Измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды

Измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалисткческих

Республик

< 746667 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.01.78 (21) 2567223/18-24

I с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.

G 08 С 19/28 б 06 F 15/54

Гасударственный кемнтет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 (53) УДК 621.398 (088.8) 60 делам нзвбретвннй н вткрытнй

Дата опубликования описания 17.07,80

В. И. Тимофеев, Е. Б. Грейз, Ю. Ф. Лапин, И. П. Кузьминых и А, A. Фокин (72) Авторы изобретения

Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЪНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к области телеизмереннй и предназначено для койтроля состояния окружающей среды, например для определения степени загрязнения окружающей среды, локализации источника загрязнения и т. д.

Известна система непрерывного контроля качества воздуха, содержащая десять контрольно-замерных станций, каждая из которйх производит непрерывные измерения метеоэлементов (скорости и направления ветра, температуры воздуха, относительной влажности воздуха, видимости, содержания озона) н элементов загрязнения воздуха (концентрацни, общей величины углеводородов, содержания твердых частиц). Каждые три минуты центральная ЭВМ по выделенным телефонным линиям запрашивает показания датчиков, установленных на контpoJlbHo-замерных станциях н печатает результирующие осредненные данные за каждые 15 минут. Величины, осредненные за часовой и суточный периоды, печатаются нг телетайпы(.(3, Недостатком системы является малая эффективность использования ее оборудования, что значительно увеличивает ее сто2 .имость. Это вызвано тем, что при большом количестве контрольно-замерных станций (датчиков) стоимость выделенных каналов связи сравнима со стоимостью системы в целом. Следует отметить, что каналы связи при этом используются весьма неэффективно (один опрос каждые 3 минуты).

Известно также устройство для обработки информации, содержащее вычислительный блок, оперативную память, блок опроса и блоки коммутации датчиков, Блок on10 роса содержит одностороннюю память, постоянную память, блок адресации, блок синхронизации, блоки коммутации. Блок коммутации содержит узлы обнаружения начала кодовой комбинации, регистры приема и местные узлы синхронизации. Устройство позволяет гибко изменять частоту обращения к датчикам, в частности, ускорять обращение к ним за счет пропуска опроса отдельных датчиков или многократного обращения к одному и тому же датчику в течение цикла опроса, а также увеличить быстродействие устройства за счет уменьшения времени между двумя очередными обращениями к датчикам до минимума, обеспечивающего срабатывание предыдущего датчикаК23, 746667

