RU2080653C1

RU2080653C1 - Device which gathers, processes and transmits information packets with results of measurement of environment characteristics

Info

Publication number: RU2080653C1
Application number: RU94032763A
Authority: RU
Inventors: Тамази Георгиевич Самхарадзе
Original assignee: Тамази Георгиевич Самхарадзе
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1997-05-27
Also published as: RU94032763A

Abstract

FIELD: computer engineering, electronic instruments. SUBSTANCE: device has control computer unit which has address-data and command buses, n analog detectors, n analog-to-digital converters, n data processing units, k memory units, two buffer memory units, commutator which is designed as n-to-k switch, commutator control unit, two units which shape transmitted information, two data transmission units and input-output channel. Device provides possibility of non-attended mode of operations of one peripheral device of communication network which transmits information packets which group characteristics according to specific conditions. EFFECT: increased reliability, decreased redundancy of information to be transmitted. 1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных регистрирующих системах, в частности в системах мониторинга окружающей среды и контроля экологической обстановки. The invention relates to computing and information-measuring equipment and can be used in automated recording systems, in particular in environmental monitoring systems and environmental monitoring.

Известно многоканальное устройство для регистрации, содержащее блок управления с адресно-информационной и командной магистралью, к которой подключены каналы сбора, преобразования и регистрации измерительных данных, при этом каждый из каналов содержит последовательно соединенные программируемый усилитель, на вход которого поступает измерительная информация от источника аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и формирователь выходного сигнала, подсоединенный своим выходом к магистрали, а также соответствующие блоки сопряжения, входы которых связаны с адресно-информационной и командной магистралью, а выходы с входами управления соответственно программируемого усилителя, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти и формирователя выходного сигнала, при этом синхровходы всех каналов сбора, преобразования в регистрации измерительных данных и блока управления связаны с выходом генератора тактовых импульсов [1]
В данном устройстве не обеспечивается режим передачи для регистрации только тех значений входного аналогового сигнала, которые превышают некоторую заранее установленную величину, задающую границу нормального протекания исследуемого процесса, что в некоторых случаях приводит к накоплению в блоке памяти малозначимой избыточной информации и следовательно к неэффективному использованию входящего в состав устройства оборудования. Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность осуществления первичной экспресс-обработки измерительных данных, позволяющая исключать из накапливаемых пакетов измерительной информации недостоверные результаты единичных измерений, возникающие в результате воздействия на измерительные аналогичные датчики и цепи преобразования их выходных сигналов разнообразных помех.A multi-channel recording device is known that contains a control unit with an address-information and command line, to which channels for collecting, converting and recording measurement data are connected, each channel containing a programmable amplifier connected in series to the input of which measurement information is received from an analog signal source , an analog-to-digital converter, a memory unit and an output signal conditioner, connected by its output to the trunk, as well as interfacing blocks, the inputs of which are connected to the address-information and command lines, and the outputs with the control inputs, respectively, of a programmable amplifier, analog-to-digital converter, memory block, and output signal shaper, while the synchro inputs of all the collection channels are converted into registration of measurement data and the block controls associated with the output of the clock [1]
This device does not provide a transmission mode for recording only those values of the input analog signal that exceed a certain predetermined value that defines the boundary of the normal course of the process under study, which in some cases leads to accumulation of insignificant redundant information in the memory unit and, therefore, to inefficient use of the input composition of the device equipment. In addition, in the known device there is no possibility of primary express processing of the measurement data, which allows to exclude from the accumulated packets of measurement information unreliable results of individual measurements arising from exposure to similar measuring sensors and conversion circuits of their output signals of various interference.

Известно также устройство для ввода информации, подключаемое к центральному процессору и предназначенное для сбора и экспресс-обработки информации от аналоговых и цифровых датчиков [2]
Данное устройство содержит аналоговые датчики, коммутатор, в качестве которого использован мультиплексор аналоговых сигналов, блок управления коммутатором, блоки буферной и оперативной памяти и блок сбора и обработки данных, связанный с блоком микропрограммного управления.Also known is a device for inputting information connected to a central processor and intended for collecting and express-processing information from analog and digital sensors [2]
This device contains analog sensors, a switch, which uses an analog signal multiplexer, a switch control unit, buffer and RAM blocks, and a data collection and processing unit associated with the firmware control unit.

