Устройство для передачи и приема сигналов по силовой электрической сети

Устройство для передачи и приема сигналов по силовой электрической сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике , в частности к автоматизации электрических систем, и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях , рассредоточенных по силовой электрической сети. Устройство позволяет повысить достоверность передачи и приема импульсных информационных сигналов, формируемых в течение одного или нескольких полупериодов питанщего напряжения сети, за счет создания на передающей стороне синхронизирующих импульсных сигналов повышенной мощности и введения дискретности чувствительности приемного устройства . Синхронизирующие импульсные сигналы создаются токами короткого замыкания в конце полупериода питающего напряжения, предшествующего формируемой серии кодированных им- . пульсных сигналов. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1374267 А1

<51> 4 4 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 4106358/24-24 (22) 20.08,86 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) А.M.Îñíà÷ (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1016846, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1129640, кл. С 08 С 19/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ ПО СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ (57) Изобретение относится к энергетике, в частности к автоматизации электрических систем, и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях, рассредоточенных по силовой электрической сети. Устройство позволяет повысить достоверность передачи и приема импульсных информационных сигналов, формируемых в течение одного или нескольких полупериодов питающего напряжения сети, за счет создания на передающей стороне синхронизирующих импульсных сигналов повышенной мощности и введения дискретности чувствительности приемного устройства. Синхронизирующие импульсные сигналы создаются токами короткого замыкания в конце полупериода питающего напряжения, предшествующего формируемой серии кодированных импульсных сигналов. 3 ил.

1374267

Изобретение относится к энергетике и предназначено для передачи и приема информационных сигналов по силовым распределительным сетям.

Цель изобретения — повышение достоверности приема информации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2схема элемента кодирования; на фиг.3 — 10 временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит передающий комплект 1, приемный полукомплект 2, линию 3 электропередачи.,На передаю- 15 щем комплекте 1 устройство содержит датчик 4 фазы, первый формирователь 5 импульсов, ждущий мультивибратор 6, генератор 7 импульсов, второй формирователь 8 импульсов, элемент 9 коди- 20 рования, диод 10, индуктивный элемент

11, накопительный элемент 12, ограни-. чительный элемент 13, первый коммутирующий элемент 14, второй коммутирующий элемент 15, на приемном полукомплекте 2 — селектор 16 сигналов, фильтрующий элемент 17, амплитудный селектор 18, коммутирующий элемент 19, ждущий мультивибратор 20, генератор

21 импульсов, формирователь 22 корот- 30 ких импульсов, счетчик 23, блок 24 памяти, цифроаналоговый преобразователь 25, вычитатель 26, элемент 27 сравнения, преобразователь 28 кода, дешифратор 29, исполнительный элемент 30. Элемент 9 кодирования состоит из RS-триггеров 31 и 32, счетчика 33, мультиплексора 34, ждущего мультивибратора 35, элемента И 36 и кнопки 37. 40

Устройство работает следующим образом.

При необходимости передачи какойлибо команды телеуправления на вход второго коммутирующего элемента 15 с 45 .второго выхода элемента 9 кодирования в необходимые моменты времени подаются импульсы управления, которые создаются в моменты времени, близкие к переходу питающего напряжения сети . через нулевое значение при переходе напряжения U от отрицательных к по-.

1 ложительным значениям. Угол включения второго коммутирующего элемента составляет 160-175 эл. град. промышленной частоты. При этом кратковременный ток короткого замыкания, протекающий через диод 10 и второй ком" мутирующий элемент, является стартовым информационным сигналом. Синхро- низация с сетью осуществляется с помощью датчика 4 и формирователя 5 однополярными прямоугольными импульсами U„,, которые поступают с его выхода на генератор 7 и вход ждущего мультивибратора 6. По заднему фронту сигнала с первого формирователя 5 импульсов запускается ждущий мультивибратор 6. Длительность импульсов ждущего мультивибратора U „ регулируемая и соответствует 160-175 эл. град, промышленной частоты. По заднему фрон. ту этих импульсов вторым формирователем 8 импульсов формируется короткий импульсный сигнал U „, поступающий на второй вход элемента 9 кодирования. Бго работа происходит следующим образом. При нажатии кнопки 37 запускается ждущий. мультивибратор 35 с длительностью формируемых импульсов, соответствующей продолжительности периода питающего напряжения сети. Жду-. щий мультивибратор 35 устанавливает

RS-триггер 32 в единичное состояние и производит предварительную установку .счетчика 33. При совпадении на элементе И 36 импульсных сигналов ждущего мультивибратора 35 и сигналов второго формирователя 8 импульсов на втором выходе элемента кодирования появляется импульс управления вторым коммутирующим элементом. Этим же импульсным сигналом RS-.òðèããåð 31 перебрасывается в единичное состояние и производит разрешение счета двоичному счетчику 33. Поскольку выходы двоичного счетчика соединены с управляющими входами мультиплексора 34, то по истечении восьми входных импульсов генератора U, передаваемый параллельный код на входах Х„-Х, преобразуется в последовательный код на первом выходе элемента кодирования. При этом устанавливаются в нулевое состояние RS-триггеры 31 и 32 °

Элемент 9 кодирования снова готов к передаче информации при нажатии кнопки 37.

Импульсные сигналы с первого выхода элемента 9 кодирования поступают на вход коммутирующего элемента 14.

