RU2377585C1

RU2377585C1 - Automated system for controlling assembling, parametres of electrical circuits and diagnosis of malfunctions in complex electrical equipment and current distribution networks

Info

Publication number: RU2377585C1
Application number: RU2008114722/28A
Authority: RU
Inventors: Василий Андреевич Прилепский (RU); Василий Андреевич Прилепский; Анатолий Никитович Коптев (RU); Анатолий Никитович Коптев; Илья Васильевич Прилепский (RU); Илья Васильевич Прилепский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "2ПR" (ООО "2ПR")
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2009-12-27
Also published as: RU2008114722A

Abstract

FIELD: physics; control.

SUBSTANCE: invention relates to control and measuring techniques. The system contains a control unit, input unit, output unit, switch, stimulating signals and voltage unit, a unit for the electrical parametre control and measuring system, information exchange line system. In each switch cell of the first level switch unit there are k switch elements with memory, for example a trigger-relay, connected in a pyramid or matrix decoder-multiplexer circuit, with 2^k-1 groups of switch contacts, a bus for controlling switch cells, a bus for control-stimulating signals, one of which is common, and a general reset bus.

EFFECT: wider functional capabilities.

2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для автоматического контроля монтажа, функционирования и диагностики неисправностей сложных устройств электроаппаратуры и токораспределительных устройств, контроля параметров и сопротивления изоляции электрических цепей объектов контроля в составе информационно-измерительных комплексов.The invention relates to measuring equipment and can be used to automatically control the installation, operation and troubleshooting of complex electrical equipment and power distribution devices, monitoring parameters and insulation resistance of electrical circuits of monitoring objects as part of information-measuring complexes.

Известно устройство контроля изоляции электрических цепей (пат. РФ №2299444, МПК G01R 31/02 (2006.01)), содержащее источник постоянного оперативного тока, фильтр присоединения указанного источника между фазами сети и землей, блок контроля величины оперативного тока на транзисторе, вход которого включен последовательно и согласно с источником оперативного тока и зашунтирован встречно включенным полупроводниковым прибором, источник пульсирующего эталонного тока, источник питания, исполнительный релейный элемент, фильтр переменной составляющей тока, к выходу которого через диод присоединен указанный исполнительный релейный элемент, причем в указанный блок контроля величины оперативного тока включены второй, третий и четвертый транзисторы, отличающийся от остальных типом проводимости.A device for monitoring the insulation of electrical circuits (US Pat. RF No. 2299444, IPC G01R 31/02 (2006.01)), containing a constant current source, a filter connecting the specified source between the phases of the network and the ground, the control unit of the magnitude of the operating current on the transistor, the input of which is included sequentially and in accordance with the operating current source and is shunted by an on-board semiconductor device, a pulsating reference current source, a power source, an actuating relay element, a variable component filter ka, to the output of which a specified executive relay element is connected through a diode, and the second, third and fourth transistors are included in the indicated control unit for the operating current value, which differs from the rest by the type of conductivity.

Недостатком известного устройства контроля изоляции электрических цепей является отсутствие возможности контроля сопротивления изоляции и других параметров электрических цепей объектов контроля в автоматическом режиме, имеющих тысячи контролируемых точек.A disadvantage of the known device for monitoring the insulation of electrical circuits is the inability to control the insulation resistance and other parameters of the electrical circuits of the monitoring objects in automatic mode, having thousands of controlled points.

Известна автоматизированная система контроля электромонтажа и сопротивления изоляции жгутов (а.с. №1704109, МПК G01R 31/02, опубл. 07.01.92 г. Бюл. №1), являющаяся прототипом в данной заявке, содержащая блок общего управления, блоки ввода и вывода, блок контрольно-измерительного сигнала, блок измерения сопротивления изоляции, шунтирующее реле, коммутатор многоуровневого управления и коммутации, причем первый вход блока управления соединен с выходом блока ввода, первый выход - с блоком вывода, а второй выход - с первым входом блока измерений, выход блока контрольного сигнала соединен с контрольным входом коммутатора, входные клеммы которого соединены с клеммами для подключения объекта контроля, шунтирующее реле, обмотка которого соединена с третьим выходом блока управления, а нормально замкнутые контакты присоединены параллельно к второму и третьему входам блока измерений, второй вход которого соединен с входом блока контрольного сигнала, третий вход - с измерительным входом коммутатора, адресные входы блока управления соединены с адресными выходами соответствующего уровня коммутатора, а управляющие выходы - с управляющими входами соответствующего уровня коммутатора, состоящего из блоков коммутации первого, второго, третьего и т.д. уровней управления.A well-known automated control system for wiring and insulation resistance of wire harnesses (AS No. 1704109, IPC G01R 31/02, published on January 7, 1992, Bull. No. 1), which is a prototype in this application, contains a general control unit, input units and output, control and measuring signal unit, insulation resistance measuring unit, shunt relay, multi-level control and switching switch, the first input of the control unit being connected to the output of the input unit, the first output to the output unit, and the second output to the first input of the measuring unit, block output the control signal is connected to the control input of the switch, the input terminals of which are connected to the terminals for connecting the control object, a shunt relay whose winding is connected to the third output of the control unit, and normally closed contacts are connected in parallel to the second and third inputs of the measurement unit, the second input of which is connected to the control signal block input, the third input is with the measuring input of the switch, the address inputs of the control unit are connected to the address outputs of the corresponding switching level ora, and control outputs - to the control inputs of the respective level switch, consisting of the switching units of the first, second, third, etc. management levels.

