SU1005144A1 - Устройство дл передачи телеметрической информации - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике передачи телеметрических сообщений и может быть использовано в автоматизированных системах контрол  и управлени  различного назначени  при передаче больших объемов информации от рассредоточенных по площади измерительных пунктов в информационноизмерительный центр.

Известны многоканальные телеизмерительные системы, содержащие первичные средства измерени  и преобра:эовани  параметров, блоки коммутации и передачи информации в единый центр, блоки обработки (ЭВМ) и регистрации 1 .

Дл  сокращени  объема передаваемой информации используютс  различные блоки принудительного и адаптивного опроса, позвол ющие снизить объем передаваемой информации за счет того, что повтор юща с  или предсказанна  информаци  не передаетс , а пор док опроса определ етс  готовностью информационных объектов и степенью их значимости.

Однакр в таких устройствах существенно усложнена схема управлени  оп ,росом как дл  каждого канала передающей стороны, так и дл  системы в целом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  передачи информации о контроле загр знени  атмосферы, содержащее в каждом информационном канале последовательно соединенные датчик, аналого-цифровой преобразо10 ватель, цифровой фильтр и регистр, выходы регистров всех информационных каналов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом регистрато15 ра, программно-временной блок, первые и второй выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами регистров информационных Kciналов и через блок идентификации 20 со вторым входом регистратора, блок сигнализации, включающий счетчик и . шифратор пороговых значений, вход которого соединен со вторым входом регистратора, кроме того, блок сиг25 на.пизации содержит формирователь кода и шифратор зоны, выход и первый вход которого соединены соответственно с третьим и вторым входами регистратора , входы формировател  кода

30 соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и выходом шифратора по говых значений, выход формировател  кода соединен со входом счетчика, выходы которого соединены со вторым входами шифратора зоны 2. Недостаток этого устройства - большой объем передаваемой информац что снижает информативность устройства . Целью изобретени   вл етс  повышение информативности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  передачи теле метрической информации, содержащее Программно-временной блок, адресный вход которого через блок кодирова ни адреса и времени соединен с перзьи входом блока формировани  сообщений второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход - с входо вiDixодного блока, и в каждом информа ционном канале - датчик, выход кото рого соединен с первым входом преоб разовател  аналог-код, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, введены в каждый информационный канал блок усреднени , первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно преобразовател  аналог-к и генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы блока усреднени  каждого информационного канала соединены с соответствующими вхо дами соответственно элемента ИЛИ и программно-временного блока, управл ющие выходы которого соединены с третьими входами блоков усреднени  соответствующих информационных кана лов . Кроме того, блок усреднени  содер жит счетчик-накопитель, счетчик тактовых импульсов, элемент.задержки и ключ, выход которого соединен с информационным входом счетчика тактовы импульсов, выход которого через элемент задержки соединен с объединенны ми входами сброса счетчика тактовых импульсов и счетчика-накопител , выход счетчика-накопител  .соединен с первым входом ключа, информационны вход счетчика-накопител , второй . вход ключа и считывакмций вход счетчи ка тактовых импульсов соединены соот ветственно с первым, вторым и третьи входами блока усреднени , выходы счетчика тактовых импульсов и сч тчи ка-накопител  соединены соответствен но с первым и вторым вьрсодами блока ycpeднeJ и . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит в каждом информационном канале 1 ч- In датчик 2 - 2„, аналого-цифровой преобразователь 3-1 - 3j,, который выполнен на преобразователе 4 аналог-код и генераторе 5 тактовых импульсов и блок 6 - 6f, усреднени , содержащий ключ 7,счетчик 8 тактовых импульсов, элемент 9 задержки и счетчик-накопитель 10. Кроме того, устройство содержит программно-временной блок 11 управлени  опросом, блок 12 кодировани  адреса и времени, блок 13 формировани  сообщений, элемент 14 ИЛИ и выходной блок 15. Устройство работает следующим образом (на примере информационного канала 1). Электрический сигнал с измерительного элемента (датчика) 2 поступает на аналого-цифровой преобразователь 3,на выходе которого образуетс  в число - импульсный код с периодичностью , определ емой генератором 5 тактовых импульсов. Импульсы с выхо1да преобразовател  4 поступают в счетчик-накопитель 10 блока б-j усреднени , который подсчитывает суммарное число импульсов. Одновременно . число накоплений (тактов, осреднений ) через открытый.ключ 7 записываетс  в счетчик 8 тактовых импульсов. Емкость счетчика-накопител  10 выбираетс  исход  из априорного среднего значени  измер емого сигнала а и требуемого числа осреднений (требуемой частоты опроса). Максимальна  сумма, котора  может быть записана в счетчике 10, равна 2 , где К + 1 -., число разр дов счетчика 10; п - число выборок (усреднений). При заполнении К разр дов счетчика 10с последнего К + 1 разр да снимаетс  сигнал, зйк1)ывающий ключ 7 и поступающий в программно-временной блок 11 управлени  опросом, где формируетс  сигнал считывани  содержимого счетчика 8 тактовых импульсов: на соответствующем управл ющем ВЕЛходе блока 11 образуетс  сигнал, поступаюдий на считьшающий вход счетчика 8. Таким образом, вместо п кодов измер емых параметров на выход поступает один код числа п, величина которого значительно меньше значений измер емых параметров. Код числа тактов п снимаетс  с выхода, счетчика 8 и. поступает на соответствующий вход элемента 14 ИЛИ, а через элемент 9 задержки - на входы сброса счетчиков Ю и. 8.Величина задержки определ етс  наибольшим значением ,и чуть меньше периода следовани  тактовых импульсов. После обнулени  ключ 7 открываетс  и весь процесс счета повтор етс  . Аналогично работарзт остальные информационные каналы устройства. Поскольку первоначально опрашиваютс  каналы 1-( - „, в которых первым заполн етс  счетчик 10, то -очередность опроса каналов в устройстве устанавливаетс  автоматически и определ етс  степенью превышени  измер емого сигнала своего математического ожидани . Так как после считьшани  числа п оба счетчика 10 и 8 сбрасываютс , то информационный канал, в котором измер ема  величина существен но превышает среднее значение, опрашиваетс  чаще. Тем Самым автоматически устанавливаетс  оптимальное соотношение между скоростью опроса и точностью осреднени .

