Устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты

 

Изобретение относится к рудничному подъему и позволяет повысить помехоустойчивость информации о положении подъемного сосуда (ПС) в стволе шахты. Устройство содержит канат 1, разбитый на участки 2 с информационной 3 и разделительной 4 зонами, записывающую головку 5, датчики (Д) 6 воспроизведения и считывания кода, выключатели 7 установки коэффициетов, сумматор 8, элементы 9 "РАВНОЗНАЧНОСТЬ", N-входовый элемент И 10, двухвходовый элемент И 11, двухвходовый элемент ИЛИ 12, кнопку 13 записи первой магнитной метки ММ, одновибратор 14, усилитель 15, выключатель 16 записи и блок 17 памяти с адресным регистром. Принцип действия устройства основан на том, что ММ при записи на канат 1 формируют в виде одного периода или части периода периодической двоичной последовательности нулей (отсутствие ММ) и единиц (наличие ММ). Считывают одновременно группу из N элементов записанной последовательности, образующих кодовое слово, содержащее информацию о положении ПС в стволе шахты. Полученный код преобразовывают в другой код, удобный для дальнейшего использования. Запись и воспроизведение осуществляются одними и теми же Д 6. При воспроизведении выключатель 16 записи отключается. При этом момент считывания состояний Д 6 синхронизируют с моментом нахождения напротив них информационных зон 3. Для преобразования полученного кода в нужный код используют блок 17

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (51)5 В 66 В 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328546/24-03 (22) 16.11.87 (46) 23.01.90. Вюл. 1 - 3 (71) Донецкое производственное объединение по горному машиностроению

"Донецкгормаш" и Всесоюзный научноисследовательский институт горной механики им. М.М.Федорова (72) С.В.Григорьев и В.А.Белоцерковский (53) 621.874(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1312042, кл. В .66 Ь 3/02, 1985.

Механизация и автоматизация npol изводства, 1971, Ф 6, с. 26, рис. 3.

„„SU„„1537640 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО Д31Л ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛО.ИЕНИ1 ПОДЪЕМНОГО СОСУДА В СТВОЛЕ

LIAR ГЫ (57) Изобретение относится к рудничному подъему и позволяет повысить по- мехоустойчивость информации о положении подъемного сосуда (ПС) в стволе шахты. Устр-во содержит канат 1, разбитый на участки 2 с информационной

3 и разделительной 4 зонами, записывающую головку 5, датчики (Д) 6 воспроизведения и считывания кода, выключатели 7 установки коэффициентов, сумматор 8, элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ

9, и-входовый элемент И 10, двухвхо1537640 довый элемент И 11, двухвходовый элемент HJIH 12, кнопку 13 записи первой магнитной метки (MN) одновибратор 14, усилитель 15, выключатель 16 записи и блок, 17 памяти с адресным регистром. Принцип действия устр-ва основан на том, что ИИ при записи на канат 1 формируют в виде одного периода или части периода периодической двоичной последовательности нулей (отсутствие ММ) и единиц (наличие ММ), Считывают одновременно группу из п элементов записанной последовательности, образующих кодовое слово, со- 15 держащее информацию о положении ПС

Изобретение относится к области рудничного подъема, в частности к определению положения подъемного сосуд в стволе ыахты.

Цель изобретения состоит в повышении помехоустойчивости информации 5 о положении сосуда в стволе шахты.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 пример периодической последовательности, образованной неприводимым прими- 30 тивным многочленом пятой степени над полем GF.

Устройство для определения положения подъемного сосуда содержит канат

1, разбитый на участки 2 с инфбрмаци- 35 онной 3 и разделитель" и 4 зонами, записывающую головку 5, датчики 6 воспроизведения и считывания кода, вы,ключатели 7 установки коэффициентов, сумматор 8, элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9, 40 и-входовый элемент И 10, двухвходовый элемент И 11, двухвходовый элемент ИЛИ 12, кнопку 13 записи первой метки, одновибратор 14, усилитель 15, выключатель 16 записи и блок 17 памя- 45 ти с адресным регистром. При этом выходы датчиков 6 соединены с входами соответствующего элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9, а один из выходов датчиков .

6 — с соответствующим входом блока 17 50 памяти и через выключатель 7 установки коэффициента с соответствующим входом сумматора 8, выходы элементов

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9 соединены с входами и-входового элемента И 10, выход ко- 55 торого подключен к стробирующему вхо-! ду блока 17 памяти и к одному из входов элемента И 11„ на второй вход которого подключен выход сумматора 8, в стволе шахты. Полученный код преобразовывают в другой код, удобный для дальнейшего использования. Запись и воспроизведение осуществляется одними и теми же Д 6, При воепроизведении выключатель 16 записи отключается.

При этом момент считывания состояний

Д 6 синхронизируют с моментом нахождения напротив них информационных зон 3. Для преобразования полученного кода в нужный код используют блок

17 памяти, в котором кодовое слово с

Д 6 служит адресом ячейки памяти, где записана координата ПС. 2 ил. выход элемента И 11 подключен к одному из входов элемента Ю1И 12 на второй вход которого подключена кнопка

13 записи первой метки, а его выход— к входу одновнбратора 14, выход которого подключен к входу усилителя 15, а его выход через выключатель 16 записи — к записывающей головке 5, при этом выход блока 17 памяти подключен к цепи управления приводом шахтной подъемной машины.

