SU1304052A1 - Устройство дл передачи телеметрической информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к передаче телеметрических сообшений и может быть использовано в автоматизированных системах контрол  и управлени  различного назначени  при передаче больших объемов информации от датчиков в информационно-вычислительный центр. Изобретение позвол ет повысить информативность устройства путем определени  моментов нестационарности. Устройство содержит информационные каналы 1 -1„, программно-временной блок 15, блок 16 кодировани  адреса и времени, элементы ИЛИ 17, блок 18 формировани  сооб- шени , регистрационный блок 19. Сигнал с выхода датчика 2 преобразуетс  в аналого- цифровом преобразователе 3 в число-импульсный код, который анализируетс  в блоке 4 определени  нестационарности, счетчике-накопителе 9 и поступает в программно- временной блок 15. Информаци  о стационарности и среднем значении параметра передаетс  кодом, снимаемым с выхода счетчика тактовых импульсов 14. В блоке определени  нестационарности сигнал распредел етс  коммутирующим устройством и подаетс  на счетчики, показани  которых поступают на вычитатель, затем сравниваютс  с заданным значением порогового элемента, наличие сигнала с выхода которого показывает нестационарность телеметрируемого параметра. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. о (Л о СП ю pus

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 датчиков в информационно- вычислительный центр.

Цель изобретени  - повышение информативности путем определени  моментов нестационарности контролируемого параметра .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока определени  нестационарности.

Устройство содержит в каждом информационном канале h -1„ датчик 2i-2л, аналого-цифровой преобразователь 3i-3,,, который выполнен на преобразователе 4 аналог- код и генераторе 5 тактовых импульсов, блок 6|-6„ усреднени , первый ключ 7, блок 8 опре.;1елени  нестационарности, счетчик- накопитель 9, второй ключ 10, элемент 11 задержки, третий ключ 12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14 тактовых импульсов. Кроме того, устройство содержит программно-временной блок 15 управлени  опросом, блок 16 кодировани  адреса и времени, элемент ИЛИ 17, блок 18 формировани  сообщений и регистрационный блок 19.

Блок 8 содержит первый элемент И 20, триггер 21, второй элемергт И 22, первый 23, второй 24 элементы задержки, первый счетчик 25, элемент 26 вычитани , второй счетчик 27 и пороговый элемент 28.

Устройство работает следующим образом (на примере информационного канала Ь).

Электрический сигнал с датчика 2 поступает на аналого-цифровой преобразователь 3i, на выходе которого образуетс  число- импульсный код с периодичностью, определ емой генератором 5 тактовых импульсов. Импульсы с выхода преобразовател  4 поступают в счетчик-накопитель 9 и на вход блока 8 определени  нестационарности. Одновремен.но число тактов через открытый ключ 7 занисываетс  в счетчик 14 тактовых импульсов. Емкость счетчика 9 выбираетс  исход  из априорного среднего значени  измер емого сигнала и требуемого числа осреднений.

При заполнении счетчика 9 сигнал с разр да снимаетс , через элемент ИЛИ 13 закрывает ключ 7 и поетупает в программно- временной блок 15 управлени  опросом, где формируетс  сигнал считывани  содержимого счетчика 14 тактовых импульсов. На соответствующем управл ющем выходе блока 15 образуетс  сигнал, поступающий на считывающий вход счетчика 14.

Таким образом, вместо кодов измер емых параметров на выход поступает один код числа, величина которого значительно мень- ще значений измер емых параметров.

Блок определени  нестационарности работает следующим образом.

Значени  измер емого параметра в число- импульсном коде, через интервал времени, определ емый периодом следовани  тактовых импульсов т, поступают на первый (информационный) вход блока. Величина т выбираетс  больще интервала коррел ции процесса f Тк. На выходе элемента вычитани  26 получаем й(1) f(t) -(t-Т).

В пороговом элементе 28 происходит осреднение получаемых значений дл  вычислени  дисперсий D параметра Д. Если процесс стационарный, то дисперси  процесса равна

D(A|(OI АО,

5

0

5

0

0

5

0

5

где

Ло 2с,

- среднеквадратичное отклонение те- леметрируемого параметра.

При этом al 4

где in - количество измерений,

Т-врем  анализа.

Таким образом, в предположении стационарности в пороговом элементе происходит сравнение |(/)-/4о1 Л, где А определ етс  уровнем достоверности и не зависит от Ос. При нарушении стационарности параметра измен етс  среднее значение дисперсии процесса AS(/), что приводит к тому, что пороговый элемент вырабатывает сигнал нестационарности в реальном масштабе времени.

Импульсы с выхода преобразовател  4 поступают на входы элементов И 20 и 22, на вторые входы которых поступают импульсы с триггера 21, синхронизируемого генератором 5 тактовых импульсов. Сигнал / осреднени  проходит с преобразовател  4 на элемент И 20, на вход счетчика 25 и через элемент 23 задержки - на сброс счетчика 27. С выхода счетчика 25 код сигнала записываетс  в элемент 26 вычитани .