Код числа тактов п с выхода элемента 14 ИЛИ поступает в блок 13 формировани  сообщений, на второй вход которого поступает соответствующий измеренному параметру код адреса и времени, образуемый блоком 12 кодировани . Сформированный код сообщени  поступает в выходной блок 15 (например ЭВМ) . Так как число 2 дл  Кс1ждого параметра известно, то расчет среднего значени  производитс 

- -К на ЭВМ по формуле а,, ---- г-.

П . П

Технико-экономическа  эффективность от использовани  предлагаемо|ГО устройства заключаетс  в сокращейии объема передаваемой информации при сохранении заданного качества функционировани  устройства.

Дл  проведени  технико-экономической оценки в качестве базового

устройства примем многоканальную телеизмерительную систему 1, параметры которой могут быть легко посчитаны определенными соотношени ми. - .Действительно, если а - а -мате5 матическйе ожидани  измер емых величин , F -;::,- - частота следовани 

импульсов задающего генератора 5 тактовых импульсов, то основные пара 10 метры базового устройства (прототипа ) и предлагаемого вычисл ютс  по формулам, приведенным в табл. 1.

При измерении метеопараметров

i

-Xmotx дисперси  DX. 0,4, F 1 кГц (f 1 мс). Врем  осреднени  Т определ етс  выбранной емкостью счетчика-накопител  10. Тогда при одинаковом дл  обоих устройств значении времени осреднени  Т азличной емкости счетчика 10 (К 7, 8, 10) основные параметры устройств , приведенные к одному каналу, приведены в табл. 2.

25

Как видно из таблицы, объем пере . даваемой информации сокращаетс  в дес тки и более раз при той же точности осреднени  и незначительных аппаратурных затратах, облегча  30 требовани  и выбор канала св зи.

Таблица

Число тактов при

T-F

Таблица2

Объем перед, инф, Q160

Точность вых. инф.сЛ ,%

%10

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  передачи телеметрической информации, содержащее программно-временной блок, адресный вход которого через блок кодировани  адреса и времени соединен с первьпи входом блока формировани  сообщени , второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход- с входом выходного блока, и в каждом информационном канале-датчик, вь1ход которого соединен с первым входом преобразовател  аналог-код, второй вход которого, подключен к выходу генератора тактовых импульсов , отличающеес  тем, что, с целью повышени  информативности устройства, в него введены в каждый информационный канал блок усреднени , первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно преобразовател  аналог-код и генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы блока усреднени  каждого информационного канала соединены с соответствующими входами соответственно элемента ИЛИ и программно-временного блока, управл ющие выходы которого соединены с третьими входами блоков усреднени  соответствующих информационных ка .налов.

   Продолжение табл. 2

   1040 Q - дл 

   базового

   26 Qj - дл 

   предлагаемого

   сЛ - дл 

   1,5

   базового
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок усреднени  содержит счетчик-накопитель . ::четчик тактовых импу.льсов, элемент задержки и ключ, выход которого соединен с информационным входом счетчика тактовых импульсов, выход которого через элемент задержки соединен с объединенными входами сброса счетчика тактовых импульсов и счетчиканакопител , выход счетчика-накопител  соединен с первым входом ключа, информационный вход счетчика-накопител , второй вход ключа и считывающий вход счетчика тактовых импульсов соединены соответственно с первым, вторым fi третьим входами блока усреднени , выходы счетчика тактовых импульсов и счетчика-накопител  соединены соответственно с первым и втооым выходами блока усреднени .

   Источники информации, Арин тые во внимание при экспертизе

   1.Новопашенный Г.Н. Информационно-измерительные системы. М., Высшаи школа, 1977, с. 160-163.

   2.Авторское свидетельство СССР 875425, кл. G 08 С 19/12, 1980 (прототип).