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Anordnung zur Übertragung von Meldungen in Fernmeßanlagen In der Fernwirktechnik
ist es bekannt, zur Übermittlung von Meldungen verschiedene Meldungen über ein-
und dieselbe Leitung zu übertragen. Die einzelnen Meldungen werden mit verschiedener
Frequenz gegeben und mittels eines Verstärkers einer einzigen Übertragungsleitung
überlagert. Am Ende werden die einzelnen Frequenzen ausgesiebt und entsprechend
den Anzeigeorganen zugeführt. Bei einem derartigen Übertragungssystem muß also für
jeden zu übertragenden Wert eine besondere Frequenz vorgesehen sein. Die Übertragung
kann mittels Dauerton und/oder durch Nichtsenden eines Tones als Ja-Nein-Befragung
erfolgen oder auch mittels eines Impulsdiagramms vorgenommen werden.
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Nun ist es häufig Aufgabe in der Fernwirktechnik, eine große Anzahl
von Werten an eine zentrale Stelle zu melden. Um nicht mit einer sehr großen Zahl
von verschiedenen Frequenzen zu arbeiten, werden bei den bekannten Ausführungen
dementsprechend mehrere solcher zuvor beschriebener Systeme parallel geschaltet,
wobei jedes System für sich eine Frequenzwiederholung des anderen Systems gestattet.
Das bedeutet jedoch, daß für jedes System ein Übertragungsweg zur Zentrale geführt
werden muß, was wiederum einen großen Aufwand an Leitungen bedeutet.
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Es ist weiterhin bekannt, bei der Übertragung von Meßwerten jedem
Meßwert eine Frequenz zuzuordnen und jeder Meßstelle eine Trägerfrequenz, der die
Meßfrequenzen aufmoduliert werden. Dieses entspricht einer Mehrfachübertragung wie
sie beispielsweise bei Übertragung auf mehreren Leitungen üblich ist. Der Aufwand
an Modulatoren, Oszillatoren, Bandpaßfiltern usw. ist hierbei sehr groß.
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Es sind darüber hinaus Einrichtungen bekannt, die zur Fernmessung
mehrerer Größen dienen. Diese arbeiten mittels Wählersteuerungen, die immer eine
direkte Verbindung zwischen Sender und Empfänger herstellen. Eine solche Einrichtung
hat den Nachteil, daß immer nur eine Stelle abgefragt werden kann. Verwendet man
hierbei unterschiedliche Frequenzen, so können mehrere Meldungen gleichzeitig übermittelt
werden. Der Nachteil ist jedoch, daß die Abfrage nur in einer bestimmten Folge vor
sich geht und bevorzugte Meldungen nicht möglich sind.
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Die vorliegende Erfindung trägt wesentlich zur Vereinfachung der Übertragung
bei und gestattet es, auf leitungssparende Art mit wenigen Elementen eine Auswahl
aus einer großen Zahl von zu übertragenden Werten in der richtigen Reihenfolge vorzunehmen.
Das System dient vor allem dazu, wenn von vielen räumlich getrennten Stellen Meldungen
an eine zentrale Stelle übermittelt werden müssen. Jeder der räumlich getrennten
Sendestellen sind entsprechende Meldegeber zugeordnet, wobei jeder Meldestelle innerhalb
einer Sendestelle eine andere Frequenz zugeordnet ist.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Meldungen
in Fernmeßanlagen nach dem Frequenzmultiplexverfahren auf einer für alle Meßstellen
gemeinsamen Leitung mit den einzelnen Meßwerten zugeordneten Frequenzen und mit
Einstellung des Steuergerätes in der Meßseite von der Empfangsseite aus.
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Erfindungsgemäß ist auf der Empfangsseite entsprechend der Anzahl
der zu übertragenden Frequenzen in an sich bekannter Weise für alle Meßstellen nur
eine Filtergruppe vorgesehen, an die sich für jede Meßstelle in ebenfalls bekannter
Weise eine Meldeanzeigevorrichtung anschließt und daß auf der Empfangsseite ein
Steuergerät bei Schließen eines der Kontakte für die einer Meßstelle zugeordneten
Meldeanzeigegeräte eine bestimmte Frequenz abgibt, die auf der Meßseite empfangen,
den Umschalter für die einzelnen Meßstellen veranlaßt die Leitung auf das System
zu schalten, deren Meldeanzeigegeräte in der Empfangszentrale vorgewählt sind.
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Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der Übertragungskombination,
nämlich einer Frequenzübertragung in Verbindung mit einer Auswahlsteuerung und darüber
hinaus in der Möglichkeit mit einfachen Mitteln korrigierend in die Messungen eingreifen
zu können.
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Zunächst ist in F ig. 1 ein einfacher Übertragungsweg bekannter Art
dargestellt. Am Geberort G seien beispielsweise fünf Meldestellen vorhanden, die
je eine andere Frequenz f1 bis f5 erzeugen und auf eine gemeinsame Leitung geben.
