Система для телеуправления и телесигнализации

(1 ц 781871 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 281278 (21) 2703088/18-24с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,6 08 С 19/28осударствеиный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СИСТЕМА ДЛЯ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ И ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ и Изобретение относится к телемеха нике и предназначено для телеуправ,ления и. телесигнализации ответствен ных объектов.Известны системы телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС) распределенных контролируемых пунктов с временным разделением сигналов, содержащие на диспетчерском пункте (ДП) шифратор команд телеуправления и дешифратор телесигналов, пульт управления, выходные исполнительные элементы и линейный блок, а на контролируемом пункте (КП) в ,шифратор телесигналов и дешифратор команд телеуправления, датчики, блок синхрониза ции, выходные исполнительные элементы и линейный блок 11 .Эти системы, позволяя передавать большое число сообщений в узкой поло се частот, обладают однако существен ным недостатком - большим временем передачи команд, особенно при большом числе команд и большом количестве КП, участвующих в работе.Помехоустойчивость временных систем обеспечивается обычно за счет посылки импульсов большой длительности. При необходимости большого быстродействия и малой длительности импульсов кодовой комбийаТОтйтсмемеустойчивость системы получается не-,достаточнойНадежность временных систем низкаввиду того, что временные каналы неявляются независимыми и повреждениелюбого из них влечет за собой выходиз строя всей системы.Наиболее близкой по технической 10 сущности к предложенной является с стема для телеуправления и телесигнализации, содержащая на диспетчерскомпункте пульт управления, первый выходкоторого соединен с первым входом 15 блока шифрации и дешифрации, первыйвыход которого через блок исполнительных элементов подключен ко входупульта управления, линейный блок,первый выход которого соединен с ли нией связи, а второй выход через демодулятор подключен ко второму входублока шифрации и дешифргции, второйвыход которого через модулятор соединен с первым входом линейного блока, 25 третий выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу лиНейного блока, третий выход которогоСоединен с третьим входом блока шифрации и дешифрации, на каждом контро пируемом пункте выход линии связи40 йодключен к первому входу линейногоблока, первый выход которого соединен со входом демодулятора, первый,выход демодулятора подключен к первому входу блока шифрации и дешифрации,первый выход которого соединен со вторым входом линейного блока, первыйвыход блока датчиков подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации,второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, втЬрой выход которогоподключен к первому входу блока синхронизации, третий вход и третий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом выходных исполнительных элементов, четвертыйвыход блока шифрации и дешифрацииподключены соответственно к выходуи ко второму входу блока синхронизации 2 .Использование в описанной системесочетания временных и частотных способов разделения каналов позволяетнесколько увеличить быстродействиесистемы за счет увеличения используемой полосы частот.25Однако ввиду того, что ширина используемой полосы частот в большинстве систем ограничена, время передачикоманд телеуправления и получениясигналов телесигнализации остается ЗОзначительно больше допустимого дляответственных объектов управления,особенно в сЛучае обслуживания системой большого числа контролируемыхпунктов. 35Помехоустойчивость такой системыувеличивается применением избыточныхкодов, позволяющих обнаруживать илиисправлять ошибки. Но любая избыточность кода увеличивает время передачи команд, поэтому для ответственных быстродействующих командиспользование кодов с большей избыточностью неприемлемо,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства, увеличение45быстродействия, повышение надежнос- .ти и расширение функциональных возможнбстей системы.Указанная цель достигается тем,что в известное устройство, содержащее на диспетчерском пункте пультуправления, первый выход которого соединен с первым входом блока шифрации и дешифрации, первый выход которогочерез блок исполнительных зле.