Устройство для приема и передачи телесигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 534778 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.75 (21) 2159946 24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.11.76,Бюллетень ¹ 41 (45) Дата опубликования описания 23.02.77 (51) М, Кл

G 08 С 19/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэаоретений и открытий (53) У. 1К 621,398 (088.8) (72) Авторы изобретении

В. E. Шербина и А. В. Валиев

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

Т ЕЛЕСИГНА ЛОВ

Устройство предназначено для использо вания в системах телемеханики различного назначения, в частности в информационноизмерительных системах для объектов нефтяной промышленности. 5

Известны устройства телеизмерения, позволяющие получать измерительную информацию от рассредоточенных объектов в содержащие на контролируемых пунктах регистраторы времени измерения, регистратор измерительных импульсов, формирователь адреса объекта, распределитель, приемник, формирователь временных импульсов и блок кодирования (lj.

Такие устройства позволяют обслужи- 15 вать большое число контролируемых пунктов, но не предназначены для передачи различного вида информации.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является 20 устройство для телеуправления, телесигнализации и телеизмерения, содержащее приемник частотных сигналов и приемник полярных сигналов, входы которых соединены с линией связи, выход приемника частотных 25 сигналов через переключающий элемент подключен к первому входу блока запуска, первый выход приемника полярных сигналов соединен с первым входом блока управления, первый выход которого через блок телесигнализации подключен к линии связи, выходы эталонного генератора и датчика давления соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход каждого из которых подключен к выходам первого и второго триггеров соответственно, выход второго элемента И соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом распределителя, выход пятого элемента И подключен ко второму входу распределителя, к первым входам второго блока памяти третьего, четвертого и пятого триггеров и третьему входу первого блока памяти, первый выход распределителя соединен со входом

534778 блока формирования адресов, выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу четвертого триггера, выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И, второй выход распределителя подключен к первым входам третьего и шестого элементов И, выход шестого элемента И соединен со вторым входом второго блока памяти, третий и четвертый выходы распределителя непосредственно и через блок повторной передачи подключены ко входам пятого элемента И, датчик времени через седьмой элемент И соединен с третьим входом второго блока памяти, выход которого, выход первого блока памяти и выход блока формирования адреса подклю- 15 чены ко входам второго элемента ИЛИ, вы« ход которого через блок кодирования соединен с первым входом блока модуляции, второй вход блока модуляции подключен к выходу генератора несущей частоты, выход Ж через усилитель — к линии связи, и блок резервного питания (2).

Такое устройство позволяет производить двухпозиционное телеуправление, телеизмерение текущих значений (давления), теле- Яф сигнализацию.

B то же время, устройство не позволяет осуществлять телеизмерение накопленных (за определенное календарное время) значений о фактическом времени работы 30 скважин и, кроме этого, при телеизмерении текущих значений (например, давления) частотные сигналы датчиков передаются на пункт управления по линии связи непосредственно без предварительных преобразований, ц

При этом не эффективно используется канал связи, и при передаче по реальному каналу связи с помехами возникают значительные погрешности телеизмерений. Кроме этого, на приемном пункте очень сложно преобра- > зование частоты в код при цифровом воспроизведении или цифтопечати, что усложняет аппаратуру приемного пункта.

Белью изобретения является повышение надежности и эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введен преобразователь частоты, вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход под- щ> ключен к первым входам первого и второго триггеров и первого элемента ИЛИ и ко второму входу третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И. Выход переключающего элемента соединен со вторым входом блока управления, второй выход которого подключен непосредственно ко второму входу седьмого элемента И и через блок резервного питания — к четвертому входу второго бло- gy

4 ка памяти. Выход приемника полярных сигналов соединен со вторым входом блока запуска, первый выход которого подключен ко вторым входам первого и второго триггеров, второй — ко второму входу пятого триггера, выход которого подключен ко вторым входам первого элемента ИЛИ и шестого элемента И.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит линию связи 1, приемник частотных сигналов 2, переклю- чающий элемент 3, блок запуска 4, блок управления 5, приемник полярных сигналов

6, первый 7 и второй 8 триггеры, первый

9 и второй 10 элементы И, эталонный генератор 11, датчик давления 12, преобразователь частоты 13, первый блок памяти

1 4, третий триггер 1 5, первый элемент

ИЛИ 16, четвертый триггер 17, третий

18 и четвертый 19 элементы И, генератор тактовых импульсов 20, распределитель

21, блок формирования адреса 22. второй элемент ИЛИ 23, блок кодирования 24, блок модуляции 25, генератор несущей частоты 26, усилитель 27, блок повторной передачи 28, пятый элемент И 29, пятый триггер 30, шестой элемент И 31, второй блок памяти 32, датчик времени 33, седьмой элемент И 34, блок датчиков аварии

35, блок телесигнализации 36, блок резервного питания 37 и блок телефонной связи

38, Устройство осушествляет телеизмерение по вызову текущих значений давлений, телеизмерение накопленных значений (за определенное календарное время) фактического времени работы объектов (скважин), телеуправление, телесигнализаиню аварийных режимов и телефонную связь и работает следующим образом.

