Устройство для телеизмерения и телесигнализации тяговых подстанций электрофицированных железных дорог

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении систем . учета электропотребления дистанции электроснабжения электрифицированной железной дороги. Целью изобретения является повышение информационной ги.б.- кости устройства. Устройство содержит преобразователи мощности в частоту, накопительные счетчики, группу регистров , коммутатор, формирователь сигналов телеизмерений и телесигнализации , регистр, блок управления приемом и. передачей информации и хронизатор. 4 ил.

Р1}, G 01 R 21/133

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ CCCP

1 (21) 4738126/24 (22) 13. 09. 89 .- (46) 29.02.92. Бюл,. ¹ 8 (71} Днепропетровский институт инже неров железнодорожного транспорта им. N.È.Êàëèíèíà (72) В. Т.Доманский, А.А.Данилов, A.В.Андриевских и Г.А.Доманская (53} 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 1213418, кл. G 01 К 21/133, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗИЕРЕНИЯ И

° ТЕЛЕСИГЕ1АХП1ЗА1ЦШ ТЯГОВЦХ ПОДСТАНЩ01

ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЛЕЛЕЗ%!Х ДОРОГ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении систем учета электропотребления дистанции электроснабжения электри*нцированной железной дороги.

В условиях непрерывно растущих нагрузок обеспечение полнотй и достоверности контроля и учета электрических ресурсов дает возможность прогнозировать и минимизировать электропо- . требление. Такой контроль невозможен без автоматизации учета электропотребления дистанций электроснабжения.

Известно устройство для передачй информации в системе телесигнализа- . ции, содержащее на контролируемом пункте датчики телесигнализации, выходы которых подключены к информаци- онным входам первого блока ввода информации, распределитель, первая груп,„SU„„1716453 А 1 (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано нри построении систем учета электропотребления дистанции электр осна бжения электрифицир ованн ой железной дороги. 1 елью изобретсния является повышение информационной гибкости устройства. Устройство содержит преобразователи мощности в частоту, накопительные счетчики. группу регистров, коммутатор, формирователь сигналов телеизмерений и телесигнализации, регистр, блок управления приемом и. передачей информации и хронизатор. 4 ил.! па выходов которого подключена к управляюцим входам первого блока ввода информации, выход ко:орого подключен к первому информационному вхолу блока кодирования„ генератор тактовых импульсов, первьп и второй выходы которого подключены к тактовым входам переключателя и блока кодирования, со- С5 ответственно, первый выход последнего @ в подключен к информационному входу ОФ переключателя, первый и второй СФ выходы которого подключены к тактовому входу распределителя и входу пер еда тчика с оответ стве ни о, выход последнего является входом линии связи, дополнительный блок управления и второй блок ввода информации, выходы второй группы выходов распределителя попключены к тактовым входам блока управления, первьп и второй вы-.. ходы которого подключены к управляю1716453 щему входу и второму инАормационному входу блока кодирования, соответственно, второй выход последнего подключен к синхровходу блока управления, выходы второго блока ввода информации

5 подключены к информационным входам блока управления. Устройство содержит соответствующую аппаратуру на диспетчерском пункте. Данное устройство значительно расширяет Аункциональные возможности телемеханики, в том числе позволяет организовать дополнительную передачу данных об электропотреблении тяговой подстанции, однако не позволяет накапливать инАормацию, поступающую в виде. импульсов от первичных датчиков преобразователей мощности, в частности не обладает каскадной буферизацией информации, что снижает точность измерения электрической энергии.

Наиболее близким по технической. сущности к изобретению является устройство для измерения электрической мощности, содержащее блок управления, 25 блок телемеханики, коммутатор, последовательно соединенные блок преобразователей мощности в частоту и блок счетчиков интеграторов, блок регистров памяти и регистр, причем инАормацион- 3р ные входы блока регистров памяти соединены с выходами блока счетчиков-интеграторов, а выходы через коммутатор— с установочными входами регистра, вход сброса и выход которого подключе35 ны соответственно к управляющему выходу и входу блока телемеханики, причем выходы блока управпения подключены к входу разрешения счета и входу сброса блоков счетчиков интеграторов, входу разрешения записи блока регистров памяти и управляющему входу коммутатора. Данное устройство за счет каскадной буферизации информации повышает точность измерения и снижает тре- буемую скорость передачи. данных в канал телемеханики.

