Устройство для приема и передачи телесигналов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритетвкиосударственный комнтеСовета Министров СССР по делам иэаоретений Опубликовано) Дата опубликования описания 23.02.7 2) Авторы изобретени В, Е. Щер, В, Валие тябрьск лиа сесоюзного научно-исследовательск орского института комплекснойяной и газовой промышленности оектно-кон 71) Заявитель втоматизаци(5 ТРОЙ О ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИЛЕСИГНАЛОВ Устройство предназначено для использо вания в системах телемеханики различного назначения, в частности в информационно- измерительных системах для объектов нефтяной промышленности. 5Известны устройства телеизмерения, позволяющие получать измерительную информацию от рассредоточенных объектов в содержащие на контролируемых пунктах регистраторы времени измерения, регистра О тор измерительных импульсов, формирователь адреса объекта, распределитель, приемник, формирователь временных импульсов и блок кодирования 11.Такие устройства позволяют обслужи вать большое число контролируемых пунктов, но не предназначены для передачи различного вида информации,Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является 20 устройство для телеуправления, телесигнализации и телеизмерения, содержащее приемник частотных сигналов и приемник полярных сигналов, входы которых соединены с линией связи, выход приемника частотных 25 сигналов через переключающий элементподключен к первому входу блока запускапервый выход приемника полярных сигналов соединен с первым входом блока управления, первый выход которого черезблок телесигнализации подключен к линиисвязи, выходы эталонного генератора идатчика давления соединены соответственно с первыми входами первого и второгоэлементов И, второй вход каждого из которых подключен к выходам первого и второго триггеров соответственно, выход второго элемента И соединен с первым входом первого блока памяти, второй входкоторого подключен к выходу третьегоэлемента И, выход генератора тактовыхимпульсов подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом распределителя,выход пятого элемента И подключен ковторому входу распределителя, к первымвходам второго блока памяти третьего,четвертого и пятого триггеров и третьемувходу первого блока памяти, первый выход распределителя соединен со входомблока формирования адресов, выход первого элемента ИЛИ подключен ко второмувходу четвертого триггера, выход которогосоединен со вторым входом четвертогоэлемента И, второй выход распределителяподключен к первым входам третьего ишестого элементов И, выход шестого элемента И соединен со вторым входом второго блока памяти, третий и четвертыйвыходы распределителя непосредственно ичерез блок повторной передачи подключеныко входам пятого элемента И, датчик времени через седьмой элемент И соединен стретьим входом второго блока памяти, выход которого, выход первого блока памятии выход блока формирования адреса подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого через блок кодирования соединен с первым входом блока модуляции,второй вход блока модуляции подключен квыходу генератора несущей частоты, выход 2 Счерез усилитель - к линии связи, и блокрезервного питания 21,Такое устройство позволяет производитьдвухпозиционное телеуправление, телеизмерение текущих значений (давления), телесигнализацию.В то же время, устройство не позволяет осуществлять телеизмерение накопленных (за определенное календарное время)значений о фактическом времени работы Эскважин и, кроме этого, при телеизмерениитекущих значений (например, давления) частотные сигналы датчиков передаются напункт управления по линии связи непосредственно без предварительных преобразований, З 11При этом не эффективно используется каналсвязи, и при передаче по реальному каналусвязи сфпомехами возникают значительныепогрешности телеизмерений. Кроме этого,на приемном пункте очень сложно преобразование частоты в код при цифровом воспроизведении или цифтопечати, что усложняет аппаратуру приемного пункта,Целью изобретения является повышениенадежности и эффективности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов предложенное устройство введен преобразователь частоты, вход которого соединенс выходом первого элемента И, выход подключен к первым входам первого и второго триггеров и первого элемента ИЛИ и ковторому входу третьего триггера, выходкоторого соединен со вторым входом третьего элемента И. Выход переключающего эле- умента соединен со вторым входом блокауправления, второй выход которого подключен непосредственно ко второму входу седьмого элемента И и через блок резервногопитания - к четвертому входу второго бло- щ ка памяти, Выход приемника полярных сигналов соединен со вторым входом блоказапуска, первый выход которого подключенко вторым входам первого и второго триггеров, второй - ко второму входу пятоготриггера, выход которого подключен ковторым входам первого элемента ИЛИ ишестого элемента И.На чертеже представлена блок-схемапредложенного устройства.