Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do bezprzewodowego stero¬ wania urzadzen w warunkach duzych zaklócen zwlaszcza o charakterze elektromagnetycznym, szczególnie praca maszyn górniczych w kopalniach glebinowych.Stan techniki. Jednym ze znanych sposobów bezprzewodowego sterowania praca maszyn i urzadzen jest sterowanie za posrednictwem fal radiowych.Z literatury firmowej znane jest urzadzenie firmy AEG — Telefunken przeznaczone do sterowania dzwigów. Urzadzenie to pracuje przy czestotliwosci 169,53 MHz wykorzystujac bezpos¬ rednie rozprzestrzenianie sie fali elektromagnetycznej jako nosnika informacji w wolnej prze¬ strzeni. Rozkazem jest trzytorowy sygnal z modulowana czestotliwoscia impulsu. Zasieg sterowania jest zmienny i zalezny od warunków otoczenia, na odleglosc 20-30m prawidlowosc transmisji jest pewna. Urzadzenie to ma nadajnik skladajacy sie z generatorów niskiej czestotli¬ wosci, kodera dolaczonego do ich wyjsc i wzmacniacza w. cz. Kazdemu nadawanemu rozkazowi odpowiada kombinacja sygnalów z generatorów niskiej czestotliwosci. Odbiornik urzadzenia zbudowany jest z: wzmacniacza antenowego wysokiej czestotliwosci, demodulatora i wzmacniacza niskiej czestotliwosci oraz zespolu filtrów aktywnych, których wyjscia polaczone sa z przekazni¬ kami koncowymi.Urzadzenie to podatne jest na zaklócenia elektromagnetyczne wystepujace w otoczeniu stero¬ wanych obiektów.Z opisu polskiego patentu tymczasowego nr 101 110 znany jest sposób przesylania sygnalów elektrycznych z górniczych otworów wiertniczych, w których sa umieszczone pomiarowe przetwor¬ niki parametrów górotworu na sygnal elektryczny, który polega na tym, ze wejsciowy sygnal elektryczny przetwarza sie na sygnalakustyczny, zas czestotliwosc moduluje sie proporcjonalnie do zmian sygnalu pomiarowego, przy czym jako falowodu uzywa sie otworu wiertniczego, a nastepnie przesylany sygnal akustyczny odbiera sie u wylotu tego otworu i przetwarza z kolei na sygnal elektryczny oraz poddaje demodulacji czestotliwosci. Jezeli w otworze wiertniczym znajduja sie przewody wiertnicze — jako falowodu uzywa sie tych przewodów.2 125 733 Uklad realizujacy ten sposób sklada sie z pomiarowego przetwornika polaczonego poprzez dopasowujacy uklad z liniowym przetwornikiem napiecia na czestotliwosc oraz z wzmacniacza mocy polaczonego z jego wyjsciem i z elektroakustycznegoprzetwornika polaczonego z wyjsciem wzmacniacza. Elektroakustyczny przetwornik jest poprzez czlon mechaniczny sprzezony akusty¬ cznie z wejsciem falowodu, który swym wyjsciem jest akustycznie sprzezony z przetwornikiem mechaniczno-elektrycznym. Przetwornik ten jest polaczony za posrednictwem wzmacniacza z demodulatorem czestotliwosci, którego wyjscie stanowi wyjscie ukladu przesylania. Falowodem moze byc otwór wiertniczy lub przewód wiertniczy polaczony z jednej strony, poprzez metalowa przegrode z membrana przetwornika elektroakustycznego, zas z drugiej strony z drgajaca czescia przetwornika mechaniczno-elektrycznego.Sposób ten jest nieprzydatny do sterowania maszynami ciezkimi w warunkach ich pracy, ze wzgledu na emitowane przez nie szerokie widmo zaklócen czestotliwosciowych w pasmie fal akustycznych.Istota wynalazku. Przedmiotem wynalazku jest sposób bezprzewodowego sterowania urza¬ dzen w warunkach duzych zaklócen zwlaszcza o charakterze elektromagnetycznym, w oparciu o fazowa modulacje sygnalu, w