Недостатком этого устройства является необходимость постоянного вьщеления канала телемеханики, так как информация на вышестоящий уровень пере1 дается циклически через интервал на11 копления 6, а телемеханика типа Лиска", применяемая на электриАицирован.— 5 ных железных дорогах хотя обладает воэможностью дополнительной передачи информации, но не позволяет задействовать постоянно для .передачи данных об электропотреблении канал телемеханики.

Целью изобретения является повышение информационной гибкости устройства .

Цель достигается за счет работы с разными типами телемеханики„ увеличения объема накапливаемой информации по каждому каналу учета, повышения эффективности использования каналов связи телемеханики в том числе передачи информации об электропотреблении в момент отсутствия изменений телесигнализации.

Положительный эААект достигается тем, что блок управления приемом и передачей информации осуществляет передачу инАормации об-электропотреблении при неизменном состоянии объектов телесигнализации, сохраняя ее на время Т, необходимое для повторной: передачи в случае сбоев в канале связи. Если в момент передачи инАормации об электропотреблении на подстанции произошли переключения объектов, то передача прекращается и возобновляется только после двухкратной выдачи серий телесигиализации. Кроме того, емкость регистров позволяет осуществлять передачу об электропотреблении при поступлении запроса с диспетчерского пункта. Например„ несколько раз в сутки можно передавать укрупненную информацию, которая необходима в данный момент на энергоциспетчерских пунктах.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема блока управления приемом и передачей инАормации; на Аиг. 3 — временные диаграммы выходных и входных сигналов блока управле" ния приемом и передачей инАормации; на фиг. 4 — формат. информационной серии об электропотреблении на выходе устройства.

Устройство содержит (Аиг. 1) преобразователи 1,1-1.п электрической мощности в частоту, накопительные счетчики 2.1-2,п, группу регистров

3.1-3,п, коммутатор 4, Аормирователь

5 сигналов телеизмерения и телесигнализации,.регистр 6, блок 7 управления приемом и передачей информации и хронизатор 8. Блок 7 управления приемом и передачей информации содержит два шинных формирователя 9 и 10, три элемента НЕ 11 — 13. элемент И-НЕ 14, 1716453 логический переключатель 15 и несть элементов оптической развязки 16 -2f.

Хронизатор 8 содержит три элемента 2224 задержки и таймер 25.

Устройство работает следующим образом.

Последовательности импульсов с выходов преобразователей 1.1-1.п посту.— пают на входы накопительных счетчиков 1р

2.1-2.п, где осуществляется фильтра-, ция от помех и их подсчет на интервале измерения. По сигналу таймера 25 закрываются разрешающие входы накопи- . тельных счетчиков 2.1-.2.п на время с, 15 л . равное длительности импульса таймера 25. На это время накопительные счетчики 2.1-2.п фиксируют свое состояние . Таким образом, эту информацию г на принятом интервале а, можно переписать в регистры 3.1-3.п. Для осуществления записи на тактовые входы регистров 3.1-3.п поступает сигнал с выхода таймера 25, задержанный в элементе 23 задержки на время с, . Это - 25

Л время необходимо для заверыения переходных процессов в накопительных счетчиках 2.1-2.п.

После завершения процесса записи . накопленной информации в регистрах 3р

3.1-3.п накопительные счетчики 2.12.п должны быть сброшены в исходное положение для накопления новой порции информации на следующем цикле работы устройства. Сброс накопительных счетчиков 2.1-2.п осуществляется импульсами таймера 25, задержанными в элементе 24 задержки на время ь .

