Устройство для телеизмерения и телеуправления объектами

,Ф и 11746665 ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Ссиоз Соавтсних Социаликических Рвслублик(51)М, Кл,2 С 08 С 19/28 с присоединением заявки Но Государствеииый комитет СССР по делам изобретеииИ и открытийДата опубликования описания 070780(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ И ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯОБЪЕКТАМИ Изобретение относится к областителемеханики и может быть использовано при организации процессов телеиэмерения и телеуправления, сбора иобработки производственной информации с рассредоточенных и сосредоточенных объектов в автоматизированныхсистемах управления технологическимипроцессами,Известны устройства, обеспечивающие процессы телеизмерения, сбора иобработки результатов измерения ителеуправления для различных технологических объектов.Устройство для сбора телеметрической инФормации 111 содержит генераторы импульсов, программатор с адресным регистром на входе, коммутаторс адресным регистром на входе, решающий блок, оперативный запоминающий 20блок с адресным регистром на входе,операционный блок, счетчик времени,буферный запоминающий блок и схемусовпадения. Данное устройство обеспечивает получение с минимальной избыточностью и без предварительногоотбора информации о.процессах ограниченной длительности, начинающихсядля каждого канала непосредственноили с некоторой задержкой после вы борки по одному из входов каналов. Этим обеспечивается органиэацйя циклического проведения измеренйй полюбому входному каналу со своим временным периодом. Однако это устройство не может быть использовано для измерения инерционных длительных технологических процессов. Организация сбора информации от таких устройств приводит к аппаратурной избыточности и снижению надежности передачи информации в целом.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 121 для телеизмерения и телеуправления объектами, содержащее одиночные и групповые технологические контролируемые объекты, выходы которых соединены с первыми входами блока приема и передачи промежуточных диспетчерских пунктов. Первый выход блока приема и передачи соединен через блок аварийной сигнализации со входом блока запуска и остановки контролируемых объектов, первый выход которого подключен к первым входам ключей направлений, второй выход - ко входу блока исправления сигналов, третий выход - ко входу дешифратора опроса, четвертый выход -коВторый входам ключей йаправлений,вторые выходы которых соединены спервыми входами коммутатора направлений, третий выход каждого ключа направлений соедйнен с третьими входамиостальных ключей направлейий, первыйвыход блока исправления сигналов подключен ко второму входу блока"йрйемайередачи. Второй выход блока йсправления сигналов соединен с четвертымивходами ключей направлений, .четвертыевыхо 4 ы которых подключены к первым 1 Овходам Формирователя сигнала заяв-ки, выход которого соединен с первым входом усилителя, первый выходдешифратора опроса через формирователь ответа соединен со вторым входом усилителя, второй выход - совторым входом Формирователя сигнала.заявки. Второй выход блока запускаи остановки через Формирователь кодасоединен со вторым входом коммута= " 20тора направлений, третий вйход - стретьим входом коммутатора направлений, выходы которого соединейы стретьими входами блока приема-передачи. Выход усилителя подключен к 25четвертому входу коммутатора направлений. Пятый выход блока приема-пе-редачи соединен с первым входом блока воспроизведения информации, выходкоторого подключен к третьему входуформирователя сигнала заявки. Шестойвыход блока приема-передачи йромежуточного ДП на центральнОм ДП соединен с йервыми входами блока приема- .передачи, первый выход которого подключен к первому входу блока вводаинформации. Первый выход блока управления через блок постоянных коэффициен-.тов соединен со вторым входом блокавывода информации, выход которого .подключен-и первому входу блока обработки информации. Второй выход блока управленияи первый выход блока"выйода сигналов соединены с соответ- ствующимй"входами блока передачиданных, выход которого подключен ковходу вычислительной .машины. Третийвыход блока управления соединен спервым входом блока информации, ковторому входу которого подключей "йервый выход блока выбора направления,а к третьему входу подключен первыйвыход блока обработки инфорйацйй;"четвертый выход через блок заданйяпр(йрамьая - со. вторым входом блокаобработки информации, к третьему входу срторого подключен пятый выход 55блока управления. Второй выход и чет"вертый вход блока обработки информации соединены соответственно со вхоцом и выходом блока памяти. Третийвыход блока обработки информации и явторой выход блока выбора направления подключены соответственнокпервому и второму входам блока регистрации,. Четвертый выход блока обработки информации соединен со входом блба выбора направления, третий выходоторого подключен к первым входамкоммутатора направлений и ключей направлений. Первые выходы ключей направленийсоедйнены с соответствующими входами формирователя сигналазапроса, выход которого подключен кпервому входу усилителя, Четвертыйвыход блока выбора направления соединен с первым входом формирователясигнала подготовки к приему, выходкоторого подключен ко второму входуусилителя, Выход усилителя соединенсо вторым входом коммутатора направлений, выходы которого подключеныко вторым входам блока приема-передачи. Второй выход блока приема-передачи соединен со входом дешифратора сигнала ответа, третьи выходыблока приема-передачи подключены ковторым входам ключей направлений.