którym jako nadajnika i odbiornika uzywa sie elementu pólprzewod¬ nikowego. Istote wynalazku stanowi to, ze nosnikiem informacji sa fale promieniowania podczer¬ wonego modulowane impulsowo przez sygnal elektryczny w postaci fali impulsów o okresie T, które koduje sie nadajac wielokrotnie cykl transmisji skladajacy sie z kolejnych etapów, z których srodkowy stanowi nosnik informacji uzytecznej, zas pierwszy i ostatni ma charakter znacznika poczatku i konca transmisji. Etapy steruje sie logicznie, wprowadzajac na diode luminescencyjna, natomiast tak uformowany sygnal odbiera sie za pomoca detektora podczerwieni, z którego sygnal wyjsciowy wzmacnia sie selektywnie i dekoduje sterujac logicznie przez porównanie, adekwatnie do etapów nadawania. Korzystne jest, gdy cykl transmisji dzieli sie na jednakowe okresy czasu, którym w etapie przekazywania informacji nadaje sie postac zera lub jedynki logicznej symbolizo¬ wanych przez jednakowa liczbe impulsów mieszczacych sie badz w pierwszej badz w drugiej polówce okresu. Cykle znaczników dzieli sie na okresy bezimpulsowe za wyjatkiem pierwszego okresu znacznika poczatku cyklu, który sie w calosci wypelnia impulsami. Podczas deszyfracji bada sie rodzaj okresów przez kolejne liczenie impulsów, po czym wyprowadzenia informacji dokonuje sie po zidentyfikowaniu etapu znacznika konca transmisji.Wynalazek dotyczy takze ukladu do bezprzewodowego sterowania urzadzen w warunkach duzych zaklócen zwlaszcza o charakterze elektromagnetycznym, w którym nadajnikiem i odbiorni¬ kiem transmitowanego sygnalu sa elementy pólprzewodnikowe, zawierajacego wzmacniacze oraz elementy techniki cyfrowej, w tym generatory zegarowe, liczniki binarne oraz czlony sterujace.Istota wynalazku polega na tym, ze czlon nadawczy ma dwa szeregowo polaczone liczniki o jednakowej pojemnosci, z których pierwszy licznik ma wejscie polaczone z zegarowym generato¬ rem oraz wyjscie z ostatniej dekady polaczone ze sterujacym ukladem zbudowanym z elementów logicznych, natomiast drugi licznik polaczony jest poprzez deszyfrator z elektromechanicznym czlonem zadawania informacji o wyjsciu polaczonym ze sterujacym ukladem, do którego jest przylaczone ponadto wyjscie generatora zegarowego. Sterujacy uklad ma podlaczona do wyjscia diode luminescencyjna. Czlon odbiorczy ma na wejsciu diode stanowiaca detektor podczerwieni, polaczona poprzez zespól liczników wspólpracujacy z ukladem opózniajacym z szeregowym wejsciem rejestru przesuwnego i zarazem polaczona poprzez generator zegarowy i taktujacy licznik z taktujacym wejsciem tegoz rejestru. Najstarsze wyjscia w liczbie równej polowie liczby bitów liczników czlonu nadawczego polaczone sa z ukladem porównania polaczonym poprzez dodat¬ kowy7 licznik, polaczony szeregowo z taktujacym licznikiem, z wyjsciem zegarowego generatora, którego blokujace wejscie polaczone jest z wyjsciem dodatkowego licznika. Wyjscie ukladu porów¬ nania i dobrana liczba wyjsc rejestru przesuwnego polaczone sa z rejestrem statycznym.Wykorzystanie promieniowania podczerwonego w sposobie wedlug wynalazku zapewnia odpornosc sygnalu transmisji na zaklócenia elektromagnetyczne. Zastosowanie wyselekcjonowa¬ nej dlugosci fali oraz kodowania cyfrowego w transmisji pozwala na wyeliminowanie wplywu innych zaklócen. Zakodowanie sygnalów umozliwia przesylanie wielu polecen lub informacji, a ich zdekodowanie i nastepne rozdzielenie