ментов,"кодключен ко входу пульта управления, линейный блок, первый выход которого соединен с линиейсвязи,а второй выход через демодулятор пбдключен ко второму входу блока шиФра- щции и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с первым ": входОм линейного блока, третий выходблока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу линейного блока,третий выход которого соединен с третьим входом блока шифрации и дешиф рации, на каждом контролируемом пункте выход линии связи подключен к первому входу линейного блока, первый выход которого соединен со входом демодулятора, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока шифрации и дешифрации, первый выход котброго соединен со вторым входом линейного блока, первый выход блока датчиков подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, второй выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, третий вход и третий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом выходных исполнительных элементов, четвертый вход и четвертый выход блока шифрации и дешифрации подключены соответственно к выходу и ко второму входу блока синхронизации, в него на диспетчерском пункте введен имитатор телесигналов, второй выход пульта управления через имитатор телесигналов соединен с четвертым входом блока шифрации и дешифрации, на каждом контролируемом пункте введены блок разрешения приема команд, блок контроля телесигналов и имитатор объектов, второй выход демодулятора подключен к первому входу блока разрешения приема команд, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации и с пятым входом блока шифрации и дешифрации, пятый выход блока шифрации и дешифрации подключен ко второму входу блока разрешения приема команд, второй выход блока датчиков соединен со вторым входом выходных исполнительных элементов, шестой и седьмой выходы блока шифрации и дешифрации подключены к соответствующим входам блока контроля телесигналов, выход которого соединен с четвертым входом выходных исполнительных элементов, выход которых пбдключен ко входу имитатора объектов, выходы имитатора объектов. соединены соответственно со вторым и с третьим входами блока шифрации и дешифрации.На фиг, 1 показана блок-схема диспетчерского пункта; на Фиг. 2 - блоксхема контролируемого пункта; на Фиг. 3 - временная диаграмма вспомогательных команд и ответной сигнализации; на фиг. 4 - временная диаграмма команд управления и ответной сигнализации.Устройство содержит на диспетчерском пункте пульт 1 управления, блок 2 шифрации и дешифрации, имитатор 3 телесигналов, блок 4 выходных исполнительных элементов, демодулятор 5, модулятор б и линейный блок 7, линию 8 связи, на каждом контролируемомпункте линейный блок 9, демодулятор10, блок 11 разрешения приема команд,блок 12 синхронизации, модулятор 13,блок 14 шифрации и дешифрации, блок.15 датчиков, блок 16 контроля телесигналов, выходные исполнительныеэлементы 17 и имитатор 18 объектов.Система телеуправления и телесигнализации работает следующим образом.По технологической схеме управления грузоподъемными механизмами при рмонтаже крупнотоннажного оборудования,выполняемые операции, а следовательнои передаваемые с ДП команды удобноразбить на две группы: команды вспомогательные (КВ) и команды управления (КУ), Выполнение каждой операциидолжно подтверждаться приходом телвсигналов. Команды управления должныодновременно подаваться нескольким КП.Диспетчер, посылая вспомогательнйекоманды поочередно на несколько КП, 20подготавливает их к приему ответственных команд, осуществляющих управлениемонтажом крупнотоннажного оборудования.Для этого он нажимает кнопку на пульте 1 управления, с первого выхода 2пульта управления на первый входблока 2 шифрации и дешифрации поступают импульсы, соответствующие номеру КП и содержанию команды, котораядолжна быть передана. Блок 2 осуществляет кодирование поступившей на не"го информации, после чего полученная кодовая комбинация, представляющая собой серию видеоимпульсов, стретьего выхода блока шифрации и дешифрации поступает на вход модулятора б, где импульсы заполняются однойиз двух рабочих частот, и с выходамодулятора поступает на первый входлинейного блока 7, а затем черезтретий выход линейного блока вводится 4 О.в линию 8 связи, в качестве которойв рассматриваемом случае служитэлектрическая сеть.