К недостаткам данного устройства, осуществляющего анализ входной информации, например, экстремальный анализ, отсев сбойной информации, статистический анализ, следует отнести невозможность одновременной регистрации сигналов нескольких аналоговых датчиков. The disadvantages of this device, which analyzes input information, for example, extreme analysis, screening of faulty information, statistical analysis, include the impossibility of simultaneously registering the signals of several analog sensors.

Кроме того, известные устройства не ориентированы на использование в их составе существующих комплексов технических средств, эксплуатируемых в сетях связи, в частности выпускаемого промышленностью и апробированного оборудования квазиэлектронных автоматических телефонных станций (АТСКЭ). In addition, the known devices are not focused on the use in their composition of existing complexes of technical equipment operated in communication networks, in particular, industry-approved and approved equipment for quasi-electronic telephone exchanges (ATSCE).

Задачей данного изобретения является создание устройства для сбора, обработки и пакетной передачи результатов измерения параметров физической среды, работающего в необслуживаемом режиме, ориентированного как на автономную эксплуатацию, так и на эксплуатацию в качестве одного из периферийных устройств сети связи и обеспечивающего при приемлемых аппаратурных затратах регистрацию всей необходимой, малоизбыточной и достоверной информации об исследуемом процессе как при его нормальном протекании, так и в случае выхода значений параметров, характеризующих этот процесс, за границы установленных предельных величин. The objective of the invention is to provide a device for collecting, processing and batch transmission of the results of measuring the parameters of a physical environment operating in maintenance-free mode, oriented both to stand-alone operation and to operate as one of the peripheral devices of the communication network and providing, for reasonable hardware costs, the entire the necessary, unprofitable and reliable information about the process under study both during its normal course and in the case of the output of parameter values s characterizing the process, beyond the limits.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для сбора, обработки и пакетной передачи результатов измерения параметров физической среды, содержащее управляющий вычислительный комплекс с адресно-информационной и командной магистралью, n аналоговых измерительных датчиков, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки данных, буферное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, коммутатор и блок управления коммутатором, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, вход блока обработки данных связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что в него введены (n-1) аналого-цифровых преобразователей, (n-1) блоков обработки данных, (k-1) оперативных запоминающих устройств, второе буферное запоминающее устройство, два формирователя передаваемой информации, два узла передачи данных и канал ввода-вывода, а коммутатор выполнен в виде соединителя n•k, при этом выход каждого из (n-1) аналого-цифровых преобразователей соединен с информационным входом соответствующего блока обработки данных, выход i-го аналогового измерительного датчика (i=1-n) подсоединен ко входу i-го аналого-цифрового преобразователя, выход i-го блока обработки данных связан с i-м входом коммутатора, j-й выход которого (j= 1-k) подключен к информационному входе j-го оперативного запоминающего устройства, первый выход каждого из оперативных запоминающих устройств соединен с информационным входом первого буферного запоминающего устройства, а второй выход с информационным входом второго буферного запоминающего устройства, первые выходы первого и второго буферных запоминающих устройств подсоединены к информационному входу первого формирователя передаваемой информации, а вторые их выходы к информационному входу второго формирователя передаваемой информации, выход которого связан со вторыми входами первого и второго узлов передачи данных, первые входы которых подключены к выходу первого формирователя передаваемой информации, периферийный выход канала ввода-вывода, соединенного с адресно-информационной и командной магистралью управляющего вычислительного комплекса, связан с информационно-управляющими входами-выходами блоков обработки данных, управляющие входы аналого-цифровых преобразователей, управляющий вход блока управления коммутатором, адресно-управляющие входы оперативных запоминающих устройств и буферных запоминающих устройств, информационно-управляющие входы формирователей передаваемой информации и управляющие входы узлов передачи данных подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому периферийным выходам канала ввода-вывода. The specified technical result is achieved by the fact that in the device for collecting, processing and batch transmission of the results of measuring the parameters of the physical environment, containing a control computer complex with address-information and command line, n analog measuring sensors, analog-to-digital converter, data processing unit, buffer storage device, random access memory, switch and control unit of the switch, the output of which is connected to the control input of the switch, the input of the block Data processing is associated with the output of an analog-to-digital converter, characterized in that (n-1) analog-to-digital converters, (n-1) data processing units, (k-1) random access memory devices, a second buffer storage device, two transmitters of the transmitted information, two data transfer nodes and an input-output channel, and the switch is made in the form of an n • k connector, with the output of each of (n-1) analog-to-digital converters connected to the information input of the corresponding data processing unit, output i anal of the measuring sensor (i = 1-n) is connected to the input of the i-th analog-to-digital converter, the output of the i-th data processing unit is connected to the i-th input of the switch, the j-th output of which (j = 1-k) is connected to the information input of the j-th random access memory, the first output of each of the random-access memory is connected to the information input of the first buffer memory, and the second output is the information input of the second buffer memory, the first outputs of the first and second buffer memory The devices are connected to the information input of the first transformer of transmitted information, and their second outputs are to the information input of the second transformer of transmitted information, the output of which is connected to the second inputs of the first and second data transmission nodes, the first inputs of which are connected to the output of the first transformer of transmitted information, the peripheral output of the input channel -input connected to the address-information and command line of the control computing complex, connected to the information-control input the outputs of the data processing units, the control inputs of the analog-to-digital converters, the control input of the control unit of the switch, the address and control inputs of random access memory and buffer memory devices, the information and control inputs of the transmitters of the transmitted information and the control inputs of the data transfer nodes are connected respectively to the first, the second, third, fourth, fifth and sixth peripheral outputs of the input-output channel.