Недостатком прототипа является отсутствие технической возможности контроля монтажа, диагностики неисправностей и параметров электрических цепей сложных устройств электроаппаратуры.The disadvantage of the prototype is the lack of technical ability to control installation, diagnostics of faults and parameters of electrical circuits of complex devices of electrical equipment.

Предложенное устройство свободно от указанных недостатков.The proposed device is free from these disadvantages.

Задачей предлагаемого устройства является расширение функциональных возможностей прототипа для контроля сложных устройств электроаппаратуры.The objective of the proposed device is to expand the functionality of the prototype for monitoring complex devices of electrical equipment.

Задача решается за счет того, что в известной автоматизированной системе контроля электромонтажа и сопротивления изоляции жгутов, содержащей блок управления, блок ввода, блок вывода, блок контрольного сигнала, блок измерений, коммутатор, причем первый вход блока управления соединен с выходом блока ввода, первый выход - с блоком вывода, а второй выход - с первым входом блока измерений, выход блока контрольного сигнала соединен с контрольным входом коммутатора, входные клеммы которого соединены с клеммами для подключения объекта контроля, шунтирующее реле, обмотка которого соединена с третьим выходом блока управления, а нормально замкнутые контакты присоединены параллельно к второму и третьему входам блока измерений, второй вход которого соединен с входом блока контрольного сигнала, третий вход - с измерительным входом коммутатора, адресные входы блока управления соединены с адресными выходами соответствующего уровня коммутатора, а управляющие выходы - с управляющими входами соответствующего уровня коммутатора, состоящего из блоков коммутации первого, второго, третьего и т.д. уровней управления, отличающаяся тем, что в указанную систему предлагается ввести блок стимулирующих сигналов и напряжений, блок контрольно-измерительного комплекса электрических параметров, системную магистраль информационного обмена, а в каждую коммутационную ячейку блок коммутации первого уровня ввести k коммутирующих элементов с памятью, например, триггер-реле, включенных по схеме пирамидального или матричного дешифратора-мультиплексора, имеющих 2^k-1 число групп переключающих контактов, шины управления коммутационными ячейками, шины контрольно-стимулирующих сигналов, одна из которых является общей, и шину общего сброса, причем первый вход-выход блока управления соединен шинами информационного обмена с первыми входами-выходами блока ввода, блока вывода, блока стимулирующих сигналов и напряжений и блока контрольно-измерительного комплекса электрических параметров, второй выход блока управления соединен с шиной общего сброса, а его входы-выходы адресных и управляющих магистральных шин соединены на каждом уровне соответственно с адресными и магистральными шинами управления, а второй вход блока контрольно-измерительного комплекса электрических параметров соединен с шиной измерительного сигнала, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с шиной общей измерения сопротивления изоляции и шиной общей блока стимулирующих сигналов и напряжений, вторые выходы которого соединены соответственно с шинами контрольно-стимулирующих сигналов коммутатора, к входным-выходным клеммам которого подключен объект контроля, а каждый контрольно-измерительный вход коммутатора соединен параллельно с одноименными переключающими контактами всех коммутационных ячеек, образуя шину измерительного сигала и через резисторы шину общую измерения сопротивления изоляции, подключенные соответственно на второй и третий вход блока контрольно-измерительного комплекса электрических параметров, а остальные параллельно соединенные переключающие контакты образуют шины контрольно-стимулирующих сигналов, которые соединены со вторыми выходами блока стимулирующих сигналов и напряжений, при этом шины управления коммутационными ячейками и шина общего сброса подключены на соответствующие входы блока управления.The problem is solved due to the fact that in the known automated control system for wiring and insulation resistance of the harnesses containing a control unit, an input unit, an output unit, a control signal unit, a measurement unit, a switch, the first input of the control unit being connected to the output of the input unit, the first output - with an output unit, and the second output with the first input of the measurement unit, the output of the control signal unit is connected to the control input of the switch, the input terminals of which are connected to the terminals for connecting the monitoring object, w a dimming relay, the winding of which is connected to the third output of the control unit, and normally closed contacts are connected in parallel to the second and third inputs of the measurement unit, the second input of which is connected to the input of the control signal unit, the third input is to the measuring input of the switch, the address inputs of the control unit are connected to address outputs of the corresponding switch level, and control outputs - with control inputs of the corresponding switch level, consisting of switching units of the first, second, third etc. control levels, characterized in that it is proposed to introduce a block of stimulating signals and voltages, a block of a control and measuring complex of electrical parameters, a system bus of information exchange into the indicated system, and enter k switching elements with memory into each switching cell of the first level switching unit, for example, a trigger -relays, connected according to the scheme of a pyramidal or matrix decoder-multiplexer, having 2 ^{k-1 the} number of groups of switching contacts, control buses of switching cells, control and stimulating signal buses, one of which is common, and a general reset bus, the first input-output of the control unit being connected by information exchange buses to the first inputs and outputs of the input unit, output unit, stimulating signal and voltage unit, and the control and measuring complex electrical parameters, the second output of the control unit is connected to the general reset bus, and its inputs and outputs of the address and control bus lines are connected at each level to the address and bus lines, respectively and control, and the second input of the control unit of the electrical parameters is connected to the bus of the measuring signal, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the bus of the general measurement of insulation resistance and the bus of the common block of stimulating signals and voltages, the second outputs of which are connected respectively to the control buses stimulating signals of the switch, to the input-output terminals of which a control object is connected, and each control and measuring input of the switch is connected in parallel But with the switching contacts of the same name of all switching cells, forming a measuring signal bus and through the resistors a common insulation resistance measurement bus connected respectively to the second and third input of the control and measuring complex of electrical parameters, and the other parallel connected switching contacts form control and stimulating signal buses, which are connected to the second outputs of the block of stimulating signals and voltages, while the control bus switching cells and w on total discharge connected to respective inputs of the control unit.