Принцип действия устройства основан на том, что магнитные метки при записи на канат формируют в виде од ного периода или части периода периодической двоичной последовательности ,нулей (отсутствие метки) и единиц (наличие метки), а считывают одно,временно группу из п элементов записанной последовательности, образующих кодовое слово, содержащее информацию о положении сосуда в стволе шахты, полученный код преобразовывают в другой код, удобный для дальнейшего использования.

В частности, периодическая двоичная последовательность может быть решением рекуррентных соотношений

I и

7 hI a,, =О, --о где n — разрядность кодового слова;

h. — j-й коэффициент (равен 0

;1 или 1) неприводимого примитинного многочлена степени и над полеМ Галуа GF

h(x) =h>x +и „х" " +. ° .+h,x+h» (2) а, . — (i+j)-й элемент записываемой

1+! периодической последовательности (равен 0 или 1), причем

15376

ДН ° (п-1) .

+hn-i а и- ) период последовательности

N=2 — 1, а степень неприводии мого примитивного многочлена

h (х) выбирается из условия

Н

N>g-DH где Н вЂ” глубина ствола шахты;

ЛН вЂ” минимальное расстояние между осями двух магнитных меток или дискретность измерения положения (квант пути).

Периодическая двоичная последовательность наносится на канат следующим образом. Подъемный канат 1 условно разбивают на участки 2 длиной dH.

Каждый участок состоит из двух зон: верхней информационной 3 и нижней разделительной 4. На информационную зону 3 могут наноситься магнитные мет20 ки, если записывается элемент последовательности, равный 1; если соответствующий элемент последовательности равен О, то магнитная метка не наносится. На разделительную зону 4 маг25 нитные метки не наносятся. Вдоль каната 1 на одинаковом расстоянии друг от друга, равном hH, устанавливают записывающую головку 5 и датчики 6, количество которых равно степени непри- 30 водимого примитивного многочлена, порождающего последовательность

Выходы датчиков подключают ко вхо- 35 дам сумматора 8. На входах сумматора 8. при помощи выключателей 7 устанавливают коэффициенты (h o...h >, ) неприводимого примитивного многочлена степени и, которые берутся из таблицы. 40

Выходом сумматора 8 управляют записывающей головкой 5. При наличии единицы на выходе сумматора записывающая головка 5 возбуждается и на канат 1 наносится магнитная метка, при нуле 45 на выходе сумматора 8 магнитная метка не наносится. Записывающая головка 5, датчики 6 и движущийся канат 1 образуют п-разрядный сдвиговый регистр с входом занесения информации, функции 5О которого выполняет записывающая головка 5. Для записи периодической последовательности подъемный канат 1 устанавливают в крайнее верхнее положение и записывают исходное кодовое слово периодической двоичной последо- вательности, которым может являться любое п-ðàçðÿäíÎå двоичное слово, кроме слова, содержащего все нули.

40 .. 6

Наиболее удобно принять за исходное слово, содержащее единицу в младшем разряде, а в остальных разрядах кули, при этом записывают одну метку, принудительно возбуждая записывающую гоновку. Затем смещают канат 1 вниз на величину ЛН и располагают магнитную метку против первого датчика 6. Для этого машинист подъема устанавливает подъемный сосуд в крайнее верхнее положение и нажатием на кнопку 13 записи первой метки подает сигнал на записывающую головку 5, которая наносит магнитную метку на канат. Далее машинист подъемной машины включает режим медленного спуска подъемного сосуда. При этом канат 1, а значит, и записанная магнитная метка перемещаются вниз. Когда перемещение достигнет величины, равной BH метка входит в рабочее пространство первого датчика 6 счета кода, и датчик

"чувствует" ее, т.е. срабатывает— выдает сигнал. Весь этот процесс идет непрерывно, а совмещение магнитных меток с датчиком происходит автоматически. Таким образом, первые элементы последовательности с номерами от 0 до и-2 равны кулка, а элемент с номером и-1 равен единице. Исходное кодовое слово считывают датчиками 6 и с помощью сумматора 8 вычисляют значение элемента а„ периодической последовательности, которое равно а„=-. (h a,+h, а, +.... h „а „+ где ?1...h „, — коэффициенты выбранного неприводимого примитивного многочлена; ао...а „, — элементы записываемой последовательности с номерами от 0 до п-1.

Если результат суммирования равен единице, то записывающая головка 5 наносит метку в информационную зону элемента последовательности a„ в противном случае метка не наносится.

Затем смещают канат 1 еще на один Illdl, сдвигая все разряды кодового слова, вычисляют значение следующего элемента последовательности, и т.д. В общем виде формула вычислений имеет вид па;,„=- 2. ? а;, jc4 где n — разрядность кодового слова; 1- — 1-й коэффициент неприводимого

J примитивного мкогочлена;

1537640 а .. - (i+ j )-й элемент записываемой

1+1 периодической последовательности, Воспроизведение информации о поло- .

