Система телеизмерения для автоматического контроля параметров шахтного проветривания

 

253443

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Ссветсниз

Социалистичеснив

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17ЛЧ,1968 (№ 1234346/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1Х.1969. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 26.II.1970

Кл. 42гпз 15/46

МПК С 061

УДК 681.3:62-52(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР у ъ i. l -;4 Ö; ., 1Ц

Т Х11И т-,, ::.

А А. Каралюс, Б. С. Браидорф, Г. К. Кущано, Н. С. Гульницкий и Ю. Л. Худин, >ИЬДИ0Тд, А

Авторы изобретения

Заявитель

Карагандинский институт «Гипроуглегормаш»

СИСТЕМА ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ШАХТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к системам телеизмерения, используемым в угольной, горнорудной, нефтяной и газовой промышленности.

Известны системы телеизмерения для автоматического контроля параметров шахтного проветривания, содержащие аппаратуру рассредоточенных контролируемых пунктов, распределительное устройство и диспетчерский пульт.

Известная система является сложной, причем на каждом контролируемом пункте должны быть установлены распределители, емкость которых определяется количеством контролируемых пунктов в одном пуске.

Предлагаемая система для упрощения ее содержит в диспетчерском пульте генератор прямоугольных импульсов, синхронизируемый переменным током, питающим линию связи, счетчик импульсов, выходные схемы которого и схемы совпадения соединены с выходом генератора, а их выходы в свою очередь подключены ко входу полупроводникового ключа, связанного с распределителем диспетчерского пульта, на контролируемых пунктах и распределительном устройстве содержит инвертор, вход которого соединен с первой и втооой вторичными обмотками формирования сдвинутых по фазе импульсов, коллекторная цепь которого связана с импульсным мостовым элементом, подключенным ко входу другого инвертора, первый и второй инверторы подключены через схему совпадения к управляющим входам распределителя распредели5 тельного устройства и ко входу реле включения датчика метана, которое связано с цепями блокировки реле включения первичного преобразователя.

На фиг. 1 представлено передающее устрой10 ство диспетчерскогб пульта; на фиг. 2 изображен приемный узел распределительного устройства (РУ); на фиг. 3 — приемное устройство контролируемого пункта.

Передающее устройство диспетчерского

15 пункта (фиг. !) состоит из пнверторов, собранных на транзисторах 1, 2, 8 и 4. К инверторам на транзисторах 1, 2 подключены обмотки б, б линейного трансформатора 7, с частотой питающего тока которого они гене20 рируют прямоугольные импульсы. Для увеличения крутизны порогов импульсов инверторы охвачены сопротивлениями 8, 9 обратной связи. Инверторы на транзисторах 8, 4 управляют полупроводниковым ключом переменного

25 тока, собранным на транзисторах 10 и 11, коммутирующим питающий переменный ток в линии связи. Кроме того, устройство состоит из триггера 12 с раздельными счетными входами элементов «память» 18 и 14, бесконтакт30 ных полупроводниковых реле 15 и 16, схем

253443 совпадения 17 — 28, элементов «или» 24 27, распределителя 28 и счетчика 29.

Приемный узел распределительного устройства (фиг. 2) состоит из двух объединенных выпрямительных мостов 80 и 31, линейного питающего трансформатора 82, конденсаторов 83 и 34, транзисторов 85 и 86, импульсной мостовой схемы (конденсаторы 37 и 88, сопротивления 89, 40, диоды 21, 42), cxeìû совпадения (сопротивление 43, диоды 44, 45) и распределителя 46, построенного на триггерах со счетным входом.

Мосты 80 и 31 служат для управления транзистором 35 и подключены к обмоткам линейного трансформатора 82. Мост 80 подключается к соответствующей обмотке через конденсатор 47, вследствие чего выпрямленное им двухполупериодное напряжение накладывается на напряжение с моста 31, сдвинутого по фазе на некоторый угол, чем обеспечивается сглаживание напряжения, подаваемого на вход транзистора 85 при приемлемом значении длительности переходного процесса, вызванного коммутациями питающего линию переменного тока. Транзистор 85 служит для уп. равления мостовой импульсной схемой 48, которая предназначена для формирования управляющих импульсов. Транзистор 36 управляет схемой совпадения, воздействующей на распределитель 46. Включение кустовых фидеров производится импульсами триггеров распределителя. Конденсатор 84 служит для подавления ложного импульса, возникающего в связи с имеющимся запаздыванием открытия транзистора 86 по отношению к транзистору

85 при снятии напряжения в линии связи. В состав описываемой схемы также входят сопротивления 49 — 58 и диод 54.

