Устройство для передачи телеизмерений со сжатием данных

 

Союз Советских

Социалистических

Ресмубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 875428 (6 ) Дополммтельиое к авт. свил-ву (22)Заявлено 14.1 279 (g!) 2854000/18-24 (53)M. Кл.

6 08 С 19/28 с присоединением заявки .!тт

Вщдарстаанны!! кемнтет

СССР дв делам нзебретенн!!

N етнрытн!! (23) Приоритет

Опубликовамо 231081. бюллетень Рй 39 (53) УДК 62! . . 398 (088.8) Дата опубликования описания 25.! 08 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ

СО СЖАТИЕМ ДАННЫХ

Изобретение относится к телеметрии, конкретно к телеметрическим устройствам, предназначенным для сокращения избыточйости передаваемых данных, и может быть практически использовано в радиотелеметрии для сжатия данных. .Известнь. устройства для сокращения избыточности передаваемых данных, в которых используются нулевые экстраполяторы, веерные интерполятоЮ ры, устройства выбора экстремальных значений, принцип действия которых основан на исключении несущественных отсчетов (1 ).

Известно устройство, содержащее . 1S измерительные преобразователи, датчики калиброванных напряжений, коммутаторы, кодирующие блоки, преобра.зователи погрешности аппроксимации, принцип действия которых основан на адаптивной дискретизации (2).

Однако устройства не реализуют алгоритмов устранения избыточности неэффективности для всех видов измеряемых процессов, в аварийной ситуации

J на контролируемом объекте теряется много данных из-за жесткой програм-. мы адаптацйи, кроме того, большое количество адресных данных снижает коэффициент сжатия этих устройств. .Известно устройство, содержащее преобразователи погрешности аппроксимации, подключенные к анализатору по- грешностей, ключи соединенные с аналого-цифровым преобразователем, дополнительные ключи, подключенные к передающему блоку, генератор импульсов, последовательно соединенные блок сравнения и триггер, выход которого соеди нен со входами дополнительных ключей (3).

Однако в аварийной ситуации на контролируемом объекте часть данных теряется из-за черезмерного увеличе- . ния адресных данных, передача телеметрических данных происходит в нереальном,масштабе времени.

8754

Цель изобретения — повышение информативности устройства на основе упорядоченного выбора значений измеряемых процессов в пределе кадра и представлении их в виде обобщенного

5 кадрового параметра из которого исключена избыточность при условии передачи информации в реальном масштабе времени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи телеизмерений со сжатием данных, содержащее преобразователь погрешности аппроксимации, выход которого соединен со вхо- дом аналого-цифрового преобразователя, 15 генератор импульсов,.передатчик, выход которого соединен с выходом устройства, введены коммутатор групп каналов, блок распределения измеряемых параметров по амплитуде, блок кодиро20 вания адресов, согласующий блок и блок задания режима работы, информационные входы коммутатора группы каналов соединены со входами устройства информационные выходы — со входа.—

25 ми блока распределения измеряемых параметров по амплитуде, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя погрешности аппроксимации, второй выход — через блок кодирования адресов с первым вВодом

30 согласующего блока, выход аналогоцифрового преобразователя соецинен со вторым входом согласующего блока, выход которого соединен со входом передатчика, второй выход передатчика З5 через блок задания режима работы соединен со вторым входом преобразователя погрешности аппроксимации и входом генератора импульсов, выход которого соединен с управляющим входом комму- 40 татора групп каналов 3.

За счет этого устранение избыточности происходит из обобщенного параметра в пределе кадра и данные в радиолинию поступают в реальном масштабе времени. .На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— измеряемые процессы, значения которых

50 одновременно выбираются в момент времени, на фиг. 3 — эти же значения, размещенные по мере нарастания их амплитуд.

Устройство содержит (фиг. 1), коммутатор 1 групп каналов, блок 2 распределения измеряемых параметров по амплитуде, блок 3 кодирования адресов, преобразователь 4 погрешности

28

4 аппроксимации, аналого-цифровой преобразователь 5, согласующий блок 6, блок 7 задания режима работы, генератор 8 импульсов, передатчик 9.

Коммутатор 1 групп каналов предназначен для группирования каналов по группам и их циклического опроса.

Блок 2 распределения измеряемых параметров по амплитуде формирует обоб-. щенный кадровый параметр на основе выбора значений измеряемых параметров в соответствии с возрастанием их амплитуд. Блок 3 кодирования адреса формирует обобщенный адрес кадра, преобразователь 4 погрешности аппроксимации вырабатывает напряжение, пропорциональное погрешности аппроксимации обобщенного кадрового параметра. В аналогоцифровом преобразователе 5 отчеты обобщенного кадрового параметра преобразуются в цифровой код.

