Устройство измерения и контроля параметров реле и блоков электрической централизации


 


Владельцы патента RU 2432593:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к измерению и контролю параметров блоков электрической централизации и реле. Техническим результатом является повышение точности измерений. Это означает уменьшение вероятности ошибок первого и второго рода или, другими словами, уменьшение брака при контроле, сведение к минимуму ложных и необнаруженных отказов. Существенный результат от внедрения данного решения заключается в том, что упрощается процедура калибровки многоканальной аппаратуры, когда каждый канал имеет собственные характеристики, определяемые влияющими внешними и внутренними факторами, которые вносят существенные погрешности, которые имеют скачкообразный характер. Предлагаемое техническое решение с использованием обратной связи позволяет при каждом измерении проводить корректировку измерений, не прибегая к калибровке всех каналов. Достаточно иметь стабильный канал обратной связи, который реализуется на элементах с высокостабильными параметрами. Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит канал обратной связи, который вводится в схему между ЭВМ через интерфейс, подключенный к цифроаналоговому преобразователю обратной связи, на выходе которого ставится усилитель, подключаемый к многоканальному коммутатору. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики, осуществляющим измерения и контроль параметров блоков электрической централизации и реле. Техническим результатом является повышение точности и, как следствие, достоверности контроля устройств автоматики. Это означает уменьшение вероятности ошибок первого и второго рода или, другими словами, уменьшение брака при контроле, сведение к минимуму ложных и необнаруженных отказов. Существенный результат от внедрения данного решения заключается в том, что упрощается процедура калибровки многоканальной аппаратуры измерения и контроля, когда каждый канал имеет собственные характеристики, определяемые влияющими внешними и внутренними факторами, которые вносят существенные погрешности и часто имеют скачкообразный характер изменения.

В этой связи создание технических решений, позволяющих снизить влияние на точность помех, имеющих кратковременный характер воздействия, а также помех, имеющих длительный период изменения, является актуальным. Использование данного решения направлено на сокращение базы данных коэффициентов усиления измерительных каналов. В устройствах измерения и контроля с многоканальной коммутацией одним из приоритетных вопросов является обеспечение точности измерения по всем каналам. Калибровка каналов в системе носит периодический характер и не может гарантировать заданной точности измерительных каналов между проверками. Предлагаемое техническое решение с использованием обратной связи позволяет при каждом измерении проводить корректировку измерений, не прибегая к калибровке всех каналов. Достаточно иметь канал обратной связи, который реализуется на элементах с высокостабильными параметрами.

Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит канал обратной связи, который вводится в схему между ЭВМ через интерфейс, подключенный к ЦДЛ обратной связи, на выходе которого ставится усилитель, подключаемый к многоканальному коммутатору.

Известно устройство [Дмитренко И.Е. и др. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. - М.: Транспорт, 1986, с.103-105] для контроля исправности блоков электрической централизации и реле, в котором контроль исправности блоков и реле проводится вручную путем подачи через соответствующие ключи сигналов по цепям блока с визуальной оценкой проверяемого параметра. Устройство содержит блок управления с ручной коммутацией подачи сигнала на отдельные цепи блоков и реле, индикаторы в виде последовательно включенных индикаторных цепей, измерительные аналоговые приборы для измерения электрических и временных параметров, а также программу испытаний в виде последовательности действий оператора для получения параметров измерения. Недостатком его являются большие затраты на проведение проверок и частые пропуски неисправностей, что сказывается на производительности труда, и появление ошибок первого и второго рода.

Известно устройство [авторское свидетельство №2145734 «Устройство автоматического контроля исправности блоков электрической централизации (ЭЦ)»], в котором контроль параметров проводится автоматически с последующим сравнением результатов измеренных текущих параметров с номинальными значениями. Недостатком такого устройства является значительная величина погрешностей, которая возникает в результате воздействия различных дестабилизирующих факторов, что снижает достоверность контроля и может привести к пропуску необнаруженного отказа.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение отмеченных недостатков и позволяет повысить достоверность контроля параметров реле и блоков электрической централизации, увеличить интервал калибровочных проверок, снизить тем самым затраты на эксплуатацию системы.

Это достигается за счет применения принципа измерения с обратной связью, основанного на использовании итерационных процедур измерения.

