Устройство для контроля состояния судовых технических средств
Союз Советских
Социалистических
Респубпик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ н1.17838О 1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 220179 (21) 2715025/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Г
Опубликовано 3011,80, Бюллетень Мо 44
Дата опубликования описания 301180 (51)М. Кл, G 06 F 15/46
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий.(53) УДК621. 317.799: 629.128 (088.8) (72) Авторы изобретения
В.С. Булатов, В.A. Буренкова и D.Ï. Сиволодский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ
СУДОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для контроля и обработки информации о состоянии технических средств.
Известно устройство для контроля параметров объектов, содержащее датчики первичной информации, ключи, коммутатор, блок задания уставок, блоки сравнения, блок оперативной камеры, элементы управления индикацией (1 .
Это устройство имеет недостаточные наде> Из известных устройств наиболее 15 -.близкой по технической сущности к изобретению является система автоматического централизованного контроля и управления техническими средствами судна, содержащая аналоговые и кон- 20 тактные датчики технических параметров судна с преобразователями, соединенные соответственно с устройства ми цифрового измерения и контроля, блоками индивидуальной сигнализации 25 на мнемосхеме и устройством обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации, включающим в себя блок логической обработки измеряемых параметоов и блок обобщенной сигнализации с 3Q блоками ручного и автоматического управления вспомогательными механизма-" ми, устройство управления главным двигателем, вход которого соединен с датчиками технических параметров судна, и устройство представления информации, блок-переключатель питания с основного на резервное, выходы которого соединены соответственно с мнемосхемой, c устройством обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации и блоком логической обработки измеряемых параметров, который выполнен в виде типовых каналов обработки сигналов, содержащих дифференцирующие ячейки и реле с самоблокировкой 2 . Недостатками системы являются невысокая надежность, заключающаяся в том, что для контроля одного и того же параметра используется два типа датчиков — аналоговый и контактный (сигнализатор), первый иэ которых подключен к устройству цифрового измерения, второй к блоку индивидуальной сигнализации; каналы по обработке информации не резервируют друг цруга; высокая стоимость системы за счет двойного. комплекта датчиков и 783801 1G 40 гулятор сигналов, коммутатор усили тель, индикатор и генератор сигналов, выход которого является первым выходом блока, выход генератора сигналов настройки через регулятор сигналов подключен к входу : коммутатора; первый выход которого соединен с первым входом усилителя, второй выход коммутатора является вторым выходом блока, вход кото-. рого соединен с вторым входом усилителя, выход которого подключен к входу индикатора. Блок обработки служебных сигналов содержит преобразователь аналог-код, индикатор уровня и шифратор, первый выход которого соединен с Ъходом индикатора, выходы, начиная с второго, являются выходами блока, входы шифратора соединены соответственно с выходами преобразователя аналог-код, вход которбго является входом блока. Надежность устройства повышается благодаря исключению самых ненадеж45 65 дополнительных кабельных трасс, значительных затрат времени и большого количества контрольно-измерительной аппаратуры для настройки контактных датчиков и установки требуемого уровня уставки; отсутствие достоверной информации о точностных характерис- тиках устройства индивидуальной сигнализации, так как отсутствуют какиелибо методы проверки уровня срабатывания сигнализаторов; малая универ,сальность в связи с тем, что каналы измерения одношкальные. Цель изобретения — повышение коэффициента использования оборудования, надежности и точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики параметров,. выходы которых через блоки согласования подключены к первым входам соответствующйх блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходом блока цифрового измерения, первый выход каждого блока сравнения соединен с входом блока отображения, вторые выходы блоков сравнения являются выходами устройства, третьи выходы подключены к входу блока цифрового измерения, введены блок фирмирования управляющих сигналов и блок обработки служебных сигналов, выходы которого соединены соответственно с входами блока цифрового измерения, входы блоков формирования управляющих сигналов и обработки служебных сигналов подключены соответственно к четвертому и пятому выходам каждого блока сравнения, первый выход блока формирования управляющих сигналов соединен с третьими входами блоков сравнения, второй выход подключен к входу блока цифрового измерения. Кроме того, в устройстве блок формирования управляющих сигналов содержит генератор сигналов настройки, реных в эксплуатации элементов — контактных датчиков, взаимному резервированию обработки информации в трактах сигнализации и измерения, а также сокращению количества линий связи для задания алгоритма работы цифрового измерения путем введения блока обработки служебных сигналов. Точность устройства повышается за счет надежной проверки и простой подстройки порога срабатывания сравнивающих узлов в блоках сравнения в период эксплуатации без демонтажа устройства и применения дополнительной контрольно-измерительной аппаратуры благодаря введению блока формирования сигналов. Повышение коэффициентов использования оборудования (универсальность) устройства достигается введением блока обработки служебных сигналов, который позволяет перевести каждый иэ каналов цифрового измерения из одношкального в многошкальный. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 показана схема блока формирования управляющих сигналов; на фиг. 3 — схема блока обработки служебных сигналов; на фиг. 4 схема блока сравнения. Устройство содержит датчики 1 параметров, блоки 2 согласования, группы 3 блоков сравнения 4, блоки 5 отображения, блок б цифрового измерения, блок 7 обработки служебных сигналов, блок 8 формирования управляющих сигналов, генератор 9 сигналов, генератор 10 сигналов настройки, регулятор 11 сигналов настройки, коммутатор 12, усилитель 13, индикатор 14, преобразователь 15 аналог-код, шифратор 16, индикатор 17 уровня, регулятор 18 уставки, схему 19 сравнения, регулятор 20 сигналов, измерительный элемент 21, элемент 22 задержки, узел 23 управления. Устройство осуществляет сбор информации в виде аналоговых унифицированных сигналов, поступающих с датчиков 1, устанавливаемых на судовых технических средствах; контроль за нахождением параметров (сигналов от., датчиков) в заданных пределах; сигнализацию на блоке отображения (мнемосхеме) выхода за заданные пределы параметров; формирование сигналов во внешние устройства обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации и устройства управления техническими средствами; цифровое измерение на реальных физических шкалах значений параметров с индикацией соответствующих единиц измерения и размерностей. Устройство работает следующим образом. Информация о состоянии технических средств в виде электрических сигналов с датчиков 1 через блоки 2 согласования транслируются в блоки 4, 783801 10 батывает схема 19 сравнения, с выхо- Щ да которой поступит сигнал на измерительный элемент 21 и элемент 22. Сигнал на выходе последнего появится только в том случае, если его длительность больше установленного для данного параметра времени задержки. По данному сигналу в узле 23 уп-, равления формируются команды на блок 5 отображения для высвечивания номе- ра отклонившегося параметра, на устройство обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации для оповещения обслуживающего персонала, находящегося за йределами поста управления, на устройство управления техническими средствами, если по данному параметру предусмотрено автоматическое включение - выключение механизмов. 4g 11 настройки на вход блока б цифрового измерения. По сигналу вызова иэ блока б включается элемент 21 в настдискретным командным сигналам, посту50 55 в блок 6 цифрового измерения формиру- бО ется сигнал вызова, поступающий в измерительного элемента 21, номер которого соответствует номеру измеряемого параметра. При этом измеритель- 65 где поступают на входы схем 19 сравнения и первый вход измерительных элементов 21. На второй вход схем 19 сравнения поступают сигналы уставок с выхода регуляторов 18 уставки. Величина сигнала уставки регулируемая и устанавливается заранее в зависимости от значений предупредительного либо аварийного предела для каждого параметра, определяемого режимом работы технических средств. В нормальных условиях сигналы от датчиков не выходят за установленные пределы, и на выходе блоков 4 отсутствуют сигналы. Если режим работы технических средств изменится так, что на какомлибо выходе блока 2 сигнал выйдет за установленный для него уровень уставки, в соответствующем блоке 4 сра,Измерение параметров судовых техНических средств осуществляется блоком б цифрового измерения. Алгоритм его работы зависит от типа реальной физической шкалы измеряемого параметра. Изменение алгоритма работы блока б выполняется по определенным пающим с выходов введенного блока 7 обработки служебных сигналов, а комбинация командных сигналов зависит от уровня аналогового индивидуального служебного сигнала, поступающего на вход последнего. Уровни индивидуальных служебных сигналов для каждого параметра задаются на выходах регуляторов. 20 служебных сигналов в каждом иэ блоков 4, на входы, которых подается один общий служебный сигнал из блока 8, При вызове параметра на измерение блок 4 сравнения на управляющий вход ный элемент 21 коммутирует сигнал с блока 2 к входу блока б цифрового измерения и индивидуальный служебный сигнал с выхода регулятора служебного сигнала 20 к входу блока 7 обработки служебных сигналов, где из данного сигнала в преобразователе аналог-код 15 получается эквивалентный код индивидуального служебного сигнала, поступающий в шифратор, который вырабатывает определенную комбинацию командных сигналов, транслируемых с выхода блока 7 обработки служебных сигналов на входы блока б цифрового измерения. В блоке б в соответствии с данными командами коммутируются определенные внутренние связи, обеспечивающие алгоритм обработки и измерения сигнала, подключенного к его входу, на требуемой физической шкале. Изменяя регулятором 20 в данном блоке 4 сравнения уровень индивидуального служебного сигнала, можно получать различные. комбинации командных сигналов на выходе блока 7 обработки служебных сигналов и в соответствии с этим измерять параметр на новых физических шкалах. Контроль за установкой требуемой шкалы производится по срабатыванию индикатора 17 уровня в блоке 7 обработки служебных сигналов и по загоранию требуемых размерностей и запятых на цифровых индикаторах в блоке б цифрового измерения. Во время установки устройства на объекте или при изменении режимов работы технических