На чертеже представлена блок-схема устройства для сбора, обработки и пакетной передачи результатов измерения параметров физической среды, выполненного согласно данному изобретению для сбора информации с восьми аналоговых измерительных датчиков параметров физической среды. The drawing shows a block diagram of a device for collecting, processing and packet transmission of the results of measurements of the parameters of the physical environment, made according to this invention to collect information from eight analog measuring sensors of the parameters of the physical environment.

Устройство содержит аналоговые измерительные датчики 1,1-1,8, аналого-цифровые преобразователи 2,1-2,8, блоки 3,1-3,8 обработки данных, коммутатор 4, блок 5 управления коммутатором, оперативные запоминающее устройства 6,1-6,4, буферные запоминающие устройства 7,1 и 7,2 формирователи 8,1 и 8,2 передаваемой информации, узлы 9,1 и 9,2 передачи данных, канал 10 ввода-вывода и управляющий вычислительный комплекс 11 с адресно-информационной и командной магистралью 12. The device contains analog measuring sensors 1.1-1.8, analog-to-digital converters 2.1-2.8, data processing units 3.1-3.8, switch 4, switch control unit 5, random access memory 6.1 -6.4, buffer memories 7.1 and 7.2, shapers 8.1 and 8.2 of transmitted information, nodes 9.1 and 9.2 of data transmission, input / output channel 10 and control computing complex 11 with address information and command line 12.

В качестве датчиков 1,1-1,8 могут быть использованы различные аналоговые измерительные датчики, например, измерители параметров физических величин, характеризующих уровень радиационной загрязненности атмосферы и интенсивность ионизирующих излучений. As sensors 1.1-1.8, various analog measuring sensors can be used, for example, meters of parameters of physical quantities characterizing the level of radiation pollution of the atmosphere and the intensity of ionizing radiation.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 2,1-2,8 могут быть выполнены как в виде АЦП прямого преобразования с входом управления выводом результата, так и на микросхеме К1108ПВ2А, представляющей собой быстродействующий АЦП последовательного приближения. Analog-to-digital converters (ADCs) 2.1-2.8 can be performed either as a direct conversion ADC with a result output control input, or on a K1108PV2A microcircuit, which is a high-speed sequential approximation ADC.

Каждый из блоков 3,1-3,8 обработки данных состоит из процессора сбора данных, в качестве которого может быть использована микросхема К1804ВС1, и блока микропрограммного управления, содержащего блок памяти микропрограмм, узел управления последовательностью микрокоманд (например микросхема К1804ВУ4), регистр адреса микрокоманд и шинный формирователь. При этом в качестве блока памяти микропрограмм может быть использовано как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), так и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). В случае, если объем памяти внутренних регистров процессора сбора данных окажется недостаточным для хранения вводимого в процессор блока данных, в состав блока обработки данных может быть введено оперативное запоминающее устройство требуемой емкости. Each of the blocks 3.1-3.8 data processing consists of a data acquisition processor, which can be used chip K1804BC1, and a microprogram control unit containing a microprogram memory block, a node for controlling the sequence of microcommands (for example, microcircuit K1804BU4), the register of microcommands and bus driver. In this case, both a read-only memory (ROM) and a random-access memory (RAM) can be used as a microprogram memory unit. If the memory capacity of the internal registers of the data acquisition processor is insufficient to store the data block entered into the processor, random access memory of the required capacity can be introduced into the data processing unit.