Телеизмерение текущих значений давлений осуществляется в два этапа: сначала производится выбор скважины подачей частотной посылки (кодовой посылки с заполнением элемента кода частотой) и затем телеизмерение подачей полярных сигналов с пункта управления.

При подаче с пункта управления частоной посылки по линии связи 1 через приемник частотных сигналов 2 срабатывает переключающий элемент 3, который подготавливает к приему полярных сигналов (плюс или "минус") блок запуска 4 и блок управления 5. При поступлении полярного сигнала (например "минус") по первому проводу относительно "земли" через приемник полярных сигналов 6 срабатывает блок запуска 4 и запускает одновременно триггеры 7 и 8. Сигналы "1" с выходов триггеров 7 и 8 поступают на первые входы эле534778 мента И 9 и 10, на вторые входы которых поступают сигналы генератора 1 1 и датчика давления 12 соответственно.

Датчик давления служит для преобразования текущих значений давлений в частоту.

Сигналы генератора 11 через элемент И 9 начинают поступать в преобразователь частоты 13, а сигналы (частота) датчика давления 12 через элемент И 10 в первый блок памяти 14 и запоминаются. При поступлении в преобразователь частоты

13 числа импульсов, равного числу периодов частотного сигнала генератора 11 в течение одной секунды, кратковременным импульсом с выхода преобразователя част ты 13 запускаются триггер 15 и через элемент ИЛИ 16, ридигер 17, а триггеры

7 и 8 устанавливаются в исходное состояние.

Поступление сигналов генератора 11 и датчика давления 12, через элементы И

9 и 10 соответственно на входы преобразователя частоты 1 3 и блока памяти

14 прекращается. При этом сигналы "1" с выходов триггеров поступают на первые входы элементов И 18 и 19 соответственно.

После этого тактовые импульсы генератора 20 через элемент И 19 начинают проходить на вход распределителя 21, который поочередно начинает опрашивать блок формирования адреса 22 и через элемент И 18 блок памяти 14. Информация (двоично-десятичный параллельный код) с выходов блока формирования адреса 22 и блока памяти 14 через элемент ИЛИ 23 поступает в блок кодирования 24, где преобразовывается в последовательный код.

После этого код поступает в модулятор

25, куда подается несущая частота от генератора 26, происходит модуляция несущей частоты, усиление усилителем 27 и передача в линию связи 1.

На приемный пункт передаются номер объекта (скважины) и записанное в течение одной секунды в блоке памяти 14 число периодов частотного сигнала датчика давления 12. Это число равно частоте следования сигналов датчика давления, которая функционально связана текущим значением давления, т. е. n. = f (Р) (где пчисло периодов в течение одной секунды (частота) Р— измеряемое давление, — символ функциональной зависимости).

После опроса и передачи информации распределитель 21 через блок повторной передачи 28 (в отключенном состоянии) и элемент И 29 сбрасывает в исходное состояние триггеры 15 и 17 и устанавливает в состояние 0" блок памяти 14. Поступление тактовых импульсов с генератора 20 на вход распределителя 21 прекращается и распределитель устанавливается в исходное состояние,. Если же включен блок повторной передачи 28 опрос блока формироб вания адреса 22 и блока памяти 14, и передача результатов производится дважды и после этого устройство возвращается в исходное состояние.

Телеизмерение накопленных значений о времени фактической работы скважины осу1О ществляется также в два этапа. Разница только в том, что в данном случае по первому проводу относительно земли подает» ся сигнал другой полярности (например, "плюс"). При этом через приемник полярных сигналов 6 срабатывает блок запуска 4, который запускает триггер 30. На выходе триггера 30 появляется сигнал "1", который через элемент ИЛИ 16 запускает трит гер 17 и поступает на один из входов элемента И 31. С выхода триггера 17 сигнал

"1" поступает на вход элемента И 19, и при этом тактовые импульсы генератора 20 начинают проходить на вход распределителя 21, который начинает поочередно опрашивать блок формирования адреса 22 и через элемент И 31 блок памяти 32.

При этом на пункт управления передаются, как было описано выше, номер скважины и накопленная в блоке памяти 32 инфорЭО мация о фактическом времени работы скважины.

Запись времени работы в блоке памяти

32 осуществляется от датчика времени 33 у через элемент И 34 по команде блока управления 5.