Второй выход каждого предыдущего ключа направлений соединен с третьимвходом каждого последнего ключа направления, вторые выходы последнегои ключа направлений подключены ктретьему входу коммутатора направлений. Пятый выход блока обработкиинформации соединен со входом блокавывода сигналов, второй выход которого подключен ктретьему входу блокаприема-передачи.Недостатком известного устройстваявляется низкая надежность устройст-ва в работе.Целью изобретения является повышение надежности устройства,Поставленная цель достигается тем;что в устройство на промежуточных ДПвведены дешифратор сигнала подготовки, Формирователь сигнала вызова,формирователь сигнала отключения иэлемент ИЛИ. Третий выход дешнфратора опроса, третий выход блока исправления сигналов и первые выходы ключей направлений соединены с соответствующими. входами Формирователя сигнала вызова, выход которого подключен к третьему входу усилителя. Пятые выходы ключей направлений соединены со входами элемента ИЛИ,выходкоторогоподключен к первому входуформирователя сигнала отключения,второй вход которого соединен с выходом формирователя сигнала заявки,а выход йодключен к четвертому входуусилителя. Седьмой выход блока приема-передачи соединен с первым входом дешифратора сигнала подготовки,первый выход которого подкюпочен ковторому входу блока подготовки информации, Второй выход дешифраторасигнала подготовки соединен с четвертым входом формирователя сигналазаявки, третйй выход - с пятымивходами ключей направлений. На центральном ДП введены блок разрешенияпередачи, дешифратор сигнала отключения и блок отключения направления.тельной информации и отключение других каналов. Затем ключ направлений 23 подает сигнал наформирователь сигнала опроса 25, который формирует сигнал. опроса и подает его через усилитель 26, коммутатор направлений 24 и блок приема-передачи 22 на подключенный ДП 4.На подключенном ДП сигнал опроса принимается блоком приема-перадачи 5 и подается на дешифратор сигнала ойроса 10. Дешифратор 10 расшифровывает сигнал, отключает формирователь заявки 8 и подает сигнал на формирователь сигнала 11 который формирует сигнал ответа и через усилитель 9, коммутатор направлений 7 и блок приема-передачи 5 подает его на ДП 21, Сигнал ответа поступает через блок приема- передачи 22 на дешифратор сигнала ответа 27, который подает сигнал на блок отключения направлений 28Блок 28 блокирует работу ключей направлений 23, что обеспечивает отключение других направлений, которые находятся в режиме ожидания, а ДП 21 готов к приему телеизмерительной информации от КП 1. На ДП 4 дешифратор сигнала опроса 10 также подает сигнал на Формирователь сигнала вызова 12, которыйуже подготовлен к работе сигналом с задействованного ключа ЗО направлений 6. При отсутствии сигнала с блока исправления сигналов 13 формирователь сигнала вызова 12 подает сйгнал вызова через усилитель 9,коммутатор направлений 7 и блок при ема-передачи 5 на объект 3, который подал заявку на обслуживание, Объект 3 принимает сигнал вызова, прекращает передачу сигнала заявки и начинает передавать телеизмерительную инфор мацию кодо-импульсной модуляцией на частоте передачи (У ). Сигналы поступают на блок приема-передачи 5;прОходят блок исправления сигналов, 13 и затем блоком прйема-передачи 45 5 подаются на ДП 21. Блок исправления сигналов 13 обеспечивает восстановление формы импульсов в передаваемой пачке и исправление одиночных ошибок в кодовых комбинациях, Как только начинает работать блок исправления сигналов 13,сигнал с него поступает на формирователь сигнала вызова 12 что обеспечивает его отключение. При прекращении передачи телеизмеритефьной информации выбранный объект подключает на измерение следующую скважину и другие объекты. Могут подать сигнал заявки на ДП 4, так как в процессе передачи телеиэмерений КП одного направления блокируют ся. По окончании ретрансляции сигналов блок исправления сигналов 13 подает сигнал на ключи направлений 6,оторые устанавливаются в исходноеоложение. При этом тракт приема го тов к приему сигнала заявки от объектов 3.