Ф

20

3$ ло

43

3

Недостатком устройства является малая эффективность использования оборудования при решении задач контроля состояния окружающей среды. Передача всех текущих значений с выходов датчиков на блок опроса требует выделения постоянных каналов связи с блоками коммутации датчиков. При таком сборе данных о состоянии окружающей среды, как было показано выше, значительно снижается эффективность использования оборудования, что резко удорожает стоимость системы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды, включающая передающую сторону, приемную сторону и каналы связи между ними. На передающей стороне система содержит датчики параметров окружающей среды, выходы которых подключены ко входам соответствующих преобразователей, блок измерения и кодирования, выход и первый вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом блока связи, вторые вход и выход которого через канал связи подключен соответственно к первым выходу и входу блока связи на приемной стороне регистрирующего устройства, преобразователь интервалов, одновибратор, первый и второй накопители сигналов тревоги, схему прав ления, устройство опознавания зон, хронирующее устройство, устройство обнуления, генератор четности, счетчики, пороговые устройства, накопители, триггеры, устройства идентификации датчиков, схемы ИЛИ, параллельно-последовательные преобразователи, устройства идентификации тревоги, блоки связи (блок автоматического вызова, телефон, модем). Приемная сторона содержит блок регистрации, вход которого сое1 динен со вторым выходом блока связи (модем, телефон, регулятор данных), блок выдачи данных, выходное устройство, блок тревожной сигнализации. Регистрирующее устройство в блоке измерения и кодирования содержит магнитный регистратор с несколькими каналами по числу обслуживаемых датчиков. Один из каналов резервируется для информации, состоящей из тактовых импульсов, вырабатываемых в самом магнитном регистраторе и регистрируемых на магнитную ленту для обеспечения связи во времени между импульсами, записываемыми по другим каналам. Записываемые импульсы могут суммироваться в течение определенного (установленного заранее) интервала времени, а затем можно определить среднюю величину за этот интервал. Накопители в блоке измерения и кодирования предназначены для хранения отсчетов, полученных в счетчиках, и содержит преобразователи интервалов, мультнвибратор, инвертор, сдвн . гающие регистры, триггеры. В определенные моменты времени инфорМацня из счет"чйков переписывается в накопители, а из накопителей — - в линию связи. Устройство тревожной сигнализации в блоке измерения и кодирования содержат сравнивающие устройства, переключатели, накопители сигналов тревоги. К одним входам сравнивающих устройств подключены выходы счетчиков, на другие входы подаются коды соответствующих пороговых значений. Сигналы с выхода сравнивающих устройств поступают в накопитель сигналов тревоги. К линии связи подключаются блок автоматического вызова и два модема. Вход блока автоматического вызова на первом пункте связан с выходом накопителя сигналов тревоги, а выход блока автоматического вызова связан со входом модема, обеспечивающего установление телефонной связи между модемом, установленным на месте измерения, и модемом, установленным на приемной стороне. Модем, расположенный на приемной стороне (центральной станции управления) подключен к распределителю данных, который управляет устройством тревожной сигнализацин на приемной стороне и выходными устройствами (перфоратор, магнитный регистратор и т. д.) f.Я

Недостатком системы является малая эффективность использования оборудования системы. Если в системе передавать на приемную сторону все дискретные отсчеты «мгновенных» значений измеряемых параметров окружающей среды, то потребуются выделенные каналы связи, что приведет, как было показано выше, к неэффективному использованию оборудования системы (удорожанию системы). Если в системе передавать на приемную сторону только накопленные (средние) в течение некоторого определенного интервала времени значения параметров окружающей среды, то можно обойтись без выделенных каналов связи. Однако, в этом случае время осреднения постоянно (характеристика осреднения заранее задана), что может привести к искажениям информации (полученной и обработанной на первом пункте), неисправимым на приемной стороне.

Цель изобретения — повышение информативности и достоверности контроля.

Для достижения поставленной цели измерительную информационную систему контроля состояния окружающей среды на каждой передающей стороне введены блок перестройки передаточных функций и цифровые фильтры, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего преобразователя, а выход — ко второму входу блока измерения и кодирования, выходы блока перестройки передаточных функций подключены ко второму входу соответствующего цифрового фильтра, а первый и второй входы соединены с третьим и четвертым выходами блока связи, на приемной стороне введены блок времени, блок анализа, блок связи с внешними системами, блок управления и арифметический блок, первый вход ко746667 торого соединен со вторым выходом блока связи, выход соединен с входом блока выдачи данных и с первым входом блока анализа, ко второму входу которого подключен выход блока связи с внешними системами, выход блока времени соединен с первым входом блока управления, выход блока анализа подключен ко второму входу блока управления, первый выход которого соединен со вторым входом арифметического блока, второй и третий выходы блока управления под. ключены ко второму и третьему входам блока связи.

На чертеже представлена структурная схема измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды.

Она включает в себя передающие сто. роны, приемную сторону и каналы связи между передающими и приемной сторонами. Передающая сторона системы содержит датчики I ...!» параметров окружающей среды, преобразователи 2 ...2», цифровые фильтры 3 ....3»; блок 4 перестройки, передаточных фу нкций, в состав которого входят регистры 5 ...5 памяти передаточных функций, шифратор 6 передаточных функций, дешифратор 7 кода цифрового фильтра, дешифратор 8 кода передаточной функции; блок 9 измерения и кодирования, в состав которого входят коммутатор 10, преобразователь 11 частота-код, формирователь 12 сообщения, узел 13 вызова; и блок 14 связи. Приемная сторона системы содержит блок 15 связи, блок 16 регистрации, арифметическии блок 17, блок 18 управления, блок 19 времени, блок 20 анализа, в состав которого входят регистры памяти 21, 22, 23, 24, 25, дешифраторы 26, 22, .28, 29, элементы ИЛИ 30 ...30", шифратор