Устройство содержит линию связи 1,приемник частотных сигналов 2, переклю-чающий элемент 3, блок запуска 4, блокуправления 5, приемник полярных сигналов6, первый 7 и второй 8 триггеры, первый9 и второй 10 элементы И, эталонный генератор 11, датчик давления 12, преобразователь частоты 13, первый блок памяти1 4, третий триггер 1 5, первый элементИЛИ 16 четвертый триггер 17, третий18 и четвертый 19 элементы И, генератортактовых импульсов 20, распределитель21, блок формирования адреса 22. второйэлемент ИЛИ 23, блок кодирования 24,блок модуляции 25, генератор несущейчастоты 26, усилитель 27, блок повторнойпередачи 28, пятый элемент И 29, пятыйтриггер 30, шестой элемент И 31, второйблок памяти 32, датчик времени 33, седьмой элемент И 34, блок датчиков аварии35, блок телесигнализации 36, блок резервного питания 37 и блок телефонной связи38,Устройство осушествляет телеизмерениепо вызову текущих значений давлений, телеизмерение накопленных значений (за определенное календарное время) фактическоговремени работы объектов (скважин), телеуправление, телесигнализацию аварийныхрежимов и телефонную связь и работаетследующим образом.Телеизмерение текущих значений давлений осуществляется в два этапа: сначалапроизводится выбор скважины подачей частотной посылки (кодовой посылки с заполнением элемента кода частотой) и затемтелеизмерение подачей полярных сигналовс пункта управления,При подаче с пункта управления частоной посылки по линии связи 1 через приемник частотных сигналов 2 срабатывает переключающий элемент 3, который подготавливает к приему полярных сигналов (плюсили доминус") блок запуска 4 и блок управления 5, При поступлении полярного сигнала (например "минус") по первому проводу относительно фземли" через приемникполярных сигналов 6 срабатывает блок запуска 4 и запускает одновременно триггеры 7 и 8. Сигналы "1 ф с выходов триггеров 7 и 8 поступают на первые входы элемента И 9 и 10, на вторые входы которых поступают сигналы генератора 1 1 и датчика давления 12 соответственно.Датчик давления служит для преобразования текущих значений давлений в частоту. Сигналы генератора 11 через элемент И 9 начинают поступать в преобразователь частоты 13, а сигналы (частота) датчика давления 12 через элемент И 10 в первый блок памяти 14 и запоминаются. При поступлении в преобразователь частоты 13 числа импульсов, равного числу периодов частотного сигнала генератора 11 в течение одной секунды, кратковременным импульсом с выхода преобразователя частоты 13 запускаются триггер 15 и через элемент ИЛИ 16, триггер 17, а триггеры 7 и 8 устанавливаются в исходное состояние.Поступление сигналов генератора 11 и датчика давления 12, через элементы И 9 и 10 соответственно на входы преобразователя частоты 13 и блока памяти 14 прекращается. При этом сигналы ф 1 ф с выходов триггеров поступают на первые входы элементов И 18 и 19 соответственно.После этого тактовые импульсы генератора 20 через элемент И 19 начинают проходить на вход распределителя 21, который поочередно начинает опрашивать блок формирования адреса 22 и через элемент И 18 блок памяти 14. Информация (двоично-десятичный параллельный код) с выходов блока формирования адреса 22 и блока памяти 14 через элемент ИЛИ 23 поступает в блок кодирования 24, где преобразовывается в последовательный код. После этого код поступает в модулятор 25, куда подается несущая частота от генератора 26, происходит модуляция несущей частоты, усиление усилителем 27 и передача в линию связи 1,На приемный пункт передаются номер объекта скважины) и записанное в течение одной секунды в блоке памяти 14 число периодов частотного сигнала датчика давления 12. Это число равно частоте следования сигналов датчика давления, которая функционально связана текущим значением давления, т, е, й =(Р (где йчисло периодов в течение одной секунды (частота) Р - измеряемое давление,- символ функциональной зависимости).После опроса и передачи информации распределитель 21 через блок повторной передачи 28 (в отключенном состоянии) и элемент И 29 сбрасывает в исходное состояние триггеры 15 и 17 и устанавливает в состояние Оф блок памяти 14. Поступление тактовых импульсов с генератора 20 на вход распределителя 21 прекращается и распределитель устанавливается в исходное состояние Если же включен блок повторной передачи 28 опрос блока формироб вания адреса 22 и блока памяти 14, и передача результатов производится дважды и после этого устройство возвращается в исходное состояние.Телеизмерение накопленных значений овремени фактической работы скважины осу Оществляется также в два этапа. Разница только в том, что в данном случае по первому проводу относительно земли подает ся сигнал другой полярности (например, фплюсф). При этом через приемник полярных ф сигналов 6 срабатывает блок запуска 4,который запускает триггер 30. На выходе триггера 30 появляется сигнал ф 1 ф, который через элемент ИЛИ 16 запускает трит гер 17 и поступает на один из входов элемента И 31, С выхода триггера 17 сигнал ф 1 ф поступает на вход элемента И 19, и при этом тактовые импульсы генератора 20 начинают проходить на вход распределителя 21, который начинает поочередно опраши вать блок формирования адреса 22 и черезэлемент И 31 блок памяти 32.При этом на пункт управления передаются, как было описано выше, номер скважины и накопленная в блоке памяти 32 инфор- ЭО мация о фактическом времени работы скважины. Запись времени работы в блоке памяти32 осуществляется от датчика времени 33 через элемент И 34 по команде блока управления 5.