Блок измерения напряжений распределенного контролируемого пункта

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту для автоматизированных цифровых систем управления (в составе изделия «Блок измерения напряжений РКП ТИ1М»), более конкретно полезная модель используется для ввода сигналов телеизмерения.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленной полезной модели аналогом (прототипом) является «Распределенный контролируемый пункт» по патенту РФ № 92645 на полезную модель (МПК B61L 27/04). Указанный прототип включает блоки ввода и вывода сигналов и центральный блок управления, соединенный с локальной сетью, отличающийся тем, что содержит рабочее место дежурного по станции и рабочее место электромеханика, каждое из которых оснащено, по меньшей мере, двумя равнозначными по отображению компьютерами с сетевыми портами Ethernet, объединенными в дублированную локальную сеть с помощью коммутаторов, причем рабочее место электромеханика дополнительно оснащено модемами для удаленного мониторинга, при этом центральный блок управления включает, по меньшей мере, два промышленных компьютера с сетевыми портами Ethernet и CAN, модуль связи, обеспечивающий возможность подключения через устройства защиты к другим распределенным контролируемым пунктам, и коммутаторы локальной сети Ethernet, связанные между собой дублированной локальной сетью, и обеспечивает взаимодействие по двум локальным сетям типа CAN с двумя комплектами блоков ввода и вывода сигналов, включающими блоки вывода сигналов телеуправления, блоки ввода сигналов телесигнализации и блоки вывода сигналов ответственного телеуправления, а также взаимодействие посредством третьей локальной сети типа CAN с блоками ввода сигналов телеизмерения, осуществляющими диагностику и контроль технического состояния стационарных устройств автоматики и телемеханики. Данное техническое решение обладает недостатками. Сигналы, подключаемые к блокам ввода сигналов телеизмерения, являются обезличенными, то есть, нет никакой возможности определить - какой объект контроля подключен к какому блоку ввода сигналов телеизмерения, так же отсутствует возможность контроля температуры блока.
Технический результат полезной модели заключается в расширении реализации функций устройства за счет обеспечения возможности идентификации и непрерывного контроля подключаемых к устройству сигналов телеизмерения, а также обеспечения возможности измерения температуры устройства. Данный технический результат достигается за счет всей совокупности перечисленных признаков.
Сущность полезной модели состоит в том, что блок измерения напряжений распределенного контролируемого пункта, включающийвходной фильтр, подключенный к преобразователю напряжения, выходы которого подключены ко входам схемы подключения к сети связи, постоянного запоминающего устройства для хранения данных, однокристального микроконтроллера, схемы индикации, схемы измерения температуры, схемы согласования с идентификатором сигналов, идентификатора сигналов, управляемого аттенюатора, управляемого усилителя, аналого-цифрового преобразователя, а выводы идентификатора сигналов  подключены к выводам схемы согласования с идентификатором сигналов, а выводы однокристального микроконтроллера соединены с выводами схемы подключения к сети связи, постоянного запоминающего устройства, схемы индикации, схемы измерения температуры, схемы согласования с идентификатором сигналов, идентификатора сигналов, управляемого аттенюатора, управляемого усилителя, аналого-цифрового преобразователя. Причем входной фильтр выполнен с возможностью фильтрации электромагнитных помех. А преобразователь напряжения выполнен с возможностью преобразования внешнего напряжения питания от внешнего источника питания в напряжение питания однокристального микроконтроллера. Кроме того, схемы подключения к сети связи выполнены с возможностью согласования сигналов сети связи с сигналами однокристального микроконтроллера. Вместе с тем, однокристальный микроконтроллер выполнен с возможностью приема и передачи сообщений из сети связи, чтения сигналов аналого-цифрового преобразователя и их обработки, проверки работоспособности блока, формирования и передачи диагностических сообщений. А схема измерения температуры выполнена с возможностью контроля температуры изделия и передачи результата в однокристальный микроконтроллер. Также управляемый аттенюатор выполнен с возможностью деления входного напряжения в зависимости от команд однокристального микроконтроллера. Также управляемый усилитель выполнен с возможностью усиления входного напряжения в зависимости от команд однокристального микроконтроллера. Кроме того, идентификатор сигналов выполнен с возможностью передачи, по запросу однокристального микроконтроллера, идентификационной информации.