3l; блок 32,выдачи данных, блок 33 связи с внешними системами, в состав которого входят блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок, блок

36 уставок и блок 37 вызова. Передающие и приемная стороны системы соединены между собой каналами 38 связи. Датчики! ...!" параметров окружающей среды (например датчики гидро-метеоэлементов, элементов загрязнения) выдают непрерывные электрические сигналы (ток, напряжение, сопротивление и т. д.), величины которых зависят от измеряемых параметров окружающей среды. Преобразователи 2 ...2» предназначены для преобразования электрических сигналов с выходов датчиков 1 ...1 в частотный (цифровой) сигнал. Входы преобразователей 2 ...2» соединены с выходами датчиков

1 ...1, выходы — с первыми входами цифровых фильтров 3 ...3». Цифровые фильт ры 3 ...3 предназначены для фильтраци1 (изменения спектрального состава) сигналов с выходов преобразователей 2 ...2 в соответствии с заданной передаточной функцией. Цифровые фильтры 3 ...3" осушестузел 12 формирования сообщения. КоммуSO татор 19 поочередно (в определенной последовательности) подключает частотные сигналы с выходов цифровых фильтров 3 ...3". ко входу преобразователя 11 частота-код

11, выход которого соединен с входом узла

12 формирования сообщения. Узел 12 формирует сообщение (код передающей стороны, астрономическое время, категорик> сообщения, коды измеренных параметров окрувляют фильтрацию нижних частот (сглажи ванне), нолосовую фильтрацию, интерполяцию, экстраполяцию, формирование производных и т. д. На первые (информационные) входы цифровых фильтров 3 ...3 поступают частотные сигналы с выходов преобразователей 2 ...2". На вторые (управляющие) входы цифровых фильтров 3 ...3 поступают параллельные коды заданных передаточных функций с выходов блока 4 перестройки передаточных функций. С выходов цн рровых

1а фильтров 3 ...3» отфильтрованные частотные сигналы поступают на вторые (информационные) входы блока 9 измерения и кодирования. Блок 4 перестройки передаточных функций предназначен для задания и изменения передаточных функций цифровых фильтров 3 ...3": .Блок 4 перестройки передаточных функций содержит регистры

5 ...5 памяти передаточных функций шифратор 6 кода — передаточных функ ций, дешифратор 7 кода цифрового фильт ра, дешифратор 8 кода передаточной функ. ции. На вход дешифратора 8 кода передаточной функции поступает параллельный код передаточных функций с третьего выхода блока !4,связи. На одном из выходов дешифратора 8 кода передаточных функций появляется сигнал, который поступает на входы шифратора 6 передаточных функций, с выхода которого сигналы поступают на информационные входы регистров 5 ...5" памяти передаточных функций. На вход де шифратора 7 кода цифрового фильтра по. ступает параллельный код цифрового фильт. ра с четвертого выхода блока 14 связи.

На одном из выходов дешифратора 7 кода цифрового фильтра появляется импульс под33 .света, который поступает на управляющие входы регистров 5 ...5". памяти передаточных функций, С выходов регистров 5 ...9 параллельные коды передаточных функций поступают на управляющие входы цифровых фильтров 3 ...3 Блок 9 измерения н

4Ф кодирования предназначен для преобразования частота-код по каждому каналу формирования и выдачи сообгцения в блок 14 связи по сигналу запроса с блока связи 14.

Блок 9 содержит, например коммутатор !О, преобразователь 11 частота- код, узел 12 формирования сообщения, узел 13 вызова.

