Система шахтной телесигнализации с дистанционным питанием

 

Устройство относится к шахтным телемеханическим системам с временным разделением каналов. Повьшается помехоустойчивость системы при одновременном сокращении энергозатрат источника дистанционного питания. Устройство содержит на пункте управления источник I переменного тока. диод 2, распределитель 3, инвертор 4, генератор 5 тактовой частоты, два ключа 6 и I1, блок 7 задержки, формирователь 8 импульсов, преобразователь 9 параллельного кода в последовательный, элемент ИЛИ 10, двухпроводную линию связи 12, пороговый блок 13, блоки 14 совпадения, а на каждом контролируемом пункте - диодный мост 15 делитель 16 напряжения , распределитель 17, транзисторы 8, резистор I9, дискриминатор 20 и 2 длительности импульсов, дешифратор 22, ключ 23, RS-триггер 24, дополнительный делитель 25 напряжения . Цель достигается введением генератора 5, ключей 6, JI и 23, блока 7, формирователя 8 импульсов, преобразователя 9, элемента ИЛИ 10, дискриминаторов 20 и 21, дешифратора 22, RS-триггера 24 и делителя 25 напряжения. 2 ил. с S W 00 J..Ii.J

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„124 141!

511 4 Н 04 В 3/50

gap! ()!с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. %ВЛИВ f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3689029/24-09 (22) 09.01.84 (46) 07.07.86. Бюл. Р 25 (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (72) В.В. Тимофеев (53) 621.395.73.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N !012447, кл. H 04 В 3/50, 1980. (54) СИСТЕМА ШАХТНОЙ ТЕЛЕ СИГНАЛИЗАЦИИ

С ДИСТАНЦИОННЫМ ПИТАНИЕМ (57) Устройство относится к шахтным телемеханическим системам с временным разделением каналов. Повышается помехоустойчивость системы при одновременном сокращении энергозатрат источника дистанционного питания.

Устройство содержит на пункте управления источник 1 переменного тока, диод 2, распределитель 3, инвертор

4, генератор 5 тактовой частоты, два ключа 6 и 1 1,,блок 7 задержки, формирователь 8 импульсов, преобразователь 9 параллельного кода в последовательный, элемент ИЛИ 10, двухпроводную линию связи 12, пороговый блок 13, блоки 14 совпадения, а на каждом контролируемом пункте диодный мост !5, делитель !6 напряжения, распределитель 17, транзисторы 18, резистор 19, дискриминатор

20 и 21 длительности импульсов, дешифратор 22, ключ 23, RS-триггер

24, дополнительный делитель 25 напряжения. Цель достигается введением генератора 5, ключей 6, 11 и 23, блока 7, формирователя 8 импульсов, преобразователя 9, элемента ИЛИ !О, дискриминаторов 20 и 21, дешифратора 22, RS-триггера 24 и делителя

25 напряжения. 2 ил.!

243141

1О

50

У(Tро )cTF30 относится K шахтным тенемеханическим системам с времен-, ным разделением каналов и дистан пгзнным питанием аппаратурь1 контролируемых пунктов по двухпроводной 5 линии связи и может быть использовано для передачи информации о состоянии технологического процесса в шахте.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости системы при одновременном сокращении энергозатрат источника дистанционного питания.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы шахтной телесигнализации с дистанциопньел питанием; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющих работу предлагаемой системы.

Система шахтной телесигналиэации дистанционнь 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! о кода в последовательный, элемент ИЛИ 10, второй ключ 1), двухпроводную линию 12 связи, пороговый блок 13, блоки 14 совпадения, а на кажд 3м контролируемом пункте — диодный мост 15, делитель 16 напряжения, распределитель )7, транзисторы 18, резистор 19, первый дискриминатор

20 длительности импульсов, второй дискриминатор 21 длительности импульсов, дешифратор 22, ключ 23, RS-триггер 24, дополнительный делитель 25 напряжения.

Система шахтной телесигнализации с дистанционным питанием работает

;следующим образом.

Передача информации с пункта управления на все параллельно подклю— ченные 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. I).

Источник 1 переменного тока является управляемым с выходным переменным напряжением прямоугольной формы.

Он представляет собой источник пос— тоянного напряжения, которое преобразуется н днуполярное переменное напряжение и подается в двухпроводную линию 12 связи. Преобразование постсянного напряжения осуществляется по сигналу с выхода ключа 11, при этом наличие импульса на управляющем входе источника 1 переменного тока соответствует импульсу положительной полярности в двухпроводной линии 12 связи, а отсутствие импульса на управляющем входе источника переменного тока — импульсу отрицательной полярности (фиг. 2я,, ). Последовательность тактовых импульсов с выхода ключа 11 поступает на счетный вход распределителя 3 и первый вход преобразователя 9. Так как система имеет общий источник тактовых импульсов, распределитель 3 пункта управления и распределитель 17 каждого контролируемого пункта работают синхронно и синфазно.

