jejiž vstup a výstup řídicích signálů je připojen na napájecí vedení 5, ke kterému je rovněž připojen výstup omezovače energie 2» napájení vstupu účastnických stanic 6, řídicí vstupy výstupy účastnických stanic 6. Vstup omezovače energie 2 3® připojen na výstup centrálního napájecího zdroje 2. Vstup výstup datových signálů řídicí jednotky 2 3® rovněž propojen s účastnickou stanicí 6, přičemž jsou účastnické stanice 6 navzájem propojeny světlovedem 2· Účastnické stanice 2 jsou zapojené například v kruhové nebo hvězdicové síti.

K jednotlivým účastnickým stanicím 2 je možno připojit koncová zařízení jako čidla nebo převodníky. Účastnická stanice 6 obsahuje automomní napájecí zdroj 2» vstupem připojený k napájecímu vedení 2 ^a výstupem k autonomní řídicí jednotce 2> vstup výstupním obvodům 10. přijímači dat 11, vysílači dat 12 a dalšími vstupy k řídicím výstupům přijímače, vysílače řídicích signálů ]_ a autonomní řídicí jednotky 2· Napájecí obvody přijímače vysílače řídicích signálů T_ jsou připojeny k napájecímu vedení 2· Přijímač vysílač řídicích signálů je také připojen k napájecímu vedení 5 vstupním výstupním okruhem řídicích signálů, požadavků.

Vstup výstup vysilače řídicích signálů J_ je připojen na výstup vstup autonomní řídicí jednotky % jež je ostatními vstupy výstupy připojena k výstupům vstupům výstupních obvodů 10, přijímače dat 11 a vysilače dat 12. Na vstup přijímače dat 11 a výstup vysílače dat 12 je připojen světlovod 2·

Činnost přenosového systému je ovládána řídicí jednotkou 2» která je zdrojem signálů pro správnou a přesnou funkci připojených komponentů. Řídicí signály jsou z řídicí jednotky připojeny účastnické stanice 6. Připojení řídicí jednotky na napájecí vedení 5 umožňuje rovněž diagnostiku napájecího vedení 2· napájecího vedení 5 je rovněž přiváděna elektrická energie z centrálního napájecího zdroje 2 přes omezovač energie 2» jehož úkolem je udržovat proud a napětí v napájecím okruhu představovaném napájecím vedením 2 ^a účastnickými stanicemi 2 na takové úrovni, aby byla zajištěna jiskrová bezpečnost elektrických obvodů přenosové sítě jako celku. Přípustná úroveň energie, přenášená napájecím vedením 5, nestačí krýt energické nároky jednotlivých účastnických stanic 2< zejména po dobu jejich aktivní činnosti vysílání .

Za tímto účelem je nepřetržitě dodávána elektrická energie do napájecího vedení 2» přičemž dochází k její akumulaci v účastnických stanicích 6, kde může být v okamžiku potřeby nárazově odebírána pro krytí energitických nároků jejich jednotlivých částí. Účastnické stanice 2 jsou mezi sebou také propojeny světlovodem 4, který je hlavním přenosovým mediem.

Z napájecího vedení 2 3^e odebírána elektrická energie pro dobíjení autonomního napájení zdroje 2» jehož použití umožňuje krýt zvýšené energetické nároky účastnické stanice 6, přesahující mezní okamžitou hodnotu energie v napájecím vedení 2· Řídicí signály, přenášené napájecím vedením 2 navazují v účastnické stanici 2 ^na vstup a výstup přijímače - vysílače řídicích signálů 7_, jehož úkolem je vyhodnocovat řídicí signály a vysílat řídící signály - požadavky - příslušné účastnické stanice 2 do napájecího vedeni 2· Přijímač - vysílač řídicích signálů 7_ umožňuje také prostřednictvím autonomní řídicí jednotky 2 propojení autonomního napájecího zdroje 2r vstup výstupních obvodů 10, přijímače dat 11 a vysílače dat 12.

Přijímač dat 11 přijímá signály, data přenášená světlovodem 2· Vysílač dat 12 vysílá signály, data, která jsou dále přenášena světlovodem 2· Autonomní řídící jednotka 2 zabezpečuje, že vysílač dat 12 vysílá signály, korespondující vstupu vstup výstuních obvodů 10, případně signály přijaté přijímačem dat 11 - v tomto případě účastnická stanice 6 pracuje v režimu mezilehlého opakovače.

Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení podle vynálezu lze použít pro přenos informací hlavně v prostorách s nebezpečím výbuchu.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení vyznačující se tím, že sestává z řídicí jednotky (1), jejíž vstup a výstup řídicích signálů je připojen na napá+jecí vedení (5) , ke kterému je rovněž připojen výstup omezovače energie (3) , napájení vstupu účastnických stanic (6), přičemž řídicí vstupy a výstupy účastnických stanic (6) jsou přes omezovače energie (3) připojeny na výstup centrálního napájecího zdroje (2), zatímco vstup a výstup datových signálů řídicí jednotky (1) je rovněž propojen s účastnickou stanicí (6), přičemž jsou účastnické stanice (6) navzájem propojeny světlovodem (4).
2. 2. Optoelektrický přenosový systém v jiskrově bezpečném provedení podle bodu 1 vyznačují cí se tím, že účastnické stanice (6 až 6n) jsou zapojeny v kruhové nebo v hvězdicové síti.