По сигналу запроса, поступающему на вход узла 13 вызова с первого выхода блока 14 связи, узел 13 вызова формирует импульсы, поступающие на входы коммутатора 10 и

746667

7 жающей среды, служебные коды и т. д.) и подает это сообщение на первый вход блока

14 связи. Узел 12 формирует сообщение не только по сигналу запроса (по инициативе

«сверху», но и по инициативе «снизу» (срочное сообщение, т. е. за очередной срок измерения, «штормовое» сообщение, т. е. сообщение о превындении каким-либо измеряемым napa ìåòðîé порогового значения и т. д.) . Блок 14 связи предназначен для обеспечения приема и передачи сигналов при работе по каналу 38 связи между передающими и приемной сторонами системы. По первому входу низового блока 14 связи с

" выхода блока 9 измерения и кодированйя llvступают коды сообщений, предназначенных для передачи на приемную сторону системы.

По второму входу блока 14 связи через каналы 38 связи с первого выхода центрального блока 15 связи на приемной" стороне системы поступают коды команд опроса и коды команд на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3 ...3" . По первому выходу низового блока 14 связи на управляющий (первый) вход блока 9 измерения и кодирования поступают сигналы запроса. По второму выходу блока 14 связи через каналы 38 связи на первый вход блока 15 связи на приемной стороне системы поступают коды сообщений передающей стороны. По третьему выходу блока 14 связи на первый вход блока 4 перестройки передаточных функций поступают коды цифровых фильтров 3 ...3 . Блок 15 связи на приемной стороне системы предназначен для обеспечения приема и передачи сигналов при работе по каналам 38 связи между приемной и передающими сторонами системы. По первому входу центрального блока

15 связи через каналы 38 связи со вторых выходов низовых блоков 14 связи поступают коды сообщений от передающих сторон системы. По второму входу блока 15 связи со второго выхода блока 8 управления поступают коды передающей стороны и код команды опроса. По третьему входу блока 15 связи с третьего выхода блока 18 управления поступают коды передающей стороны, коды цифровых фильтров, коды передаточных функций. По первому выходу блока 15 связи через каналы 38 связи на вторые входы блоков 14 связи иа передающих сторонах системы поступают коды передающей стороны, коды команд запроса, коды цифровых фильтров, коды передаточных функций. Ио второму выходу блока 15 связи на входы блока 16 регистрации и первые (информационные) входы арифметического блока 1? поступают числовые коды сообщений с передающих сторон системы. Блоки связи 14 и 15 могут быть радиопередатчиками, аппаратурой передачи информации (АПИ) по телеграфным кана лам связи (например АПИ <Абонент»), ап паратурой передачи данных (ЛПД) по теJ

8 лефонным каналам связи (например АПД

<микро-А-ТФ») и т. д. Блок 16 регистрации (перфоратор, магнитофон и т. д.) предназначен для записи и долговременного хра. нения числовых кодов сообщений, поступа ющих от передающих сторон системы.

Арифметический блок 17 предназначен для сложения (вычитания, умножения, деления) числовых кодов сообщений от пе редающих сторон системы, поступающих по информационному входу с выхода блока 15

46 связи по сигналам управления, поступающим по управляющему входу арифметического блока 17 с выхода блока 18 управления. По первому (информационному) входу арифметического блока 17 со второго выхода блока 15 связи поступают числовые коды сообщений от передающих сторон системы.

По второму (управляющему) входу арифметического блока 17 с первого выхода блока

18 управления поступает последовательность импульсов и сигналов, по которым арифме2о тический блок 17 суммирует (вычитает, умножает, делит) числовые коды сообщений, поступающих от передающих сторон системы. С выхода арифметического блока 17 коды данных, полученных в результате выполнения арифметических действий над чис21 ловыми кодами сообщении по сигналам с выхода блока управления 18, поступают на первый вход блока 20 анализа и вход блока

32 выдачи данных. Блок 18 управления предназначен для формирования последоващ тельности сигналов суммирования (вычитания, умножения, деления} на первом выходе, формирования сигналов запроса передаю щих сторон системы на втором выходе, формирования сигналов на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3 ...3 на передающих сторонах системы на третьем выходе. Н а первом выходе блока 18 управления формируется последовательность параллельных кодов сигналов на суммирование (вычитание, умножение, деле40 ние), которые поступают на второй вход арифметического блока 17. Частота смены кодов определяется временными метками, поступающими на первый вход блока 18 уп-. равления с выхода блока 19 времени, а значе ния параллельных кодов определяются сигна4$ лом номера режима работы системы, который поступает на второй вход блока 18 управления с выхода блока 20 анализа.

