Устройство для телесигнализации с частотным разделением сигналов

и 744700 ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоцналнстнчесинкРеспублниОпубликовано 30.06.80. Бюллетень24 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 03,07,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИС ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ СИГНАЛОВ1Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано аля дистанционного контроля состояний рассредоточенных объектов.5Известно телеметрическое устройство с частотным разделением каналов, содержащее амплитудные датчики измеряемых параметров, умножители частоты, разделительные фильтры, исполнительные механизмы и дополнительный частотный канал с корректирующими элементами 11 .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройся во с частотным разделением сигналов, содержащее на контролируемых пунктах ге 15 нераторы, шифратор, фильтры, передатчик, поакпюченный через линию связи к приемному пункту, содержадему приемник, подключенный через фильтры к дешифратору, выходы которого соединены с входа- о ми исполнительных элементов, подключенных к индикаторам 21 .Недостатком известных устройств является большая необходимая полоса частот,занимаемая системой, при большом числеподключенных к ней объектов контроля.Цепь изобретения - повышение информативности устройства путем сокращениячполосы частот, занимаемых устройством.С этой целью и устройство апя телесигнализации с частотным разделениемсигналов, содержащее на каждом из контролируемых пунктов шифратор, первый и второй генераторы, группу генераторов и передатчик, подключенный через линию связи к приемному пункту, состоящему из первой группы фильтров, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами аешифраторв, второй группы фильтров и исполнительного блока, введены на каждом из контролируемых пунктов- коммутатор, блок дифференцирования, формирователь импульсов и инвертор, первые входы коммутатора и входы блока дифференцирования подключены к сигнальным входам устройства, выход блока дифференцирования соединен с входом формировате ля импульсов, выходы которого соединены с. /и.,3 7447соответствующими вторыми входами коммутатора, выход которого соединен с входом.шифратора, первый выход шифратора ссединен через инвертор с входом первогогенератора и непосредственно с входомвторого генератора, вторые выходы шифра 5тора соединены с входами соответствующих генераторов, выходы генераторов соединены с соответствующимивходами передатчика, на приемномпункте - блок дифференцирования, кдючи,10группа каочей и инвертор, выходы фильтров второй группы фильтров соединены ссоответствующими входами бдака дифференцирования и первыми входами соответствующих ключей группы ключей, выходблока дифференцирования соединен с вторымвходом дешифратора, первым входом первсь.го ключа и вторыми входами каочей группы ключей, выход дешифратора соединен спервым входом второго каоча, выход20Фильтра соединен через инвертори нейо.средственно с вторыми входами соответственно первого и второго кдючей, выходыключей соединены с соответствующими входами исполнительного бдока.25На чертеже представлена бдок-схемаустройства.Устройство содержит группу контролируемых пунктов 1, связанных через линию302 связи с приемным пунктом 3.Каждый из контродируемых пунктов 1содержит коммутатор 4, бдок 5 дифференцирования, формирователь 6 импульсов,шифратор 7, генераторы 8 и 9, группу генераторов 10, передатчик 11 и инвертор 12,35Через своисигнапьные входы 13 устройство соединено с контродируемымиобъектами.Сигнальные входы 13 соединены с первыми входами коммутатора 4 и блоком 405 дифференцирования, выход которого подключен к формирователю 6. Выходы формирователя 6 импульсов подкаочены к вторымуправляющим входам коммутатора 4, выходкоторого подключен к входу шифратора 7.45Первйевыходы 14 шифратора 7 подкаочены к входам соответствующих генераторовгруппы генераторов 10, второй выход 15подкаочен к входу генератора 9 и черезинвертор 12 - к входу генератора 8. Вы-ходы генераторов 8-10 через приемник11"подкаочены к пинии 2 связи.Приемный пункт 3 содержит дешифра- .тор 16, бдок 17 дифференцирования, иойоднитедьный блок, 18, инвергор 19, груп-55пу каочей Ю, кдючи 21 и 22, фильтр 23,первую группу фильтров 24 и вторую труппу фильтров 25,00 4Входы фильтров 23-25 подключены к пинии 2 связи, выходы фидьтров 25 подключены к бдоку 17 дифференцирования и через каочи 20 к входам 26 исполнительного блока 18. Выход блока 17 дифференцирования подкаочен к управдяющим входамдешифратора 16 и каочей 20 и 21. Выхо-ды фидьтров 24 подкаочены к дешифратору 16, выход которого подключен черезкаоч 22 к входу 27 блока 18. Выходфильтра 23 подкаочен к управляющемувходу каоча 22 и через инвертор 19 икаоч 21 к входу 28 блока 18,В каждом из контродируемых пунктов1 все входящие в его состав генераторы8-10 обеспечивают при подаче на ихвходы управляющих сигналов формирование синусоидадьного сигнапа, причем генератор 8 настроен на частотугде И - порядковый номер данного контродируемого пункта, Генераторы 10 нарстроены на частоты , где и. - порядковый номер генератора 10 в составе контролируемого пункта 1, а наборчастот 1 одинаков ддя всех контролируемых пунктов 1.