Система телесигнализации с токовой модуляцией управляющего сигнала

 

Изобретение относится к области передачи информации по выделенным проводным каналам связи и предназначено для использования в системах телемеханики. Технический результат -уплотнение передаваемой информации, упрощение устройств контролируемых пунктов и повышение помехоустойчивости. Это достигается тем, что система состоит из устройства пункта управления, включающего в себя блок обработки информации, блок управления формированием импульсной последовательности, блок выдачи сигнала в линию связи, измерительный резистор, блок компараторов, устройство контролируемого пункта, включающего в себя линейный блок, блок синхронизации, блок ввода телесигналов, источники тока и электронные ключи. 1 ил.

Заявляемое изобретение относится к области передачи информации по выделенным проводным каналам связи и предназначено для использования в системах телемеханики.

В известных технических решениях, реализующих функцию телесигнализации с передачей информации по одной паре проводов линии связи, используется временное разделение телеинформации.

Известна система телесигнализации принятая за прототип, содержащая устройство пункта управления и подключенное к нему посредством линии связи устройство контролируемого пункта. Укрупненно, в части, касающейся передачи телемеханической информации, устройство пункта управления состоит из блока обработки информации, блока формирования импульсной последовательности и блока выдачи сигнала в линию связи, а устройство контролируемого пункта состоит из линейного блока, блока синхронизации и блока ввода телесигналов, причем прием и передача телеинформации разделяются на цикл передачи команд телеуправления от устройства пункта управления и цикл передачи телесигналов от устройства контролируемого пункта (см. "Руководство по эксплуатации" на комплекс устройств телемеханики ТМ322АЛД2.157.400РЭ1).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной системы, относится то, что в известной системе происходит использование пропускной способности канала связи и необходимость точной синхронизации устройства контролируемого пункта и устройства пункта управления.

Технический результат - уплотнение передаваемой информации, упрощение устройств контролируемых пунктов и повышение помехоустойчивости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная система включает в себя устройство пункта управления, содержащее блок обработки информации, выход которого соединен с выходом блока формирования импульсной последовательности, к выходу которого подключен блок выдачи сигнала в линию связи и устройство контролируемого пункта, содержащее подключенный входом к линии связи линейный блок, выход которого соединен с входом блока синхронизации, к другому входу которого присоединен блок ввода телесигналов.

Особенность заключается в том, что устройство пункта управления снабжено измерительным резистором, включенным в цепь питания блока выдачи сигнала в линию связи, и блоком компараторов, вход которого подключен к точке соединения измерительного резистора и блока выдачи сигнала в линию связи, а выходы соединены с блоком обработки информации; а в устройство контролируемого пункта дополнительно введены источники тока, которые подключаются к линии связи электронными ключами под управлением блока синхронизации во время передачи управляющего сигнала из устройства пункта управления таким образом, что ток потребления в линии связи изменяется посредством подключения к линии связи источников тока в соответствии с состоянием телесигналов и вызывает пропорциональное падение напряжения на измерительном резисторе, в результате чего с выходов блока компараторов в блок обработки информации поступает код, однозначно определяющий состояние телесигналов.

Такое исполнение устройства пункта управления и устройства контролируемого пункта обеспечивает достижение технического результата за счет передачи телеинформации в устройство пункта управления путем токовой модуляции в устройстве контролируемого пункта управляющего сигнала, поступающего из устройства пункта управления, без временного разделения телеинформации.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение выявленного прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемой системе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленной системы телесигнализации. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматривающих существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов и пр.); - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система телесигнализации с токовой модуляцией управляющего сигнала состоит из устройства пункта управления и устройства контролируемого пункта.

Устройство пункта управления системы содержит блок обработки информации 1, блок формирования импульсной последовательности 2, блок выдачи сигнала 3, измерительный резистор 4 и блок компараторов 5. Устройство контролируемого пункта системы соединяется с центральным пунктом управления посредством двухпроводной линии связи 6 и содержит линейный блок 6, блок синхронизации 8, блок ввода телесигналов 9, электронные ключи 10 и источники тока 11.