Значения параллельных кодов иа суммирование (вычитание, умножение, деление) п их адресация в арифметический блок 17 хранятся в запоминающем устройстве блока 18 управления. На втором выходе блока 18 управления формируются сигналы запроса передающихсторои системы, а именно— код передающей стороны, код команды зад проса, которые поступают на второй вход блока 15 связи. Частота появления сигна. лов запроса передающих сторон системы определяется временными метками, посту74666

10 пающими на первый вход блока 18 управления с выхода блока 19 времени, и сигналом номера режима работы системы, поступающим на второй вход блока 18 управления с выхода блока 20 анализа. На третьем выходе блока 18 управления формируются сигналы на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3 ...3 на передающих сторонах системы, а именно — код передаюгцей стороны, код цифрового фильтра и код передаточной функции, которые поступают на третий вход центрального блока 15 связи. Частота появления и значения сигналов на изменение передаточных функций цифровых фильтров 3 ...3" на передающих сторонах системы определяется временными метками, поступающими на первый вход блока !8 управления с выхода блока

19,времени и сигналом номера режима работы системы, поступающим на второй вход блока 18 управления с выхода 20 анализа.

Блок 19 времени предназначен для выработки сигналов (последовательности временных меток), поступающих на первый вход блока 18 управления.

Блок 20 анализа предназначен для формирования сигнала номера режима работы системы. На выходе блока 20 анализа формируется сигнал номера режима работы системы, определяющий частоту запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров на передающей стороне, последовательность арифметических действий (суммирование, вычитание, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений от передающей стороны в арифметическом блоке 17, который поступает на второй вход блока 18 управления. Блок 20 анализа содержит регистры памяти 21, 22, 23, 24, 25, дешифра1оры 26, 27, 28, 29, элементы ИЛИ 30 ...30, шифратор 31. Регистры памяти

21, 22, 23, 24 предназначены для приема и хранения. сигналов с выходов арифметического блока 17 и блока 33 связи с внешними системами. Дешифраторы 26„27, 28, 29 предназначены для преобразования сигналов с выходов регистров памяти 21, 22, 23, 24, 25. Шифратор 31 предназначен для преобразования сигналов с выходов дешифраторов 26, 27, 28, 29, поступающих через элементы ИЛИ 30,;.30, в сигнал номера режима работы системы. По первому входу блока 20 анализа на вход регистра 21 памяти поступают коды данных, полученных в результате обработки числовых кодов сообщений с передающей стороны в арифметическом блоке 17 (коды данных, выдаваемых системой потребителям). По второму входу блока 20 анализа на входы регистров памяти 22, 23, 24, 25 поступают коды с выхода блока 33 связи с внешними системами.

На одном из выходов дешифраторов 26, 27, 28, 29 формируется сигнал, поступающий через элементы ИЛИ 30 ...30 на входы дешифратора 31, который формирует сигйал номера режима работы системы, поступающий на второй вход блока 20 анализа.

При поступлении сигналов с нескольких дешифраторов 26, 27, 28, 29 на вход шифратора 31 он формирует сигнал номера режима работы системы, характеристики которого отвечают характеристикам всех требуемых (необходнмых) режимов работы системы. Блок 32 выдачи данных предназначен для преобразования и выдачи потребителям кодов данных, полученных в результате арифметической обработки числовых кодов сообщений от передающих сторон системы, которые поступают с выхода арифметического блока 17. Блок 33 связи с внешними системами предназначен для приема, преобразования, хранения н выдачи сигналов от внешних систем на второй вход блока 20 анализа. Блок 33 связи с внешними системами содержит блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок, блок 36 уставок, блок 37 запроса. С выхода блока

20 34 идентификации внешних систем на второй вход блока 20 анализа поступаюткодыидентифнкаторы внешних систем, например