5 жении подъемного сосуда в стволе шахты при нанесенной предварительно на канат периодической последовательности осуществляют теми же датчиками 6, при этом синхронизируют момент,счи.тывания состояний датчиков 6 с моментом нахождения информационных эон каната 1 напротив датчиков 6. Полученный код преобразовывают в любой дру гой код, удобный для дальнейшего использования, например двоичный или двоично-десятичный, для чего используют постоянное запоминающее устройство, в котором кодовое слово с датчиков 6 служит адресом ячейки памяти, в которой записана координата подъемного сосуда в требуемом коде.

Устройство работает следующим образом.

В режиме записи выключатель 16 за- 25 писк замыкают, выключатели 7 установки коэффициентов устанавливают в положения, соответствующие-коэффициентам выбранного неприводимого прими-. тивного многочлена. Затем нажатием кнопки 13 записывают первую метку, при этом появляется сигнал на одном из входов элемента ИЛИ 12, и с его выхода подается сигнал на вход одновибратора 14, которые по переднему фронту этого сигнала формирует корот35 кий импульс. Этот импульс усиливается усилителем 15 и возбуждает записывающую головку 5, которая наносит магнитную метку .на канат. После этого подъемную машину включают на малой скорости вниз. Информационные кодовые слова считываются датчиками 6, сигналы с датчиков поступают на вход сумматора 8 через выключатели 7 установки коэффициентов. Вычисленное значение последующего элемента периодической последовательности с выхода сумматора поступает на один из входов элемента И 11, на второй вход этого элемента подается синхроимпульс, ко50 торый формируется в момент нахождения информационных зон напротив датчиков.

Если на выходе сумматора - единица, и в этом время пришел синхроимпульс, то на выходе элемента И 11 появляет-. 55 ся сигнал, он проходит через элемент

KIH 12, и метка записывается так же, как и при нажатии кнопки 13. Для получения синхроимпульсов датчики 6 выполнены в виде двух чувствительных элементов имеющих самостоятельные выходы и расстояние между которыми меньше длины информационной зоны метки на величину максимально возможной погрешности срабатывания датчика. На .,выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 9 появляется сигнал единицы только тогда, когда оба элемента датчика находятся в одинаковом состоянии, т.е. напротив метки или вне зоны метки.

Если на выходах всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ появились единицы, это свидетельствует о нахождении датчиков 6 напротив информационных зон или напротив разделительных зон. Этот момент фиксируется и-входовым элементом И

10, и на его выходе появляется синхро-. низирующий импульс. При нахождении датчиков 6 напротив разделительных зон сигналы со всех датчиков равны

J нулю, и вычисленная сумматором сумма также равна нулю,.т,е. запись метки при этрм невозможна. Если же датчики 6 находятся напротив информационных зон, то хотя бы один датчик должен находиться напротив метки, т.е, на выходах этого датчика будут единицы и на выходе сумматора может появиться сигнал единицы, по которому осуществляется запись метки.

Таким образом, при непрерывном движении каната запись всех элементов периодической двоичной последовательности осуществляется автоматически.

В режиме воспроизведения выключатель 16 записи отключается. Считывание информации датчиков и выделение синхроимпульсов осуществляется так же, как и в режиме записи. Выходные сигналы с датчиков подаются на адресный регистр блока Т7 памяти. На этот же регистр подаются синхроимпульсы с выхода элемента И 10, которые стробируют занеоение информации в адресный регистр памяти. В блоке памяти осуществляется преобразование считанных с каната кодовых слов в нужный код, например двоичный.

Формула изобретения, Устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты, включающее записывающую головку, первый датчик воспроизведения и считывания кода, усилитель и кнопку за, писи первой метки, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше9 1537640 о ния помехоустойчивости информации о положении сосуда в стволе шахты, оно снабжено дополнительными датчиками воспроизведения и считывания кода, .элементами РАВНОЗНАЧНОСТЬ по числу

5 датчиков воспроизведения и считывания кода, сумматором, одновибратором, элементом ИЛ1, двумя элементами И, блоком памяти с адресным регистром, выключателем записи и выключателями установки коэффициентов по числу датчиков воспроизведения и считывания кода, причем первый выход каждого датчика воспроизведения и считывания кода соединен с первым входом каждого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, с соответствующими входами блока памяти с адресным регистром и через выключатели установки коэффициентов с соответствующими входами сумматора, вторые входы датчиков воспроизведения и считывания кода соединены с вторыми входами элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к стробирующему входу блока памяти с адресным регистром и к первому входу второго элемента И, с вторым входом которого соединен выход сумматора, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, с вторым входом которого соединена кнопка записи первой метки, выход элемента ШП1 соединен через последовательно включенные одновибратор, усилитель и выключатель записи с записывающей головкой, а выход блока памяти с адресным регистром включен в цепь управления приводом шахтной подъемной машины.

1537640

Составитель О,Капканец

Техред, М.Дйдык Корректор Л.Бескид

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 143

Тираж 585

Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101