Адаптивный коммутатор системы телеизмерений
О П И С-А-Н И-Е
ИЗОБРЕТЕИИ Я (1ц 59Î799 ьо1оз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 04.05.76 (21) 2358614/24 с присоединением заявки № (23) Пр»оритет (43) Опубликовано 30,01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования оп»са»»я 07.02.78 (51) М. Кл. G 08С 15/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 621.308(088.s) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. М. Морозов и В. И. Климов (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ
Изобретение относится к технике телеизмерений и может быть применено в цифровых телеметрических системах с адресным разделением каналов.
Известны адаптивные коммутаторы, содержащHp. анализаторы активности, блоки выбора каналов, детекторы, блоки памяти, ключевые элементы (1).
Адаптивные коммутаторы осуществляют неравномерную дискретизацию непрерывных сигналов в зависимости от активности измеряемых процессов, Однако длительность времени опроса всех информационных каналов у них достаточна велика, поскольку длительность обслуживания одного требования зависит от длительности информационной и адресной части передаваемого сообщения.
Наиболее близким, по технической сущности, данному, является адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий анализаторы активности, Первые входы анализаторов активности и ключей подключены к информационным каналам. Выходы анализаторов активности подключены к первой группе входов блока памяти моменгов появления требований, к второй группе входов которого подключен первый выход блока принудительного опроса информационных каналов. K третьей группе входов, к вторым входам анализаторов активности, к входам элемента ИЛИ и вторым входам клю1сй подключены соответствующие выходы диод»ой матрицы. Выходы детектора максимального сигнала через блок выбора информационных каналов соединены с входами блока статической памяти адресов информационных ка:1алов, выход которого через блок динамической памяти адресов информационных каналов подключен к входам диодной матрицы. Выход элемепта ИЛИ соединен с входом Олока принудительного опроса информацио»ных каналов, выходы ключей объеди»PHI>I И ПОД!<ЛIОЧЕ1! 1>1 К. ВЫХОДаМ аДа»тИВНОГО коммутатора (2j
Известный адаптивный коммутатор облада15 ст недостатком, который заключается в следующем: дл»тель»ость обслуживания одного трсбова »я « »см выбрана постоянной и рав»ой длитсль»ост» слова, состоящего из информацион»ой» адресной частей. Поэтому при высоко "1 акт»в»ости всех контролируемых парамет„ов»лп только»х некоторой части возникает Очередь на обслуживание требований.
lIp» известпой дисциплине обслухкивания требован»й это может привести к потере отдельных существенны.; отсчетов или даже группы существенных отсчетов, «TQM числе и о параметра с высоким уровнем активности и приоритетности.
Анализ показывает, что потеря существенЗЭ ных отсчетов в отдельных активных каналах
590799 может происходить группами. Поскольку высокая ai Целью изобретения является повышение эффективности обслуживания контролируемых процессов с учетом программной приоритетности, текущей активности их поведения и времени появления требований на обслуживание, уменьшения потерь существенных отсчетов активных параметров в переходных режимах и аварийных ситуациях, т. е. повышение эффективности и надежности адаптивного коммутатор а. ! Поставленная цель достигается тем, что в известный адаптивный коммутатор системы телеизмерений введены сумматоры напряжений, блок программных приоритетов и блок контроля активности, первая группа входов которого соединена с вторым выходом блока принудительного опроса информационных каналов. Выходы анализаторов активности подключены к второй группе входов блока контроля активности. Выходы диодной матрицы соединены с третьей группой входов блока контроля активности. Выходы блока контроля активности и блока памяти моментов появления требований подключены соответственно к первым и вторым входам сумматоров напряжений, выходы которых подключены к входам детектора максимального сигнала. Выходы блока программных приоритетов соединены с четвертой группой входов блока памяти моментов появления требований. Влок контроля активности содержит ключи и накопители. По числу информационных каналов выход каждого накопителя подключен к первому входу соответствующего ключа. Первые входы накопителей соединены с первой группой входов блока контроля активности. Вторые входы накопителей и ключей подключены к второй