(54) PL B1 (19) PL (11) (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (21 ) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (19) PL (11) (13) B1 (51) IntCl7 G01D 3/00 G01R 21/00 G01K 17/06 (54) Sposób kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych oraz układ kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 14/98 (73) Uprawniony z patentu: Derbis Piotr, Poznań, PL Nowicki Kazimierz, Bydgoszcz, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 09/01 (72) Twórcy wynalazku: Piotr Derbis, Poznań, PL Kazimierz Nowicki, Bydgoszcz, PL PL B1 (57) 4. Układ kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych, zwłaszcza w energetyce, zawierający koncentrator lub inne urządzenie kontrolno-rejestrujące, znamienny tym, że posiada sterownik (J) wyposażony w zespół wejść (K) połączonych ze źródłami (R) sygnałów o zakłóceniach i/lub innymi źródłami sygnałów dwustanowych, wewnętrzną pamięć (L) i mikroprocesor (M), a ponadto przyłączony swym równoległym portem (N) i/lub szeregowym portem (P) do informacyjnych wejść (D, E) koncentratora (A) lub innego urządzenia kontrolnorejestrującego.

2 Sposób kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych oraz układ kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych, zwłaszcza w energetyce, zgodnie z którym dwustanowe sygnały o zakłóceniach i/lub inne sygnały dwustanowe doprowadza się do koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego, znamienny tym, że sygnały te w ilości od 1 do 2n, gdzie n jest liczbą dostępnych wejść informacyjnych koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego, przetwarza się do postaci binarnej o długości słowa od 1 do n bitów, po czym tak przetworzone sygnały wysyła się na wejścia informacyjne koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnały w postaci słów o długości od 1 do n wysyła się metodą transmisji równoległej. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnały w postaci słów o długości od 1 do n wysyła się metodą transmisji szeregowej. 4. Układ kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych, zwłaszcza w energetyce, zawierający koncentrator lub inne urządzenie kontrolno-rejestrujące, znamienny tym, że posiada sterownik (J) wyposażony w zespół wejść (K) połączonych ze źródłami (R) sygnałów o zakłóceniach i/lub innymi źródłami sygnałów dwustanowych, wewnętrzną pamięć (L) i mikroprocesor (M), a ponadto przyłączony swym równoległym portem (N) i/lub szeregowym portem (P) do informacyjnych wejść (D, E) koncentratora (A) lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych, a także układ kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych, przy wykorzystaniu dwustanowych sygnałów o zakłóceniach i innych sygnałów dwustanowych, związanych z pracą systemu pomiarowego. Wynalazek ma zastosowanie przede wszystkim w energetycznych systemach pomiarowych, funkcjonujących w miejscach sprzedaży i/lub zakupu energii elektrycznej i cieplnej, gazu, paliw ciekłych oraz wody, na przykład w elektrowni albo na stacji elektroenergetycznej. Systemy pomiarowe energii elektrycznej wyposażone są w co najmniej jeden licznik energii oraz co najmniej jeden koncentrator lub inne urządzenie kontrolno-rejestrujące. Głównym zadaniem znanego koncentratora jest zliczanie impulsów odpowiadających określonym porcjom energii, a następnie ich sumowanie i rozdział według wymogów taryfy sprzedaży i/lub zakupu energii elektrycznej. Tak przetworzone i usystematyzowane dane są gromadzone w pamięci koncentratora i transmitowane z niego poprzez sieć łączności do centrali telemetrii. Do celów transmisji koncentrator może być wyposażony we własny modem lub może współpracować z modemem zewnętrznym. Oprócz wejść zliczających koncentrator może posiadać dwustanowe wejścia informacyjne. Znany jest sposób kontroli i rejestracji zakłóceń w systemach pomiarowych energii elektrycznej, w którym wykorzystuje się dwustanowe sygnały o zakłóceniach, doprowadzane bezpośrednio do dwustanowych wejść informacyjnych koncentratora. Oprócz tych wejść koncentrator może być wyposażony w port szeregowy i/lub równoległy, za pośrednictwem którego sygnały o zakłóceniach, po odpowiednim przetworzeniu, są przekazywane do koncentratora i zapamiętywane w jego pamięci. Sygnały o zakłóceniach mogą pochodzić z różnych źródeł, na przykład przekaźników kontroli obecności wszystkich napięć pomiarowych w licznikach energii elektrycznej, z ich wyjść alarmowych, a także z kart elektronicznych, kontrolujących obecność napięć zasilających cały system pomiarowy.