В приемное устройство контролируемого пункта (фиг. 3) входят приемный узел, реле включения датчика метана, собранного на транзисторах 55 и 56, охваченных положительной обратной связью (сопротивление 57), реле включения первичного преобразователя, построенного на транзисторе 86 приемного устройства и транзисторе 58, охваченных положительной обратной связью (сопротивление 53) и схемы совпадения 59 (сопротивление 60, диоды 61 и 62). Кроме того, между транзистором 55 первого реле и выходным транзистором 58 второго реле включена блокирующая цепочка, состоящая из сопротивления 68 и диода 64.

Схема совпадения на диодах 44 и 45 и сопротивление 48 служит для включения реле на транзисторах 55, 56 управляющего датчиком метана; реле на транзисторах 86 и 58 — для управления первичным преобразователем посредством схемы совпадения 59. 0cTB,IbHkяе элементы схемы — сопротивления 65.

В исходном состоянии в триггере 12 нижняя половина открыта. Инверторы на транзисторах 1, 2 генерируют прямоугольные импульсы с частотой 50 гп, благодаря наличию обмоток 5, б. Эти импульсы проходят через схемы совпадения 18, 19 и поступают на реле 13 и 16, которые сбрасывают «память» 18 и 14 в исходное состояние, при котором закрыты транзисторы 3, 4, а транзисторы 10 и 11 ключа переменного тока, управляемые ими, открыты. Линия связи при этом питается через трансформатор 7 переменным напряжением.

На распределительном устройстве (фиг. 2) в исходном состоянии мостовая импульсная

10 схема закорочена транзистором 85, который насыщен благодаря наличию напряжения на мостах 81 и 80. Транзистор 36 закрыт, на выходе схемы совпадения отсутствует напряжение (открыт ее диод 44).

В исходном состоянии на контролируемом пункте (фиг. 3), благодаря наличию напряжения на мостах 80 и 31, также отсутствует напряжение на выходе схемы совпадения на диодах 44 и 45. При этом открыты оба реле схемы, а также схема совпадения на диодах

61 и 62. Блокирующая цепочка (сопротивление

63 и диод 64) дополнительно держит транзистор 58 в открытом состоянии.

При подаче на триггер 12 опросного импуль25 са (фиг. 1) последний перекидывается его задним фронтом. Схемы совпадения 18 и 19 запираются, и на элементы «память» 18 и 14 прекращается подача сбросовых импульсов.

Схема совпадения 17 открывается при за30 пирании инвертора 1 и перекидывает «память» 18. Транзистор 8 насыщается, открывая транзистор 11 ключа. Закрытие этого транзистора происходит в тот полупериод, когда он шунтируется по отношению к питающему пе35 ременному току диодом 66. Таким образом, начало образования паузы в линии точно совпадает с началом следующего полупериода.

Опросный импульс, приложенный к триггеру 12, одновременно воздействует на распре4р делитель 28. На первом входе «или» 24 появляется напряжение, подготавливающее схему совпадения 20. В следующий полупериод питающего напряжения закрывается транзистор

2, и через схему совпадения 19 сигнал посту4s пает на «память» 14, открывающую транзистор 4 и подает сигнал на счетчик 29, Транзистор 4 запирает транзистор 10 ключа. В этот полупериод транзистор 10 также шунтируется диодом 67. Задним фронтом импульса, so поступающего со схемы совпадения 19 на счетчик 29 осуществляется его считывание.

Появившееся при этом напряжение на первом выходе счетчика 29 поступает на схему совпадения 20 и, так как от схемы «ИЛИ» 24

55 напряжение уже подано, сигнал проходит через схему совпадения 20, элемент «ИЛИ» 27 и воздействует на второй ход триггера 12, сбрасывая его. Триггер 12 через клемму сбрасывает счетчик 29 в исходное состояние. Ос60 тальная часть схемы через схемы совпадения

18 и 19 также приводится им в исходное состояние, и подается напряжение в линию связи.

