Устройство для передачи телеметрической информации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ой)1 005 1 44) Дополнительно авт. свид 21) 3354686/18-24 22) Заявлено 23,11,8присоединением з 51) М,К 6 08 вки Мо Государственный комите СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано Дата опублико 5,03,83. Бюллете ания описания 1503(72) Авторь изобретен ов,с П. Вечканов, В.А. В. Фед эунов с Куйбышевский ордена .Трудового Красного Энамени ациационный институт им. акад. С.П. Королева 1) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЕТРИЧЕСКОФОРМАЦИИ систе ы, та хникещенийвтомапр ни рм ации и иэме- онно 0 25 Изобретение относится к т передачи телеметрических соо и может быть использовано в тиэированных системах контро управления различного назнач передаче больших объемов инф от рассредоточенных по площа рительных пунктов в информац измерительный центр. Известны многоканальные телеизмерительные системы, содержащие первичные средства измерения и преобразования параметров, блоки коммутации и передачи информации в единый центр, блоки обработки (ЭВИ) и регистрации 11 .Для сокращения объема передаваемой информации используются различные блоки принудительного и адаптивного опроса, позволяющие снизить объем передаваемой информации за счет того, что повторяющаяся или предсказанная информация не передает ся, а порядок опроса определяется готовностью информационных объектов и степенью их значимости.Однакр в таких устройствах сущест венно усложнена схема управления опросом как для каждого канала перецающей сторон к и для мы в целом.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи информации о контроле загрязнения атмосферы, содержащее в каждом информационном канале последовательно соединенные датчик, аналого-цифровой преобразователь, цифровой фильтр и регистр, выходы регистров всех информационных каналов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом регистратора, программно-временной блок, первые и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами регистров информационных каналов и через блок идентификации - со вторым входом регистратора, блок сигнализации, включающий счетчик и шифратор пороговых значений, вход которого соединен со вторым входом регистратора, кроме того, блок сигнализации содержит формирователь кода и шифратор зоны, выход и первый вход которого соединены соответственно с третьим и вторым входами регистратора, входы формирователя кода соединены соответственно с выходом10 элемента ИЛИ и выходом шифратора пороговых значений, выход формирователякода соединен со входом счетчика,выходы которого соединены со вторымивходами шифратора зоны (2.Недостаток этого устройства - 5большой объем передаваемой информации,что снижает информативность устройства.Целью изобретения является повышение информативности устройства.Указанная цель достигается тем,что и устройство для передачи телеметрической информации, содержащеепрограммно-временной блок, адресныйвход которого через блок кодирования 15адреса и нремени соединен с первымвходом блока формирования сообщений,второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход - с входомвыходного блока, и н каждом информационном канале - датчик, выход которого соединен с первым входом преобразователя аналог-код, второй входкоторого подключен к выходу генератора тактовых импульсон, введены вкаждый информационный канал блокусреднения, первый и второй входыкоторого подключены к выходам соответственно преобразователя аналог-коди генератора тактовых импульсов,первый и второй выходы блока усреднения каждого информационного канала соединены с соответствующими входами соответственно элемента ИЛИ ипрограммно-временного блока, управляющие выходы которого соединены с З 5третьими входами блоков усреднениясоответствующих информационных каналов.Кроме того, блок усреднения содержит счетчик-накопитель, счетчик тактовых импульсов, элемент.задержки иключ, выход которого соединен с информационным входом счетчика тактовыхимпульсов, выход которого через элемент задержки соединен с объединенны ми входами сброса счетчика тактовыхимпульсов и счетчика-накопителя, выход счетчика-накопителя соединен спервым входом ключа, информационныйвход счетчика-накопителя, втоРойвход ключа и считывающий вход счетчика тактовых импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьимвходами блока усреднения, выходысчетчика тактовых импульсов и сч, тчика-накопителя соединены соответственно с первым и вторым выходами блокаусреднения.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит в каждом информационном канале 1- 1 датчик2) - 2, аналого-циФровой преобразователь 3 - Зп, который выполнен напреобразователе 4 аналог-код и генераторе 5 тактовых импульсов и блок 65 6 - 6 п усреднения, содержащий ключ7, счетчик 8 тактовых импульсов,элемент 9 задержки и счетчик-накопитель 10. Кроме того, устройство содержит программно-временной блок 11управления опросом, блок 12 кодирования адреса и нремени, блок 13 формирования сообщений, элемент 14 ИЛИ ивыходной блок 15.Устройство работает следующимобразом (на примере информационногоканала 1).