АППАРАТУРА ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ КОМАНД ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ

Полезная модель относится к устройствам высокочастотной связи, в частности, к устройствам противоаварийной автоматики и может быть использована для быстродействующей передачи сигналов автоматики, сигнала фазы промышленной частоты или сигнала телеинформации в системах противоаварийной автоматики и релейной защиты энергосистем по ЛЭП.
Известны аппаратуры для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики, содержащие соединенные между собой преселектор, блок преобразования, блок выделения и анализа сигналов, блок формирования сигналов команд, блок выходных реле и демодулятор сигналов телемеханики (см. свидетельство РФ на полезную модель №26711 по МКИ Н 04 В 1/26, заявленное 22.05.2002 г. и свидетельство РФ на полезную модель №32343 по МКИ Н 04 В 1/26, заявленное 26.09.2002 г.).
Наиболее близкой по технической сущности является аппаратура для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики, содержащая соединенные между собой преселектор, блок преобразования, блок выделения и анализа сигналов, блок формирования сигналов команд, блок выходных реле, демодулятор сигналов телемеханики и интерфейсный модуль (см. свидетельство РФ на полезную модель №32343 по МКИ Н 04 В 1/26, заявленное 26.09.2002 г.)
Общими недостатками известных аппаратур для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики является сложность в эксплуатации.
В основу полезной модели положена задача создания аппаратуры для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики простой конструкции с небольшими габаритами, высокой надежностью и простотой в эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в аппаратуре для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики, содержащей соединенные между собой преселектор, блок преобразования, цифровой сигнальный процессор, блок формирования сигналов команд, блок выходных реле и демодулятор сигналов телемеханики и интерфейсный модуль, согласно полезной модели блок преобразования выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенного с понижающим цифровым преобразователем частоты.
Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой предлагаемой аппаратуры
Аппаратура для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики содержит преселектор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, последовательно соединенный с понижающим цифровым преобразователем частоты 3, высокоскоростной цифровой сигнальный процессор 4, блок формирования сигналов команд 5, блок выходных реле 6, демодулятор сигналов телемеханики 7 и интерфейсный модуль 8.
Интерфейсный модуль 8 выполнен в виде последовательно соединенных с микроконтроллером 9 жидкокристаллического модуля 10, клавиатуры 11, последовательного интерфейса «RS-232» 12, последовательного интерфейса «RS-485» 13 и устройства формирования сигналов реального времени 14
Блок формирования сигналов команд 5 выполнен на жесткой логике в виде буферных регистров 15, соединенных с выходными токовыми ключами 16, и индикаторных регистров 17, соединенных с индикаторами принятых команд 18.
Блок выходных реле 6 выполнен в виде миниатюрных твердотельных реле 19, соединенных с выходными клеммами 20 через помехоподавляющий фильтр 21. Цифровой сигнальный процессор 4, блок формирования сигналов команд 5 и интерфейсный модуль 8 соединены между собой общей шиной 22.
Аппаратура для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики работает следующим образом.
Входной сигнал, переданный по выделенным высокочастотным каналам высоковольтной линии электропередачи, поступает на вход преселектора 1, где осуществляется его предварительная фильтрация по высокой частоте. С выхода преселектора 1 сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, последовательно, соединенного с понижающим цифровым преобразователем частоты 3. Здесь осуществляется основная фильтрация входного сигнала по частоте и преобразование его в диапазон частот, используемый для работы цифрового сигнального процессора.
Далее, преобразованный сигнал обрабатывается в цифровом сигнальном процессоре 4, в котором производится цифровая фильтрация сигналов команд, анализ и сравнение их с кодовой таблицей, а также демодуляции сигналов телемеханики.
При совпадении выделенных сигналов с кодовой таблицей вырабатывается сигнал формирования команды. Сигнал формирования команды поступает в блок формирования команд 5, где запоминается в буферных регистрах 15 на время действия команды и в индикаторных регистрах 17 для индикации принятых команд.
С выхода индикаторных регистров 17 сигнал включения индикации команды поступает на индикаторы принятых команд 18. С выхода буферных регистров 15 сигнал включения команды поступает на токовые ключи 16 для управления блоком выходных реле 6. Сигнал с выхода контактов миниатюрных твердотельных реле 19 через помехоподавляющий фильтр 21 поступает на выходные клеммы 20. Цифровой сигнальный процессор 4, блок формирования сигналов команд 5 и интерфейсный модуль 8 соединены между собой общей шиной 22, позволяющей производить не только обмен сигналами, но и их контроль.
Результатом обработки входных сигналов является замыкание контактов реле соответствующих команд и свечения соответствующих индикаторов.
Входной сигнал, переданный по выделенным высокочастотным каналам высоковольтной линии электропередачи, представляет собой частотный код. При этом коде по каналу непрерывно передается немодулированный сигнал определенной частоты - контрольный сигнал. Сигнал команды представляет собой посылку одной или нескольких частот заданной длительности. Алгоритм работы аппаратуры заключается в том, что после пропадания контрольного сигнала должен появиться сигнал команды.
Сигнал команды ожидается в течении 300 мсек. Если по истечении этого времени сигнал команды не появился, то необходимо восстановление контрольного сигнала и только после этого возможен анализ сигналов команд. Если после пропадания контрольного сигнала прошло более 5 сек, то аппаратура блокируется и дальнейшая ее работа возможна только после ручного пуска и предварительного устранения неисправности.
После приема сигнала команды, выделения, обработки, сравнения его с кодовой таблицей включается соответствующее сигналу команды выходное реле блока выходных реле 6 на время предварительно заданное для данной команды.
Контрольный сигнал при отсутствии сигналов телемеханики передается одной частотой, а при наличии сигналов телемеханики передается двумя частотами для возможности передачи сигналов телемеханики. Одна частота интерпретируется приемником как нажатие, а вторая - как отжатие.
Микроконтроллер 9 осуществляет обмен по общей шине 22 с цифровым сигнальным процессором 4, кодируя и декодируя входные выходные данные в необходимый формат, обрабатывает сообщения, приходящие с клавиатуры 11, а также следит за соблюдением протокола обмена данными с персональным компьютером по последовательным интерфейсам 12 и 13. При необходимости декодированная информация выводится на жидкокристаллический модуль 10, который отображает ее в цифробуквенном виде.
Сообщения, поступающие с клавиатуры 11, изменяют режим работы микроконтроллера 9, Изменения режима работы микроконтроллера 9 отображаются на жидкокристаллическом модуле 10, при этом могут изменяться параметры работы приемника.
Для обмена данными с персональным компьютером микроконтроллер 9 использует последовательный интерфейсу «RS-232» 12, либо последовательный интерфейс «RS-485» 13. Интерфейс «RS-485» 13 используется для создания локальных информационных сетей (с выходом на персональный компьютер).
Устройство формирования сигналов реального времени 14 отсчитывает текущее время и выдает сигнал точного времени каждую секунду. При поступлении сигнала точного времени микроконтроллер 9 опрашивает устройство формирования сигналов реального времени 14. Дополнительный опрос устройства формирования сигналов реального времени 14 происходит при каждом новом событии, о котором сообщает цифровой сигнальный процессор 4 микроконтроллеру 9.
Предлагаемая аппаратура для приема сигналов-команд противоаварийной автоматики имеет простую конструкцию с небольшими габаритами, повышенную надежность и простоту в эксплуатации.