Таким образом, триоды ключа находились

6з в закрытом состоянии один период, а следова253443

55 тельно, такое же время была обесточена линия связи, С подачей следующего опросного импульса через 15 сек на триггер 12 произойдут те же коммутации с той лишь разницей, что сигнал на схему совпадения 20 поступит через второй вход элемента «ИЛИ» 24.

Посылка опросной паузы с длительностью, равной двум периодам, для вызова второго контрольного пункта производится аналогично, с той лишь разницей, что сброс триггера

12 производится при появлении напряжения на входах схемы совпадения 21, поэтому транзисторы 10 и 11 ключа будут закрыты уже два периода и т. д.

При подаче с диспетчерского пульта первой паузы инвертор (фиг. 3) каждого контролируемого пункта куста запирается вследствие обесточения мостов 80, 81, подается напряжение на импульсную мостовую схему 48, и открывается транзистор 86. На первом контролируемом пункте ее параметры выбраны таким образом, что в течение паузы успевает открыться диод 41 и запереться транзистор 86, При этом на выходе схемы совпадения на диодах 44 и 45 появляется сигнал, открывающий реле на транзисторах 55 и 56. Реле открывается и остается на самоблокировке, включая питание датчика метана. Одновременно запирается диод 64 блокирующей цепочки, подготавливая реле на транзисторах

86 и 58 и запирается диод 62 второй схемы совпадения.

С подачей второй опросной паузы как и в первом случае, открывается транзистор 86, а транзистор 58 закрывается, так как блокирующая цепь разорвана. Реле на транзисторах 86 и 58 становится на самоблокировку и запирает второй диод 62 схемы совпадения, которая подает сигнал на включение первичного преобразователя, выдающего измерение в линию связи.

После прекращения выдачи измерения первичным преобразователем отрабатывается сигнал сброса, который воздействует на транзистор 56. При этом оба реле сбрасываются и повторно могут включиться лишь в новом цикле опроса, когда снимается сигнал сброса.

Параметры импульсной мостовой схемы каждого контролируемого пункта одного куста выбраны в соответствии с порядковым номером их опроса. Каждый последующий контролируемый пункт в кусте опрашивается паузами большей длительности. Последующие пункты не могут быть включены опросными импульсами для предыдущих пунктов, так как время заряда конденсаторов импульсных мостовых схем первых превышают длительность опросных пауз, предназначенных для предыдущих пунктов.

После посылки парных опросных пауз на все пункты куста с диспетчерского пункта подается одна опросная пауза максимальной длительности (сброс триггера 12 через схему совпадения 28) на включение посредством распределительного устройства следующего куста. В связи с тем, что параметры мостовой импульсной схемы распределительного устройства выбраны в соответствии с длительностью этой опросной пазуы, появляется сигнал на выходе схемы совпадения на диодах 44 и 45 (фиг. 2), от которого срабатывает распределитель 46. Триггеры распределителя 46 перекидываются, подавая команду на включение соответствующего кустового фидера.

С приходом последующей опросной паузы такой же длительности счетчик подает команду на включение следующего куста, а предыдущий откл юч а ется.

После опроса всех кустов распределитель

28 диспетчерского пункта (фиг. 1) приводится в исходное состояние и начинается новый цикл.

Предмет изобретения

Система телеизмерения для автоматического контроля параметров шахтного проветривания, содержащая аппаратуру рассредоточенных контролируемых пунктов, распределительное устройство и диспетчерский пульт, отличающаяся тем, что, с целью упрощения, она содержит в диспетчерском пульте генератор прямоугольных импульсов, синхронизируемый переменным током, питающим линию связи, счетчик импульсов, выходные схемы которого и схемы совпадения соединены с выходом генератора, à их выходы, в свою очередь, подключены ко входу полупроводникового ключа, связанного с распределителем диспетчерского пульта, на контролируемых пунктах и распределительном устройстве содержит инвертор, вход которого соединен с первой и второй вторичными обмотками формирования сдвинутых по фазе импульсов, коллекторная цепь которого связана с импульсным мостовым элементом, подключенным ко входу другого инвертора, первый и второй инверторы подключены через схему совпадения к управляющим входам распределителя распределительного устройства и ко входу реле включения датчика метана, которое связано с цепями блокировки реле включения первичного преобразователя.

353443 иг, Типография, пр. Сапунова, 2

3 ф4

<ь

Составитель В. А. Богатырев

Редактор Т. В, Данилова Техред А. А. Камышникова Корректор А. С. Колабин

Заказ 287/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

591