Сигнал осреднени  проходит через элемент И 22 на вход счетчика 27 и через элемент 24 задержки - на сброс счетчика 25 подготавлива  его к записи следующего измерени . С выхода счетчика 27 код /+1 осреднени  записываетс  в элемент 26 вычитани , с выхода которого разностный сигнал (результат сравнени  предыдущего и последующего измерений) подаетс  на пороговый элемент 28. Если разностный сигнал превыщает порог, то с выхода блока 8 определени  нестационарности сигнал подаетс  через элемент ИЛИ 13 на вход блока 15, на закрывание ключа 12 и на запись в счетчике 14 тактовых импульсов признака нестационарности . В остальном работа схемы не отличаетс  от указанной при заполнении счетчика-накопител  9.

Код числа тактов п снимаетс  с счетчика 14 и поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 17, а через элемент 11

задержки и ключи 10 и 12 - на входы сброса счетчиков 9 и 14. После обнулени  ключ 7 открываетс  и процесс повтор етс .

Сигнал с блока 8 определени  нестационарности через элемент ИЛИ 13 подаетс  в блок 15, на закрывание ключа 12 и на запись признака нестационарности в счетчик 14 тактовых импульсов. Сигнал считывани  с выхода блока 15 поступает на счетчик 14 и с него - на вход элемента ИЛИ 17. Ключи 10 и 12 закрыты. Поэтому сброса счетчиков 9 и 14 не происходит в момент по влени  сигнала нестационарности. Аналогично работают остальные информационные каналы устройства.

Очередность опроса каналов в устройстве устанавливаетс  автоматически и определ етс  степенью превышени  измер емым сигналом своего математического ожидани  и дисперсии, так как первоначально опрашиваютс  каналы, в которых первым заполн етс  счетчик 9 или выдаетс  сигнал с бло- ка 8 определени  нестационарности.

После считывани  числа тактовых импульсов п оба счетчика 9 и 14 сбрасываютс . Информационный канал, в котором измер ема  величина существенно превышает среднее значение, опрашиваетс  чаще. Тем самым автоматически устанавливаетс  оптимальное соотношение между скоростью опроса и точностью осреднени . При опросе по сигналу с блока 8 определени  нестационарности счетчики 9 и 14 не сбрасываютс , и процесс счета тактовых импульсов продолжаетс  до заполнени  счетчика 9. При этом определ етс  номер такта осреднени , в котором имеет место нестационарность процесса. По этим данным можно прин ть решение об увеличении и уменьшении часто- ты опроса соответствующего параметра и тем самым снизить объем передаваемой информации при сохранении качества.

Claims (2)

1. Устройство дл  передачи телеметрической информации, содержашее программно-временной блок, адресный выход которого через блок кодировани  адреса и времени соединен с первым входом блока форми- ровани  сообщений, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход - с входом регистрационного блока, в каждом информационном канале - датчик выход которого соединен с входом преобраj

. 20

0

зовател  аналог-код, первый выход которого объединен с выходом генератора тактовых импульсов и подключен к первому входу первого ключа, второй выход преобразовател  аналог-код подключен к первому входу счетчика-накопител , второй вход первого ключа объединен с входом программно- временного блока, выход первого ключа соединен с первым входом счетчика тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом программно-временного блока, выход - с общей точкой соединени  входа элемента задержки и первого входа первого элемента ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  информативности путем определени  моментов нестационарности контролируемого параметра, в него введены второй и третий ключи, второй элемент ИЛИ, блок определени  нестационарности, первый вход которого соединен с вторым входом преобразовател  аналог-код, второй вход- с выходом генератора тактовых импульсов, первые входы второго элемента ИЛИ, второго ключа и третий вход счетчика тактовых импульсов объединены и подключены к выходу блока определени  нестационарности, выход элемента задержки подключен к второму входу второго ключа и к первому входу третьего ключа, выход которого подключен к второму входу счетчика-накопител , выход которого подключен к второму входу третьего ключа и второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого ключа, выход второго ключа подключен к четвертому входу счетчика тактовых импульсов .

2. Устройство по п. , отличающеес  тем, что блок определени  нестационарности содержит первый и второй элементы задержки , триггер, первый и второй счетчики, элемент вычитани , пороговый элемент, первый и второй элементы И, первые входы которых объединены и  вл ютс  первым входом блока , выходы подключены непосредственно к первым входам первого и второго счетчиков и через соответствующие элементы задержки - к вторым входам соответственно первого и второго счетчиков, выходы которых через элемент вычитани  подключены к входу порогового э.лемента, выход которого  вл етс  выходом блока, вход триггера  вл етс  вторым входом блока, первый и второй выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И.

фиг 2