w odbiorniku decyduje o wielokanalowym charakterze przedstawionego sposobu transmisji. Sposób tego kodowaniai dekodowania zapewnia jednozna-125 733 3 cznosc informacji bez mozliwosci przeklaman, temu samemu celowi sluzy takze wielokrotnosc cykli. Kodowanie to pozwala na wykorzystanie elementów emitujacych promieniowanie podczer¬ wone z maksymalna sprawnoscia, co zwieksza zasieg przekazywanej informacji, przy równoczes¬ nym obnizeniu mocy niezbednej do przekazywania transmisji. Uzyskane to zostalo dzieki doborowi stosunku czasu emisji do czasu odpoczynku diody luminescencyjnej w ten sposób, ze czas transmisji jest krótszy od czasu przerw w emisji, wskutek czego nie wystepuje ciagle obciazenie elementów. Sposób i urzadzenie przydatne sa szczególnie do sterowania dolowymi maszynami górniczymi, emitujacymi zarówno zaklócenia natury elektromagnetycznej i akustycznej.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia blokowy schemat czlonu nadawczego, fig. 2 — blokowy schemat czlonu odbiorczego, fig. 3 — wykres czasowy cyklu transmisji, fig. 4 — okres symbolizu¬ jacy jedynke logiczna, a fig. 5 — okres symbolizujacy zero logiczne.Przyklad realizacji. Przykladowy uklad zgodny z wynalazkiem przedstawia sie nastepujaco.Czlon nadawczy jest wyposazony w zegarowy generator 1, którego wyjscie polaczone jest z wejsciem binarnego licznika 2 o pojemnosci 16 bitów, wyjsciem polaczonego z drugim binarnym licznikiem 3 o tej samej pojemnosci. Wyjscia dekad drugiego licznika 3 polaczone sa z wejsciami 16-stanowego deszyfratora 4. W czlonie nadawczym znajduje sie matryca 5 zbudowana z wielosty- kowych przelaczników klawiszowych, bedaca nadajnikiem informacji uzytecznej. Matryca 5 pola¬ czonajest z czterema wyjsciami od 5 do 8 deszyfratora 4 poprzez diody.Wspólne wyjscie matrycy 5, wyjscie z pierwszej pozycji deszyfratora 4, wyjscie z czwartej dekady pierwszego licznika 2 oraz wyjscie generatora 1 polaczone sa ze sterujacym ukladem 6 zbudowanym z elementów logicznych.Wyjscie tego ukladu 6 polaczone jest poprzez wzmacniacz 7 z luminescencyjna dioda 8. Czlon odbiorczy ma na wejsciu diode 9, stanowiaca detektor podczerwieni, której wyjscie polaczone jest poprzez selektywny wzmacniacz 10 z zezwalajacym wejsciem zegarowego generatora 11 i zarazem z wejsciem binarnego licznika 12 o pojemnosci 6 bitów, którego wyjscie polaczone jest z wejsciem binarnego licznika 13 o pojemnosci 2 bitów. W czlonie odbiorczym jest ponadto przesuwny rejestr 14, którego szeregowe wejscia polaczone sa z wyjsciem dwubitowego licznika 13. Wyjscie zegarowe generatora 11 polaczone jest z binarnym taktujacym licznikiem 15 o pojemnosci 8 bitów. Wyjscie licznika 15 polaczone jest z taktujacym wejsciem rejestru 14 i zarazem z opózniajacym czlonem 16 o wyjsciu polaczonym z wejsciami zegarowymi liczników 12 i 13. Wyjscie licznika 15 polaczone jest ponadto z dodatkowym binarnym licznikiem 17 o pojemnosci 16 bitów, którego wyjscie polaczone jest z blokujacym wejsciem generatora 11 i z jednym z wejsc ukladu 18 porównania, do którego doprowadzanych jest osiem najstarszych wyjsc przesuwnego rejestru 14. Wyjscie ukladu 18 pola¬ czone jest z przeladowujacym wejsciem statycznego rejestru 19, do którego przylaczone sa wybrane cztery mlodsze wyjscia rejestru 14, polaczonego z deszyfratorem 20.Sposób wedlug wynalazku realizowany jest w przykladowym ukladzie nastepujaco. Wybór jednego z