Принцип работы устройства с обратной связью. Измеряемый сигнал поступает на многоканальный коммутатор, который в соответствии с программой подключают необходимые каналы для измерения параметров реле или блоков электрической централизации (ЭЦ). В схеме добавлена обратная связь, которая на чертеже представлена ЦАП ОС (14), усилителем обратной связи ОС (13), подключенным к многоканальном коммутатору (11). Схема работает следующим образом. Измеряемый сигнал от блока электрической централизации (ЭЦ) или реле (10) поступает на входы коммутатора (11), согласовывается на усилителе-согласователе (12) с диапазоном работы АЦП (3). Измеренное значение в цифровой форме запоминается в памяти ЭВМ (2) [X]. Далее это цифровое значение передается на вход ЦАП ОС (14), где происходит обратное преобразование в аналоговую величину {X}. Коэффициент усиления k ЦАП ОС выбирается равным единице {X}=k·[X]. Этот сигнал усиливается усилителем ОС (13) и подается на вход обратной связи многоканального коммутатора (11). Далее сигнал в аналоговой форме {X} поступает по тем же элементам измерительного тракта, что и ранее измеренный сигнал от реле или блока электрической централизации (ЭЦ) (11). Зная цифровой эквивалент первоначально измеренного сигнала [X], в результате измерений получаем измеренное значение, отличающееся от [X] на величину ошибки δ1, возникающей из-за нестабильности элементов измерительного тракта [X±δ1]. Далее происходит вычисление ошибки δ и скорректированный цифровой эквивалент вновь подается на обратную связь ЦАП ОС (14), усилитель ОС (13), многоканальный коммутатор (11), производится измерение и полученный результат сравнивается с первым значением цифрового эквивалента, записанного в ЭВМ. Вычисляется ошибка δ2 и корректируется результат [X±δ1±δ2]. Данная процедура оканчивается при выполнении условия |δ|<ε, где ε - заранее заданная малая величина. Процесс сходится в зависимости от примененной модели итерационной процедуры. Результат представляется в виде [Х]=[Х0]+[Σ(±δi)], где i - итерации, [Х0] - первоначальное измеренное значение.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства измерения и контроля параметров блоков электрической централизации (ЭЦ) и реле. Система состоит из измерительного тракта, тракта управления и обратной связи.

Тракт управления объединяет цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) (7), регистр схемы управления (6), аналоговый коммутатор (8), усилитель мощности (9), объект контроля (блоки электрической централизации и реле) (10).

Тракт измерения объединяет регистр схемы измерения (4), дешифратор адреса (5), многоканальный коммутатор (11), усилитель-согласователь (12), аналого-цифровой преобразователь АЦП (3).

Обратная связь состоит из ЦАП обратной связи (14), усилителя обратной связи (13) и подключена на вход многоканального коммутатора (11).

Тракт управления обеспечивает подачу соответствующих сигналов на входы блоков или реле (10), формирование напряжений и токов для измерения параметров, а также сигналов управления для измерения временных параметров. Задание различных уровней напряжения осуществляется цифроаналоговым преобразователем (7), сигнал с которого коммутируется аналоговым коммутатором (8) в соответствии с заданной технологической картой проверки. Усилитель мощности (9) согласует высокоомное выходное сопротивление аналогового коммутатора (8) с низкоомным входом блоков или реле (10).

Тракт измерения обеспечивает преобразование измеряемых величин в цифровой эквивалент. Измерение различных параметров реле, электрических и механических, осуществляется путем выполнения операций, регламентированных в технологических картах проверки данного типа аппаратуры.

Устройство измерения и контроля параметров реле и блоков электрической централизации, содержащее ЭВМ, аналого-цифровые преобразователи, усилитель-согласователь, многоканальный коммутатор, интерфейс, регистр схемы измерения, дешифратор адреса, регистр схемы управления, ЦАП управления, аналоговый коммутатор, усилитель мощности, отличающееся тем, что оно имеет обратную связь, состоящую из цифроаналогового преобразователя, подключенную к интерфейсу, выходы ЦАП обратной связи соединены с усилителем обратной связи, выход которого соединен со входом многоканального коммутатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контроля компонентов энергетической установки. .

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля, и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определять оптимальную программу обслуживания технических средств системы.

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. .

Изобретение относится к автоматизированным системам управления технологическим процессом. .

Изобретение относится к средствам технического обслуживания и ремонта территориальных группировок сложных радиоэлектронных систем, в частности территориальных группировок систем вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) войск ПВО.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для диагностики, ремонта и настройки радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), выполненной на элементной базе 3-5 поколений.

Изобретение относится к диагностике средств управления процессом. .

Изобретение относится к автоматизированным системам ремонта сложных технических систем. .

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации вторичных источников тока и может применяться для подготовки к хранению, проведения ресурсных и приемо-сдаточных испытаний аккумуляторных батарей.

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к комплексным средствам контроля параметров управляемых ракет, например, телеориентируемых в луче

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов

Изобретение относится к способу для эксплуатации установки промышленного масштаба, в частности энергетической установки, при котором некоторое число рабочих параметров установки, характерных для соответствующего рабочего состояния технической установки, и, соответственно, выбранное для некоторого числа выбранных компонентов технической установки некоторое число рабочих параметров компонентов, релевантных для соответствующих компонентов, контролируется и сохраняется в запоминающем устройстве, причем для упомянутых компонентов или каждого выбранного компонента, по потребности, на основе сохраненных рабочих параметров установки и/или сохраненных соответствующих рабочих параметров компонентов определяется показатель усталости, характерный для текущего состояния усталости соответствующего компонента

Изобретение относится к судовождению и может быть использовано для прогнозирования движения судна при маневрировании

Изобретение относится к области диагностирования систем управления

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов

Изобретение относится к способу испытания педальной системы воздушного судна и к устройству для его осуществления
Наверх