001 — управление сельского хозяйства, код

0i0 — службы воздушного движения аэро>> порта и т. д. С выхода блока 35 кодирования оценок на второй вход блока 20 анализа поступают коды оценок данных, полученных потребителем, например код 001 — аномальный разброс средних значений влажности воздуха, код 010 — источник загряэзг нения рекомендацию выполнил и т. д. С выхода блока 36 уставок на второй вход блока

20 анализа поступают коды информации, поступающей от внешних систем, подобных рассматриваемой, и коды постоянной информации, например коды 0001...0100 — коды

ЗЮ информации о состоянии окружающей среды в соседних (внешних) системах, коды .

0101...! 000 — временные коды (суточные, сезонные) элементов загрязнения н гидрометеоэлементов, коды 1001 1100 — коды

4е зависимости элементов загрязнения от гйдро-, метеоэлементов и т. д. С выхода блока

37 запроса на второй вход блока 20 анализа поступают коды запроса потребителей, например код 001 — управление сельского хозяйства запрашивает прогноз жидких осад ков, код 010 — санитарно-эпидемиологическая служба запрашивает уровень (степень) загрязнения поверхностных вод в контролируемом регионе и т. д. г щ Измерительная информационная система контроля сбстояния окружающей среды работает следующим образом.

Блок 37 запроса и блок 34 идентификации внешних систем блока 33 связи с внешними системами подают соответствующие сигналы на вторые входы блока 20 анализа. Пусть, например, санитарно-эпидемиологическая служба запрашивает общее состояние окружающем среды. Блок 20 анали74666

7 за подает сигнал номера режима работы системы на второй вход блока 18 управления, который определяет режим работы системы, а именно: последовательность ариф метических. действий в арифметическом блоке 17 над числовыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы путем подачи последовательности импульсов на второй вход арифметического блока 17; частоту запроса передающей стороны системы путем подачи сигналов запроса (код передающей стороны и код сигнала запроса) на блоки 9 измерения и кодирования передающих сторон системы через блок 15 связи, каналы 38 связи, блок 14 связи; передаточные функции цифровых фильтров 3 ...3 на передающих сторонах системы путем подачи. соответствующих сигналов (код передающей стороны, код цифрового фильтра, код передаточной функции) на цифровые фильтры 3 ...3 через блок 15 .связи, каналы 38 связи, блок 14 связи, блок 4 перестройки передаточной функ- >!! ции.

На передающей стороне системы сигналы с датчиков 1 ...1" параметров окружающей среды с помощью преобразователей преобразуются в частотную (цифровую) форму и поступают на информционные входы цифровых фильтров 3 ...3", которые преобразуют входные сигналы в соответствии с. передаточной функцией цифрового фильтра, задаваемой блоком 4 перестройки передаточных функций. С выходов цифровых фильт. ров преобразованные (отфильтрованные) значения сигналов поступают на входы блока 9 измерения и кодирования, который осуществляет измерение по каждому измерительному каналу, формирует и выдает сообщение в блок 14 связи для передачи на приемную сторону системы. Блок 9 измерения и кодирования формирует сообщение эа очередной срок измерения («сборочное сообщение») или при превышении заданного значения на выходе цифрового фильтра («штормовое» сообщение), или по запросу с приемной стороны системы (сообщение по «запросу» либо «тестовое» сообщение} и т. д. Сформированное блоком 9 измерения- . и кодирования сообщение через блок !4 связи, каналы 38 связи блок 15 связи поступает на первый вход . арифметического блока 17 и входы регистрирующего устройства 16. Блок 16 записывает на долговременные носители поступающие от передающей стороны системы числовые коды сообщений; предназначенныее для хранения и последующей обработки (составление статических отчетов, выдача справочной информации, по запросам и т. д,).