Согласующий блок 6 предназначен для согласования блоков формирования телеизмерений с передатчиком 9. Перестройка режима работы происходит посредством блока 7 задания режима работы через генератор 8 импульсов.

В основу работы предлагаемого устройства положен принцип устранения избыточности из обобщенного кадрового параметра. Причем минимальное представление обобщенного кадрового параметра дестигается за счет упорядоченного размещения значений измеряемых процессов по мере увеличения их амплитуд (фиг. 2 и 3) °

По оси абсцисс под каждым значением обозначены номера каналов. С целью уменьшения коли1ества данных в обобденном кадровом параметре последний аппроксимируется диагональной прямой в пределах шкалы измерений и на передатчик передаются только значения погрешности аппроксимации, что существенно сужает динамический диапазон шкалы. При увеличении информационной нагрузки передатчика обобщенный параметр обрабатывается алгоритмом первого порядка, который является частным случаем операции вычисления погрешности аппроксимации.

Уменьшение данных об адресах каналов происходит за счет передачи обобщенного адреса. В кадре нумерации адресов оно происходит случайно (фиг. 3), и число перестановок N счетно

N = n! где n — количество каналов в группе.

Тогда при обычной раздельной адресации для кодирования одного адреса 10

01234567 соответствует адрес 000 000 000. 000 000

01234576

76543210

ООО 000 000 ООО 001

111 111 111 111 111

Такое кодирование адреса уменьшает количество разрядов служебной информации в кадре на девять и позволяет улучшить помехозащищенность кода 20 да счет использования синхронизации, поскольку код адреса строго постоянен по длине. ких систем (увеличить коэффициент сжатия) при ситуациях, характеризующихся повьппенными потоками информации о контролируемых объектах, сохранив при этом передачу данных в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

Устройство работает следующим обра-2s зом (фиг. 1). л

На вход устройства поступают теле метрируемые параметры. Коммутатор 1 групп каналов группирует по восемь ка30 налов в группе, блок 7 на основе информационной загрузки передатчика 9 меняет частоту генератора 8 импульсов, который в свою очередь меняет частоту опроса каналов коммутатором 1. С информационных выходов коммутатора значения измеряемых параметров поступают в блок 2 распределения измеряемых параметров юэ амплитуде. Устранение избыточности информационных и адресных данных происходит в преобразователе 4 погрешности аппроксимации и блоке 3 кодирования адресов. С выходов этих блоков сжатые данные посту.пают в согласующий блок 6, причем данные из преобразователя погрешности 4 аппроксимации преобразуются в двоичный код в аналого-цифровом преобразователе 5. При увеличении информацион- ной загрузки передатчика 9 блоком 7 задания режима работы .измеряют проце- Ю дуру устранения избыточности по второму выходу связанному с преобразователем 4 погрешности аппроксимации.

С выхода согласующего блока 6 счетные данные подаются в передатчик 9 55 для передачи в радиолинию.

В в

Устроиство для передачи телеизмерений со сжатием данных, содержащее преобразователь погрешности аппроксимации, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, генератор импульсов, передат-чик, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены коммутатор групп каналов, блок распределения измеряемых параметров по амплитуде, блок кодирования адресов, согласующий блок и блок задания режима работы, информационные входы коммутатора группы каналов соединены со входами устройства, информационные выходы — со входами блока распределения измеряемых параметров по, амплитуде, первый выход которого соединен с первым, входом преобразователя погрешности аппроксимации, второй выход — через блок кодирования адресов с первым входом согласующего блока, выход аналого-цифрового преобра- зователя соединен бо вторым входом согласующего блока, выход которого соединен со входом передатчика, вто-. рой выход передатчика через блок задания режима работы соединен со вторым входом преобразователя погрешности аппроксимации со входом гене ратора импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутации црупп каналов.

Предлагаемое устройство позволяет йовЪ1сить информативность телеметричес5 8754?8 6

Поэтому в качестве адреса переда- потребуется трехразрядное двоичное ется номер перестановки. Анализ по- чисдо, а число "азрядов на восемь каказывает, что максимальный выигрьпп налив составит 24. В предлагаемом в количестве разрядов, использу- устройстве в качестве адреса передаемых на адресацию, можно полу- ется номер перестановки, поскольку чить при количестве каналов в груп- М = n à n = 8, то и =, 27520, Для пе n = 8. кодирования такого числа перестановок необходимо пятнадцатиразрядное двоичное. число. Так, например, пере=тановке

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 646397, кл.. G 08 С 19/28, 1976.

875428

2. Авторское

В 656094, кл. G

3. Авторское

Ф 651397, кл. С

5 (прототип) °

8 свидетельство СССР

08 С 15/06, 1977. свидетельство СССР

08 С 19/28, 1977