Пример кодовой комбинации одной извспомогательных команд, поступающей 4в линию связи, показан на фиг. 3. Онасостоит иэ стартового импульса (СИ),передаваемого в начале комбинации, адреса КП и характера операции, образуемых с помощью двоичного частотного укода, использующего две рабочие частоты 14 и Г 2,Из линии связи кодовая комбинацияпоступает на первый вход линейного /,блока 9 контролируемого пункта, стретьего выхода которого импульсыкоманды поступают на первый вход блока 12 синхронизации, выделяющегостартовый импульс. С выхода блока сйнхронизации подается импульс на первыйвход блока 14 шифрации и дешифрации ,60осуществляющий запуск блока 14. Совторого выхода линейного блока 9 кодовая комбинация попадает на вход демодулятора 10, где происходит отделение рабочих частот от импульсов ком- д бинации. С первого выхода демодулятора комбинация видеоимпульсов поступает на второй вход блока 14 шифрации и дешифрации, где производится еедекодирование, после чего с четвертого выхода блока 14 шифрации и дешифрации подается импульс на первый вход выходных исполнительных элементов 17. На этом заканчивается первый цикл работы системы во вспомогательном режиме.Во втором цикле работы блок 14 шифрации и дешифрации производит кодирование ответа с КП, повторяющего кодовую комбинацию адреса данного КП и информирующего ДП о том, что адрес принят правильно. С,пятого выхода блока 14 кодовая комбинация попадает на вход модулятора 13, где заполняется рабочими частотами и с выходамодулятора направляется на третий вход линейного блока 9, откуда через первый выход попадает в линию 8 связи.Линейный блок 7 диспетчерского пункта через третий вход отбирает из линии связи кодовую комбинацию и через второй выход направляет ее на вход демодулятора 5, где происходит отделение импульсов комбинаций от рабочих частот. С выхода демодулятора комбинация видеоимпульсов поступает на третий вход блока 2, где расшифровывается, и с первого выхода блока 2 передается на вход выходных исполйительных элементов, с выхода которых поступает на вход пульта управления.В течение третьего цикла работы во вспомогательном режиме с КП на ДП передаются два телесигнала, информирующие об исполнении команды на КП. Работа системы в третьем цикле происходит следующим образом.С первого выхода выходных исполнительных элементов 17 на четвертый вход блока 14 шифрации и дешифрации поступает импульс/подтверждающий исполнение команды, переданной с ДП. С шестого выхода блока 14 импульс поступает на первый вход блока 11 разрешения приема команд управления. После этого КП переводится на работу в режим управления. Блок разрешения приема команд управления открывает частотные каналы для приема частот Г и Г 4, участвукнцих в построении команд управления. Одновременно блок 14 формирует кодовые комбинации двух телесигналов,.чтобы информировать ДП о выполнении на КП вспомогательной команды. С пятого выхода блока 14 кодовые комбинации сигналов поступают на вход модулятора .13, с выхода которого кодовая комбинация, заполненная рабочими частотами поступает на третий вход линейного блока 9, а затем через первый выход линейного блока в линию 8 связи.781871 формула изобретения Пример кодовой комбинации, осуществляющей посылку телесигналов сКП на ДП во втором и третьем циклах,"показан на Фиг. 3, Ходовые комбийа" цйи телесигналов во вспомогательномрежиме заполняются теми же двумячастотами Г и Г , что и вспомогательные команды,Работа ДП по приему телесигналовв третьем цикле вспомогательногорежима происходит аналогично описанному во втором цикле.На этом работа вовспомогательном-" режиме заканчивается;В режиме управления передаются"ответственные быстродействующие команды."Посылка команд управления с ДПвозможна лишь после получения со всехКП сигналов, подтверждающих выполнение вспомогательной команды, что поэвляет исключить ошибочную передачу команд управления,В режиме управления команда с ДПпередается одновременно несколькимКП; "которые при этом работают синхронно. Работа системы происходит следующим образом,Диспетчер нажимает кнопку одной иэкоманд на пульте 1 управления. С первого выхода пульта управления на первый вход блока 2 поступает импульс,соответствующий передаваемой команде.Блок 2 осуществляет кодирование команды, после чего, кодовая комбийацияв виде серии видеоимпульсов с треть еговыхода шифратора 2 поступает навход модулятора б, где первый импульсзаполняется частотой Г, а второй одной иэ четырех рабочих частот (Г -Г,)С выхода модулятора б кодовая комби-нация попадает на первый вход линейного блока 7 и через третий выход линейного блока вводится в линию 8связи Пример кодовой комбинации командыуправленйя приведен на фиг. 4."Команды управления передаются двухимпульсным частотным кодом, использующимчетыре рабочие частоты. Цикл управленйя"Состоит иэ комайды уйравления,передаваемой с ДП и ответной телеоигналиэации, информирующей о выполненииомайдй йажбьмучаствующим в работеКП, Таким образом, контроль всех УчастЪДВЪПГх в работе К 1 Г со стороныДП производится каждый цикл работы.