Полезная модель поясняется графически, где
на фиг.1 представлена схема блока измерения напряжений распределенного контролируемого пункта.
Блок измерения напряжений распределенного контролируемого пункта состоит из входного фильтра 1, преобразователя напряжения 2, схемы подключения к сети связи 3, постоянного запоминающего устройства 4, однокристального микроконтроллера 5, схемы индикации 6, схемы измерения температуры 7, схемы согласования с идентификатором сигналов 8, идентификатора сигналов 9, управляемого аттенюатора 10, управляемого усилителя 11, аналого-цифрового преобразователя 12. Выход входного фильтра 1 подключен ко входу преобразователя напряжения 2 выходы которого, подключены ко входам схемы подключения к сети связи 3, постоянного запоминающего устройства 4, однокристального микроконтроллера 5, схемы индикации 6, схемы измерения температуры 7, схемы согласования с идентификатором сигналов 8, идентификатора сигналов 9, управляемого аттенюатора 10, управляемого усилителя 11, аналого-цифрового преобразователя 12. Выводы однокристального микроконтроллера 5 соединены с выводами схемы подключения к сети связи 3, постоянного запоминающего устройства 4, схемы индикации 6, схемы измерения температуры 7, схемы согласования с идентификатором сигналов 8, идентификатора сигналов 9, управляемого аттенюатора 10, управляемого усилителя 11, аналого-цифрового преобразователя 12. Выводы идентификатора сигналов 9 подключены к выводам схемы согласования с идентификатором сигналов 8. Вход U является входом питания. Вывод С является выводом сети связи. Вход I является входом устройства. Входной фильтр 1 осуществляет фильтрацию электромагнитных помех. Преобразователь напряжения 2 осуществляет преобразование внешнего напряжения питания от внешнего источника питания в напряжение питания однокристального микроконтроллера 5. Схемы подключения к сети связи 3 предназначены для согласования сигналов сети связи C с сигналами однокристального микроконтроллера 5. Постоянное запоминающее устройство 4 осуществляет хранение данных. Однокристальный микроконтроллер 5 реализует следующие функции: прием и передача сообщений из сети связи; чтение сигналов аналого-цифрового преобразователя и их обработка; проверка работоспособности (диагностика) блока; формирование и передача диагностических сообщений. Схема индикации 6 позволяет визуально оценить работу блока. Схема измерения температуры 7 позволяет контролировать температуру изделия и передавать результат в однокристальный микроконтроллер 5. Схема согласования с идентификатором сигналов 8 осуществляет согласование сигналов идентификатора сигналов 9 с сигналами однокристального микроконтроллера 5. Идентификатор сигналов 9 осуществляет передачу, по запросу однокристального микроконтроллера 5, идентификационной информации. Управляемый аттенюатор 10 осуществляет деление входного напряжения на заданное число в зависимости от команд однокристального микроконтроллера 5. Управляемый усилитель 11 осуществляет усиление сигнала поступающего с выхода управляемого  аттенюатора 10 на заданное число в зависимости от команд однокристального микроконтроллера 5. Аналого-цифровой преобразователь 12 осуществляет преобразование аналогово сигнала в цифровой.
Блок измерения напряжений распределенного контролируемого пункта работает следующим образом. Входные сигналы со входа I пройдя управляемый аттенюатор 10 и управляемый усилитель 11, изменившись по амплитуде (возможно увеличение или уменьшение сигнала) поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 12. Однокристальный микроконтроллер 5 осуществляет управление величиной деления управляемого аттенюатора 10 и управляемого усилителя 11. Однокристальный микроконтроллер 5 считывает сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя 12, обрабатывает их и через схемы подключения к сети связи 3 передает на выход С. Однокристальный микроконтроллер 5 передает сигналы в схему индикации 6. Преимуществами данного блока измерения напряжений распределенного контролируемого пункта является возможность идентификации входных сигналов и контроля температуры блока.