На фиг.1 и 2 представлена блок-схема автоматизированной системы контроля монтажа, параметров электрических цепей и диагностики неисправностей сложных устройств электроаппаратуры и токораспределительных сетей.Figure 1 and 2 presents a block diagram of an automated system for monitoring installation, parameters of electrical circuits and troubleshooting of complex devices of electrical equipment and distribution networks.

Она содержит блок 1 управления, блоки ввода 2 и вывода 3, блок 4 стимулирующих сигналов и напряжений, блок 5 контрольно-измерительного комплекса электрических параметров, системную магистраль информационного обмена 6, коммутатор 7, содержащий шину 8 измерительного сигнала, шину 9 общую измерения сопротивления изоляции, адресные и управляющие магистральные шины соответственно 10.1-10.n, 11.1-11.k и 11.n.1-11.n.k первого уровня управления, 12.1-12.n и 13.1-13.n второго уровня управления, 14.1-14.n и 15.1-15.n третьего уровня управления, 16.1-16.n и 17.1-17.n четвертого уровня управления и входные-выходные клеммы 18.1-18.n…-18.n^m. Первый вход-выход блока 1 управления соединен шинами информационного обмена 6 с первыми входами-выходами блока 2 ввода, блока 3 вывода, блока 4 стимулирующих сигналов и напряжений и блока 5 контрольно-измерительного комплекса электрических параметров, второй выход блока 1 соединен с шиной 38 общего сброса, а его входы-выходы адресных и управляющих магистральных шин соединены на каждом уровне соответственно с адресными шинами 10.1-10.n, 12.1-12.n,…16.1-16.n, магистральными шинами управления 11.1-11.k, 11.n.1-11.n.k, 13.1-13.n,…17.1-17.n, а второй вход блока 5 контрольно-измерительного комплекса электрических параметров соединен с шиной 8 измерительного сигнала, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с шиной 9 общей измерения сопротивления изоляции коммутатора 7, к входным - выходным клеммам 18.1-18.n^m которого подключен объект контроля.It contains a control unit 1, input 2 and output 3 blocks, a stimulating signal and voltage block 4, a control and measurement complex 5 of electrical parameters, a data exchange system 6, a switch 7 comprising a measurement signal bus 8, a bus 9 for general insulation resistance measurement , address and control bus lines, respectively 10.1-10.n, 11.1-11.k and 11.n.1-11.nk of the first control level, 12.1-12.n and 13.1-13.n of the second control level, 14.1-14 .n and 15.1-15.n of the third level of management, 16.1-16.n and 17.1-17.n of the fourth level of management I and the input-output terminals 18.1-18.n ... -18.n ^m. The first input-output of the control unit 1 is connected by data exchange buses 6 with the first inputs and outputs of the input unit 2, output unit 3, stimulating signal and voltage unit 4 and control unit 5 of electrical parameters, the second output of unit 1 is connected to the bus 38 of the common reset, and its inputs and outputs of the address and control bus lines are connected at each level, respectively, with address buses 10.1-10.n, 12.1-12.n, ... 16.1-16.n, control bus lines 11.1-11.k, 11. n.1-11.nk, 13.1-13.n, ... 17.1-17.n, and the second input of block 5 is control Tel'nykh complex electrical parameters is connected to the bus 8 of the measuring signal, the third and fourth inputs which are respectively connected to the bus 9 overall insulation resistance measurement switch 7 to the input - output terminal of which is connected 18.1-18.n ^m control object.

