DE7315305U - Automatischer Meßdatenerfassungsblock, vorzugsweise für Umweltschutzaufgaben - Google Patents

Description

Automatische MeßdatSenerf assmigsanlage, vorzugsweise für Umwe 11 β chu t zauf-j

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Meßdatenerfassungsanlage, vorzugsweise für Umweltschutzaufgaben, mit analogen oder digitalen Meßgebern mi; nachgeschalteter Meßgpberadaption und einer Anordnung zur Meßdatenumsistzung zur Erfassung, Verarbeitung und Übertragung der in einem automatisch arbeitenden Meßnetz für Luft- und/oder GewäseerÜberwachung anfallenden Mrßdaten»

Solche Anlagen sind an sich schon bekannt. Man kann hierbei zwischen Meßnetzen mit örtlich geringer Ausdehnung oder solchen mit großer Ausdehnung unterscheiden* Im ersteren Fall werden vorzugsweise alle Meßstationen direkt über Standlei-

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tungen - d. h. galvanisch durchgeschaltete Leitungen des Fernsprechnetzes - mit der Zentrale verbunden. Diese Meßstationen setzen sich lediglich aus einer relativ einfachen Elektronik, bestehend aus einem Multiplexer, einem Interface und den nötigen Pegelumsetzern, zusammen. Solche Anlagen sind allfin schon aufgrund der hohen Gebühren für die Standleitungen für Netze mit Übertragungswegen vnn mehreren 100 km unwirtschaftlich.

i Meßnetzen mit großer Ausdehnung werden jeweils die Meßstationen eines Ballungsgebietes über Standleitungen mit einer sogenannten Subzentrale verbunden, die zusammen mit den weit entfernt liegenden Stationen über Wählleitungen mit der Hauptzentrale verbunden sind. Die an einer Subzentrale hängenden Stationen werden allgemein die Konzeption von Meßnetzen geringer örtlicher Ausdehnung besitzen. Hierbei werden die Subzentralen - veranlaßt durch festverdrahtete Ablaufsteuerungen die Meßdaten der Einzelstationen speichern. Die Zentrale fordert dann jeweils die einzelnen Datenblöcke von den Subzentralen ab. Diese Anlagen erfordern aufgrund der Standleitungen hohe Betriebskosten und besitzen keine dezentrale Datenverarbeitung und keine unmittelbare Alarmerkennung« Nun wurde aber eine automatische Meßdatenerfassungsanlage vorgeschlagen, die ortsbeweglich ist und eine echte Parallelübertragung der Bits über eine einzige Leitung bzw. einen einzigen Sendekanal geringster Bandbreite besitzt. Hierbei werden Signale der Meßwertgeber in einem MeßdatenaufZeichnungsgerät mit großer Aufnahmekapazität gespeichert, von dort aufbereitet an die Übertragungseinrichtung weitergegeben - wobei Aber die Information weiterhin gespeichert erhalten bleibt - und von da über ein Moden des öffentlichen Fernsprechnetzes an die Zentrale übermittelt. Die einzelnen Signale sind nach Ort und Zeit gekennzeichnet und jede Meßeinrichtung ist mit einer Alanneinrichtung versehen, die automatisch sofort die Zentralstation anwählt, wenn Grenzwerte überschritten werden.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein automatisch arbeitendes Meßnetκ der letztgenannten Art - mobil oder stationär - in der Leistungsfähigkeit und Flexibilität noch zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Meßdatenerfassungsanlage öer einzelnen Stationen direkt ein Kleinrechner für Steuer-, Speicher- und Datenverarbeitungs- sowie für Übertragungszwecke zugeordnet ist. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, einen Teil des zentralen Aufgabengebietes an die Einzelstationen zu delegieren. Dadurch kann der Datenfluß von den Stationen zu den übergeordneten Zentralstellen etc. so reduziert werden, daß eine übertragungstechnische Überlastung wegfällt.

Weiterhin ist vorgesehen, daß dem Rechner eine Adaptionseinrichtung zum Anschluß an ein Modem und an eine automatische Wähleinrichtung zugeordnet ist. Durch diese Maßnahmen ist eine automatische Überwachung jeder einzelnen Station möglich.

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und gezeichnet. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer Meßstation mit Kleinrechner und Wählnetzanschluß.

An der Eingangsseite eines Analog-Multiplexers 12 liegen an den Kanälen 11 die Ausgänge der Meßwertgeber 10, zum Beispiel Luftüberwachungsgeräte, meteorologische Geber und Überwachungseinrichtungen in Form von Analogspannungen an. Übermitteln einzelne Gnräteauaigänge Analogströme, so werden diese über geeignete Meßwiderstände in Spannungen dargestellt, Die 4-Bit-Adresee des durchzuschaltenden Kanals wird einem Analog-Multiplexer 12 von der Ablaufsteuerung 50 geliefert, die von einem elektronischen Kleinrechner dargestellt wird. Auch die frei wählbaren Zeitabstände für die Abfrage etc. der gesamten Meß-