Mittels eines Verstärkers
V1 werden diese Frequenzen überlagert
dem Empfangsort E übermittelt. Am Empfangsort E ist ein weiterer Verstärker V2 angeordnet,
der beispielsweise die Übertragungsverluste wieder ausgleicht. An der Empfangsstelle
werden diese Frequenzen wieder getrennt. Dieses geschieht durch die Filter F1 bis
F5, die auf je eine der Frequenzen f1 bis f5 abgestimmt sind. Diesen Filtern F, -.
F5 sind Empfangsorgane 1 bis 5 nachgeschaltet, die nunmehr die jeweilige Meldung
zur Anzeige bringen.
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Sind nun die Geberseiten räumlich getrennt, so wurde bisher an der
gemeinsamen Empfangsseite jedes einzelne System nachgebildet, d. h. es mußten so
viel Filteranordnungen F1 bis F5 geschaffen werden, wie Geberstellen vorhanden sind.
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In F i g. 2 ist nun gezeigt, wie das ganze System wesentlich vereinfacht
werden kann. Mit I bis III sind auf der Geberseite G räumlich getrennte Sendestationen
dargestellt, die je für sich wieder fünf Frequenzen, und zwar jeweils die gleichen,
f1 bis f5, aussenden. Diese Frequenzen werden über die zugehörigen Verstärker V1
auf die Übertragungsleitung gegeben. An der Empfangsseite E sind die übertragungsleitungen
zusammengefaßt und werden von einem Wählerarm W1 der Reihe nach abgetastet. Die
Filteranordnung zur Aussiebung der Frequenzen F1 bis F5 ist nur einmal vorhanden.
Die Meldeanzeigevorrichtungen dagegen sind so oft vorhanden, wie Meldegeberstellen
da sind. Sie sind mit I' bis III' auf der Empfangsseite dargestellt. Zwischen der
Filteranordnung F1 bis F5 und den Meldeanzeigesystemen I' bis III' auf der Empfangsseite
E ist ebenfalls ein Wählerarm W2 vorgesehen. Die beiden Wählerarme W1 und W2 sind
miteinander gekuppelt und laufen synchron. Befindet sich also der Wählerarm W1 beispielsweise
auf System I, so werden die Filter F1 bis F5 über Wählerarm W2 ebenfalls auf das
System I' umgeschaltet. Damit können alle Frequenzen, die auf der Geberseite vom
System 1 kommen, auf der Empfangsseite an System I' abgelesen werden. Die Wählerarme
W1 und W2 tasten die Systeme ständig synchron ab und verharren in einer Stellung
nur solange wie es notwendig ist, um die Meldungen in geeigneter Form zur Anzeige
zu bringen.
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Da die Übertragungsleitung der einzelnen Geberstationen verschiedene
Längen besitzen, hat jede der Leitungen I bis III einen anderen Pegel. Der Verstärker
V2 wird dementsprechend mit einer Pegelregelung versehen, so daß sein Verstärkungsfaktor
abhängig wird von der Empfangsamplitude des Pegels. Damit ist gewährleistet, daß
die empfangenen Impulse immer annähernd gleich in ihrer Amplitude sind. Statt der
Pegelregelung kann auch eine Verstärkerumschaltung in Abhängigkeit des Synchronwählers
S erfolgen. In diesem Falle wird der Verstärker V2 mit der Betätigung der Wählerarme
W1 und W2 gekoppelt.
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In F i g. 3 ist nun gezeigt, wie auch eine entsprechende Umschaltung
auf die einzelnen Systeme 1 bis III vorgenommen werden kann, wenn die Leitung zwischen
dem auf die Systeme umschaltenden Schaltorgan und der Zentrale sehr lang ist. Am
Geberort G, wo die einzelnen Leitungen der Systeme 1 bis III zusammenlaufen, ist
ein Umschalter vorgesehen, der wahlweise einen der Kontakte a, b oder c schließt.
Damit wird eines der Systeme I bis III auf die Übertragungsleitung geschaltet und
kann entsprechend an der Zentrale ausgewertet werden. Hierzu ist es aber notwendig,
daß in der Zentrale die Auswahlorgane, die ebenfalls diesem System zugeordnet sind,
entsprechend geschaltet werden. Es ist also an der Zentrale ein gleicher Umschalter
vorgesehen, der ebenfalls einen der Kontakte ä , b'
oder c' schließen muß.
Um Synchronismus zwischen diesen beiden Umschaltern herzustellen, ist ein Steuergerät
St vorgesehen. Auf der Empfangsseite E wird beispielsweise der Kontakt d
geschlossen. Damit wird das Steuergerät St angeregt und gibt seinerseits
eine Frequenz fa ab, die auf der Geberseite durch das Filter F" ausgesiebt wird,
womit ein Relais beaufschlagt wird, das ebenfalls dafür sorgt, daß der Kontakt a
auf der Geberseite geschlossen wird. Auf diese Art wird Synchronismus zwischen den
beiden Umschaltern auf der Geber- und auf der Empfängerseite hergestellt und sicheres
Arbeiten unabhängig von der Entfernung dieser beiden Stellen gewährleistet.