Коммутатор 7 состоит из блоков 19.1-19.n коммутации первого уровня управления, блоков 20.1-20.n коммутации второго уровня управления, блоков 21.1-21.n коммутации третьего уровня управления и т.д. Каждый блок 19.1 коммутации содержит n коммутационных ячеек 22.1-22.n, каждая из которых содержит k коммутирующих элементов 22.1.1-22.1.k с памятью, например, триггер-реле, включенных по схеме пирамидального или матричного дешифратора-мультиплексора, имеющих число групп от 2⁰ до 2^k-1переключающих контактов или по схеме другого логического устройства, резисторную сборку 23 из n резисторов, диодную сборку 24 первого уровня из n диодов, узел 25 включения первого уровня, содержащий n.k.n. магистральных ключей, и выходы 26.1-26.n, 27.1-27.n для подключения к магистральным шинам второго уровня. Каждый блок 20.1 коммутации второго уровня управления содержит n блоков 19.1-19.n коммутации первого уровня управления, диодную сборку 28 второго уровня, узел 29 включения второго уровня и выходы 30.1-30.n, 31.1-31.n для подключения к магистральным шинам третьего уровня. Каждый блок 21.1 коммутации третьего уровня управления содержит n блоков 20.1-20.n коммутации второго уровня управления, диодную сборку 32 третьего уровня, узел 33 включения третьего уровня и выходы 34.1-34.n, 35.1-35.n для подключения к магистральным шинам четвертого уровня управления и т.д. аналогично до m-го уровня управления. При этом якоря контактных групп коммутационных ячеек 22.1-22.n соединены соответственно с входными - выходными клеммами 18.1-18.n коммутатора 7, которые соответственно через нормально замкнутые контакты коммутационных ячеек и резисторы 1-n резисторной сборки 23 подключены к измерительной шине сопротивления изоляции 9 и соединены соответственно с анодами диодов 1-n диодной сборки 24 первого уровня и с входами 1.k.1-n.k.n. магистральных ключей узла 25 включения первого уровня, выходы которых соответственно соединены с адресными шинами 10.1-10.n первого уровня управления. Входы обмоток управления коммутационных ячеек 22.1.1-22-1.k…22.n.1-22.n.k соединены соответственно с выходами 1.1-1.k…n.1-n.k. магистральных ключей узла 25 включения первого уровня, а входы ключей соответственно подключены к управляющим шинам 11.1-11.k…11.n.1-11.n.k первого уровня управления. Выход 26.1 узла 25 включения первого уровня подключен к магистральной шине управления через соответствующий ключ узла 29 включения второго уровня, катоды диодов 1-n соединены с выходом 27.1 для подключения к магистральной шине второго уровня. Выходы 26.1-26.n блоков 19.1-19.n коммутации соединены соответственно через магистральные ключи узла 29 включения второго уровня с магистральными шинами 13.1-13.n второго уровня управления, выходы 27.1-27.n адресных сигналов блоков 19.1-19.n коммутации соединены соответственно через магистральные ключи узла 29 включения второго уровня с адресными шинами 12.1-12.n второго уровня, а также с анодами диодов 1-n диодной сборки 28 второго уровня, катоды которых соединены с выходом 31.1 для подключения к магистральной шине третьего уровня. Вход управления узла 29 включения второго уровня подключен к магистральной шине управления через соответствующий ключ узла 33 включения третьего уровня. Выходы 30.1-30.n блоков 20.1-20.n коммутации второго уровня соединены соответственно через магистральные ключи узла 33 включения третьего уровня с магистральными шинами 15.1-15.n третьего уровня, выходы 31.1-31.n адресных сигналов блоков 20.1-20.n коммутации второго уровня соединены соответственно через магистральные ключи узла 33 включения третьего уровня с адресными шинами 14.1-14.n третьего уровня, а также с анодами диодов 1-n диодной сборки 32 третьего уровня, катоды которых соединены с выходом 35.1 для подключения к адресной шине четвертого уровня, а выход 34.1 узла 33 включения третьего уровня подключен к магистральной шине управления четвертого уровня.The switch 7 consists of switching blocks 19.1-19.n of the first control level switching blocks 20.1-20.n switching of the second control level, switching blocks 21.1-21.n of the third control level, etc. Each switching unit 19.1 contains n switching cells 22.1-22.n, each of which contains k switching elements 22.1.1-22.1.k with memory, for example, a trigger relay, connected according to the scheme of a pyramidal or matrix decoder-multiplexer, having the number of groups from 2 ⁰ to 2 ^k-1 switching contacts or according to a circuit of another logic device, a resistor assembly 23 of n resistors, a diode assembly 24 of the first level of n diodes, a first-level switching unit 25 containing nkn trunk keys, and outputs 26.1-26. n, 27.1-27.n for connecting to bus us second level. Each switching unit 20.1 of the second control level contains n switching units 19.1-19.n of the first control level, the diode assembly 28 of the second level, the second-level switching unit 29 and the outputs 30.1-30.n, 31.1-31.n for connecting to the busbars of the third level. Each switching block 21.1 of the third control level contains n switching blocks 20.1-20.n of the second control level, a diode assembly 32 of the third level, a third-level switching node 33 and outputs 34.1-34.n, 35.1-35.n for connecting to the fourth main buses management level, etc. similarly to the m-th control level. In this case, the anchors of the contact groups of the switching cells 22.1-22.n are connected respectively to the input - output terminals 18.1-18.n of the switch 7, which are respectively connected through the normally closed contacts of the switching cells and resistors 1-n of the resistor assembly 23 to the insulation resistance measuring bus 9 and are connected respectively to the anodes of the diodes 1-n of the diode assembly 24 of the first level and with the inputs 1.k.1-nkn of the main keys of the first level switching node 25, the outputs of which are respectively connected to the address buses 10.1-10.n of the first level a systematic way. The inputs of the control windings of the switching cells 22.1.1-22-1.k ... 22.n.1-22.nk are connected respectively to the outputs 1.1-1.k ... n.1-nk of the trunk keys of the first level switching node 25, and the key inputs respectively connected to the control buses 11.1-11.k ... 11.n.1-11.nk of the first control level. The output 26.1 of the first level switching unit 25 is connected to the control bus via the corresponding key of the second level switching unit 29, the cathodes of the diodes 1-n are connected to the output 27.1 for connecting to the second level main bus. The outputs 26.1-26.n of the switching units 19.1-19.n are connected respectively through the trunk keys of the second level switching unit 29 to the second level control bus 13.1-13.n, the outputs 27.1-27.n of the address signals of the switching units 19.1-19.n connected respectively through the trunk keys of the second level switching node 29 with the address buses 12.1-12.n of the second level, as well as with the anodes of the diodes 1-n of the diode assembly 28 of the second level, the cathodes of which are connected to the output 31.1 for connection to the main bus of the third level. The control input of the second level enable node 29 is connected to the control bus via the corresponding key of the third level enable node 33. The outputs 30.1-30.n of the second level switching blocks 20.1-20.n are connected respectively through the trunk keys of the third level switching node 33 with the third level trunk buses 15.1-15.n, the outputs 31.1-31.n of the address signals of the blocks 20.1-20.n second-level switching is connected respectively through the trunk keys of the third-level switching node 33 to the third-level address buses 14.1-14.n, as well as to the anodes of the diodes 1-n of the third-level diode assembly 32, the cathodes of which are connected to the output 35.1 for connecting to the fourth address bus level, and the output is 34.1 knots La 33 switching on the third level is connected to the main control bus of the fourth level.