При поступлении сигнала заявки от объектов 3 уже обслуживаемого направления или другого направления срабатывает один из ключей направлений б,который подает сигнал на формирователь сигнала опроса от ДП 21. Сигнал вызова подается на объект 3, который подает сигнал заявки, и производится передача телеизмерительной информацииПроцесс передачи и ретрансляции телеиэмерительной информации повторяется до тех пор, пока выходят на прием объекты данного ДП 4. В момент, когда заявки от объектов не поступают, схема ИЛИ 14 прекращает подачу сигнала на формирователь сигнала отключения 15, который формирует сигнал отключения. Этот сигнал передается на ДП 21 и поступает через блок приема-передачи 22 на дешифратор сигнала отключения 29. Дешифратор 29 подает сигнал на блок отключения направлений 28, что обеспечивает установку ключей направлений 23 в исходное состояние. При Этом блок приема- передачи 22 вновь подготавливается к приему сигнала заявки от ДП 4.На ДП 21 принимаемая телеизмерительная информация с блока приема-передачи 22 поступает через блок ввода информации 30 в блок обработки информации 31. В блоке 31 производится обработка полученной информации для определения среднесуточной производительности объекта (скважины) по соответствующему алгоритму с учетом поправочных коэффициентов, характерных для измеряемой среды, (нефтей давнего месторождения). В блок обработки информации 31 коэффициенты задаются блоком постоянных коэффициентов 32 через блок ввода информации 30 по команде блока управления 33. После обработки полученной,инФормации по каждой скважине имеем сведения, которые содержат: адрес объекта (Р РИТС, Р гр., Р скв.);,т/сут; 0 т/сут; 0 т/сут;значение весового процента воды и дебит газа. 0. м/сут. Эта информация заносится в блок памяти 34. Выбор программы обработки информации осуществляется оператором через блок управления 33 и блок задания программы обработки 35. Обработанная информация параллельно выводится на блок индикации 36, что позволяет оператору следить эа ходом сбора и обработки информации. По команде блока управления 33 результаты обработки информации могут не,выводиться на блок индикации 36. Информация накапливается в блоке памяти 34 в течение суток от всех объектов. К определен- ному времени начала очередных сутокпо команде оператора или автоматически блок управления 33 запускает блок обработки информации 31 в режим подведения итогов по соответствующей программе блока задания программы обработки 35. Блок обработки инфор-, мации 31 производит сортировку обработанной информации с блока памяти 44 по принадлежности к соответствующему промежуточному ДП. Формируются данные по признаку принадлежности к одному ДП 4, разделением по способам эксплуатации и возрастания нумерации объектов и с суммарными показателями на суткийж; Е,ин; н а,нн), Обработанная инфоймаийя длй каидото ДП заносится в блок памяти 34 и выводится (распечатывается) блоком регистрации информации 37. Информация, которая записывалась в блоке памяти 34 в процессе сбора за сутки, стирается. Таким образом, в блоке памяти 34 накапливается суточная обработанная информация по каждому ДП 4.Перед началом новых календарных суток (началом смены) обработанная информация передается на ДП 4, После окончания общей обработки блок управления 33 подает сигнал на блок выбора направлений 38 и блок обработки информации 31. Блок 38 выбирает первое направление и подает на блок индикации 36 сигнал, указывая выби.раемое направление, и на Формирователь сигнала подготовки к приему передается блоком приема-передачи 22 выбранное направление,на выбираемом ДП 4 сигнал принимается блоком приема-передачи 5 и поступает на дешифратор сигнала подготовки 16. Дешифратор 16 подает сигналы на ключи направлений б (что исключает прием заявок от объектов) и на блок воспроизведения информации 17, подготавливая его к приему информации, Затем дешифратор сигнала подготовки 16 подает сигнал на формирователь сигнала заявки 8, который формирует и подает сигнал заявки через блок приема передачи 5 на ДП 21. Этот сигнал принимает блок приема-передачи 22 и подает сигнал на блок разрешения передачи 40, предварительно подготовленный к срабатыванию сигналом с формирователя сигнала подготовки к приему 39. Блок разрешения передачи 40 подает сигнал на блок обработки информации 31, и проводится режим передачи об,работанной информации, записанной в ,блоке памяти 34. Управление режимом выбора и передачи осуществляет блок приема-передачи 31. Передача информации осуществляется через блок вывода 41 и блок приема-передачи 22. Передача информации производится кодо-импульсной Модуляцией. Принятая информация на выбранном ДП 4 через блок приема-передачи 5 подается наектах и передается вместе с аварийным сигналом, С КП 2 телесигнал непосредственно поступает на блок приема-передачи 5 и далее Фиксируется блоком аварийной сигнализации 18. Аварийная ситуация с объектов передается путем подачи сигнала заявки, как и при телеизмерении. Телесигнал с КП 1 регистрируется блоком аварийной сигнализации 18 и, кроме того, передается на ДП 21. Телесигнал подается блоком