Каждое из оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) 6,1-6,4 и каждое из буферных запоминающих устройств (БЗУ) 7,1 и 7,2 может быть реализовано на микросхеме К565РУ1. Особенность выполнения этих запоминающих устройств заключается в наличии у каждого из них двух запареллеленных по информационным входам выходных регистров с тремя состояниями на выходе, имеющих раздельные входы управления состоянием. Each of the random access memory (RAM) is 6.1-6.4 and each of the buffer memory (ROM) 7.1 and 7.2 can be implemented on the chip K565RU1. The peculiarity of the implementation of these storage devices is that each of them has two output registers paralleled by the information inputs of the output registers with three output states having separate state control inputs.

Формирователи 8,1 и 8,2 передаваемой информации предназначены для формирования сообщения стандартного формата, состоящего, например, из пяти шестнадцатиразрядных слов, содержащих соответственно, служебную информацию о времени измерения, индексе передаваемого измеренного параметра, номере датчика, номере прибора и измерительные данные о текущем значении параметра. Shapers 8.1 and 8.2 of the transmitted information are intended for generating a standard format message consisting, for example, of five sixteen-bit words containing, respectively, service information about the measurement time, the index of the transmitted measured parameter, the sensor number, the device number and the measurement data about the current value of the parameter.

Формирователи 8,1 и 8,2 передаваемой информации могут быть выполнены, например, на базе сдвигающих регистров с параллельной записью информации, поступающей от различных источников на входы соответствующих разрядов и регистров, и ее последовательным или параллельно-последовательным считыванием. Shapers 8.1 and 8.2 of transmitted information can be performed, for example, on the basis of shifting registers with parallel recording of information coming from various sources to the inputs of the corresponding bits and registers, and its sequential or parallel-sequential reading.

Для реализации коммутатора 4, блока 5 управления коммутатором, узлов 9,1 и 9,2 передачи данных, канала 10 ввода-вывода и управляющего вычислительного комплекса 11 с адресно-информационной и командной магистралью 12 могут быть использованы серийно выпускаемые технические средства, входящие в состав оборудования АТСКЭ типа "Квант" [3, 4]
Управляющий вычислительный комплекс 11 может состоять из одной или двух, в случае выполнения его резервированным, специализированных управляющих ЭВМ, микропрограммные процессоры которых имеют четыре аппаратных уровня программы с глубиной ухода на подпрограмму, равной четырем на каждом уровне.To implement the switch 4, the switch control unit 5, data transmission nodes 9.1 and 9.2, the input-output channel 10 and the control computing complex 11 with the address-information and command line 12, commercially available technical components included can be used ATSCE equipment of the "Quantum" type [3, 4]
The control computing complex 11 may consist of one or two, if it is redundant, specialized control computers, the microprogramming processors of which have four hardware program levels with a depth of care for the subprogram equal to four at each level.

Структурно управляющая ЭВМ содержит подключенные к адресно-информационной и командной магистрали микропрограммный процессор, состоящий из накопителя микропрограммы, устройства управления и арифметико-логического устройства, оперативное запоминающее устройство, включающее в свой состав матрицу динамической памяти, узел стыковки с запоминающим устройством и формирователь адресных токов, генератора тактовых импульсов со схемой управления тактовыми импульсами и канала ввода для ввода программы обслуживания и исходных данных с устройства ввода, в качестве которого может быть использован, например, кассетный накопитель на магнитной ленте или магнитофон. The structurally controlling computer contains a microprogram processor connected to the address information and command line, which consists of a microprogram drive, a control device, and an arithmetic-logical device, a random access memory, which includes a dynamic memory matrix, a docking unit with a storage device, and an address current generator, a clock generator with a clock control circuit and an input channel for entering a maintenance program and input data with -OPERATION input, as which may be used, e.g., cassette tape drive or a tape recorder.