Аналогично строятся следующие уровни управления. Входы управления и выходы адресных сигналов последнего m-го уровня соединены непосредственно с шинами управления и адресных сигналов последнего уровня без использования узла включения и магистральных ключей.The following management levels are constructed similarly. The control inputs and outputs of the address signals of the last m-th level are connected directly to the control buses and address signals of the last level without the use of a switching unit and trunk keys.

Контактные группы коммутационных ячеек 22.1.1-22.n.1 коммутатора 7 образуют пирамидальные дешифраторы-мультиплексоры, выходы 2⁰+1 которых подключены на шину 8 измерительного сигнала, а выходы 2¹-2^k соответственно на шины 37.2-37.2^k контрольно-стимулирующих сигналов, одна из которых 37.2^k является общей, соединенной с клеммой общей блока 4 стимулирующих сигналов и напряжений, вторые выходы которого соединены соответственно с шинами 37.2-37.2^k-1 контрольно-стимулирующих сигналов. Шина 38 общего сброса соединена с соответствующим выходом блока управления 1 и входом сброса памяти коммутирующих элементов 22.1.1-22.1.k с блоков 22.1-22.n коммутатора 7.Contact groups of switching cells 22.1.1-22.n.1 of switch 7 form pyramidal decoders-multiplexers, the outputs 2 ⁰ +1 of which are connected to the measuring bus 8, and the outputs 2 ¹ -2 ^k, respectively, to the control buses 37.2-37.2 ^k stimulating signals, one of which 37.2 ^k is common, connected to the terminal of the common block 4 of stimulating signals and voltages, the second outputs of which are connected respectively to the buses 37.2-37.2 ^k-1 control-stimulating signals. The general reset bus 38 is connected to the corresponding output of the control unit 1 and the memory reset input of the switching elements 22.1.1-22.1.k from the blocks 22.1-22.n of the switch 7.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

В блок 1 общего управления из блока 2 ввода вводятся данные теста контроля в виде последовательности кадров контроля, состоящих из адресов точек входа объекта контроля с указанием параметров стимулирующего сигнала для каждой точки и адресов выходных точек ответного сигнала и измеряемых параметров. Совокупность стимулирующих сигналов определяется программой контроля, последовательное выполнение кадров контроля которой обеспечивает полный контроль правильности функционирования объекта контроля и измерение всех необходимых параметров, определяющих техническое состояние объекта контроля. Адреса точек входа и точек ответного сигнала и измеряемых параметров сформированы поразрядно в соответствии с принятой системой счисления блока 1 общего управления или коммутатора 7, при этом каждый разряд соответствует своему уровню управления коммутаторами.In the general control unit 1 from the input unit 2, the data of the control test are entered in the form of a sequence of control frames consisting of the addresses of the entry points of the control object with the parameters of the stimulating signal for each point and the addresses of the output points of the response signal and the measured parameters. The set of stimulating signals is determined by the control program, the sequential execution of control frames of which provides complete control of the correct functioning of the control object and measurement of all necessary parameters that determine the technical condition of the control object. Addresses of entry points and response signal points and measured parameters are generated bitwise in accordance with the adopted number system of general control unit 1 or switch 7, and each bit corresponds to its level of switch management.

Так, если для управления коммутатором принята десятичная система счисления (n=0,1…9), то первый уровень управления обеспечивается декадой единиц, второй - декадой десятков, третий - декадой сотен и т.д., при этом число выходных точек (клемм) коммутатора находится в степенной зависимости от числа уровней управления и равно n^m.So, if a decimal number system is adopted to control the switch (n = 0.1 ... 9), then the first level of control is provided by a decade of units, the second by a decade of tens, the third by a decade of hundreds, etc., and the number of output points (terminals ) the switch is power-law dependent on the number of control levels and is equal to n ^m .