приема-передачи 22 через блок ввода информации 30 и блок обработки информации 31 на блок индикации 36, что обеспечивает оперативный контроль за состоянием объектов, Информация об аварийном состоянии также заносится в блок памяти 34 и в дальнейшем используется при обработке информации. Аварийная ситуация может быть устранена с ДП 4 путем повторного запуска или полной остановки. В этом режиме Функциони" рует блок запуска и остановйи объектов 19, который запускается сигналом с, блока аварийной сигнализации 18 или оператором, Блок 19 воздействует на ключи направлений б, выбирая требуемое направление И исключая режим приема заявок. Затем блок 19" подает сигнал на формирователь кода объекта выбора 20, который Формирует требуемый сигнал и передает его 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 блок воспроизведения информации 17, который распечатывает ее, обеспечивая оператора и руководство ДП 4 сведениями о результатах работы объектов эа прошедшие сутки и ходе выполнения плановых заданий. При начале воспроизведения информации блок 17 подает сигнал на Формирователь еигнала заявки 8 и отключает его. По окончании передачи информации блок обработки информации 31 подаетсигнал на блок выбора направлений 38. Производится выбор второго направления, и осуществляется передача информации на второй ДП 4.Выбор и передача обработанной информации ва все ДП 4 осуществляются аналогично.Передача данных на ДП 4 может осуществляться и по запросу. Во время обработки и передачи информации объекты находятся в режиме ожидания.Устройство обеспечивает передачу и регистрацию телесигналиэации от объектов 1 и 2 технологических объектов 3. При возникновении аварийных ситуаций на технологических объектах(скважинах или групповых устанбвках)телесигналы с объектов 2 или 1 посту" пают на ДП 4. Через блок приема-передачи 5 телесигналы поступают на блокаварийной сигнализации 18, где производится индикация объекта, на котором возникла аварийная ситуация. Адресная информация Формируется на объчерез тракт передачи на объекты 3, После выбора объекта блок запуска и остановки объектов 19 передает требуемый сигнал телеуправления, запуская или останавливая объект. После проведения операции телеуправления блок 19 отключается, и ключи направ-, лений 6 возвращаются в исходное сос- тояние, подготавливая тракт приема к обслуживанию заявок от объектов.Обрабатываемая и накаплйваемая информация ь ДП 21 в дальнейшем используется для формирования отсчетов об эксплуатации объектов й планирования их режимов работы на последующие"оперативные временные периоды управления. Для этого информация с блока памяти 34 через блок обработки информации 31, блок вывода 41 и отдельный блок передачи данных 42 по команде блока управления 33 передается на вычислительную машину 43 кустового (районного) информационновычислительного центра. При использовании в качестве блока обработки информации 31 малой или средней ЭВМ эта обработка может производиться на центральной диспетчерской службе,Использование устрой"тва позволя-етохватить процессом автоматизированной обработки информации все объекты всего технологического процесса добЫчи, подготовки и товарной сдачи нефти, попутного газа и воды. При этом сокращаются аппаратурные: затраты на промежуточн;ю обработку информации на объектах отдельных технологических процессов, что позволяет повысить надежность сбора и обработки информации в целом. Кроме того, проводится оперативный контроль эа ходом выполнения плановых заданий каждым объектом, исходя из общей производственной задачи текущего оперативного отрезка времени и перспективы в целом.Формула изобретенияУстройство для телеизмерения и телеуправления объектами, содержащее одиночные и групповые объекты, выходы которых соединены со входами блока приема и передаи промежуточных диспетчерских пунктов, первый выход ,блЬка: приема-передачи которого"Соединен через блок аварийной сигнализации ,сс входом блока запуска и остановки 1 онтролйруемых объектов, первый выход жоторого подключен к первым входам ключей направлений, второй выход блока приема-передачи подключен ко входу блока исправления сигналов, третий выход - ко входу дешифратора опроса, четвертый выход - ко вторым входам ключей направлений, вторые выходы которых соединены с первыми входами коммутатора направлений, третий выход каждого ключа направлений соединен с третьими входами остальных ключей направлений, первый выходблока исправления сигналов подключен ко второму входу блока приема-передачи, второй выход блока исправлениясигналов соединен с четвертыми входами ключей направлений, четвертые выходы которых подключены к первым входам формирователя сигнала заявки, выход которого соединен с первымвходом усилителя, первый выход дешифратора опроса через формировательответа соединен со вторым входомусилителя, второй выход дешифратораопроса подключен ко второму входуформирователя сигнала заявки, второйвыход блока запуска и остановки через формирователь кода соединен совторым входом коммутатора направле ния, третий выход блока запуска иостановки подключен к треьему входукоммутатора направлений, выходы которого соединены с третьими входамиблока приема-передачи, выход усили теля подключен к четвертому входукоммутатора направлений, пятый выходблока приема-передачи соединен спервым входом блока воспроизведенияинформации, выход которого подключен3 О к третьему входу формирователя сигнала заявки, шестой выход блока приема-.