группе входов блока контроля активности. Третьи входы ключей соединены с третьей группой входов блока контроля активности. Выходы ключей подключены к выходам блока контроля активности. На фиг. 1 представлена функциональная схема адаптивного коммутатора; на фиг. 2— временные диаграммы работы. Схема содержит анализатор активности 1, блок памяти моментов появления требований 2, генератор пилообразного напряжения 3, детектор максимального сигнала 4, блок выбора информационных каналов 5, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, элемент И вЂ” HE 8, блок статической памяти адресов информационных каналов 9, блок динамической памяти адресов информационных каналов 10, диодная матрица 11, ключ 12, элемент ИЛИ 13, блок принудительного опроса информационных каналов 14, счетчик числа требований на обслуживание 15, триггер управления 16, элемент И вЂ” НЕ 17, счетчик калиброванных отрезков времени 18, 10 25 зо G0 65 элемент задержки 19, блок програм 1Hblx приоритетов 20, блок контроля активности 21, накопитель 22, ключ 23, сумматор напряжений 24. Адаптивный коммутатор работает следующим образом: напряжения с датчиков по информационным каналам 25 поступают на соответствующие входы адаптивного коммутатора. Эти напряжения непрерывно анализируются анализаторами 1 активности. Анализаторы активности выполняют неравномерную дискретизацию непрерывных сообщений IIQ выбранному алгоритму путем формирования импульса (требования) на опрос данного информационного канала. Этим импульсом запускается генератор 3 пилообразного напряжения блока 2 памяти моментов появления требований. Каждый генератор 3 вырабатывает линейно-нарастающее (линейно-падающее) напряжение. Наклон пилообразного напряжения 3 определяет программный приоритет каждого канала (чем выше приоритет канала, тем больше наклон пилообразного напряжения). Величина наклона пилообразного напряжения генераторов 3 задается сигналами блока 20 программных приоритетов программно или по внешним командам. Импульсы с выходов анализаторов 1 активности одновременно поступают на накопители 22 и ключи 23 блока 21 контроля активности. 1-1а накопителях формируются напряжения, пропорциональные текущей активности контролируемых каналов, за фиксированный интервал времени. Чем большее число требований поступило на опрос данного канала, тем большее напряжение формируется на накопителе. Время контроля активности каналов задается счетчиком 18 калиброванных отрезков времени блока 14 принудительного опроса информационных каналов. Одновременно с появлением требования на опрос канала открывается ключ 23 данного канала блока 21 контроля активности. Напряжение с накопителя 22 поступает на сумматор 24 напря;кений, на второй вход которого поступает напряжение с выхода генератора 3 блока 2 памяти моментов появления требований. Следовательно, на входах детектора 4 максимального сигнала в каждом канале действует суммарное напряжение генератора 3 блока 2 памяти моментов появления требований и накопителя 22 блока 21 контроля активности. Причем величина этого напряжения пропорциональна величине трех приоритетных признаков: времени появления требования на обслуживание (определяется моментом запуска генератора пилообразного напряжения), программному приоритету (определяется величиной наклона пилообразного напряжения) и текущей активности поведения контролируемых процессов (определяется величиной напряжения на накопителе, пропорционального числу 590799 требований за фиксированный интервал времени). Детектор 4 максимального сигнала представляет собой элемент сравнения на N входов и состоит из N транзисторов, имеющих общее эмиттерное сопротивление. В момент сравнения, который соответствует началу слова в телеметрическом кадре, с общего синхронизатора передающей аппаратуры системы телеизмерений поступает импульс. В этот момент на выходах детектора 4 появляется сигнал на той выходной шине, на входе которой действовало наибольшее суммарное напряжение. Следовательно, детектор 4 максимального сигнала выполняет роль диспетчера, организующего дисциплину обслуживания: «первым накопил — первым обслужен». Если в момент сравнения на входах детектора 4 действует два и более одинаковых суммарных напряжений, то блок 5 выбора информационных каналов обслуживает канал с меньшим порядковым номером. В соответствии с выбранным на обслуживание каналом блок 9 статической, памяти адресов информационных каналов, блок 10 динамической памяти адресов информационных каналов и диодная матрица 11 