Система шахтной телесигнализации с дистанционным питанием

(71) Государствструкторский иский институт пугольной промышл.063(088,8)свидетельство СССР Н 04 В 3/50, 1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Бюл. Р 25енный проектно-кон(54) СИСТЕМА ШАХТНОЙ ТЕЛЕ СИГНАЛИЗАЦИИС ДИСТАНЦИОННЫМ ПИТАНИЕМ(57) Устройство относится к шахтнымтелемеханическим системам с временным разделением каналов. Повышаетсяпомехоустойчивость системы при одновременном сокращении энергозатратисточника дистанционного питания.Устройство содержит на пункте управления источник 1 переменного токаЯО 124 14 диод 2, распределитель 3, инвертор4, генератор 5 тактовой частоты,два ключа 6 и 11, блок 7 задержки,формирователь 8 импульсов, преобразователь 9 параллельного кодав последовательный, элемент ИЛИ 1 О,двухпроводную линию связи 12, пороговый блок 13, блоки 14 совпадения,а на каждом контролируемом пунктедиодный мост 5, делитель 6 напряжения, распределитель 7, транзисторы 8, резистор 19, дискриминатор20 и 21 длительности импульсов, дешифратор 22, ключ 23, ВЯ-триггер24, дополнительный делитель 25 напряжения. Цель достигается введениемгенератора 5, ключей 6, 11 и 23,блока 7, формирователя 8 импульсов,преобразователя 9, элемента ИЛИ О,дискриминаторов 20 и 21, дешифратора 22, ВЯ-триггера 24 и делителя25 напряжения. 2 ил.124341 О 25 35 Уст)О ство отноГится к шахтнымтепемехацическим системам с времен-,ным разделением каналов и дистанпионным питанием аппаратуры контролируемых пунктов по двухпроводной 5линии связи и может быть использовано для передачи информации о состоянии технологического процесса вшахте. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости системы при одновременном сокращении энергозатрат источника дистанционного питания.На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема системы шахтной телесигнализации с дистанциоиньел питанием; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющих работу предлагаемой системы. Система шахтной телесигналиэациидистанционнь 1 м питанием содержит на пункте управления источник 1 переменного тока, диод 2, распределитель 3, инвертор 4, генератор 5 тактовой частоты, первый ключ 6, блок 7 задержки, формирователь 8 импульсов, преобразователь 9 параллельно 1 о кода в последовательный, элемент ИЛИ 10, второй ключ 11, двухпроводную линию 12 связи, пороговый блок 13, блоки 14 совпадения, а на каждом контролируемом пункте - диодный мост 15, делитель 16 напряжения, распределитель 17, транзисторы 18, резистор 19, первый дискриминатор 20 длительности импульсов, второй дискриминатор 21 длительности импульсов, дешифратор 22, ключ 23, ББ-триггер 24, дополнительный делитель 25 напряжения.Система шахтной телесигнализации с дистанционным питанием работает ,следующим образом.Передача информации с пункта управления на все параллельно подключенные к двухпроводной линии связи контролируемые пункты производится одновременно с подачей питания и тактовых импульсов при помощи источника 1 переменного тока, расположенного на пункте управления (фиг. 1),Источник 1 переменного тока является управляемым с выходным переменным напряжением прямоугольной формы. Он представляет собой источник постоянного напряжения, которое преобразуется н днуполярное переменное напряжение и подается н двухпроводную линию 12 связи. Преобразованиепостоянного напряжения осуществляется по сигналу с выхода ключа 11,при этом наличие импульса на управляющем входе источника 1 переменноготока соответствует импульсу положительной полярности в двухпроводнойлинии 12 связи, а отсутствие импульсана управляющем входе источника переменного тока - импульсу отрицательной полярности (фиг, 2 я ), Последовательность тактовых импульсовс выхода ключа 11 поступает на счетный вход распределителя 3 и первыйвход преобразователя 9, Так как система имеет общий источник тактовыхимпульсов, распределитель 3 пунктауправления и распределитель 17 каждого контролируемого пункта работаютсинхронно и синфазно.Управляющие сигналы, передаваемыес пункта управления на контролируемыепункты, содержат номер контролируемого пункта адрес), с которым предполагается обмен информацией, непосредственно информацию и сигнал циклической синхронизации для повышенияобщей надежности системы при случайном сбое в работе одного из распределителей, Отличительными признакамиуправляющих сигналов в двухпроводнойлинии связи являются увеличение длительности тактового импульса в трираза, при этом сигнал циклическойсинхронизации передается импульсомположительной полярности, а остальная информация - импульсами отрицательной полярности,Передаваемые сигналы формируютсяна пункте управления следующим образом,Исходной частотой для работы всей системы является последовательность импульсов, фОрмируемая генератором 5 тактовой частоты, При отсутствии передаваемой информации импульсы с выхода генератора 5 проходят через элемент ИЛИ 10 и открытый ключ 11 на вход преобразователя 9 и счетный вход распределителя 3.