передачи. промежуточного диспетчерс-.кого пункта на центральном диспетчерском пункте соединен с первыми вхоЗ 5 дами блока приема-передачи, первыйвыход которого подключен к первомувходу блока ввода информации, блокуправления;первый выход которогочерез блок"постоянных коэффициентов 4 О соединен со вторым выходом блокавывода информации, выход которогоподключен к первому входу блока обработки информации, второй выходблока управления и первый выход блока вывода сигналов соединены с соответствующими входами блока передачиданных, выход которогоподключенко входу вычислительной машины, третий выход блока управления соединенс первым входом блока индикации, ко 5 О второму входу которого подключен первый выход блока выбора направления,а к третьему входу - первый выходблока обработки информации, четвертый выход блока управления соединен 55 через блок задания программы со вторым входом блока обработки информации, к третьему входу которого подключен пятый выход блока управления,второй выход и четвертый вход блока 6 О обработки информации соединены,соответственно со входом и выходом блокапамяти, третий выход блока обработкиинформации и второй выход блока выбора направления, подключены соответственно к первому и второму входамблока регистрации, четвертый выходблока обработки информации соединенсо входом блока выбора направления,третий выход которого подключен кпервым входам коммутатора направлений и ключей направлений, первыевыходы ключей направлений соединеныс соответствующими входами Формиро-,вателя сигнала запроса, выходы которого подключены к первому входуусилителя, четвертый выход блока выбора направления соединен с первымвходом Формирователя сигнала подготовки к приему, выход которого подключен ко второму входу усилителя,выход усилителя соединен со вторымвходом коммутатора направлений, выход которого подключен ко вторымвходам приема-передачи, второй выходблока приема-передачи соединен совходом дешифратора сигнала ответа,третьи выходы блока приема-передачиподключены ко вторым входам ключейнаправлений, второй выход каждогопредыдущего ключа направлений соединен с третьим входом каждого последнего ключа направлений, второй выход последнего ключа направленийподключен к третьему входу коммутато,ра направлений, пятый выход блокаобработки информации соединен совходом блока вывода сигналов, второйвыход которого подключен к третьемувходу блока приема-передачи, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,в него на промежуточных диспетчерских пунктах введены дешифратор сигнала подготовки, формирователь сигнала вызова, формирователь сигналаотключения й элемент ИЛИ, третийвыход дешифратора опроса, третий выход блока исправления сигналов ипервые выходы ключей направлений соединены с соответствующими входамиФормирователя сигнала вызова, выход которого подключен к третьему входу:усилителя, пятые выходы ключей направлений соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключенк первому входу формирователя сигнала отключения, второй вход которого соединен с выходом формирователясигнала заявки, а выход подключен кчетвертому входу усилйтеля, седьмойвыход блока приема-передачи соединенс первым входом дешифратора сигналаподготовки, первый выход которогоподключен ко второму входу блокаподготовки информации, второй выходдешифратора сигнала подготовки соединен с четвертым входом формирователя сигнала заявки, третий выходдешифратора сигнала заявки, третийвыход дешифратора сигнала подготовкиподключен к пятым входам ключей направлений, на центральном диспетчерс ком пункте введены блок разрешенияпередачи, дешифратор сигнала отключения и блок отключения направления,четвертый выход блока приема-передачи через дешифратор сигнала отклю чения соединен с первым входом блокаотключения направления, второй входкоторого подключен к выходу дешифратора сигнала ответа, выходы блокаотключения направлений соединены 3 О соответственно с четвертыми входамиключей направления, второй вход формирователя сигнала подготовки к приему и пятый выход блока приема-передачи подключены, к соотввтствующим З входам блока разрешения передачи,выход которого соединен с пятымвходом блока обработки информации,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9433523, кл. 6 08 С 15/06, 19732. Авторсксе свидетельство СССР 9519726, кл. 6 08 С 19/28, 1973.,Утехин Тираж сударственн изобретени а, Ж, Раказ 395 ПодписноСССР 4 5 лиал ППП ЦНИИПИ Го по делам 35, Москв