Допустим, что коммутатор 7 имеет четыре уровня управления в десятичной системе счисления и нумерацию входных - выходных клемм 18.1-18.10⁴ от 0 до 9999, которые определяются номером тысячи, номером сотни, номером десятка и номером единицы. Блок 1 управления в соответствии с адресами точек входа кадра контрольно-измерительных цепей объекта контроля выдает через входы-выходы 10.1-17.n и шины управления соответственно коды: 17.1-17.n - код тысячи, 15.1-15.n - код сотни, 13.1-13.n - код десятка, 11.1-11.n- код единицы, вызывая срабатывание узлов 25, 29, 33 включения, соответствующих коду на каждом уровне управления, а код единиц первого уровня управления вызывает срабатывание коммутационных ячеек 22.1-22.n и подключение в соответствии с кадром контроля входных-выходных клемм 18.1-18.n^m коммутатора 7 к шинам 37.2-37.2^kсоответствующих стимулирующих сигналов. Совокупность стимулирующих сигналов в каждом кадре контроля коммутируется с шин 37.2-37.2^k на соответствующие входные - выходные клеммы 18.1-18.n^m (0-9999) коммутатора 7 через коммутирующие элементы 22.1.l-22.1.k…22.n.1-22.n.k и вызывает срабатывание и функционирование элементов фрагментов схемы или объекта контроля в целом, в результате чего формируются цепи выходных сигналов в объекте контроля, которые последовательно в процессе контроля коммутируются через соответствующие входные - выходные клеммы 18.1-18.n^m (0-9999) коммутатора 7 на шину 8 измерительного сигнала, измеряются и контролируются блоком 5, а контрольный сигнал через контролируемую цепь в соответствии с ее конфигурацией приходит на соответствующие входные - выходные клеммы 18.1-18.n^m (0-9999) коммутатора 7, через нормально замкнутые контакты коммутационных ячеек 22.1-22.n приходит на диодные сборки 24 первого уровня, на катодах которых формируется сигнал адресов тысяч, и через выходы 35.1-35.n поступает на адресные шины 16.1-16.n тысячи и соответствующие входы блока 1 управления.Suppose that switch 7 has four levels of control in the decimal number system and the numbering of input and output terminals 18.1-18.10 ^{4 is} from 0 to 9999, which are determined by the number of thousands, hundreds, ten and one. The control unit 1, in accordance with the addresses of the entry points of the frame of the control and measurement circuits of the control object, issues the following codes through the inputs and outputs 10.1-17.n and the control bus, respectively: 17.1-17.n - code thousands, 15.1-15.n - code hundreds 13.1-13.n is the ten code, 11.1-11.n is the unit code, causing the activation of the switching nodes 25, 29, 33 corresponding to the code at each control level, and the code of the units of the first control level triggers the switching cells 22.1-22.n and connection in accordance with the frame control input-output terminals 18.1-18.n ^m switch 7 to tires 37.2-37.2 ^k The appropriate stimulation signals. The set of stimulating signals in each control frame is switched from the 37.2-37.2 ^k buses to the corresponding input - output terminals 18.1-18.n ^m (0-9999) of the switch 7 through the switching elements 22.1.l-22.1.k ... 22.n.1- 22.nk and triggers the operation and functioning of the elements of fragments of the circuit or the control object as a whole, as a result of which chains of output signals are formed in the control object, which are sequentially switched in the control process through the corresponding input - output terminals 18.1-18.n ^m (0-9999 ) switch 7 on the bus 8 of the measuring signal , are measured and controlled by unit 5, and the control signal through the controlled circuit in accordance with its configuration comes to the corresponding input - output terminals 18.1-18.n ^m (0-9999) of the switch 7, through normally closed contacts of the switching cells 22.1-22.n arrives at the diode assemblies 24 of the first level, at the cathodes of which a thousand address signal is generated, and through the outputs 35.1-35.n, it arrives at the address buses 16.1-16.n thousand and the corresponding inputs of the control unit 1.

Блок 1 общего управления запоминает номера всех тысяч адресных шин 16.1-16.n, на которых появляется адресный сигнал, и выдает код одной из этих тысяч, например младшей, на шины 17.1-17.n управления тысяч, при этом включается соответствующий узел 33 включения третьего уровня и сформированные сигналы адресов сотен в этой тысяче через четные магистральные ключи 2…2n приходят на адресные шины 14.1-14.n и соответствующие входы блока 1 управления.The general control unit 1 stores the numbers of all thousands of address buses 16.1-16.n, on which the address signal appears, and issues a code of one of these thousands, for example, the youngest, to the thousands control buses 17.1-17.n, and the corresponding switching unit 33 is turned on the third level and the generated signals of hundreds of addresses in this thousand through even trunk keys 2 ... 2n come to the address bus 14.1-14.n and the corresponding inputs of the control unit 1.

Одновременно срабатывание узла 33 включения обеспечивает подключение через нечетные магистральные ключи 1…2n-1 управления выходов 30.1-30.n управления узлов 29 включения второго уровня. Блок 1 общего управления запоминает адреса всех сотен адресных шин 14.1-14.n в этой тысяче, на которых появляется адресный сигнал, и выдает код одной из этих сотен, например младшей, на шины 15.1-15.n управления сотен, при этом включается соответствующий этому коду узел 29 включения второго уровня и сформированные сигналы адресов десятков в этой сотне через магистральные ключи приходят на адресные шины 12.1-12.n десятков и соответствующие входы блока 1 общего управления. Одновременно срабатывание узла 29 включения обеспечивает подключение через нечетные магистральные ключи 1…2n-1 управления выходов 26.1-26.n управления узлов 25 включения первого уровня управления.At the same time, the actuation of the switching unit 33 enables connection via the odd trunk keys 1 ... 2n-1 of the control of the outputs 30.1-30.n of the control of the second-level switching nodes 29. The general control unit 1 remembers the addresses of all hundreds of address buses 14.1-14.n in this thousand, on which the address signal appears, and issues a code of one of these hundreds, for example, the youngest, to hundreds of control buses 15.1-15.n, and the corresponding to this code, the second-level switching node 29 and the generated tens of address signals in this hundred through the trunk keys arrive at the address buses 12.1-12.n of tens and the corresponding inputs of the general control unit 1. At the same time, the actuation of the switching unit 29 provides for connection via the odd trunk keys 1 ... 2n-1 of the control of the outputs 26.1-26.n of the control of the switching units 25 of the first control level.