Ь

Информация об электрической мощности, поступающая из накопительных счет-4g чиков 2.1-2.п, накапливается в ячейках регистров 3.1-3.п. Эти ячейки опрашиваются коммутатором 4 по сигналу телеуправления ТУ, поступающему из формирователя 5.сигналов ТИ и ТС через 45 блок 7 управления приемом и передачей информации при спорадическом способе передачи или по сигналу таймера 25 при циклическом способе передачи информации на диспетчерский пункт. В;1zo 50 следнем случае сигнала таймера 25 через элемент задержки 22 на время .

Л. тактирует коммутатор 4, при этом по.--. следний подает сигнал запрета на запрещающий вход формирователя 5 сигна-.. лов ТИ и ТС.

Одновременно в опросом регистров

3.1-3.п коммутатор 4,,используя БУППИ

7, осуществляет контроль синхрониза-. ции устройства с телесигнализацией путем выявления сигнала "1-й", который является началом серии телесигнализации и подсчетом "128" синхроимпульсов "СИ", непрерывно поступающих от формирователя 5 сигналов,ТП и ТС.

Коммутатор 4 формирует признак серии с информацией электропотребления код (КП) контролируемого пункта, номер серии, признак повтора. Ука.занная информация записывается в регистр 6

1 по сигналу коммутатора 4, если пришел сигнал запроса ТУ из формирователя 5 сигналов ТИ и ТС или аналогичный.сиг нал из таймера 25. Коммутатор 4 выда-.. ет запрет на работу телесигнализации формирователя 5 сигналов ТИ и ТС и через регистр 6 производит последовательную выдачу информации об электропотреблении через данный формирователь 5 сигналов ТИ и ТС. Структура передаваемых данных в одной серии представлена на фиг.4 . 3: одной серии передается два байта кода подстанции

К1 К7, шесть двухбайтных слов информации по каждому каналу учета ДО +

+ Д15, один байт, содержащий шесть старших разрядов этой информации S 1$6. Если во время передачи информации на диспетчерский пункт происходит переключение контролирующих объектов, что отражается сигналами "hc" посту-. пающими от формирователя 5 сигналов

ТИ и ТС в БУППИ.7, та коммутатор 4 приостанавливает выдачу информации электрспотребления, две серии телесигнализации с информацией о происшедшем переключении объектов на тяговой подстанции, а затем возобновляет передачу.

Блок 7 управления приемом и передачей информации работает следующим образом.

От формирователя сигналов ТП и ТС на информационные входы блока 7 поступают сигналы: "СП" — строб-.импульсы, соответствующие наличию импульсов и пауз в серии телесигналиэации, "1-й"— строб-импульс, соответствующий первому импульсу серии телесигнализации;

"Ac" — импульсы, представляющие последовательность сигналов, несущих инфор мацию о состоянии контролируемых объектов; "ТУ" — сигнал на выдачу накопленной информации; BY — сигнал от таймера 25 (см. фиг. 3).

Управляющая информация, характеризующая контролируемые объекты, сиг1716453

8 налы "фс" хранятся в логическом переключателе 15. Каждый байт соответствует одному элементу телесерии и выражает информацию о состоянии "128" контролируемых объектов. Ячейка несовпадения импульсбв "Ac" в логическом переключателе 15 указывает на переключение объектов, при этом в логическом переключателе 15 запоминаются но- 10 вые значения байтов элементов телесерий ° В. конце серии телесигнализации передается сверхдлинный фазирую" щий импульс, по которому логический переключатель 15 осуществляет конт- 15 роль синхронизации путем выявления сигнала "1-й" и подсчета "123" синхроимпульсов "СИ .

Сигналы МДО-Щ7 являются информационными сигналами и соответствуют восьмиразрядному коду накопленной информации данного счетчика. Сигналы

МДО-МД7 могут посылаться как блоку 7, так и к коммутатору 4. Для синхронизации работы коммутатора 4 и блока 7 используются сигналы 1/Оц, 1/OR, 45

ИАО-21А1. Низкий сигнал НЕЯЕТ устанав-— ливает БУППИ 7 в исходное состояние.