Если в работеучаствуют не все эапла. нированнйе"в системе КП, введенный наДП специальный блок-имитатор 3 телесигналов воспроизводит в каждом цикле работы телесигналы недостающих КП, "что"йозволяетво всех случаях сохра"нять нормальный режим работы системы."Циклы повторяются до полного выв,полнения операции или до отмены команды диспетчером посылкой команды"Стоп"В случае обнаружения с помощьютелесигнализации неисправности на одном КП, начиная с нового цикла сДП место передававшейся команды будет автоматически передаваться команда" фСтоп". Одновременно с ДП сигналыс каждого КП принимают и расшифровывают все участвующие в работе КП, Вблоке 16 контроля телесигналов каядого КП происходит сравнение информации поступившей с другого КП, с той,которая была передана с данного КП.В случае несовпадения той и другойинформаций, на КП автоматически производятся действия, аналогичные действиям при получении команды "Стоп"." Таким образом, помимо контрбля ДПза работой всех КП в режиме управления в каждом цикле осуществляетсявзаимный контроль всех участвующих вработе КП, что снижает время аварийного состояния системы.Уменьшение времени аварийного состояния системы осуществляется такжеза счет "того,что выход датчиков 15связан со входом выходных исполнительных элементов 17, что позволяет при ."выходе контрольных параметров за до пустимые пределы сразу осуществитьотключение данного КП.Для проверки работоспособности системы на каждом КП введен имитатор 18объектов. Включение имитатора объектовпроизводится с ДП специальной вспомо-. " гательной командой.Введение на КП блока разрешенияприема команд управления, который врежиме ожидания и во вспомогательномрежиме запрещает прием команд управления, позволяетувеличить помехоустойчивость системы за счет снижениявероятности образования ложных командуправления "изпомех и вероятноститрансформации вспомогательных команд 4 О в команды управления. 45 Система для телеуправления и телесигнализации, содержащая на диспетчерском пункте пульт управления, первьй выход которого соединен с первымвходом блока шифрации и дешифрации, 5 О первый выход которого через блок исполнительных элементов подключен ковходу пульта управления, линейныйблок, первый выход коТорого соединенс линиейсвязи, а второй выход черездемодулятор подключен ко второму входу блока шифрации и дешифрации, второй выход которого через модуляторсоединен с первым входом линейногоблока, третий выход блока шифрации идешифрации подключен ко второму вхо ду линейного блока, третий выход которого соедйнен с третьим входом блокашифрации и дешифрации, на каждомкойтролируемом пункте .выход линиисвязи подключен к первому входу ли нейного блока, первый выход которогосоединен со входом демодулятора, первый выход демодулятора подключен кпервому входу блока шифрации и дешифрации, первый выход которого соединенсо вторым входом линейного блока,первый выход блока датчиков подключенко второму входу блока шифрации идешифрации, второй выход которого через модулятор соединен с третьим входом линейного блока, второй выход 1которого подключен к первому входублока синХронизации, третий вход итретий выход блока шифрации и дешифрации соединены соответственно с первым выходом и с первым входом, выход.ных исполнительных элементов, четвертый вход и четвертый выход блока шифрации и дешифрации подключены соответственно к выходу и ко второму входу блока синхронизации, о т л и -ч,а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения помехбустойчивости устройства, в него на диспетчерском пунктевведен имитатор телесигналов, второйвыход пульта управления через имитатор телесигналов соединен с четвертымвходом блока шиФрации и дешиФрации,на каждом контролируемом пункте введены блок разрешения приема команд,блок контроля телесигналов и имитаторобъектов, второй выход демодулятораподключен к первому входу блока разрешения приема команд, выход которого соединен с третьим входом блока 5 синхронизации и с пятым вхбдом блока шифраци и и дешифрации, пятый выходблока шифрации и дешифрации подключен"кб второму"входублока разрешения приема команд, второй выходблока датчиков соединен со вторым 1 О входом выходных исполнительных"элементов, шестой и седьмой выходы блокашифрации и дешифрации подключены ксоответств 9 йщйй вхЬдИ блока контроля телесигналов, выходкоторого 15 соединен с четвертым входом выходных исполнительных элементов, выходкоторых подключен ко входу ймитатораобъектов, выходы имитатора объектовсоединены соответственно со вторым и 20 с третьим входами блокашифрации идешифрации.- Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тутевич В.Н. Телемеханика. М.,1973, с, 245-247,2, Там же, с. 261-262 (прототип).