szesnastu rozkazów zakodowanych w matrycy 5 nastepuje przez nacisniecie klawisza, co powoduje komutacje czterech bitów informacji z deszyfratora 4 na sterujacy uklad 6. Po osmiu impulsach G generatora 1 licznik 2 przesyla impuls P do sterujacego ukladu 6. Zliczenie szesnastu kolejnych impulsów przez licznik 2 powoduje wyslanie sygnalu z licznika 2 do licznika 3. Stan zerowy licznika 3 powoduje pojawienia sie sygnalu S na wyjsciu deszyfratora 4, co zgodnie z funkcja W = [(P®B)vS]aG realizowana przez sterujacy uklad 6 powoduje, ze szesnascie kolej¬ nych impulsów zegarowego generatora 1 przekazanych zostaje w postaci sygnalu W do wzmacnia¬ cza 7 i na diode 8. Impulsy te stanowia pierwszy bit znacznika poczatku transmisji, czyli etap I.Kolejne trzy impulsy wpisywane do licznika 3 sa ignorowane przez deszyfrator 4, w wyniku czego sygnal B z matrycy 5 nie pojawia sie. Okres ten odpowiada kontynuacji etapu I. Pojawienie sie kolejnych czterech impulsów na wejsciu licznika 3 powoduje przekazywanie stanu wyjsc deszyfra¬ tora 4 do sterujacego ukladu 6. Sygnal B z matrycy 5 razem z sygnalem P z licznika 2, w wyniku dzialania sterujacego ukladu 6, powoduja przekazanie sygnalu W z wyjscia tego ukladu 6 w postaci albo osmiu impulsów i przerwy równej polowie okresu albo przerwy i osmiu impulsów, co stanowi modulacje fazy i odpowiada jedynce lub zeru logicznemu. Stan tenjest powtarzany w etapieII czyli nosniku informacji uzytecznej, az do bitu ósmego wlacznie. Kolejne impulsy od ósmego do pietnastego pojawiajace sie na wejsciu licznika 3 sa ignorowane przez deszyfrator 4, wskutek czego sygnal B i sygnalW nie sa emitowane. Jest to etapIII odpowiadajacy znacznikowi konca transmisji.4 125733 Sygnaly odbierane przez diode 9 i wzmacniane przez wzmacniacz 10 w postaci sygnalu SZ zapelniaja licznik 12 i uruchamiaja zegarowy generator 11, który zaczyna zapelniac taktujacy licznik 15. Po zliczeniu osmiu impulsów licznik 15 wysyla sygnal taktu ST na przesuwny rejestr 14 i opózniajacy czlon 16, co powoduje przeslanie stanu SW licznika 13 na rejestr 14, przy czym sygnal SW jest jedynka logiczna jesli licznik 12 zliczy co najmniej szesc impulsów lub zerem logicznym w innym przypadku. Po krótkim okresie czasu opózniajacy czlon 16 powoduje sygnalem SO wyzero¬ wanie liczników 12 i 13. Cykl ten jest powtarzany az do calkowitego wypelnienia licznika 17, który wówczas powoduje zablokowanie generatora 11 oraz uruchomienie ukladu 18 porównania. Uklad 18 komparuje stan osmiu wyjsc rejestru 14 zadanym stalym stanem, odpowiadajacym logicznie znacznikowi poczatku informacji. W przypadku zgodnosci uklad 18 generuje sygnal przeladowa¬ nia SP statycznego rejestru 19, co powoduje przejscie sygnalów ze starszych wyjsc rejestru 14 na deszyfrator 20. Dzialanie odbiornika zostaje zawieszone do momentu, w którym znacznik poczatku informacji nastepnego cyklu uruchomi zegarowy generator 11.