При этом в последовательном LC-контуре возникает колебательный процесс, который ограничивается во времени за- крытием первого коммутирующего элемента 14. При превышении напряжения на.накопительном элементе 12 сетево1374267 го напряжения происходит включение диодной цепи и напряжение на накопительном элементе 12 ограничивается практически до уровня питающего на5 пряжения. Рассеивание энергии накопительного элемента 12 происходит на ограничивающем элементе 13. После этого устройство снова готово к созданию в сети следующего информационного сигнала в течение того же полупериода питающего напряжения сети, Таким образом на передающем полукомплекте при нажатии кнопки 37 осуществляется формирование в конце отрицательного полупериода стартового сигнала i „ а в течение последующего положительного полупериода с определенными фазовыми углами формируются информационные сигналы х . 20

На приемном .полукомплекте импульсные сигналы, выявленные из сети селектором 16 сигналов и фильтрующим элементом 17, поступают на вход амплитудного селектора 18, уровень срабатывания которого выбирается исходя из уровня стартового сигнала в месте приема, После принятия стартового сигнала срабатывает.коммутирующий элемент 19 и запускает ждущий мультивибратор 20 с длительностью формируемых импульсов U соответстХМ У вующиХ половине периода промышленной частоты. Импульсные сигналы ждущего мультивибратора 20 поступают на управляющий вход амплитудного селектора 18 и на время действия этого импульса ступенчато увеличивают его чувствительность с целью принятия более слабых информационных сигналов, 40 генерируемых передающим полукомплек-. том. С запуском ждущего мультивибратора 20 начинает работу генератор 21 импульсов, выходные импульсы которого поступают на четный вход двоично45 го счетчика 23. Частота входных импульсов составляет 50 кГц. Выходы двоичного счетчика 23 соединены с входами блока 24 памяти, представляющего собой постоянное программи 50 руемое запоминающее устройство (ППЗУ).

Запись информации в ППЗУ осуществляется таким образом, чтобы на выходе

ЦАП были сформированы амплитудно-модулированные импульсные сигналы

Бц„„ (фиг.3). При этом принимаемые

55 импульсные информационные сигналы с выхода селектора 18 должны совпадать с амплитудно-модулированными сигналами, формируемыми блоком 24 и ЦАП. Если принятые сигналы не совпадают с амплитудно-модулированными сигналами приемного полукомплекта, то они не принимаются.

Выравнивание амплитудно-модулированных сигналов, формируемых в приемном полукомплекте, с принимаемыми сигналами осуществляется коэффициентами передачи амплитудного селектора

К д, и выходного усилителя ЦАП К „„, которые подбираются при настройке соответствующих блоков приемного полукомплекта. Настройка осуществляется таким образом, чтобы на выходе вычитателя 26 при приеме сигналов передающего полукомплекта выполнялось условие: U =K„ U„«„„U«„ 0, rye Пв выходное напряжение вычитателя. В противном случае напряжение на выходе вычитателя 26 Uz<0. Если U О, то на выходе элемента 27 сравнения появляется импульсный сигнал, а в случае

U c О сигнал отсутствует. При этом длительность импульсных сигналов на выходе элемента сравнения определяется временем превышения напряжения

K V д, над Кц„„U, Таким образом осуществляется проверка условия удовлетворения принятых импульсных сигналов амплитудно-импульсной модуляции как по фазовым, так и по амплитудным признакам. Импульсные сигналы с выхода элемента сравнения поступают на преобразователь 28 кода, который может быть выполнен на сдвиговом регистре. В дальнейшем принятая информация поступает на дешифратор 29 и исполнительный элемент 30. После окончания действия ждущего мультивибратора 20 прекращает работу генератор 21 импульсов, чувствительность амплитудного селектора 18 возвращается в исходное состояние. По заднему фронту импульсных сигналов ждущего мультивибратора 20 формирователем 22 коротких импульсов формируются сигналы U< установки в нулевое состояние коммутирующего элемента 19 и двоичного счетчика 23. После этого устройство снова готово к приему стартового сигнала передающего полукомплекта.

Формула и з обретения

Устройство для передачи и приема сигналов по силовой электрической сети, содержащее на передающем полу1374267 комплекте датчик фазы, выход которого через первый формирователь импульсов соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента кодирования, первый выход которого соединен с входом первого коммутирующего элемента, первый выход которого подключен к шине нулевого потенциала, второй выход первого коммутирующего элемента через последовательно соединенные параллельно включенные накопительный элемент и ограничивающий элемент и параллельно включенные индуктивный элемент и выпрямительный элемент объединен с входом датчика фазы и одним концом провода от силовой электрической сети на приемном полукомплекте, селектор сигналов, выход которого 2ц подключен к входу фильтрующего элемента, триггер, генератор импульсов, вычитатель, выход которого соединен с входом элемента сравнения, дешифратор, выход которого подключен к .вхо- 2 ду исполнительного элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности приема информации, в него на передающем полукомплекте введены ждущий мультивибратор, 30 второй формирователь импульсов, второй коммутирующий элемент, выход первого формирователя импульсов через последовательно соединенные ждущий.мультивибратор и второй формирователь импульсов подключен к второму входу элемента кодирования, второй выход которого соединен с входом второго коммутирующего элемента, первый выход которого подключен к точке соединения накопительного элемента и индуктивного элемента, второй выход второго коммутирующего элемента соединен с шиной нулевого потенциала, в приемный полукомплект введены амплитудный селектор, ждущий мультивибратор, формирователь коротких импульсов, счетчик, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, кодер, выход фильтрующего элемента соединен с первым входом амплитудного селектора, выход

1 которого подключен к первым входам вычитателя и триггера, выход которого через ждущий мультивибратор соединен с вторым входом амплитудного селектора и входами генератора импульсов и формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера и первому входу счетчика, выходы которого соединены с входами блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к второму входу вычитателя, выход элемента сравнения через кодер соединен с входом дешифратора, выход генератора импульсов подключен к второму входу счетчика.

1374267

Составитель Н.Лысенко

Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор, А.Тяско

Заказ 605/47 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4