средств производится настройка требуемых уровней предупредительной или аварийной сигнализации в блоках сравнения 4. Для этого коммутатор 12 передает сигнал разрешения на вход усилителя 13 и сигнал настройки от генератора 10 сигналов настройки и регулятора раиваемом блоке 4 и соединяет вход схемы 19 сравнения с входом блока 6 и выходом блока 8, а выход схемы 19 сравнения - с входом того же блока. При такой коммутации на входы схемы сравнения и вход блока 6 поступают сигнал настройки и сигнал от датчика. Изменяя регулятором 11 настройки величину сигнала настройки и тем самым величину суммарного сигнала, добиваются по показаниям цифровых индикаторов блока б измеренного значения, равного требуемому предельному уровню сигнализации для данного параметра. Затем в настраиваемом блоке 4 регулятором 18 уставки изменяют уровень сигнала, поступающего на вход схемы 19 сравнения до ее .срабатывания. 783801 Сигнал срабатывания через элемент 21 поступает на вход усилителя 13, который включает индикатор 14 срабатывания в блоке 8. В момент включения индикатора 14 данный блок 4 настроен на требуемый уровень сигнализации. Сигнал срабатывания схемы 19, пройдя через элемент 22 задержки и узел 23 управления, включает соответствующий индикатор блока 5. Интервал времени между включением индикаторов 14 и 5 определяет время задержки в элементе 22. В аналогичной последовательности выполняется настройка и других блоков 4 сравнения. В- процессе эксплуатации в устройстве бсуществляется простая проверка точности срабатывания сигнализации любого из блоков 4 сравнения. По сигналу вызова с блока б цифрового изме"рения включается элемент 21 в проверяемом блоке 4 и коммутатор 12 в блоке 8, в котором регулятором 11 изменяют величину сигнала настройки до включения индикатора 14. В момент включения индикатора 14 снимают показания с цифровых индикаторов блока б. Procòü между ранее установленным ойределенйым=уровнем" сиги алйэ ации данного блока и уровнем, измеренным в момент -проверки определяет погреш ность сигнализации. Если она=йревйша ет йредельйо допустймую," то осущест" вляется подстройка выше описаннйм способом. При изменении уровня служебного сигнала на выходе блока обработки служебных сигналов можно получить ="неско>тько сотен различных кодовых комбйнацйй, KoTopblM соответствует ,такое же количество алгоритмов обработки информации по каждому каиалу йзмерейия, Что позволяет йереЪебтй" устройство йз одношкального в многошкальное, т.е. устройство становится универсальным. При использовании изобретения упрощается настройка устройства во время ввода в действйе," ускоряется смена установки по любому контроли="р7ейбму""параметру, " сокращаются затраты времейи и оборудбвайия йрй йровер"т<е метрологических характеристик, таМ как -койтроль каналов Сйгйалиэаций осуществляется блоком цифрового -йэмерения, снижается требование к точности каналов непрерывной сигнали" зации, — уменьшается стоимость устрой""ства за счет исключения затрат на приобретение контактных датчиков и их настройку, повышается надежность устройства исключением контактнйх " датчиков и сокращением линий связи. 2. Авторское свидетельство СССР, Р 561689, кл. В 63 Н 21/22, G 06 F 15/46, 1975 (прототип). Формула изобретения 1. Устройство для контроля состояния судовых технических средств, содержащее датчики параметров, выходы которых через блоки согласования подключены к первым входам соответствующих блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходом блока цифрового измерения, первый выход каждого блока сравнения соединен с входом блока отображения, вторые выходы блоков сравнения являются выходами устройства, третьи выходы подключены к входу блока цифрового измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, точности и,надежности, в него введены блок формирования управляющих сигналов и блок обработки служебных сигналов, выходы которого соединены соответст20 венно с входами блока цифрового измерения, входы блоков формирования управляющих сигналов и обработки служебных сигналов подключены соЬтветственно к четвертому и пятому выходам 25 каждого блока сравнения, первый выход Ълока формирования управляющих сигналов соединен с третьими входами блоков сравнения, второй выход — подключен к входу блока цифрового измеЗ0 рения. 2. Устройство rio п. 1, о т л и ч а "ю щ е е с я тем,что блок формирования управляющих сигналов, содержит генератор сигналов настройки, регулятор сигналов, коммутатор, .Усили тель, индикатор и генератор сигналов, выход которого является первым выходом блока, выход генератора сигналов настройки через регулятор сигналов подключен к входу коммутатора, первый выход которого соединен с первым входом усилителя, второй выход коммутатора является втс>рым выходом блока, вход которого соединен с вторым входом усилителя, выход которого подклю4$ чен к входу индикатора. 3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е с я тем, что блок обработки служебных сигналов содержит преобразователь ана>тоr-код, индикатор уровня и шифратор, первый выход которого соединен "с входом индикатора, выходы, начиная.с второго, являются выходами блока, входы шифратора соединены "соответственно с выходами преобразователя аналог-код, вход которото является входом блока. Источники информации, принятые вб"внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 450183, кл. G 06 F 15/46, 1973. 783801 Фие. 9 Составитель A. Жеренов Редактор Т.Рыбалова Техред N.Tàáàêîâич Корректор О. Ковинская Заказ 8550/52 Тираж 751 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. УжгорОд, ул. Проектная, 4