Генератор 9 настроен на частоту 1 оодинаковую ддя всех контролируемых пунктов 1.Фильтры 25 приемного пункта 3 настроены на частоты 2 м . Количество этихфильтров в состюе приемного пункта 3определяет максимально возможное числоконтролируемых пунктов 1, которое можетбыть одновременно подключено к линии 2сВязи.фидьтры 24. настроены на частоты Е .Количество этих фильтров в составе приемного пункта 3 равно числу генераторов 10.фидьтр 23 йастроен на частоту Го,Рассмотрим работу устройства приусдовйи, что сигналы от контродируемыхобьектов через входы 13 контродируемыхпунктов 1 в устройство не поступают, Вэтом случае отсутствуют сигналы на выходах коммутатора 4, блока 5 дифференцировайия, формирователя 6 импудьсов ишифратора 7. На выходе инвертора 12присутствует разрешающий сигнал. Генераторы 9 и 10 находятся в заторможенном состояний; генератором 8 осуществдяется генерация синусоидадьного сигналачастоты, который через передатчик 11поступает в пинию 2 связи,Одновременно в л 3 нию 2 связи посту-пают синусоидадьные сигналы от генераторов 8 всех подкаоченных к ней конъродируемых пунктов 1. Смесь этих сиг744700 налов поступает на вход приемного пункта 3 и далее на входы фильтров 23-25.При этом возникают сигналы на выходах,всех фильтров 25 и отсутствуют сигналына выходах фильтров 24 и 23. Сигналыс выходов фильтров 25 поступают на входы ключей 20 и блока 17 дифференцирования. Последний формирует сигнал на своем выходе только в моменты исчезновениясигналов на своих входах, и, следовательно, при наличии сигналов на выходах всехфипьтров 25 сигнал на выходе блока 17дифференцирования отсутствует, По этойпричине отсутствуют сигналы на выхо-де дешифратора 16 и находятся в запертом состоянии ключи 20-22, в результатечего никаких сигналов в исполнительныйблок 18 не поступает,При изменении состояния какого-либоиз контролируемых объектов посоответсг- щовуюшему входу 13 в соответствуюшиеконтролируемые пункты 1 поступает ситнал в виде перепада напряжения, которыйподается на соответствующий вход коммутатора 4, а также вызывает возникновение 25импульсов на выходе блока 5 дифференцирования, который, поступая на вход формирователя 6 импульсов, вызывает последовательное появление на его выходах одиночных импульсов, поступающих на соответствующие управляюшие входы коммутатора 4. В результате коммутатором 4 осуществляется последовательное поочередноеподключение всех сигнальных входов 13 квходу шифратора 7, на выходах которогоформируются сигналы только при подклкчении к нему того сигнального входа 13,на который поступил сигнал от контролируемого объекта,В этом случае на первых выходах 14шифратора 7 вырабатывается комбинациясигналов, образуюших параллельный код,отображаюший номер сигнального входа13, по которому поступает сигнал об изменении состояний контролируемого объекта, а на втором выходе 15 управляющийсигнал. В результате генератор 8 затормаживается, генератор 9 возбуждается, атакже возбуждается часть генераторов10 в соответствии с сформированной навыходах 14 шифратора 7 комбинацией сигналов. Синусоидальные сигналы, формируемые генераторами 9 и 10 и имеющиечастоты соответственно 1 о и 1, поступают через передатчик 11 в линию 2 5,связи и далее на входы фильтров 23-25приемного пункта 3. При этом, во-первых.исчезает сигнал на выходе фильтра 25,настроенного на частоту , соответствуюшую контролируемому пункту 1, воспринявшему сигнал по входу 13. Во-вторых, возникает сигнал на выходе фильтра23, настроенного на частоту , . В-третьих, возникают сигналы на выходахфильтров 24, настроенных на частоты, соответствующие возбудившимся тенераторам 10 контролируемого пункта 1, воспринявшего сигнал, т,е, на выходах фильтров 24возникает та же комбинация сигналов, чтои на выходах 14 шифратора 7 этого конгролируемого пункта 1Вследствие исчезновения одного изсигналов на входе блока 17 дифференцирования на выходе этого блока формируечся сигнал ограниченной длительности, поступающий, во-первых, на управляющиевходы ключей 20, вс-вторых, - на управляюший вход дешифратора 16 и, в третьих,на управляюший вход ключа 21. В результате ключи 20 отпираются и на входы 26 исполнительного блока 18 поступает комбинация сигналов с выходов фильтров 25, описываюшая мгновенное состояние контролируемых пунктов 1, причемотсутствие сигнапа на выходе одного изфильтров 25 воспринимается этим блокомкак идентификатор факта получения приемным пунктом 3 информации от соответствуюшего контролируемого пункта 1. Одновременно на выходе дешифратора 16 вырабатывается сигнал, идентифицируюшийномер сигнального входа 13 и, следовательно, номер контролируемого объекта,от которого поступил сигнал об измерении его состояния. Сигнал с выхода дешифратора 16 через ключ 22, открытыйсигналом с выхода фильтра 23, поступаетна вход 27 блока 18. Ключ 21 остаетсяв запертом состоянии, так как с выходаинвертора 19 на него поступает запрешакщий сигнал.