Временные диаграммы представлены на фиг. 3.

Возможность накопления информации на интервале до 48 ч с последующей передачей на вышестоящий иерархический уровень не только циклическим, но и спорадическим способом, осуществленная в данном устройстве в сочетании с каскадной буферизацией,информации, позволяет при высокой точности измерений повысить эАфективность работы каналов телемеханики.

Передача информации об электропо- 20 треблении осуществляется в периоды неизменного состояния контролируемых объектов при появлении на информационном входе блока 7 сигнала "ТУ".

В этом периоде информация от регистров 3. 1-3.п и информация признака серии с электропотребпением; код контролируемого пункта, номер серии, признак повтора поступает через блок

7 в регистр 6. В этот период комму- 30 татор 4 выдает запрет на работу телесигнализации формирователя 5 сигналов

ТИ и ТС и информация об электропотреблении кодируется последним в сериях телесигнализации в виде коротких и длинных импульсов.

Формула изобретения

Устройство для телеизмерения и телесигнализации тяговых подстанций электрифицированных железных дорог, содержащее преобразователи электри- . ческой мощности в частоту, каждый вход которого является зходом измерения устройства,, выход кажпого преобразователя электрической мощности в частоту подключен к счетному входу соответствующего накопительного счетчика, выход которого подключен к информационному входу соответствующего регистра группы, выходы которого подключены к входам соответствующей группы информационных входов коммутатора, выходы первой группы которого подключены к информационным входам регистра, выходы которого подключены к первому информационному входу формирователя сигналов телеизмерения и телесигнализации, первый выход и второй информационный вход которого являются входом и выходом устройства соответственно, хронизатор, первый выход которого подключен к тактовому входу коммутатора, второй выход хронизатора подключен к тактовым входам каждого регистра группы, третий и четвертый выходы хронизаторà подключены к.тактовому входу и входу разрешения каждого накопительного счетчика соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной гибкости, в него введены блок управления приемом и передачей, содержащий логический переключатель, три элемента НЕ, элемент И-НЕ, два шинных формирователя и элементы оптической развязки, второй, третий, четвертый ,и пятый выходы формирователя сигналов телеизмерений и телесигнализации через соответствующие первый, второй, третий и четвертый элементы оптической развязки подключены к соответствующим первому, второму, третьему и четвертому информационным входам логического переключателя блока управления приемом и передачей, второй информа-. пионный вход которого через первый элемент НЕ подключен к первому входу элемента И-НЕ, первый и второй выходы логического переключателя подключены к второму входу элемента И-НЕ и к входу второго элемента НЕ, выходы последних через соответствующие пятый и шестой элементы оптической развязки

1716453

10 подключены к управляюшему входу регистра и к запрещаюШему входу коммута" тора соответственно в блоке управления приемом и передачей, информацион-. ные входы-выходы первого и второго шинных формирователей подключены к соответствуюцим информационным. входамвыходам логического переключателя, информационные входы и выходы перво- 10 го и второго шинных формирователей объединены и подключены к информационным входам-выходам коммутатора, пятый выход хронизатора подключен .к входу . разрешения первого, второго дынных 15 формирователей и логического переключателя блока управления приемом и передачей, первый выход второй группы коммутатора в блоке управления приемом, и передачей через третий элемент НЕ подключен к входу "Установка в началь- ное состояние" логического переключателя, второй и третий выходы второй группы коммутатора подключены в блоке управления приемом и передачей к первому и второму управляюшим входам логического переключателя соответственно, четвертый выход второй группы коммутатора подключен в блоке управления приемом и передачей к входу, "Запись" логического переключателя, пятый выход второй группы коммутатора подключен в блоке управления приемом и передачей к входу стробирования первого и второго шинных формирователей и к входу "Чтение" логического переключателя. f716453

„79 QI,9Г

° 346 .7А

1716453 электроиэмерительной информации

Составитель И.Кузнецов

Техред А,Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор О.Спесивых

Заказ 610 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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