Арифметический блок 17 осуществляет оперативную обработку (суммирование, вычи- тание, умножение, деление) числовых кодов сообщений, поступающих от передающей стороны системы по сигналам, поступающим с первого выхода блока 18 управления. Например, определяет среднее значение элемента загрязнения по данным нескольких датчиков параметров окружающей среды, определяет экстраполяцню распределения гидро-, метеоэлементов по данным нескольких датчиков параметров окружающей среды, формирует рекомендацию для предприятий — источников загрязнения и т. д. С выхода арифметического блока 17 сигналы поступают на входы блока 32 выдачи данных для выдачи ее потребителю и на первый вход блока.20 анализа.

Блок 20 анализа может изменить режим работы системы либо поддержать ego постоянным в зависимости от сигналов, поступающих с выхода арифметического блока

17 и сигналов, поступающих с выхода блока

33 связи с внешними системами. Пусть, например; арифметический блок 17 зафиксировал превышение предельной допустимой концентрации (ПДК) l-ого элемента загрязнения. Чтобы детально исследовать выброс элемента в контролируемом регионе, блок

20 анализа выдает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому частота запроса передающей стороны увеличивается, и соответственно изменяется передаточная функция цифрового фильтра данного параметра. Если арифметический блок 17 зафиксировал, что часть измеряемых параметров окружающей среды ° мало изменяется, блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима системы, по которому частота запроса передающей стороны уменьшается и изменяется передаточная функция .цифрового фильтра, преобразующего данный параметр окружающей среды (например увеличивается постоянная времени или время осреднения). Если блок 36 уставок блока 33 связи с внешними системами подает на блок 20 анализа сигналы, соответствующие суточному ходу элементов загрязнения (например, утром возрастает интенсивность автомобильного движения и, следовательно, выброс в атмосферу СО, NO. и т. д.), блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется последовательность арифме тических действий (суммирование, вычитание, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы в арифметический блок

17, и передаточные функции цифровых фильтров, преобразующих данные элементы загрязнения. Если блок 34 идентификации внешних систем и блок 36 уставок блока 33 связи г внешними системами подают на блок 20 анализа сигнал, соответствующий прогнозу гид рометеоэлементов или элементов загрязнения, полученному от соседних подобных измеря тельных информационных систем контроля .состояния окружающей среды, блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал

746667

14 номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров на передающей стороне и последовательность арифметических действия (суммирова ние, вычита ние, умножение, деление) над числовыми кодами сообщений, поступающих от передающей стороны системы в арифметический блок 17 (это возможно, например, в случае, когла выброс загрязняющих веществ приближается к региону, контролируемому рассматриваемой системой, и не- 1г обходимо детально проконтролировать влияния данного выброса на окружающую среду).

Еслй блок 34 идентификации внешних систем и блок 35 колирования оценок блока 33 связи с внешними системами подает на блок 20 анализа сигнал о выполнении или невыполнении рекомендации, выданной системой потребителю (T3U перейти на другой сорт топлива, химическому заводу прекратить сброс отходов производства в поверх- 20 ностные воды и т. д.), блок 20 анализа подает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров по перелающей стороне, и последовательность арифметических действий над числовыми кодами сообщений от передающей стороны системы в арифметическом устройстве 17. Если блок 34 идентификации внешних систем, блок 35 кодирования оценок блока зв

33 связи с внешними системами подают на блок 20 анализа сигнал, соответствующий тому, что данные, полученные данным потребителем, его не удовлетворяют (например, аномальный разброс средних значений влажностй в контролируемом регионе), блок

20 анализа полает на блок 18 управления сигнал номера режима работы системы, по которому изменяется частота запроса передающих сторон системы, изменяются передаточные функции цифровых фильтров на передающих сторонах системы, и последовательность команд, поступающих с выхода блока 18 управления на арифметрическое. устройство. Таким образом в описанной измерительной информационной системе контроля состояния окружающей среды постоян- 4 но проводится анализ — соответствуют ли характеристики режима работы системы ходу (состоянию) контролируемых процессов в окружающей среле и запросам потребителей, по времени доставки информации и т. д. в и на основе этого анализа характеристики режима работы системы могут изменяться.