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wertgeber 10 sind in der Ablaufsteuerung 50 festgelegt, so daß der jeweils angewählte Kanal sofort bei angelegter oder decodierter Adresse durchgeschaltet wird. Der Ausgang des Analog-Multiplexers 12 liegt an einem Verstärker 13, in welchem während der Auswahl-Phase ein Kondensator auf die angelegte Spannung aufgeladen wird und während in der Haite-Phase die Außenspannung abgetrennt und der letzte eingegebene Wert gehalten wird. Dies gewährleistet, daß dem Analog-Digital-Converter 14 für die gesamte Digitalisierungszeit ein konstanter Spannungwert zur Verfügung steht. Die jeweilige Umschaltung von "Auswahl" auf "Halten" wird von der Elektronik der Ablaufsteuerung 50 über das Ausgangs-Interface l6 vorgenommen. Der AD-Wandler l4 digitalisiert den vom Verstärker 13 festgehaltenen Spannungswert. Das Ergebnis erscheint gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als 7-Bit-Wort parallel am Wandlerausgang. Auch hier kommt der Auslöseimpuls über das Ausgangs-Interface 16 von der Ablaufsteuerung 50. Der AD-Wandler 14 liefert der Ablaufsteuerung 50 ein Signal, welches die Beendigung der Digitalisierung anzeigt. Zwischen dem AD-Wandler lk und aer Ablaufsteuerung 50 ist das Eingangs-Interface 15 geschaltet, das zur Parallel-Eingabe eines l6-Bit-Wortes dient und das gleichzeitig einem Digital-Multiplexer 23 zugeordnet ist, der aus mehreren parallel geschalteten Multiplexer« besteht und zwar für jedes Statusinformations-Bit einen. Bei maximal zehn Monitoren pro Meßstation und drei Statusinformations-Bits pro Monitor hat jeder der parallel geschalteten Multiplexer zehn Eingänge, wobei der jeweilige Ausgang gemeinsam mit dem Ausgang des AD-Walders Ik auf das Eingangs-Interface 15 geht. Die drei Statusinformations-Bits bilden einen Teil des Ergebniswortes eines jeden Gerätes.

Wird in den gezeigten Ausführungsbeispiel ein Senior für meteorologische Werte abgefragt, so wird die entsprechende Adresse im Digital-Multiplexer 23 nicht decodiert und die gelieferten drei St«tusinform»tiona-Bits sind "Willi¹*.

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Zur Umwandlung der von den Monitoren gelieferten Statusinformationen - z. B. Spannungen, Ströme, Kontaktzustände etc-. in einheitliche Pegel ist der Pegelumsetzer 17 angeordnet, während der Pegelumsetzer l8 die sogenannten Treiberstufen entnält, die aus den Steuersignalen im Umsetzer 17 Signale mit der notwendigen Energie herstellen, um damit die eigentlichen Steuerfunktionen - wie z. B. Relais schalten, Magnetventil steuern etc. - durchführen zu können. Der Verteiler der einzelnen Steuersignale an die anzusteuernden Geräte wird von dem Digital-Demultiplexer 19 gebildet. Dieser besteht aus drei parallel geschalteten Demultiplexern zu je 1 Bit, die dieselbe Adresse bekommen. Dadurch wird es ermöglicht, daß den einzelnen Ausgabebefehlen von der Ablaufsteuerung 50 eine Adresse mitgegeben wird, und dadurch beispielsweise jedes Meßgerät 10 gesondert geeicht werden kann. Hierzu werden alle Meßgeräte diskret angesteuert und zwar von der Ablaufsteuerung 50 mit einer Schnelligkeit, die im λα, -sec-Bereich liegt, so daß von einer "gemeinsamen" Eichung aller Geräte 10 gesprochen werden kann. Wie schon erwähnt, ist der Ablaufsteuerung 50 ein Ausgangs-Interface zugeordnet, das zur Parallel-Ausgabe eines l6-Bit-Wortes dient. Hierzu läßt sich eine Standard-Interface-Karte verwenden.

Der Ablaufsteuerung 50 ist als Adaptionseinrichtung 20 eine sogenannte V-24-Schnit+stelle nachgeschaltet, die gewissermaßen die Nahtstelle zwischen "privaten" und öffentlichen Einrichtungen (Bundespost) darstellt, Punktionen und Eigenschaften der auf diesen Leitungen ausgetauschten Signale sind international festgelegt, so daß sich ein weiteres Eingehen erübrigt, auch die erforderlichen Modems 21 und automatischen Wähleinrichtungen 22 werden von der Bundespost bereitgestellt.

Durch die vorstehend aufgezeigte Anordnung und Ausbildung ist eine sogenannte "intelligente" Meßstation geschaffen, bei der der überwiegende Teil der Steuerung von den Stationerechnern

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oder wie es in der Beschreibung heißt: "Ablaufsteuerung 50" übernommen wird. Die Zentrale ruft lediglich die Daten über die V-^-Schnittstelle 20 von den dezentralen Speichern ab. Hierzu ist für jede Meßstation eine automatische Wähleinrichtung vorgesehen, damit Alarmzustände, die in der Station festgestellt werden, sofort an die Zentrale gemeldet werden können.

sprüche -

Claims (2)

1. Automatischer Meßdatenerfassungsblock, vorzugsweise für Umweltschutzaufgaben, mit analogen oder digitalen Meßgebern mit nachgeschalteter Meßgeberadaption und einer Anordnung zur Meßdatenumsetzung, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Meßdatenerfassungsblock direkt mit einem Kleinrechner für Steuer-, Speicher-, Datenverarbeitungs- und Übertragungszwecke versehen ist.

2. Meßdatenerfassungsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e ■ kennzeichnet , daß der Kleinrechner (50) mit einer Adaptionseinrichtung (20) zum Anschluß an ein Modem (21) und an eine automatische Wähleinrichtung (22) versehen ist.