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Bisher wurde nur der Fall behandelt, daß von der Geberseite Meldungen
irgendwelcher Art zu einer Empfangsseite übertragen werden. Eine solche Schaltung
läßt sich aber auch noch weiter ausbauen, indem man von der Empfangsseite aus die
ankommenden Meldungen korrigieren bzw. beeinflussen kann. Hierzu wird auf der Empfangsseite
ein Steuerteil angeordnet, mit dem man über die gleiche Leitung steuernd auf die
Geberseite einwirken kann. Ein entsprechendes Beispiel ist in F i g. 4 dargestellt.
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Zunächst arbeitet das ganze wie zuvor beschrieben, indem auf der Geberseite
G die einzelnen Leitungen 1 bis III zusammengefaßt mittels eines Umschalters A einzeln
abgetastet und damit auf die gemeinsame Übertragungsleitung geschaltet werden. Auf
der Empfangsseite E erfolgt entsprechend durch Synchronismus zwischen den Umschaltern
A und B
die Auswahl des jeweils aufgeschalteten Systems I bis III.
Zusätzlich ist jedoch auf der EmpfangsseiteE ein Sender S angeordnet, der für jede
Steuerung und für jedes der Systeme I" bis III" einen Kontakt aufweist, dem jeweils
wieder ein Frequenzgeber für die Frequenz f i bis f 5 zugeordnet ist. Darüber
hinaus ist eine Pilotfrequenz f. vorgesehen. Auf der Geberseite G ist nun jedem
der Systeme 1 bis 111 ein Empfangsteil e zugeordnet, in dem mittels Filter
F1 bis F" die Steuerbefehle ausgesiebt und entsprechend verarbeitet werden. Darüber
hinaus ist hier ein Filter F, vorgesehen,' welches zur Verarbeitung der Pilotfrequenz
dient. Diese Schaltung arbeitet nun folgendermaßen: Für die Übertragung von Meldungen
werden zunächst die beiden Umschalter A und B gleichsinnig auf eines
der Systeme I bis III geschaltet. Die entsprechenden Meldungen, die auf der Geberseite
G abgegeben werden, können damit auf der Empfangsseite E abgelesen werden. Soll
nun eine Korrektur oder Änderung dieser Meldungen erfolgen, so wird auf der Empfangsseite
E der Sender S in Tätigkeit gesetzt. Hierzu erfolgt zunächst eine Umschaltung des
Kontaktes D auf den Sendeteil. Gleichzeitig wird eine Synchronisierung über den
Wähler W zwischen den Umschaltern A und C vorgenommen. Nunmehr wird sendeseitig
die Pilotfrequenz fo gesandt. Diese Frequenz bewirkt, daß auf der Geberseite G die
Meldefrequenzen vorübergehend abgeschaltet werden, damit keine Störungen in der
Steuerung eintreten können. Nunmehr kann durch Betätigung der einzelnen Kontakte
auf der Sendeseite S und durch
wahlweises Geben der Frequenzen f1
bis f5 die gewünschte Steuerung ausgeführt werden. Ist diese beendet, kann durch
Umlegen des Schalters D und Abschalten der Pilotfrequenz fo die ganze Einrichtung
wieder auf Empfang der abgegebenen Meldungen umgeschaltet werden. Der Vorteil dieser
Einrichtung liegt darin, daß man sowohl zum Empfang der abgegebenen Meldungen sowie
zur steuernden Beeinflussung dieser Meldungen die gleichen übertragungsleitungen
benutzen kann.
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Bisher war nur die Rede davon, daß die einzelnen Leitungen der Systeme
I bis III synchron, d. h. mittels eines Synchronwählers, abgetastet werden. Es kommt
jedoch der Fall vor, daß während eines solchen Abtastvorganges Meldungen eines Systems
bevorzugt durchgegeben werden müssen. Hierzu wird jeder Leitung der Systeme I bis
III auf der Geberseite G eine besondere Frequenz zugeordnet, die einen Alarmton
hervorruft, womit der Synchronwähler sofort auf dieses Leitungssystem schalten und
erst nach übermittlung dieser Meldungen und eventuell damit verbundener Steuerung
wieder in den vorherigen Schaltzustand verfallen wird.
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Da im allgemeinen der Weg zwischen den Geberstationen und der Zentrale
sehr lang ist, wird erheblich an Leitungen eingespart, ohne daß die Funktionssicherheit
beeinträchtigt wird. Ferner ist durch die Erfindung das wechselseitige Melden und
Steuern über die gleiche Leitung möglich. Selbstverständlich kann eine beliebige
Anzahl von Geberstellen parallel geschaltet sein.