В случае выполнения управляющего вычислительного комплекса 11 резервированным в его состав включается канал межмашинного обмена, обеспечивающего синхронную работу обеих управляющих ЭВМ и сравнение результатов их функционирования. If the control computing complex 11 is redundant, an inter-machine exchange channel is included in its structure, which ensures the synchronous operation of both control computers and compares the results of their operation.

Канал 10 ввода-вывода, в состав которого входят также и блоки канала для связи с периферийным оборудованием (см. [4] с. 57-66) предназначен для передачи и согласования временных и электрических параметров сигналов, которыми обмениваются в процессе работы управляющий вычислительный комплекс 11 и подключенное к каналу периферийное оборудование, обеспечивая при этом их полную гальваническую развязку. Имеющееся в канале 10 ввода-вывода оборудование (дешифраторы выбора координат, блоки управления и сканирования объектов периферии, интерфейс сигналов управления и сканирования и т.п.) позволяют передавать сигналы к периферийным устройствам или принимать сигналы от периферийных устройств. The input-output channel 10, which also includes channel blocks for communication with peripheral equipment (see [4], p. 57-66), is designed to transmit and coordinate the time and electrical parameters of signals that are exchanged by the control computer complex during operation 11 and peripheral equipment connected to the channel, while ensuring their complete galvanic isolation. The equipment available in the input / output channel 10 (coordinates selection decoders, control and scanning units of peripheral objects, an interface for control and scanning signals, etc.) allows transmitting signals to peripheral devices or receiving signals from peripheral devices.

Узлы 9,1 и 9,2 передачи данных предназначены для преобразования поступающей на их входы числовой информации и передачи ее по линии связи многочастотным способом кодом "2 из 6" методом импульсный челнок, импульсный пакет и т.п. Data transfer nodes 9.1 and 9.2 are intended for converting numerical information received at their inputs and transmitting it over a communication line using a multi-frequency method using the code “2 of 6” using the pulsed shuttle method, pulsed packet, etc.

Коммутатор 4, выполненный в виде соединителя 8 х 4, представляет собой, например, часть стандартного двухпроводного матричного ферридового соединителя МФС 1. Управление работой такого соединителя осуществляется блоком 5 управления коммутатором, в котором имеется генератор колоколообразных импульсов, подключаемый с помощь стандартного оборудования АТСКЭ типа "Квант" к требуемым в данный момент управляющим шинам соединителя. Сигналы управления этим подключением поступают в блок 5 из канала 10 ввода-вывода, в составе которого имеются также и исполнительные устройства управления коммутационным полем. Switch 4, made in the form of an 8 x 4 connector, is, for example, part of a standard two-wire matrix ferride connector MFS 1. The operation of such a connector is carried out by the switch control unit 5, in which there is a bell-shaped pulse generator connected using standard ATSCE type equipment Quantum "to the currently required control bus connector. The control signals for this connection are received in block 5 from the input / output channel 10, which also includes switching field control actuators.

Устройство для сбора, обработки и пакетной передачи результатов измерения параметров физической среды работает следующим образом. A device for collecting, processing and batch transmission of the measurement results of the parameters of the physical environment works as follows.

Запуск устройства инициируется после ввода в управляющий вычислительный комплекс (УВК) 11 программ обслуживания и служебного информационного массива, каждый элемент которого содержит номер датчика, пороговое значения измеряемого этим датчиком параметра и другую, определяемую пользователем служебную информации. Device startup is initiated after entering into the control computer complex (UVK) 11 service programs and a service information array, each element of which contains a sensor number, a threshold value of a parameter measured by this sensor, and another service-defined user-defined information.

После запуска УВК 11 осуществляет загрузку программ экспресс-обработки измерительных данных в блоки 3,1-3,8 обработки данных, а именно в ОЗУ входящих в состав этих частей устройства блоков микропрограммного управления. Если в блоках обработки данных для хранения программ экспресс-обработки результатов измерения использования ПЗУ, то операция загрузки программ экспресс-обработки отсутствует. After the launch, UVK 11 downloads the express processing programs for the measurement data into data processing units 3.1-3.8, namely, into the RAM of the microprogram control units included in these parts of the device. If in the data processing units for storing express processing programs the results of measuring the use of ROM, there is no loading operation of express processing programs.