Управляющие сигналы, передаваемые с пункта управления на контролируемые пункты, содержат номер контролиру.емого пункта (адрес), с которым предполагается обмен информацией, непосредственно информацию и сигнал циклической синхронизации для повышения общей надежности системы при случайном сбое в работе одного из распределителей. Отличительными признаками управляющих сигналов в двухпроводной линии связи являются увеличение длительности тактового импульса в три раза, при этом сигнал циклической синхронизации передается импульсом положительной полярности, а остальная информация — импульсами отрицательной полярности, Передаваемые сигналы формируются на 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))И 10 и открытый ключ 11 проходит на счетный вход распределителя 3. Распределитель 3 останавливается в полож»нии 1, TBK KBK ocóùeñTRíÿåтся обрат!

243141 ная связь с выхода и на его счетный вход. Одновременно открывается ключ

6 и пропускает импульсы с генератора

5 на блок 7 задержки, который через время, равное 1,5 периодам исходной частоты генератора 5, формирует сигнал "Сброс" в исходное положение распределителя 3. Ключ 6 закрывается, блок 7 задержки, сигналом с выхода

0 распределителя 3 переводится в ис- !О

l ходное положение и распределитель

3 готов к дальнейшему счету импульсов.

Таким образом формируется на выходе ключа !! импульс синхронизации, длительность которого в три раза боль- f5 ше исходного импульса тактовой частоты фиг. (2 OL, б,Ь) .

Информация на передачу вводится в преобразователь 9, где она преобразуется и в виде последователь- 20 ного двоичного кода поступает на второй вход формирователя 8. При отсутствии информации на передачу или если соответствующий.разряд кода имеет состояние 0", на выходе 25 формирователя 8 отсутствует напряжение, ключ 11 находится в открытом состоянии. Последовательность тактовых импульсов с выхода элемента

ИЛИ 10 беэ изменений проходит на счетный вход распределителя 3, первый вход преобразователя 9 и на управляющий вход источника 1 переменного тока (фиг. 2 Ь,2,,е,)К).

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 преобразователя 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- 50 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 11 на время одного периода частоты генерато-,: ра 5, что соответствует вырезанию одного импульса исходной частоты генератора 5 (фиг. 2 )K ). Последовательность импульсов с выхода ключа

ll 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 12 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 и). Сигнальное напряжение снимается с делителя

16 и дополнительного делителя 25, при 3TQM с делителя 16 снимается сигнал, соответствующий положительному полупериоду переменного напряжения. Сигнал на прямом выходе RS-триггера 24 соответствует положительному. полупериоду напряжения в двухпровод,ной линии 12 связи, а на его инверсном выходе — отрицательному полупериоду (фиг. 2 q, к). Сигнал с прямого выхода RS-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 в исходном состоянии: Импульсы с инверсного выхода RS-триггера 24 поступают на второй дискриминатор 21, на выходе которого появляются сигнальные импульсы при прохождении через второй дискриминатор 21 широких импульсов (фиг. 2 м ). При совпадении в дешифра-

1243141 торе 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 2! 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. Пер1 вый .дискриминатор 20 на каждом конт- 2р ролируемом пункте продолжает анализ длительности поступающих импульсов и в конце цикла передачи формирует .импульсный сигнал, соответствующий синхроимпульсу в двухпроводной ли- 25 нии 12 связи (фиг. 2 h ), который переводит дешифратор 22 в исходное состояние. На том контролируемом пункте, где код адреса в дешифраторе 22 совпадает, синхроимпульс пере- yg 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- 40 пределитель 17 начинает счет тактовых импульсов, открывая поочередно сигналом с 1-п выходов и транзисторов 18. При замыкании одного из контактов выпрямительная диагональ диодного моста 15 шунтируется резистором 19 на время одного такта. Сопротивление резистора 19 выбирается значительно меньшим, чем сопротивление делителя 16 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 изобретения

Система шахтной телесигнализации с дистанционным питанием, содержащая на пункте управления источник переменного тока., диод, распределитель, инвертор, а на каждом контролируемом пункте — диодный мост, к первой„диагонали 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, в нее введены на пункте управления последсвательно соединенные генера! 243!Д тор 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 "О" 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 входу второго ключа, а на каждом контролируемом пункте введены первый и второй дискриминаторы длительности импульсов, ключ, дешифратор, RS — триггер, дополнительный делитель напряжения, 1р первый вывод которого подключен к вершине диодного моста, соединенной с вторым проводом двухпроводной линии связи, а второй вывод — к второму выводу делителя напряжения, 15 средняя точка делителя напряжения соединена с R входом RS-триггера, S вход которого соед,инен со средней точкой дополнительного делителя напряжения, прямой выход RS-тригге б ра подключен к входу первого дискриминатора длительности импульсов, первому входу ключа и первому входу дешифратора, выход которого подключен к второму входу ключа, выход д которого подключен к счетному входу распределителя, а инверсный выход

RS-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 вывод резистора соединен с вторым проводом двухпроводной линии связи.

1243141

Составитель H. Месяшная

Редакч ор И. 111улла Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 3718/57 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4