открывают ключ 12. Напряжение с соответствующего датчика через ключ 12 поступает на аналого-цифровой преобразователь. Одновременно с этим осуществляется сброс анализатора 1 активности, генератора 3 пилообразного напряжения блока 2 памяти моментов появления требований в исходное состояние и закрывается ключ,23 блока 21 контроля активности. На этом заканчивается цикл обслуживания одного требования. В системе телеизмерений возможно использование одновременно адаптивного и циклического коммутаторов. Элемент ИЛИ 13 предназначен для того, чтобы в случае занятости адаптивного коммутатора поступал сигнал запрета на передачу информации циклическим коммутатором. При низкой активности параметров требования на опрос каналов формирует блок 14 принудительного опроса информационных каналов. Формирование напряжения на входах детектора 4 при новой дисциплине обслуживания происходит следующим образом: а) напряжения на выходах генераторов 3 пилообразного напряжения различных по программным приоритетам каналов. Моменты времени t; соответствуют времени появления требований в соответствующих j каналах; б) напряжения на накопителях соответствующих каналов в зависимости от их текущей активности; в) суммарное напряжение на входах детектора 4 максимального сигнала; г) структура группового телеметрического сигнала на выходе предлагаемого устройства. Из анализа временных диаграмм видно, что данный адаптивный коммутатор обеспечивает 65 обслуживание в первую очередь наиболее важных и активных каналов, а также уменьшает потери существенных отсчетов активных параметров в переходных режимах и аварийных ситуациях. Формула изобретения 1, Адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий анализаторы активности, первые входы каждого из которых и ключей подключены к информационным каналам, выходы анализаторов активности подключены к первой группе входов блока памяти моментов появления требований, к второй группе входов которого подключен первый выход блока принудительного опроса информационных каналов, к третьей группе входов, к вторым входам анализаторов активности, к входам элемента ИЛИ и вторым входам ключей подключены соответствующие выходы диодной матрицы, выходы детектора максимального сигнала через блок выбора информационных каналов соединены с входами блока статической памяти адресов информационных каналов, выход которого через блок динамической памяти адресов информационных каналов подключен к входам диодной матрицы, выход элемента ИЛИ соединен с входом блока принудительного опроса информационных каналов, выходы ключей объединены и подключены к выходам адаптивного коммутатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности адаптивного коммутатора системы телеизмерений, в него введены сумматоры напряжений, блок программных приоритетов н блок контроля активности, первая группа входов которого соединена с вторым выходом блока принудительного опроса информационных каналов, выходы анализаторов активности подключены к второй группе входов блока контроля активности, выходы диодной матрицы соединены с третьей группой входов блока контроля активности, которого и входы блока памяти моментов появления требований подключены соответственно к первым и вторым входам сумматоров напряжений, выходы которых подключены к входам детектора максимального сигнала, выходы блока программных приоритетов соединены с четвертой группой входов блоков памяти моментов появления требований. 2. Коммутатор по п. 1, отличающийся тем, что блок контроля активности содержит ключи и накопители, по числу информационных каналов, выход каждого накопителя подключен к первому входу соответствующего ключа, первые входы накопителей подключены с первой группой входов блока контроля активности, вторые входы накопителей и ключей подключены к второй группе входов блока контроля активности, третьи входы ключей соединены с третьей группой входов блока контроля активности, выходы ключей подключены к выходам блока контроля активности. 590799 I I с 1 I Г г у с Типография, пр. Сапунова, 2 Риа. 2 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Барсуков Ф. И. и др. Элементы и устрой8 ства радиотелеметрических систем, М., «Энергия, 1973, с. 243 — 247. 2. Авторское свидетельство СССР № 407376, кл. G 08С 19/28, 21.11.73. Составитель Н. Лысенко Редактор P. Киселева Техред Л. Гладкова Корректоры: E. Хмелева и И. Позняковская Заказ 3267/13 Изд. № 172 Тираж 778 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 5К-35, Раушская наб„д. 4/5