Режим работы системы определяет состав и оперативность информации, получаемой от кажлой передаюгцей стороны системы. Перестройка измерительно-преобразую- щего тракта на каждой перелающей стороне системы осуществляется по командам с приемной стороны системы.

Гехнико-экономический эффект предлагаемой измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды заключается в повышении эффективности использования оборудования системы при заданном Качестве функционирования (например заданной достоверности отображения процессов в окружающей среде, времени доставки информации потребителю и т. д.) . .На передающих сторонах системы для каждого измеряемого элемента окружающей среды используется один цифровой фильтр с изменяемой передаточной функцией. По каналам связи передаются отфильтрованные значения измеряемых параметров окружающей среды (применяются коммутируемые каналы связи), а не все текущие отсчеты (требующме выделенные каналы связи). Арифметическое устройство обрабатывает уже отфильтрованные значения измеряемых параметров окружающей среды, что уменьшает длительность обработки.

Достоинством предлагаемой измерительной информационной системы контроля состояния окружающей среды является то, что характеристики ее функционирования (характеристики режима работы системы) изменяются (подстраиваются) в процессе работы системы так, что в результате сохраняются оптимальные показатели качества функционирования системы и затрат1ы на ее функционирование. Это позволяет использовать систему при неполной априорной информации об окружающей среде. Система получает недостаточную информацию в процессе функционирования и использует .ее для перестройки своих характеристик (частота запроса передающей стороны, передаточные функции цифровых фильтров на передающей стороне, последовательность арифметических действий — - суммирование, вычитание, умножение, делеление — над числовыми кодами сообщений от передающей стороны в арифметическом устройстве), Предлагаемую измерительную информационную систему контроля состояния окружающей среды можно использовать для наблюдения и контроля за различнымн процессами в окружающей среде, например для контроля загрязнения атмосферы, контроля загрязнения водных объектов; поскольку она многофункциональна и легко приспосабливается для решения широкого класса задач, - Формула иэобретекия

Измерительная информационная система контроля состояния окружающей среды, содержащая на передающей стороне датчи. ки параметров окружающей срелы, выходы которых подключены ко входам соответствующих преобразователей, блок измерения и кодирования, выход и первый вход кото15 рого соответственно соединены с первым» входом и выходом блока связи, вторые вход и выход которого через канал связи подключен соответственно к первым выхо .ду и входу блока связи на приемной сторо не, содержашей блок регистрации, вход ко-торого соединен со вторым выходом блока связи, и блок выдачи данных, отличающаяся тем, что, с целью повышения информативности и достоверности контроля, в нее на передающей стороне введены блок перестройки .передаточных функций и цифровые фильеры, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего преобразователя, выход — ко второму входу блока измерения н- кодирования, выходы блока перестройки передаточных функций подключены ко второму входу соответствующего цифрового фильтра, а первый и второй входы соединены с третьим и четвертым выходами блока связи, на приемной стороне введены блок времени, блок анализа, блок связи с внешнимн системами, блок управ-. ления и арифметический блок, первый вход

6667

l6 которого соединен со вторым выходом блока связи, выход соединен со входом блокары,дачи данных и с первым входом блока ана лиза, ко второму входу которого подключен .выход блока связи с внешними системами, выход блока времени соединен с первым входом блока управления, выход блока анализа подключен ко второму входу блока управления, первый выход которого соединен со вторым входом арифметического блока, второй и третий выходы блока управления поди ключены ко второму и третьему входам бло- ка связи.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

l. Автоматизация сбора и обработки гидрометеорологической информации.— ГУГМС, ВНИИГМИ вЂ” МЦД, Информационный центр, Обнинск, 1976, с. 16.

2. Авторское свидетельство СССР № 520594, кл, G 06 F 15/20.

2ф 3. Заявка Франции № 2140119, «л. G 08 В ll 00, 1973 (прототип).

Составитель Н. Лысенко

Редактор И. Нестерова Техред К. Шуфрнч ° Корректор Г. Назарова

Заказ 4106 /20 Тираж 682 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР ао делам изобретений н открытнй! l 3035, Москва, Ж вЂ” Э5, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4