По завершении процедур загрузки устройство переходит к процедуре сбора и экспресс-обработки измерительных данных. Upon completion of the loading procedures, the device proceeds to the procedure for collecting and express processing of measurement data.

УВК 11 в соответствии с программой обслуживания осуществляет опрос аналоговых измерительных датчиков 1,1-1,8, управляя через канал 10 ввода-вывода работой АЦП 2,1-2,8. Частота и порядок опроса датчиков задается программно и может изменяться в процессе работы устройства, причем возможен одновременный опрос нескольких или даже всех датчиков. UVK 11, in accordance with the maintenance program, polls the analogue measuring sensors 1.1-1.8, controlling the operation of the ADC 2.1-2.8 through the input-output channel 10. The frequency and order of polling sensors is set programmatically and can change during operation of the device, and it is possible to simultaneously poll several or even all sensors.

В каждый из блоков 3,1-3,8 обработки данных записывается несколько (например, 15-10) текущих значений соответствующего измеряемого параметра. Затем, по команде УВК, осуществляется обработка накопленных данных. Может выполняться экстремальный анализ, отсев сбойной информации, статистический анализ, т. е. вычисление среднего арифметического значения, среднего квадратичного отклонения и т.п. Окончательный результат этой экспресс-обработки сравнивается с переданным из УВК 11 через канал 10 ввода-вывода и хранящимся в одном из внутренних регистров процессора блока обработки данных пороговым значением измеряемого параметра. Результат этого сравнения через канал 10 ввода-вывода поступает в УВК 11. Если полученное в процессе экспресс-обработка значение измеряемого параметра не выходит за пределы заданного порогового значения, то оно в дальнейшем не регистрируется, а УВК 11, подавая управляющие сигналы на соответствующие АЦП и блок обработки данных, осуществляет очередной цикл опроса соответствующего датчика. In each of the blocks 3.1-3.8 data processing several (for example, 15-10) current values of the corresponding measured parameter are recorded. Then, at the UVK command, the accumulated data is processed. Extreme analysis, screening out of bad information, statistical analysis, i.e., calculation of the arithmetic mean value, standard deviation, etc. can be performed. The final result of this express processing is compared with the threshold value of the measured parameter stored in one of the internal registers of the processor of the data processing unit transmitted from the UVK 11 through the input / output channel 10. The result of this comparison, through the input-output channel 10, enters the UVK 11. If the value of the measured parameter obtained during express processing does not exceed the specified threshold value, then it is not recorded in the future, but UVK 11, by supplying control signals to the corresponding ADCs and the data processing unit performs the next polling cycle of the corresponding sensor.

Если же полученное при экспресс-обработке значение измеряемого параметра превышает установленную для этого параметра пороговую величину, то УВК 11 осуществляет запись информации в любое доступное в данный момент оперативное запоминающее устройство 6,1-6,4, т.е. в то ОЗУ, в котором в данный момент времени не осуществляется, например, регенерация хранимой информации. Для этого УВК 11 через канал 10 ввода-вывода и блок 5 управления коммутатором производит соответствующие соединения входов и выходов коммутатора 4, задает адрес очередной ячейки выбранного ОЗУ и по получении от одного из блоков 3,1-3,8 обработки данных сигнала о превышении значением измеряемого параметра пороговой величины передает на это ОЗУ сигнал разрешения записи. В передельном случае, если в данный момент времени доступны все ОЗУ 6,1-6,4 и положительные результаты сравнения поступили с четырех блоков обработки данных, то благодаря использованию в качестве коммутатора 4 соединителя 8 х 4, выходные данные этих блоков обработки могут быть записаны в соответствующие ОЗУ одновременно. Таблица соответствия номеров опрошенных датчиков номерам ОЗУ 6,1-6,4 и адресам ячеек этих ОЗУ, содержащая также и другую служебную информацию (например, время измерения) формируется УВК 11 и сохраняется в его оперативном запоминающем устройстве. If the value of the measured parameter obtained during express processing exceeds the threshold value set for this parameter, then the UVK 11 records information in any currently available random access memory device 6.1-6.4, i.e. in the RAM, in which at the given time is not carried out, for example, the regeneration of stored information. To do this, UVK 11 through the input / output channel 10 and the switch control unit 5 makes the corresponding connections of the inputs and outputs of the switch 4, sets the address of the next cell of the selected RAM, and upon receipt of an excess signal from one of the blocks 3.1-3.8 of data processing the measured parameter of the threshold value transmits a write enable signal to this RAM. In the case of conversion, if at the given time all RAM 6,1-6,4 is available and the positive results of the comparison came from four data processing units, then thanks to the use of an 8 x 4 connector as a switch 4, the output of these processing units can be recorded to the corresponding RAM at the same time. The table of correspondence of the numbers of the sensors polled to the numbers of RAM 6.1-6.4 and the addresses of the cells of these RAMs, which also contains other service information (for example, the measurement time) is generated by UVK 11 and stored in its random access memory.