После опроса и передачи информации распределитель 21 через блок повторной передачи 28 и элемент И 29 сбрасывает > в исходное состояние триггеры 17 и 30 и устанавливает в состояние "0" блок памяти

32. Поступление тактовых импульсов генератора 20 на вход распределителя 21 прекращается, и распределитель устанавливается в исходное состояние, После этого снова начинается процесс записи фактического времени работы скважины в блоке памяти

32 до следующего цикла опроса (вызова телеизмерения) с пункта управления. Час р тота опроса управления задается, исходя из конкретного назначения данной информации, т. е. из потребностей решения задач (например, текущего и перспективного планирования и т, д.) в АСУП НГДУ.

Если включен блок повторной передачи

28, опрос блока формирования адреса 22 и блока памяти 32, а также передача результатов производится дважды. После этого устройство возвращается в исходное сос49 тояние, и снова начинается процесснакопле534778 ния информации о фактическом времени работы снова.

Телеуправление (ТУ) скважиной, включение, отключение также производятся в два этапа, т. е. производится выбор и управление подачей полярных сигналов, При телеуправлении полярные сигналы подаются по второму проводу относительно "земли". При этом срабатывает приемник полярных сигналов 6 и через блок управления 5 осуществляется управление (включение, отключение) скважиной. При откгиочении скважины (например, подачей сигнала отрицательной полярности) блок управления 5 прекращает поступление сигналов от датчика времени 33 на вход блока памяти 32.

При аварийных состояниях (отклонение от кормы давлений, различные поломки оборудования и т. д.) на скважине сигналами от датчиков аварии 35 включается блок телесигнализации 36, и на пункт управления передается сигнал аварии. При аварийной ситуации, связанной с отсутствием электроэнергии, сигналом блока управления 5 включается блок резервного питания 37, который подает питание на блок памяти 32 и тем самым предотвращает потерю накопленной информации о фактическом времени работы скважины.

Телефонная связь осуществляется блоком телефонной связи 38. При включении этого блока через блок телесигнализации 36 производится вызов диспетчера и осуществляе-:ся телефонный разговор.

Использование новых элементов и свя".ей в предлагаемом устройстве позволяет более эффективно использовать канал связи и повысить надежность передачи телеизмерений.

Формула изобретения

Устройство для приема и передачи телесигналов, содержащее приемник частотных сигпалов и приемник полярных сигналов, входы которых соединены с линией связи, выход приемника частотных сигналов через переключающий элемент подключен к первому входу блока запуска, первый выход приемника полярных сигналов соединен с первым входом блока управления, первый выход которого через блок телесигнализации подключен к линии связи, выходы эталонного генератора и датчика давления соединены соответственно с первыми входами .-эрвого и второго элементов И, второй вход каждого из которых подключен к выходам первого и второго триггеров соответственно, выход второго элемента И

Ю

ld

ЯС

ЭЬ

60 соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом распределителя, выход пятого элемента И подключен ко второму входу распределителя, к первым входам второго блока памяти, третьего, четвертого и пятого триггеров и третьему входу первого блока памяти, первый выход распределителя соединен со входом блока формирования адреса, выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу четвертого триггера, выход которого соединен "о вторым входом четвертого элемента И, второй выход распределителя подключен к первым входам третьего и шестого элементов И, выход шестого элемента И соединен со вторым входом второго блока памяти, третий и четвертый выходы распределителя непосредственно и через блок повторной передачи подключены ко входам пятого элемента И, датчик времени через седьмой элемент И соединен с третьим входом второго блока памяти, выход которого, выход первого блока памяти и выход блока формирования адреса подключены ко входам второго элемента

ИЛИ, выход которого через блок кодирования соединен с первым входом блока модуляции, второй вход блока модуляции подключен к выходу генератора несущей частоты, выход — через усилитель соединен с линией связи, и блок резервного питания, отличающееся тем,что,с целью повышения надежности работы устройства, в него введен преобразователь частоты, вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход подключен к первым входам первого и второго триггеров и первого элемента ИЛИ и ко второму входу третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход переключающего элемента соединен со вторым входом блока управления, второй выход которого подключен непосредственно ко второму входу седьмого элемента И и через блок резервного питания к четвертому входу второго блока памяти; выход приемника полярных сигналов соединен со вторым входом блока запуска, первый выход которого подключен ко вторым входам первого и вт оро го триггеро в, второй - ко второму входу пятого триггера, выход которого подключен ко вторым входам первого элемента ИЛИ и шестого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

Авторское свидетельство ГССР № 367446, кл. G 08с 19/28, от 25.02, 71 r.

2. Система телемеханики типа ПАТ"Нефтяник" ТМ-600М см., Тематический

534778 10 научно технический обзор, Телемеханические комплексы и приборы АСУ ТП нефтяной промышленности M ВНИИОЭНР 1974 r. (прототип) .

Составитель Н. Б. Лысенко

Редактор Л. Утехина Техред Н. АндрейчукКорректор H. Ковалева

Заказ 5527/244 Тираж 830 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4