На определенном такте на выходе п распределителя 3 появляется положи,тельное напряжение, которое открывает ключ 6 и через элемент И 1 И 10 и открытый ключ 11 проходит на счетный вход распределителя 3. Распределитель 3 останавливается н положении и, так как осуществляется обрат243141ная связь с выхода и на его счетныйвход. Одновременно открывается ключ6 и пропускает импульсы с генератора5 на блок 7 задержки, который черезвремя, равное 1,5 периодам исходнойчастоты генератора 5, формирует сигнал "Сброс" в исходное положение распределителя 3. Ключ 6 закрывается,блок 7 задержки, сигналом с выхода0 распределителя 3 переводится в ис Оходное положение и распределитель3 готов к дальнейшему счету импульсов.Таким образом формируется на выходеключаимпульс синхронизации, длительность которого в три раза больше исходного импульса тактовой частоты фиг, 2 С, 6,Ь),Информация на передачу вводитсяв преобразователь 9, где она преобразуется и в виде последовательного двоичного кода поступает навторой вход формирователя 8. Приотсутствии информации на передачуили если соответствующий,разрядкода имеет состояние 0, на выходе 25формирователя 8 отсутствует напряжение, ключ 11 находится в открытомсостоянии. Последовательность тактовых импульсов с выхода элементаИЛИ 10 беэ изменений проходит насчетный вход распределителя 3, первый вход преобразователя 9 и науправляющий вход источникапеременного тока (фиг. 2 б,ге,ж)Если на выходе преобРазователя 35 9 присутствует напряжение, соответствующее логической "1", то на данном такте на выходе формирователя 8 будет логическая "1". На выходе инвертора 4 напряжение отсутствует, ключ 11 40 закрывается, прекращается подача импульсов на счетный вход распределителя 3 и первый вход преобразовате" ля 9. Вся схема формирования сигналов блокируется обратной связью с 45 выхода ключа 11, Дальнейший запуск осуществляется при помощи импульсов с генератора 5, которые подаются на ,первый вход формирователя 8. Формирователь 8 через время, равное одно му периоду частоты генератора 5, ,независимо от длительности сигнала с преобразователя 9 прекращает подачу положительного напряжения на вход инвертора 4, Ключ 11 открывается и 55 пропускает последовательность импульсов с выхода элемента ИЛИ 10, Та- ким образом сигнал с выхода формирователя 8 закрывает ключ 1 на время одного периода частоты генерато-,. ра 5, что соответствует вырезанию одного импульса исходной частоты генератора 5 (фиг. 2 Ж ). Последовательность импульсов с выхода ключа 11 является тактовой частотой для. всей системы и одновременно носителем управляющей информации: широкий промежуток между импульсами соответствует логической 1 кода передачи на данном такте, широкий импульс - сигналу циклической синхронизации. В источнике 1 переменного тока данная последовательность импульсов преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы, которое по двухпроводной линии 12 связи подается на все параллельно подключенные к двухпроводной линии 2 связи контролируемые пункты. Поступающая с пункта управления информация передается по циклам, которые отделяются друг от друга импульсом синхронизации. В начале кажцого цикла передается код номера контролируемого пункта.Прием сигналов на каждом контролируемом пункте происходит следующим образом.Питание контролируемого пункта осуществляется постоянным напряжением с выпрямительной диагонали диодного моста 15 (фиг. 2 н). Сигнальное напряжение снимается с делителя 16 и дополнительного делителя 25, при этом с делителя 16 снимаетсясигнал, соответствующий положительному полупериоду переменного напряжения. Сигнал на прямом выходе ВЯ-триггера 24 соответствует положительному полупериоду напряжения в двухпровод,ной линии 12 связи, а на его инверсном выходе - отрицательному полу- периоду (фиг. 2 11, К). Сигнал с прямого выхода ББ-триггера 24 используется в качестве тактовых импульсов и поступает на ключ 23, который находится в закрытом состоянии, дешифратор 22 и первый дискриминатор 20. Распределитель 17 находится висходном состоянии, Импульсы с инверсного выхода ВБ-триггера 24 поступают на второй дискриминатор 21, на выходе которого появляются сигнальныеимпульсы при прохождении через второй дискриминатор 21 широких импульсов (фиг. 2 м ). При совпадении в дешифра 1243141торе 22 поступившей кодовой комбинации адреса контролируемого пункта с заданной дешифратор 22 формирует управляющее напряжение на ключ 23, который открывается и пропускает тактовые импульсы на счетный вход распределителя 17. Распределитель 17 начинает отсчет тактов. Остальные информационные сигналы с выхода 10 второго дискриминатора 21 при наличии сигнала совпадения на выходе дешифратора 22 могут быть использованы для целей телеуправления на данном цикле передачи. На других контролируемых пунктах, где код адреса в дешифраторе 22 не совпадает с заданным, распределитель 17 остается в исходном положении. Пер 1вый дискриминатор 20 на каждом конт О ролируемом пункте продолжает анализ длительности поступающих импульсов и в конце цикла передачи формирует .импульсный сигнал, соответствующий синхроимпульсу в двухпроводной ли нии 12 связи (фиг. 2 А ), который переводит дешифратор 22 в исходное состояние. На том контролируемом пункте, где код адреса в дешифраторе 22 совпадает, синхроимпульс пере- що водит в исходное состояние дешифратор 22 и распределитель 17. Ключ 23 закрывается.