По мере накопления информации в ОЗУ 6,1-6,4 УВК 11, не прерывая процесса опроса датчиков, управления работой блоков 3,1-3,8 обработки данных, коммутатора 4 и ОЗУ 6,1-6,4, осуществляет передачу накопленной информации из ОЗУ 6,1-6,4 в буферные запоминающие устройства 7,1-7,2. Результаты измерений записываются в БЗУ 7,1-7,2 в упорядоченном виде, т.е. формируются страницы памяти, содержащие блоки данных, соответствующих либо номеру одного или нескольких датчиков, либо времени измерения и тому подобное. Для выполнения этих процедур используются данные хранящихся в УВК 11 таблиц соответствия. Возможность работы одного из БЗУ с тем ОЗУ, из которого поступает считанная информация, обеспечивается переводом выходных цепей соответствующих выходных регистров незадействованных в данный момент ОЗУ в высокоимпедансное состояние. При этом возможно одновременное считывание информации из двух ОЗУ и ее передача в соответствующие БЗУ. As information is accumulated in RAM 6.1-6.4, UVK 11, without interrupting the process of interrogating sensors, controlling the operation of data processing units 3.1-3.8, switch 4 and RAM 6.1-6.4, it transfers the accumulated information from RAM 6.1-6.4 to buffer memory 7.1-7.2. The measurement results are recorded in the BZU 7.1-7.2 in an ordered form, i.e. memory pages are formed containing data blocks corresponding to either the number of one or more sensors, or the measurement time, and the like. To perform these procedures, data from 11 conformance tables stored in UVK are used. The possibility of operation of one of the ROMs with the RAM from which the read information is received is ensured by translating the output circuits of the corresponding output registers of the currently unused RAM into a high impedance state. In this case, it is possible to read information from two RAMs at the same time and transfer them to the corresponding ROMs.

В процессе выполнения процедуры формирования в БЗУ 7,1-7,2 массивов упорядоченных данных УВК 11 также формирует и сохраняет в своем оперативном запоминающем устройстве соответствующую служебную информацию в виде таблиц соответствия номера БЗУ и адресов его ячеек номеру датчика, времени измерения и т.п. In the process of forming a 7.1-7.2 array of ordered data in the BZU, the UVK 11 also generates and stores in its RAM memory the corresponding service information in the form of tables of correspondence of the BZU number and its cell addresses to the sensor number, measurement time, etc. .

После завершения формирования в каком-либо из БЗУ 7,1-7,2 очередного упорядоченного массива данных, т.е. после заполнения очередной страницы памяти, этот массив может быть передан по линии связи. After the completion of the formation of a regular ordered data array in any of the 7.1-7.2 BZUs, i.e. after filling the next page of memory, this array can be transferred over the communication line.

Для этого УВК 11 формирует соответствующую управляющую и служебную информацию и передает ее в канал 10 ввода-вывода. На четвертом информационном выходе канала 10 ввода вывода, подключенном к адресно-управляющим входам БЗУ 7,1 и 7,2 выставляются сигналы, разрешающие работу соответствующего БЗУ в режиме чтения данных и выдачу считываемой информации на одном (или двух) его выходах. На пятом периферийном выходе канала 10 ввода-вывода, связанном с информационно-управляющими входами формирователей 8,1 и 8,2 передаваемой информации, выставляются сигналы разрешения работы одного или двух формирователей и необходимая служебная информация, входящая в подлежащие формированию сообщения. На шестом периферийном выходе канала 10 ввода-вывода появляются сигналы разрешения работы задействуемых узлов 9,1 и 9,2 передачи данных. For this, UVK 11 generates the corresponding control and service information and transmits it to the input / output channel 10. At the fourth information output of the output input channel 10, connected to the address-control inputs of the BZU 7.1 and 7.2, signals are set that allow the corresponding BZU to operate in the data reading mode and provide readable information at one (or two) of its outputs. At the fifth peripheral output of the input-output channel 10, associated with the information and control inputs of the transmitters 8.1 and 8.2 of the transmitted information, the signals of the permission of one or two formers and the necessary service information included in the messages to be generated are set. At the sixth peripheral output of the input / output channel 10, signals for allowing operation of the involved data transmission nodes 9.1 and 9.2 appear.