После опроса и передачи информациираспределитель 21 через блок повторной передачи 28 и элемент И 29 сбрасывает в исходное состояние триггеры 17 и 30 и устанавливает в состояние фО" блок памяти 32. Поступление тактовых импульсов генератора 20 на вход распределителя 21 прекращается, и распределитель устанавливается в исходное состояние, После этого снова начинается процесс записи фактического времени работы скважины в блоке памяти 32 до следующего цикла опроса (вызова телеизмерения) с пункта управления, Часр тота опроса управления задается, исходя изконкретного назначения данной информации, т. е, из потребностей решения задач (например, текущего и перспективного планирования и т, д,) в АСУП НГДУ.у Если включен блок повторной передачи28, опрос блока формирования адреса 22 и блока памяти 32, а также передача результатов производится дважды. После этого устройство возвращается в исходное сосщ тояние, и снова начинается процесснакопления информации о фактическом времени работы снова.Телеуправление (ТУ) скважиной, включение, отключение также производятся в два этапа, т. е. производится выбор и управление подачей полярных сигналов,При телеуправлении полярные сигналы подаются по второму проводу относительно фземлиф. При этом срабатывает приемник полярных сигналов 6 и через блок управления 5 осуществляется управление включение, отключение) скважиной. При отключении скважины (например, подачей сигнала отрицательной полярности) блок управления 5 прекращает поступление сигналов от датчика времени 33 на вход блока памяти 32.При аварийных состояниях (отклонение от кормы давлений, различные поломки оборудования и т. д.) на скважине сигналами от датчиков аварии 35 включается блок телесигнализации 36, и на пункт управления передается сигнал аварии. При аварийной ситуации, связанной с отсутствием электроэнергии, сигналом блока управления 5 включается блок резервного питания 37, который подает питание на блок памяти 32 и тем самым предотвращает потерю накопленной информации о фактическом времени работы скважины.Телефонная связь осуществляется блоком телефонной связи 38. При включении этого блока через блок телесигнализации 36 производится вызов диспетчера и осуществляется телефонный разговор.Использование новых элементов и свя".ей в пред;,агаемом устройстве позволяет более эффективно использовать канал связи и повысить надежность передачи теле- измерений. Формула изобретения Устройство для приема и передачи телесигналов, содержащее приемник частотных сигпалов и приемник полярных сигналов, входы которых соединены с линией связи, выход приемника частотных сигналов через переключающий элемент подключен к первому входу блока запуска, первый выход приемника полярных сигналов соединен с первым входом блока управления, первый выход которого через блок теле- сигнализации подключен к линии связи, выходы эталонного генератора и датчика давления соединены соответственно с первыми входами .-эрвого и второго элементов И, второй вход каждого из которых подключен к выходам первого и второго триггеров соответственно, выход второго элемента И б Ю 15 2 30 ЭЭ 30 В 0 соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом распределителя, выход пятого элемента И подключен ко второму входу распределителя, к первым входам второго блока памяти, третьего, четвертого и пятого триггеров и третьему входу первого блока памяти, первый выход распределителя соединен со входом блока формирования адреса, выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу четвертого триггера, выход которого соединен "о вторым входом четвертого элемента И, второй выход распределителя подключен к первым входам третьего и шестого элементов И, выход шестого элемента И соединен со вторым входом второго блока памяти, третий и четвертый выходы распределителя непосредственно и через блок повторной передачи подключены ко входам пятого элемента И, датчик времени через седьмой элемент И соединен с третьим входом второго блока памяти, выход которого, выход первого блока памяти и выход блока формирования адреса подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого через блок кодирования соединен с первым входом блока модуляции, второй вход блока модуляции подключен к выходу генератора несущей частоты, выход - через усилитель соединен с линией связи, и блок резервного питания, отличающееся тем,что,с целью повышения надежности работы устройства, в него введен преобразователь частоты, вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход подключен к первым входам первого и второго триггеров и первого элемента ИЛИ и ко второму входу третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход переключающего элемента соединен со вторым входом блока управления, второй выход которого подключен непосредственно ко второму входу седьмого элемента И и через блок резервного питания к четвертому входу второго блока памяти;выход приемника полярных сигналов соединен со вторым входом блока запуска, первый выход которого подключен ко вторым входам первого и второго триггеров, второй - ко второму входу пятого триггера, выход которого подключен ко вторым входам первого элемента ИЛИ и шестого элемента И.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство ГССР367446, кл, Д 08 с 19/28, от 25,02, 71 г.2. Система телемеханики типа ПАТ"Нефтяник" ТММ см., Тематический 534778 10научно технический обзор, Телемеханическиекомплексы и приборы АСУ ТП нефтянойпромышленности М ВНИИОЭНР 1974 г.Составитель Н, Б, ЛысенкоРедактор Л, Утехина Техред Н. АндрейчукКорректор Н, КовалеваЗаказ 5527/244 Тираж 830 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4