Аналогично блок 1 управления запоминает адреса всех десятков адресных шин 12.1-12.n в этой сотне, выдает код одного из этих десятков (младшего) на шины 13.1-13.n управления десятков, при этом включается соответствующий этому коду узел 25 включения первого уровня и сигнал декады единиц этого десятка через магистральные ключи 1.k.1-n.k.n. приходят на адресные шины 10.1-10.n единиц и соответствующие входы блока 1 управления, который запоминает адреса всех единиц шин 10.1-10.n в этом десятке и последовательно выдает код этих единиц на шины 11.1-11.k…11.n.1-11.n.k первого уровня управления, вызывая срабатывание коммутационных ячеек 22, соответствующих этим кодам, через включенные магистральные ключи 11.1-11.k…11.n.1-11.n.k первого уровня, исключая при этом контрольно-стимулирующий сигнал из адреса ответных точек.Similarly, the control unit 1 remembers the addresses of all dozens of address buses 12.1-12.n in this hundred, issues a code of one of these tens (junior) to the tens control buses 13.1-13.n, and the first level enable node 25 and the corresponding one turn on Signal of the decade of units of this ten through the trunk keys 1.k.1-nkn come to the address buses 10.1-10.n units and the corresponding inputs of the control unit 1, which remembers the addresses of all bus units 10.1-10.n in this ten and sequentially issues the code of these units to the buses 11.1-11.k ... 11.n.1 -11.nk of the first control level, causing the switching cells 22 corresponding to these codes to operate through the included main switches 11.1-11.k ... 11.n.1-11.nk of the first level, excluding the control-stimulating signal from the response addresses points.

Таким образом, получены адреса младшей тысячи, младшей сотни, младшего десятка и все адреса единиц младшей декады. При этом срабатывание коммутационных ячеек 22 приводит к переключению адресных точек цепи на шину 8 измерительного сигнала и снятию адресных сигналов с диодной сборки этой декады единиц.Thus, the addresses of the youngest thousand, the youngest hundred, the youngest ten, and all the addresses of the units of the youngest decade are obtained. In this case, the operation of the switching cells 22 leads to switching the address points of the circuit to the bus 8 of the measuring signal and removing the address signals from the diode assembly of this decade of units.

Если число запомненных десятков в младшей сотне более одного, то блок 1 управления последовательно включает узлы 25 включения этих десятков этой сотни, получает адреса единиц в каждом десятке и переключает выходные клеммы коммутационных ячеек коммутатора 7 по адресным точкам на шину 8 измерительного сигнала и соответственно происходит снятие адресных сигналов диодных сборок десятков в этой сотне.If the number of memorized tens in the youngest hundred is more than one, then the control unit 1 sequentially turns on the nodes 25 for turning on these tens of this hundreds, receives the addresses of units in each ten and switches the output terminals of the switching cells of the switch 7 by address points to the measuring signal bus 8 and, accordingly, is removed address signals of diode arrays of dozens in this hundred.

Аналогично повторяется поиск адресов для каждой сотни, если их более одной, и для каждой тысячи, если их тоже более одной, и переключение всех адресных точек (выходных клемм) коммутатора для всей цепи. В результате поиска получены все адреса контролируемой цепи, а цепь переключается на шину 8 измерительного сигнала.Similarly, the search is repeated for each hundred if there are more than one, and for every thousand, if there are more than one, and switching all the address points (output terminals) of the switch for the entire circuit. As a result of the search, all addresses of the monitored circuit are obtained, and the circuit switches to bus 8 of the measuring signal.

Блок 1 управления производит сравнение адресов и параметров контрольно-измерительной цепи с адресами и параметрами, полученными в результате измерения и поиска контрольно-стимулирующих сигналов, и значение измеренных параметров сравнивает с номинальными и расчетными для данного объекта контроля, анализирует по требуемым критериям и выдает заключение с первого входа-выхода на первый вход-выход блока 3 вывода о правильности электромонтажа, диагностику дефектов (причину несоответствия полученных адресов: ”Перепутывание”, ”Обрыв”, ”Ложный контакт” и т.д. с локализацией неисправного элемента в реальных адресах объекта контроля) и техническое состояние объекта контроля методом сравнения расчетной матрицы параметров контролируемого объекта с реальной матрицей параметров, полученной в результате контроля. Если в процессе эксплуатации объект контроля контролировался системой не менее 3-х раз, то на основе сравнения матриц определяется эволюция каждого параметра матриц и функциональная зависимость значений параметров во времени, а затем методом экстраполяции функции во времени рассчитывается гарантированный срок безотказной работы объекта в целом, т.е. прогнозирование безотказной работы контролируемого объекта.The control unit 1 compares the addresses and parameters of the control and measuring circuit with the addresses and parameters obtained as a result of measuring and searching for control and stimulating signals, and compares the value of the measured parameters with the nominal and calculated values for this control object, analyzes it according to the required criteria, and issues a conclusion with the first input-output to the first input-output of unit 3 of the conclusion about the correct wiring, diagnostics of defects (the reason for the mismatch of the received addresses: “Confusion”, “Open”, ”L zhny contact "etc. localization faulty element addresses in real control object) and the technical state of the object by comparing the calculated control parameter matrix of the controlled object with a real matrix parameters, the resulting control. If during operation the control object was controlled by the system at least 3 times, then based on the comparison of the matrices, the evolution of each matrix parameter and the functional dependence of the parameter values in time are determined, and then the guaranteed time of the complete operation of the object as a whole is calculated by extrapolating the function in time, t .e. forecasting the uptime of the controlled facility.