Система функционирует следующим образом. Из блока обработки информации 1 устройства пункта управления в блок формирования импульсной последовательности 2 выдается сигнал, синхронизирующий выдачу управляющего сигнала в линию связи 6. С выхода блока 2 подается импульсная последовательность, временная диаграмма которой соответствует управляющему сигналу. Блок выдачи сигнала 3 в линию связи 6 управляется этой импульсной последовательностью и обеспечивает электрическое формирование сигнала в линии связи. Ток потребления блока 3 при выдаче импульса в линию связи 6 вызывает падение напряжения на измерительном резисторе 4, которое поступает на вход блока компараторов 5. Пороговые значения компараторов в блоке 5 настроены на срабатывание при определенных и описанных ниже значениях тока потребления блока 3. Выходы блока компараторов 5 подсоеднинены к блоку обработки информации 1. Таким образом, в устройстве пункта управления обеспечивается измерение мгновенных значений тока потребления при выдаче управляющего сигнала в линию связи.

В устройстве контролируемого пункта принятый из линии связи 6 управляющий сигнал поступает на вход линейного блока 7, выход которого соединен со входом блока синхронизации 8. В блок синхронизации 8 также поступают сигналы из блока ввода телесигналов 9. В блоке обеспечивается синхронизация принятых телесигналов с управляющим сигналом согласно принятому в системе протоколу обмена и информацией, например привязка к номеру импульса управляющего сигнала при числоимпульсном кодировании. Импульс управляющего сигнала при этом модулируется путем подключения к линии связи источника тока 11 через электронные ключи 10, управляемые из блока синхронизации 8. Например, при передаче значений N телесигналов используются N источников тока, причем значения тока In для них определяются по формуле: In = I_o · 2ⁿ, где I_o - постоянный базовый ток, n - номер источника тока и n=0,...,N-1.

При этом каждой комбинации телесигналов ставится в соответствие определенная токовая комбинация.

В устройстве пункта управления производится измерение и последующая обработка токового сигнала в линии связи 6, несущего в себе информацию, переданную из устройства контролируемого пункта. При этом пороговые значения срабатывания компараторов в блоке 5 настроены таким образом, что падение напряжения на резисторе 4, вызываемое протеканием определенной токовой комбинации, вызывает срабатывание определенного компаратора и в блок обработки информации 1 поступает информация о состоянии телесигналов. Поскольку токовый сигнал от устройства контролируемого пункта совпадает по времени с управляющим сигналом из устройства пункта управления и может содержать в себе значение более чем одного бита информации, то пропускная способность линии связи по сравнению с использованием временного разделения трансформации используется в большей степени, что позволяет применять недорогие низкоскоростные каналы связи при передаче больших массивов информации. Применение же токового сигнала позволяет повысить помехоустойчивость аналогично используемым в технике связи сигналам типа "токовая петля". Отказ от временного разделения телеинформации и использование управляющего сигнала в качестве синхронизирующего работу устройства контролируемого пункта позволяет упростить аппаратную реализацию последнего вследствие отсутствия необходимости применения точной внутренней и цикловой синхронизации.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной системы следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленную систему телесигнализации при ее осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в системах телемеханики;
- для заявленной системы в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Система телесигнализации с токовой модуляцией управляющего сигнала, включающая в себя устройство пункта управления, содержащее блок обработки информации, выход которого соединен с входом блока формирования импульсной последовательности, к выходу которого подключен блок выдачи сигнала в линию связи, и устройство контролируемого пункта, содержащее подключенный входом к линии связи линейный блок, выход которого соединен с входом блока синхронизации, к другому входу которого присоединен блок ввода телесигналов, отличающаяся тем, что устройство пункта управления снабжено измерительным резистором, включенным в цепь питания блока выдачи сигнала в линию связи, и блоком компараторов, вход которого подключен к точке соединения измерительного резистора и блока выдачи сигнала в линию связи, а выходы соединены с блоком обработки информации, в устройство контролируемого пункта дополнительно введены источники тока, которые подключаются к линии связи электронными ключами под управлением блока синхронизации во время передачи управляющего сигнала из устройства пункта управления таким образом, что ток потребления в линии связи при этом изменяется посредством подключения к линии связи источников тока в соответствии с состоянием телесигналов и вызывает пропорциональное падение напряжения на измерительном резисторе, в результате чего с выходов блока компараторов в блок обработки информации поступает код, однозначно определяющий состояние телесигналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1