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób bezprzewodowego sterowania urzadzen w warunkach duzych zaklócen, zwlaszcza o charakterze elektromagnetycznym, w oparciu o fazowa modulacje sygnalu, w którym jako nadajnika i odbiornika uzywa sie elementu pólprzewodnikowego, znamienny tym, ze nosnikiem informacji sa fale promieniowania podczerwonego modulowane impulsowo przez sygnal elektry¬ czny w postaci fali impulsów o okresie T, które koduje sie nadajac wielokrotnie cykl transmisji skladajacy sie z kolejnych etapów (I, II, III), z których srodkowy (II) stanowi nosnik informacji uzytecznej, zas pierwszy (I) i ostatni (III) ma charakter znacznika poczatkui konca transmisji, przy czym etapy (I, II, III) steruje sie logicznie, wprowadzajac na diode luminescencyjna, natomiast tak uformowany sygnal odbiera sie za pomoca detektora podczerwieni, z którego sygnal wyjsciowy wzmacnia sie selektywnie i dekoduje, sterujac logicznie przez porównanie, adekwatnie do etapów nadawania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cykl transmisji dzieli sie na jednakowe okresy czasu, którym w etapie (II) przekazywania informacji nadaje sie postac zera lub jedynki logicznej symbolizowanych przez jednakowa liczbe impulsów mieszczacych sie badz w pierwszej badz w drugiej polówce okresu, natomiast etapy (I, III) znaczników poczatku i konca transmisji dzieli sie na okresy bezimpulsowe za wyjatkiem pierwszego etapu (I) znacznika poczatku transmisji, który sie w calosci wypelnia impulsami, zas podczas deszyfracji bada sie rodzaj okresów przez kolejne liczenie impulsów, po czym wyprowadzenia informacji dokonuje sie po zidentyfikowaniu etapu (III) znacznika konca transmisji. 3. Uklad do bezprzewodowego sterowania urzadzen w wiarunkach duzych zaklócen, zwla¬ szcza o charakterze elektromagnetycznym, w którym nadajnikiem i odbiornikiem transmitowa¬ nego sygnalu sa elementy pólprzewodnikowe, zawierajacy wzmacniacze oraz elementy techniki cyfrowej, w tym generatory zegarowe, liczniki binarne oraz czlony sterujace,'znamienny tym, ze czlon nadawczy ma dwa szeregowo polaczone liczniki (2, 3) o jednakowej pojemnosci, z których pierwszy licznik (2) ma wejscie polaczone z zegarowym generatorem (1) oraz wyjscie z ostatniej dekady polaczone ze sterujacym ukladem (6) zbudowanym z elementów logicznych, natomiast drugi licznik (3) polaczony jest poprzez deszyfrator (4) z elektromechanicznym czlonem (5) zadawania informacji, o wyjsciu polaczonym ze sterujacym ukladem (6), do którego jest przyla¬ czone ponadto wyjscie zegarowego generatora (1), zas sterujacy uklad (6) ma do wyjscia podla¬ czona luminescencyjna diode (8), natomiast czlon odbiorczy ma na wejsciu diode (9) stanowiaca detektor podczerwieni, polaczona poprzez zespól liczników (12,13) wspólpracujacy z opózniaja¬ cym ukladem (16) z szeregowym wejsciem przesuwnego rejestru (14) i zarazem polaczona poprzez zegarowy generator (11) i taktujacy licznik (15) z taktujacym wejsciem tegoz rejestru (14), którego najstarsze wjscia w liczbie równej polowie liczby bitów liczników (2, 3) czlonu nadawczego polaczone sa z ukladem (18) porównania, polaczonym poprzez dodatkowy licznik (17) polaczony szeregowo z taktujacym licznikiem (15) z wyjsciem zegarowego generatora (11), którego blokujace wejscie polaczone jest z wyjsciem dodatkowego licznika (17), natomiast wyjscie ukladu (18)125733 5 porównania i dobrana liczba wyjsc przesuwnego rejestru (14) polaczone sa ze statycznym rejestrem (19).{ZHZHZHal EHH-EHH 7 W=ffP9B)vS]*G S_ w ±l \ 7 1-2-3-4-5-6-7-8- ttt B W^1 Figi JUT \L 10 ¦£2—i mm 13, & sz\ 16 ST U SW\ 11 M/5 17\ 18 SPj 19 20 tj- r Fig. 2.125733 ETAPI ETAPII ETAPtO II ii, npm | b| I .U i J.i --I ¦ I ¦ i 'I. 2 ' 3 ' i 5 ' 6 ' 7 ' 6 9 ' 10' 11' 12' 13' H ' 15' f« 256 r bd F/p.3. ruuiJinjLrLJ] Lu «r wr Fig.4. ruuuuumjL ar f6 r F/g. 5.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL