Устройство для сбора информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БО,(50 С 08 С 19/2 фщ +щи ч,и Н тенинК АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ мивтотоогогистральсов,рвомуходун са имульсов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летияВеликой Октябрьской социалистической революции(56) 1. Артемов А,И Каратеев Д.ИДатчик надежности высоковольтныхКРУ. Сборник научных трудов Кузбасского политехнического института,1975, М 74, с. 107-110,2. Авторское свидетельство СССРЮ 344479, кл, 8 07 С 3/10, 1972(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генераторимпульсов, первый и второй счетчикиимпульсов, элемент И и регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения его информативности,в него введены ключ, переключатель,элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, входпервого формирователя импульсов соединен через первый контакт переключателя с первым входом ключа иэлемента ИЛИ, выход второго форрователя импульсов подключен крому контакту переключателя и врому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов и входомтретьего формирователя импульсов,выход которого подключен к первомувходу элемента И, выход которсоединен с первыми входами ретора и второго счетчика: импувыход которого подключен к певходудешифратора и второму включа, выход которого соединевторым входом второго счетчикпульсов, выход генератора импподключен к второму входу первогосчетчика импульсов, первый выход которого подключен к вторым входамгенератора импульсов и дешифратора, выход которого подключен к второму входу регистратора, второйвыход первого счетчика импульсовсоединен с входом четвертого формирователя импульсов, выход которогоподключен к второму входу элементаИ, вход второго формирователя импульсов объединен с входом первогоформирователя, 106586810 Изобретение относится к устройствам для контроля и регистрации работы машин иаппаратов, устройствамдля обеспечения регистрации или индикации режимов работы электрическойсети и может быть использовано дляконтроля режимов работы коммутационной аппаратуры, н качестве источйикапервичной информации для решениязадач технического обслуживания,ремонта и замен взрывозащищенногооборудования, в устройствах технической диагностики коммутационныхаппаратов, а также для учета технического состояния электрооборудования,Известен датчик надежности нысоковольтных комплектных распределительных устройств, содержащий трансформатор тока, пороговые элементы,логическую схему, счетчики, позволяющий подсчитывать число отключений КРУ с классификацией коммутируемого тока по трем уровням: ток холостого хода, номинальный и максимальный токи "13.Недостатки устройства - отсутствие функции учета времени работы,необходимость нстройки устройстна вкорпус коммутационного аппарата,т,е, конструктивной доработки, приводящей к увеличению габаритов коммутационных аппаратов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для автоматиче-ского сбора информации о надежностиоборудования, содержащее первый формирователь импульсов, вход которогоявляется входом устройства, генератор импульсов, первый и второй счетчик импульсов, элемент И, регистратор, блок задержки 2), 40Недостатками устройства являютсявозможность распознавания всеголишь трех ситуаций (отказ оборудования, нормальное функционирование,отказ по организационным причинам)без классификации причин отключенияоборудования, необходимость подключения датчиков циклов, входящих вустройство, к рабочим цепям оборудования, что не обеспечивает безопасности использования устройства.Цель изобретения - повышение информатинности устройств и безопасности применения в пожаро- и взрывоопасных условиях.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для сбора информации, содержащее первый формиронатель импульсов, вход которого является входом устройства, генераторимпульсов, первый и второй счетчики импульсон, элемент И и регистратор, введены ключ, переключатель,элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, входпервого формирователя импульсов соединен через первый контакт переключателя с первым входом ключа и элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов подключен к второму контакту переключателя и второму нходу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов и входом третьегс формирователя импульсоввыход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первыми входами регистратора и второго Счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу дешифратора и второму входу ключа, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к второму входу первого счетчика импульсов, перный выход которого подключен к вторым входам генератора импульсов и дешифратора, выход которого подключен к второму входу регистратора, второй выход первого счетчика импульсов соединен с входом четвертого формирователя импуль - сов, выход которого подключен к второму входу элемента И, вход второго формирователя импульсов объединен с входом первого формирователя импульсов.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства сбора информации,; на фиг. 2 - схема присоединения устройства к цепям управления взрывозащищенного коммутационного аппарата; на фиг. 3-6 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов, выходы которых через логический элемент ИЛИ 3 соединены с входом формиронателя 4 импульсов и входом первого счетчика 5 импульсов. Вход счетчика 5 соединен с выходом генератора б импульсов, первый выход с входами дешифратора 7 и генератора б, а второй выход - с входом формирователя 8 импульсов, Выходы формирователей 4 и 8 подключены через элемент И 9 к вхоДу счетчика 10 импульсов, вход которого через ключ 11 и переключатель 12 соединен с выходом одного изформиронателей 1 и 2 прямоугольных импульсов, Выход счетчика 10 подключен к входу ключа 11 и дешифратора 7. К выходам иешифратора 7 и элемента И 9 подключено регистрирующее устройство 13, источник 14 стабилизиронанного напряжения и генератор б импульсов.Вход устройства 15 подключен к цепям управления контролируемого коммутационного аппарата: либо к входу 16 управления аппарата, либо к клемме 17 поста 18 управления. Пост управления подключен при помощи кабеля 19 к входам б, 20 и 21 контро 1065868лируемого аппарата и имеет кнопкиСтоп 22 и Пуск 23 и диод 24Устройство работоспособно такжепри двухпроводной схеме управлениякоммутационного аппарата, т,е, приотсутствии жилы 20 и 25 кабеля 19 ипри соединенных точках 17 и 25,Устройство работает следующимобразом,1. Регистрация момента исчезновения напряжения в сети. Осциллограмма процесса в цепях управления коммутационного аппарата (фиг, 2, точки 16 и 17) представлена на диаграмме 1.1. До момента К на входе устройства было пульсирующее напряжение частотой .50 Гц.Формирователь 1 формирует прямоугольные импульсы при положительном.напряжении на входе устройства(диаграмма 1 и 2), На выходе формиро вателя 2 импульсов нет (диаграмма1.3) . На выходе логического элемента ИЛИ 3 имеется последовательностьимпульсов (диаграмма 1.4) . По переднему фронту импульсов (диаграмма 251.4) формирователь 4 формирует короткий импульс (диаграмма 1,5)Импульсы со схемы ИЛИ (диаграмма 1.4) также поступают на вход Установка наноль счетчика 5, поэтому счетчик 5может считать импульсы, поступающиена его счетный вход с генератора бтолько тогда, когда на выходе элемента ИЛИ 3 (диаграмма 1.4,) уровеньлогического 0. Частота генератора б импульсов подобрана такой,чтобы во время паузы напряжениядлительностью 0,5 периода промышленной частоты 50 Гц на выходе элемента ИЛИ 3 счетчик 5 мог досчитать доуровня логической 1 в 3-м разряде (диаграмма 1.7) (двоичный код0100, что соответствует четырем импульсам), По переднему фронту импульсов на выходе элемента ИЛИ (диаграмма 1.4) счетчик 5 устананлинается в ноль, поэтому формирователь8 формирует короткий импульс (диаграмма 1О), так как он запускаетсязадним фронтом импульсов (диаграмма 1 .7) . Так как моменты совпадают(что возможно только при пульсирующем напряжении частотой 50 Гц навходе устройства), то на выходе схемы И 9 появляется импульс (диаграмма 1.9), который устананливает счетчик 10 в ноль, Частота этихимпульсов равна промышленной частоте, поэтому счетчик 10 с высокойстепенью надежности находится в состоянии 0000, После момента исчезновения напряжения (точка К на диаграм ме 1,1) формирователь 4 импульсы больше не вырабатынает (диаграмма 1.5) .Счетчик 5 считает импульсы до появления уровня логической 1 в старшем разряде, т.е. до восьмого им пульса (код 1000) . Эта единица, нопервых, стробирует генератор 6 импульсов, запрещая генерацию импульсов на его выходе, так что счетчик 5 продолжает длительно находиться в состоянии 1000, во-вторых, стробирует дешифратор (диаграмма 1,12),при этом на выходе дешифратора появляется код 1000 (диаграмма 1,13),соответствующий регистрируемой коммутационной ситуации - исчезновениенапряжения питания,Точка К н диаграмме 1.1 можетбыть в любом месте, существеннымявляется только то, что после точкиК интервал, в течение которого отсутствует напряжение на входе 16 устройства, должен быть больше полупериода частоты сети (точнее большевосьми периодов генератора б импульсов, диаграмма 1.6)2. Регистрация момента срабатывания устройства максимальной токовойзащиты.