Таким образом, и блок 18 вводитсяинформация о номере контролируемогопункта 1, воспринявшем сигнал от контролируемого объекта, и о номере егосигнапьного входа 13, через которыйпоступил этот сигнал, после чего этимблоком 18 осуществляется индикацияпринятой им информации,По окончании импульса, сформированного формирователем импульсов 6 и обеспечивающим подключение сигнальноговхода 13, по которому принят сигнал отконтролируемого объекта, через коммутатор 4 к шифратору 7, восстанавливаешьсяисходное состояние генераторов 8-10и, следовательно, исходные сигналы навыходах фильтров 23-25.7 744700 8При этом блоком 17 дифференцирования,остается заперт медомым, а открывается ключ выходной сигнал не вырабатывается и ни, сигнал с вы одсигнал с выхода которого поступает какой информации в блок 1 ф не поступает, на вход 28 исполнитеии в, сполнительного блока 18, вы- зывая в нем соответствующую индикацию,При восстановлении исходного сяния контролируемого объекта сигнал поосигнал, поо- Таким образом, предлагаемое устройтупающий по входу 13 и имеющий вид, ство позволяет использовать достаточно обратный по отношению к сигнапу, форми- ,узкополосные линии связи для передачи руемому при изменении исходного состоя- сигналов от большого числа контролируния контролируемого объекта, не -вызывает 10 емых объектоъектов. :появления сигнала на выходе блока 4 дифференцирования и, следовательно, передачикакой-либо информации в приемный фо рмИ случае одновременного изменениясостояния нескольких контролируемыхобъектов, подключенных к одному контролируемому пункту 1 (что более вероятно,чем одновременное изменение состояния,нескольких контролируемых объектов, подключенных к разным контролируемым пунктам 1), передача информациив системе осуществляется аналогично. При этом первойбудет передано информация об изменениисостояний контролируемого объекта, подключенного к сигнальному входу 13 сменьшим собственным номером,При изменении с малой розновременносью состояйий нескольких контролируемых объектов, подключенных к разным контролируемым пунктом 1, информация об этбм передается в достоверном виде в исполнительный блок 18, если эта раэновременность превышает длительность импульса, формируемого блоком дифференцирования 1,7, которая может быть сделана, весьма малой - порядка единиц микросе- кунд. Крометого, указанное ограничение на разновременность изменения состояния контролируемых объектов относится к наиболее тяжелому случаю, когда все объекты,. изменившие одновременно свое состоя ние, подключены к одинаковым сигнальным входам 13 различных контролируемых,- пунктов 1, а длительности импульсов, формируемых Формирователем 6 импульсов этих пунктов, почти идеально совпадают.Если какой-либо из контролируемых пунктов 1 отключен от пинии 2 связи в наборе частот, поступающих из линии 2 ,.связи и приемный пункт 3 исчезает соответствующая ему частота 1 н, что, как и ранее, приводит к формированию сигнала иа выходе блока 17 дифференцирования. При этом, однако в виду отсутствия сигнала на выходе фильтра 23, ключ 22 15 Устройство для телесигналиэоции с ча. стотным разделением сигналов, содержащее на каждом из контролируемых пунктовшифратор, первый и второй генераторы,группу генераторов и передатчик, подклю ченйый через линию связи к приемномупункту, состоящему из первой группыфильтров, выходы которых соединены ссоответсгвующими первыми входами дешифратора второй группы фильтров и ио полнительного блока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введенына каждом из контролируемых пунктовкоммутатор, блок дифференцирования, фор мирователь импульсов и инвертор, первыевходы коммутатора и входы блока дифференцирования подключены к сигнальнымвходам устройства, выход блока дифференцирования соединен с входом формироватв ля импульсов, выходы которого соединеныс соответствующими вторыми входами ком мутатора, выход которого соединен с входом шифратора, первый выход шифраторасоединен через инвертор с входом первого 40 генератора и непосредственно с входом .второго генератора, вторые выходы шифратора соединены с входами соответств,ующих генераторов, выходы генераторов соединены с соответствующими входами пере датчика, на приемном пункте - блок дифференцирования, ключи, группа ключей иинвертор, выходы фильтров второй группыфильтров соединены с соответствующимивходами блока дифференцирования и первы ми входами соответствующих ключей группы ключей, выход блока дифференцированиясоединен с вторым входом дешифратора,первым входом первого ключа и вторымивходами ключей группы ключей, выход дешфратора соединен с первьпМ входом второго ключа, выход фильтра соединен черезинвергор и непосредственно с вторымивходами соответственно первого и втвторо,го ключей, выходы ключей соединены содписноэ з 3822/17 Тираж 68 ИИПИ иал ППП фПатентф, г. Ужгоро9 74470010 соответствуюшими входами исполнительно. Авторское свидетельство СССР го блока.% 148447, кл. С 08 С 13/02, 28.02.6 1,2, Тутевич В. Н, Телемеханика. М.,И сточники информации, "Энергия", 1973, с. 259, рис. 12-15 принятые во внимание при экспертизе(прототип).В