Так как все входные - выходные клеммы 18.1-18.n коммутатора 7 через нормально замкнутые контакты и резисторные сборки 23 соединены с шиной 9 общей измерения сопротивления изоляции, а контролируемая цепь в результате поиска переключается на шину 8 измерительного сигнала, то она электрически разобщена со всеми остальными цепями объекта контроля и находится под напряжением блока 5 контрольно-измерительного комплекса электрических параметров. Блок 1 управления через шины информационного обмена выдает команду на первый вход-выход блока 5 измерения сопротивления изоляции и с этого же входа-выхода блока 5 получает результат измерений. Оценка результата измерений выдается с первого входа-выхода блока 1 управления на блок 3 вывода. Быстродействие системы при измерениях увеличено за счет применения современных средств измерения, в которых предусмотрена ускоренная подготовка цепей с распределенными параметрами к процессу измерения.Since all the input and output terminals 18.1-18.n of the switch 7 are connected through the normally closed contacts and resistor assemblies 23 to the bus 9 of the overall insulation resistance measurement, and the controlled circuit switches to the measurement signal bus 8 as a result of the search, it is electrically disconnected from all the remaining circuits of the control object and is under voltage block 5 of the control and measuring complex of electrical parameters. The control unit 1 through the information exchange bus issues a command to the first input-output of the insulation resistance measurement unit 5 and receives the measurement result from the same input-output of the unit 5. An evaluation of the measurement result is issued from the first input-output of the control unit 1 to the output unit 3. The performance of the system during measurements is increased due to the use of modern measuring instruments, which provide for the accelerated preparation of circuits with distributed parameters for the measurement process.

Если в кадре контроля предусмотрены измерения других параметров электрических цепей, например, емкости, сопротивления, индуктивности или параметров электрических сигналов (напряжения, частоты, формы и т.д.), то измеряемая цепь коммутируется аналогичным образом на шину 37.2^k общую и шину 8 измерительного сигнала, и по команде блока 1 управления происходит измерение соответствующего параметра блоком 5 контрольно-измерительного комплекса электрических параметров.If the control frame provides measurements of other parameters of the electrical circuits, for example, capacitance, resistance, inductance or parameters of electrical signals (voltage, frequency, shape, etc.), then the measured circuit is switched in the same way to the common bus 37.2 ^k and the measuring bus 8 signal, and at the command of control unit 1, the corresponding parameter is measured by unit 5 of the control and measuring complex of electrical parameters.

Аналогично происходит контроль и измерение параметров следующей цепи. Функция шунтирующего реле, используемого в прототипе, реализуется в блоке 5.Similarly, control and measurement of the parameters of the next circuit. The function of the shunt relay used in the prototype is implemented in block 5.

Если в качестве контролируемого объекта подключить эталонный электрожгут, то система может работать в режиме автоматического проектирования теста контроля путем последовательного подключения входных - выходных клемм 18.1-18.n коммутатора 7 к одной из шин 37.2-37.2^k стимулирующего сигнала и получения для каждой цепи адресных точек ответного сигнала.If a reference electrical harness is connected as a controlled object, the system can operate in the automatic test test design mode by sequentially connecting the input - output terminals 18.1-18.n of switch 7 to one of the buses 37.2-37.2 ^{k of a} stimulating signal and receiving address points for each circuit response signal.

Claims

An automated system for monitoring the installation, parameters of electrical circuits and diagnosing malfunctions of devices of electrical equipment and distribution networks, containing a control unit, input unit, output unit, switch, address inputs of the control unit are connected to address outputs of the corresponding level of the switch, and control outputs are connected to control inputs of the corresponding level a switch consisting of switching units of the first, second, third, etc. control levels, characterized in that a block of stimulating signals and voltages, a block of a control and measuring complex of electrical parameters, a system trunk of information exchange are introduced into the system, and k switching elements with memory, for example, a trigger relay, are introduced into each switching cell of a switching unit of the first level included pyramidal scheme or matrix decoder multiplexer having 2 ^k-1 number of groups of switch contacts, the control bus switchgear cell, control bus stim lasing signals, one of which is common, and a common reset bus, the first input-output of the control unit being connected by data exchange buses with the first inputs and outputs of the input unit, output unit, stimulating signal and voltage unit and the control unit of electrical parameters, the second output of the control unit is connected to the general reset bus, and its inputs and outputs of the address and control bus lines are connected at each level to the address and main control buses, respectively, and the second the first input of the block of the control and measuring complex of electrical parameters is connected to the bus of the measuring signal, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the bus of the general measurement of insulation resistance and the bus of the common block of stimulating signals and voltages, the second outputs of which are connected respectively to the buses of the control and stimulating signals of the switch, to the input-output terminals of which the monitoring object is connected, and each control and measuring input of the switch is connected in parallel with the same by switching contacts of all switching cells, forming a measuring signal bus and, through resistors, a common insulation resistance measuring bus, connected respectively to the second and third input of the control and measuring complex of electrical parameters, and the remaining parallel connected switching contacts form control and stimulating signal buses that are connected with the second outputs of the block of stimulating signals and voltages, while the control bus switch cells and the bus general reset keys to respective inputs of the control unit.