Передача информации в обратном направлении с контролируемого пункта на пункт управления может осуществляться одновременно с поступлением команд телеуправления на контролируемый пункт, При совпадении кода адреса в дешифраторе 22 рас- ф пределитель 17 начинает счет тактовых импульсов, открывая поочередно сигналом с 1-и выходов и транзисторов 18. При замыкании одного из контактов выпрямительная диагональ диодного моста 15 шунтируется резистором 19 на время одного такта, Сопротивление резистора 9 выбирается значительно меньшим, чем сопротивление делителя 1 б и дополнительного делителя 25 и сопротивления нагрузки, подключенной к выпрямительной диагонали диодного моста 15 (питание электронной схемы). Ток, например, отрицательной полуволны источника 1 переменного тока проходит на контролируемом пункте в основном через резистор 19, замкнутый контакт и открытый транзистор 1,8 на минусовую шину диодного моста 15 и на другой провод двухпроводной линии 12 связи, Таким образом, определенной временной позиции соответствует в двухпроводной линии 12 связи импульс тока повышенной амплитуды, являющийся импульсом телесигнализации, который на пункте управления регистрируется пороговым блоком 13, Сигнал с выхода порогового блока 13 подается на блоки 14 совпадения, которые распределяют полученную информацию но соответствующим каналам регистрации. Одновременно с преобразователя 9 получают информацию о номере контролируемого пункта, с которым производит- . ся обмен информацией. На следующем цикле передачи аналогично происходит прием информации от другого контролируемого пункта, Так как распределители 17 всех остальных контролируемых пунктов находятся в исходном состоянии, транзисторы 18 этих контролируемых пунктов не оказывают влияния на формирование сигналов с контролируемого пункта, с которым происходит обмен информацией.Формула изобретенияСистема шахтной телесигнализации с дистанционным питанием, содержащая на пункте управления источник переменного тока., диод, распределитель, инвертор, а на каждом контролируемом пункте - диодный мост, к первойдиагонали которого подключена двухпро- водная линия связи, делитель напряжения, первый вывод которого подключен к вершине диодного моста, соединенно" го с первым проводом двухпроводной линии связи, а второй вывод - к смежной вершине диодного моста, распределитель, п транзисторов, эмиттеры которых соединены с вторым выводом делител.я напряжения, базы транзисторов соединены с соответствующими выходами распределителя, резистор, один вывод которого соединен через соответствующие реле с коллекторами транзисторов, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости системы при одновременном сокращении энергозатрат ис- точника. дистанциоНного питания, и нее введены на пункте управления последсвательно соединенные генера 12 ч 314тор тактовой частоты, первый ключ и блок задержки, формирователь импульсов, преобразователь параллельного кода в последовательный, последовательно соединенные элемент ИЛИ и второй ключ, выход которого подключен к управляющему входу источника переменного тока, первому входу преобразователя параллельного кода в последовательный и счетному входу распределителя, пороговый блок, включенный параллельно диоду, анод которого соединен с первым выходом источника переменного тока, а катодс первым проводом двухпроводной линии связи, второй провод которой соединен с вторым выходом источника переменного тока, блоки совпадения, первые входы которых соединены с выходом порогового блока, а вторые входы - с соответствующими выходами . распределителя, выход генератора тактовой частоты подключен к первому входу элемента ИЛИ и первому входу формирователя импульсов, второй вход первого ключа соединен с последним выходом распределителя и вторым вхо дом элемента ИЛИ, второй вход блока задержки соединен с выходом "0" распределителя, а выход - с входом сброса распределителя, выход преобразователя параллельного кода в последовательный, второй вход которого является информационным входом, подключен к второму входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входу инвертора, выход которого подключен к второму входувторого ключа, а на каждом контролируемом пункте введены первый и второйдискриминаторы длительности импульсов, ключ, дешифратор, ВГ-триггер,дополнительный делитель напряжения, 10 первый вывод которого подключен квершине диодного моста, соединеннойс вторым проводом двухпроводнойлинии связи, а второй вывод - к второму выводу делителя напряжения, 15 средняя точка делителя напряжениясоединена с В входом ВБ-триггера,Я вход которого соединен со среднейточкой дополнительного делителянапряжения, прямой выход ВБ-тригге ра подключен к входу первого дискриминатора длительности импульсов,первому входу ключа и первому входудешифратора, выход которого подключен к второму входу ключа, выход р которого подключен к счетному входураспределителя, а инверсный выходВЯ-триггера через второй дискриминатор длительности импульсов подключен к второму входу дешифратора,третий вход которого соединен с выходом первого дискриминатора длительности импульсов и входом сброса распределителя , а другой выводрезистора соединен с вторымпроводом двухпроводной линии связи.1243141 е Составитель Н, Месяшная Редакч ор И. 111 улла Техред И. Верес 1(орректор А, ОбручаЗаказ 371 Ж, Раушская 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная 57ПИПИ Госпо дел5, Москв Тираж 624дарственного комитм изобретений и от Подписноета СССРрытийб д, 4/5