При срабатывании МТЗ переходныйпроцесс длится время К - КА, обусловленное конструктивнйми особенностями нзрывозащитного коммутационного аппарата (диаграмма 2,1),В это время на клемме 6 цепи управления коммутационного аппарата существует переменное напряжение.Работа устройства до момента К и после момента К, аналогична предыдущему случаю,При появлении отрицательной полу- волны напряжения на входе устройства формирователь 2 вырабатывает импульс (диаграмма 2.3), При этом форма сигнала на выходе логического элемента ИЛИ 3 имеет нид (диаграмма 2,4), Пауза напряжения на выходе элемента ИЛИ 3 при переменном напряжении на входе устройстна очень короткая, значительно меньше периода генератора б импульсов, поэтому счетчик 5 во время этой паузы может сосчитать по крайней мере не более одного импульса, Поэтому после такой короткой паузы напряжение на выходе элемента ИЛИ 3 формирователь 8импульс не формирует, так как на го входе отсутствует отрицательный пе" репад напряжения (диаграмма. 2.7), Поэтому при переменном напряжении на входе устройства счетчик 10 не устанавливается в ноль, а считает импульсы, поступающие на его счетный вход с выхода формирователя 2 через переключатель 12 и ключ 11 (диаграммы 2,10, 2,11), Тчк как к моменту появления стробируюшего импульса (ди-аграмма 2.12) состояние счетчика 10 было 0001, то это интерпретируется дешифратором 7 как ситуация 0100 (срабатывание МТЗ)3. Регистрация момента отключения коммутационного аппарата кнопкой фСтоп 1.При нажатии кнопки Стоп 1 24 (фиг, 2) на клеммах 16 и 17 цепи управления восстанавливается переменное напряжение (точка К, на диаграмме 3.1), которое существует до момента К (диаграмма 3.1), причем время существования переменного напряжения определяется конструктивными 10 особенностями взрывозащитного коммутационного аппарата. Это время больше чем при отключении аппарата МТЗ.Работа устройства аналогична предйдущим случаям, Так как при пере менном напряжении на входе устройства импульсы на установку в ноль счетчика 10 не поступают.(диаграмма 3.9), то при этом счетчик считает импульсы, поступающие на его 20 счетный вход с формирователя 2 через переключатель 12 и ключ 11 (диаграмма 3.10), Счетчик 10 изменяет свое состояние (диаграмма 3.11) до момента К (диаграмма 3.1) . Поскольку к моменту выдачи стробирующего импульса на дешифратор 7 счетчик в дан. ном случае находился в состоянии 0101 (5 импульсов, диаграмма 3.10, 3.11),то это состояние преобразуется. дешифратором 7 в код 0010, что сооТветствует нормальному отключению коммутационного аппарата.4. Регистрация момента блокировки коммутационного аппарата блокироночным реле утечки (БРУ), 35При блокировке БРУ в цепях управлЕния коммутационного аппарата исчезает длительно существовавшее до момента блокировки (точка К, диаграмма 4.1) переменное напряжение, Счет чик 10 считает отрицательные полу- волны напряжения на входе устройства, так как при этом на его счетный вход через ключ 11, переключатель 12 поступают импульсы от формирователя 45 2 (диаграмма 4,10), По приходу 15 импульса (код 1111) ключ 11 закрывается (диаграмма 4,10) и счетчик 10 длительно хранит записанный код 1111 (диаграмма 4,11) . Надежность хранения очень высокая, поскольку при какой-либо помехе ключ 11 открывается и содержание счетчика быстро восстанавливается,Так как к моменту появления стробирующего импульса на дешифраторе 7 на счетчике 10 был код 1111, то это интерпретируется устройством как ситуация фБлокировка БРУ (позиционный код на выходе дешифратора 7 0001, диаграмма 4,13).Во всех четырех случаях длительность импульса вывода информации (диаграммы 1.13, 2,13, 3.13, 4,13) определяется конструкцией коммутационного аппарата и составляет примерно 2,5 с.Таким образом, по напряжению н цепях управления взрынозащитных коммутационных аппаратов предлагаемое устройство идентифицирует коммутационные состояния с распределением по причинам, их ныэваншим, а также считает время включенного состояния ,аппарата. Для получения такой информации не требуется внесения кбнструктивных изменений в существующие основные типы вэрывоэащищенной коммутационной аппаратуры.В сравнении с базовым объектом (концентратором информации типа КИНМ), позволяющим осуществлять контроль режимов работы электрооборудования, предлагаемое устройство имеет меньшую погрешность измерений времени включенного состояния аппарата (1% по сравнению с 5 Ъ для КИНМ) и позволяет осуществить дополнительно контроль количества коммутаций по видам: срабатывания максимальной токоной защиты, нормальных отключений и включений, срабатывания блокироночного реле утечки, перерывон электроснабжения.ктор О.Б илак едактор С,Юс Заказ 1174 Тираж 573 По ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., писное илиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4