Электрический сигнал с измерительного элемента (датчика) 21 поступаетна аналого-цифровой преобразователь31,на выходе которого образуется нчисло - импульсный код с периодичностью, определяемой генератором 5тактовых импульсов. Импульсы с выхо)да преобразователя 4 поступают нсчетчик-накопитель 10 блока 6 усреднения, который подсчитывает суммарное число импульсов. Одновременно число накоплений (тактон, осреднений) через открытый. ключ 7 записывается в счетчик 8 тактовых импульсовЕмкость счетчика-накопителя 10выбирается исходя из априорного среднего значения измеряемого сигнала ах и требуемого числа осреднений (требуемой частоты опроса). Максимальная сумма, которая может быть записана в счетчике 10, равна 2 = ах и, гдеКК+ 1 - . число разрядов счетчика 10; и - число выборок (Усреднений). При заполнении К разрядов счетчика 10 с последнего К + 1 разряда снимается сигнал, закрывающий ключ 7 и поступающий в программно-временной блок 11 управления опросом, где формируется сигнал считывания содержимого счетчика 8 тактовых импульсов: на соответствующем управляющем выходе блока 11 образуется сигнал, поступающий на считывающий вход счетчика 8. Таким образом, вместо и кодов измеряемых параметров на выход поступает один код числа и, величина которого. значительно меньше значений измеряемых параметров . Код числа тактов и снимается с выхода. счетчика 8 и,поступает на соответствующий вход элемента 14 ИЛИ, а через элемент 9 задержки - на входы сброса счетчиков 10 и 8. Величина задержки определяется наибольшим значением аи чуть меньше периода следованйя тактовых импульсов. После обнуления ключ 7 открывается и весь процесс счета повторяется.Аналогично работаЮт остальные информационные каналы устройства.Поскольку первоначально опрашиваются канаЛы 1- 1 д, в которых первым заполняется счетчик 10, то .очередность опроса каналов н устройстве устанавливается автоматически и определяется степенью превышения изме1005144 ряемого сигнала своего математического ожидания. Так как после считывания числа и оба счетчика 10 и 8 сбрасываются, то информационный канал, в котором измеряемая величина существенно превышает среднее значение, опрашивается чаще. Тем самым автоматически устанавливается оптимальное соотношение между скоростью опроса и точностью осреднения.Код числа тактов и с выхода эле мента 14 ИЛИ поступает в блок 13 формирования сообщений, на второй вход которого поступает соответствующий измеренному параметру код адреса и времени, образуемый блоком 12 15 кодирования. Сформированный код сообщения поступает в выходной блок 15 (например ЭВМ). Так как число 2 дляК каждого параметра известно, то расчет среднего значения производитсяКахп 2 на ЭВМ по формуле ах = п,пТехнико-экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства заключается в сокраще 1нии объема передаваемой информации при сохранении заданного качества функционирования устройства.Для .проведения технико-экономической оценки в качестве базового 30 Т а б л и ц а 1 Расчетные формулы для устройств Пара едлагаемо азово Время измерения Т,Лю а(1 = пса,1: ТЬ ВЫХОДНОЙ ации д, Ъ 0 хи Точи инфо статок а 2 б л К=8)римечание арамет 1,0 13 26 4 исло осреднений Число тактов приусреднении п, количество Время осреднения Т, с устройства примем многоканальную телеизмерительную систему 1), параметры которой могут быть легко посчитаны определенными соотношениями. Действительно, если а - а - мате матические ожидания измеряемйх вели 1чин Р =- частота следования,симпульсов задающего генератора 5 тактоВых импульсов, то основные параметры базового устройства (прототипа) и предлагаемого вычисляются по формулам, приведенным в табл. 1. При измерении метеопараметровах,= 40 дисперсия Рк = 0,4, Р1 кГц (С= 1 мс) . Время осреднения Т определяется выбранной емкостью счетчика-накопителя 10. Тогдапри одинаковом для обоих устройствзначении времени осреднения Т дляразличной емкости счетчика 10 (К=7, 8, 10) основные параметры устройств, приведенные к одному каналу,приведены в табл. 2,Как видно из таблицы, объем передаваемой информации сокращается в десятки и более раз при той же точности осреднения и незначительных аппаратурных затратах, облегчая требования и выбор канала связи,% Формула изобретения1. Устройство для передачи телеметрической информации, содержащее программно-временной блок, адресный вход которого через блок кодирования адреса и временисоединен с первым входом блока формирования сообщения, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выходс входом выходного блока, и в каждом информационном канале-датчик, выход которого соединен с первым входом преобразователя аналог-код, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены в каждый информационный канал блок усреднения, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно преобразователя аналог-код и генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы блока усреднения каждого информационного канала соединены с соответствующими входами соответственно элемента ИЛИ и программно-временного блока, управляющие выходы которого соединены с третьими входами блоков усреднения соответствующих информационных ка,налов. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем; что блок усреднения содержит счетчик-накопитель,счетчик тактовых импульсов, элемент 20 задержки и ключ, выход которого соединен с информационным входом счетчика тактовых .импульсов, выход которого через элемент задержки соединенс объединенными входами сброса счет чика тактовых импульсов и счетчиканакопителя, выход счЕтчика-накопителя соединен с первым входом ключа,инФормационный вход счетчика-накопителя, второй вход ключа и считываю щий вход счетчика тактовых импульсовсоединены соответственно с первым,вторым и третьим входами блока усреднения, выходы счетчика тактовых импульсов и счетчика-накопителя соеди нены соответственно с первым и втооым выходами блока усреднения. Источники информации,ринятые во внимание при экспертизе1 ОО 5144 Составитель Н. БочароваТехред Е.Харитончик Корректор С. Шекмар едактор С. Тимох аз 1907/ В 5 илиал 1 Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 61 ПИ Государс о делам изоМосква, ЖПодписное омитета СССР открытий ая наб д.