Вслед за этим УВК 11 через канал 10 ввода-вывода организует поочередное считывание ячеек задействованного БЗУ, хранящих элементы передаваемого массива измерительной информации, прием считанной информации в требуемый формирователь передаваемой информации по его информационному входу и прием служебной информации по его информационно-управляющему входу, управление формированием сообщений в этом формирователе и управление передачей сформированных сообщений в линию связи через задействованный узел передачи сообщений. Following this, the UVK 11 through the input / output channel 10 organizes the sequential reading of the cells of the used BZU that store the elements of the transmitted array of measuring information, the reception of the read information in the required shaper of the transmitted information at its information input and the reception of service information at its information-control input, formation control messages in this shaper and control the transmission of generated messages to the communication line through the involved message transfer node.

В зависимости от программы обслуживания данное устройство позволяет также осуществлять параллельную передачу сформированного массива данных по двум каналам связи. Depending on the service program, this device also allows parallel transmission of the generated data array over two communication channels.

Положительным свойством устройства является также возможность программного отключения любого из блоков и узлов, хранящих и передающих измерительную информацию, прошедшую экспресс-обработку, в случае возникновения неисправности. При этом не происходит нарушения работоспособности устройства, обеспечивающего и в этом случае накопление и пакетную передачу в линию связи достоверной, малоизбыточной и сгруппированной по определенным признакам измерительной информации о параметрах исследуемой физической среды. A positive feature of the device is the ability to programmatically disable any of the blocks and nodes that store and transmit measurement information that has undergone express processing in the event of a malfunction. In this case, there is no disruption of the device’s operability, which in this case also ensures the accumulation and packet transmission to the communication line of reliable, low-redundant and grouped by certain signs measuring information about the parameters of the studied physical environment.

Claims

A device for collecting, processing and packet transmission of the results of measurements of the parameters of the physical environment, containing a control computer complex with an address information and command line, n analog measuring sensors, an analog-to-digital converter, a data processing unit, a buffer memory, random access memory, a switch, and the control unit of the switch, the output of which is connected to the control input of the switch, the input of the data processing unit is connected to the output of the analog-to-digital converter a developer, characterized in that n 1 analog-to-digital converters, n 1 data processing units, k 1 random-access memory devices, a second buffer memory, two transmitters of transmitted information, two data transmission nodes and an input-output channel, and a switch are introduced into it made in the form of an nxk connector, with the output of each of n 1 analog-to-digital converters connected to the information input of the corresponding data processing unit, the output of the i-th analog measuring sensor (i 1 + n) connected to the input of the i-th analog-to-digital Converter, the output of the i-th data processing unit is connected to the i-th input of the switch, the j-th output of which (j = 1 + k) is connected to the information input of the j-th random access memory, the first output of each of the random-access memory connected to the information input of the first buffer storage device, and the second output to the information input of the second buffer storage device, the first outputs of the first and second buffer storage devices are connected to the information input of the first form encoder of transmitted information, and their second outputs to the information input of the second transformer of transmitted information, the output of which is connected to the second inputs of the first and second nodes of data transmission, the first inputs of which are connected to the output of the first transformer of transmitted information, the peripheral output of the input-output channel connected to the address -information and command line control computing complex, is associated with information-control inputs and outputs of data processing units, control inputs an logo-digital converters, the control input of the control unit of the switch, the address-control inputs of the operational memory devices and buffer memory devices, the information-control inputs of the transmitters of the transmitted information and the control inputs of the data transmission nodes are connected respectively to the first, second, third, fourth, fifth and sixth I / O channel peripheral outputs.