3 W znanym rozwiązaniu na jedno informacyjne wejście koncentratora jest podawany tylko jeden rodzaj sygnału o zakłóceniu. Oznacza to, że liczba przewidzianych do zarejestrowania sygnałów nie może przekraczać ilości informacyjnych wejść koncentratora. W praktyce zachodzi potrzeba rejestracji większej ilości zakłóceń bez możliwości zwiększenia liczby wejść informacyjnych koncentratora. Warunki te spełnia inne, znane rozwiązanie, zgodnie z którym dwustanowe sygnały o zakłóceniach, w ilości przewyższającej liczbę wejść informacyjnych wprowadza się do koncentratora za pośrednictwem kart elektronicznych grupujących sygnały. Na specjalnym wyjściu powstaje jeden zbiorczy sygnał o zakłóceniu, który jest podawany na jedno wejście informacyjne koncentratora. Stan jego wejścia oraz zmiany są zapamiętywane w pamięci koncentratora i transmitowane do centrali. Wprawdzie rozwiązanie takie pozwala zwielokrotnić ilość kontrolowanych w systemie pomiarowym sygnałów poprzez zastosowanie odpowiedniej ilości kart grupujących, jednak ma tę wadę, że w oparciu o przetransmitowane do centrali dane nie można dokładnie określić źródła sygnału o zakłóceniu, a tym samym nie można osiągnąć pełnej zdalnej kontroli systemu pomiarowego, w którym pracuje koncentrator. Celem wynalazku jest rozwiązanie, w którym ilość sygnałów o zakłóceniach może być większa od ilości wejść informacyjnych w eksploatowanym koncentratorze, a jednocześnie możliwa jest identyfikacja źródła sygnału o zakłóceniu na podstawie stanów wszystkich wejść informacyjnych koncentratora, jednocześnie zapamiętanych i przekazanych do centrali. Zgodnie z wynalazkiem wyznaczony cel osiągnięto dzięki temu, że sygnały o zakłóceniach w ilości od 1 do 2n, gdzie n jest liczbą dostępnych wejść informacyjnych koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego, przetwarza się do postaci binarnej o długości słowa od 1 do n bitów, po czym tak przetworzone sygnały wysyła się na wejścia informacyjne koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego. Sygnały w postaci słów o długości od 1 do n bitów wysyła się metodą transmisji równoległej lub szeregowej. W układzie według wynalazku znajduje się sterownik, który posiada zespół wejść połączonych ze źródłami sygnałów o zakłóceniach i/lub z innymi źródłami sygnałów dwustanowych, pamięć wewnętrzną i mikroprocesor, a ponadto jest podłączony swym równoległym i/lub szeregowym portem do informacyjnych wejść koncentratora lub innego urządzenia kontrolno-rejestrującego. Wykorzystanie wejść informacyjnych według wynalazku zwiększa ilość rejestrowanych sygnałów o zakłóceniach w systemie pomiarowym z n do maksymalnie 2. Przedmiot wynalazku jest pokazany na schemacie blokowym, przedstawiającym przykład wykonania układu kontroli i rejestracji zakłóceń w systemie pomiarowym energii elektrycznej. W przykładowym układzie kontroli i rejestracji zakłóceń znajduje się znany, telemetryczny koncentrator A, wyposażony w 24 wejścia zliczające B, do których są przyłączone nie pokazane na schemacie nadajniki impulsów, umieszczone w 6 dwukierunkowych licznikach C czynnej i biernej energii elektrycznej. Każdy licznik C posiada 4 nadajniki impulsów, po jednym dla każdego rodzaju i kierunku energii. Koncentrator A ma ponadto dwa zespoły informacyjnych wejść D i E oraz wewnętrzny modem F, który transmituje dane z koncentratora A poprzez telefoniczną sieć G do centrali H. Z koncentratorem A współpracuje sterownik J, który posiada zespół 25 wejść K, wewnętrzną pamięć L typu RAM EPROM, mikroprocesor M oraz równoległy port N z 6 wyjściami dwustanowymi, a także szeregowy port P. Wyjścia równoległego portu N sterownika J są przyłączone do 6 informacyjnych wejść D koncentratora A, zaś szeregowy port P sterownika J jest przyłączony do informacyjnych wejść E koncentratora A. Wejścia K sterownika J są połączone z 25 źródłami R sygnałów dwustanowych o zakłóceniach w systemie pomiarowym oraz położeniu nie pokazanych wyłączników wysokiego napięcia w liniach energetycznych. Do sterownika J doprowadza się sygnały o następujących zakłóceniach lub stanach: - brak podstawowego napięcia zasilającego układ pomiarowy energii elektrycznej; - brak rezerwowego napięcia zasilającego układ pomiarowy energii elektrycznej;

4 brak impulsu z zegara radiowego, synchronizującego nie pokazany zegar wewnętrzny koncentratora A; - brak napięcia zasilającego linie impulsowe z nadajników impulsów umieszczonych w licznikach C; - 3 sygnały alarmowe, pochodzące z nie pokazanych wyjść przekaźnikowych koncentratora A; - 6 sygnałów z kart kontroli obecności napięć pomiarowych w poszczególnych licznikach C; - 6 sygnałów z wyjść alarmowych poszczególnych liczników C; - 6 sygnałów o załączeniu poszczególnych linii wysokiego napięcia, do których są przyłączone liczniki C. W przykładzie realizacji wynalazku liczba n, odpowiadająca ilości dostępnych wejść informacyjnych D koncentratora A, równa jest 6. Oznacza to, że układ kontroli i rejestracji zakłóceń może przyjąć sygnały w ilości 2 do potęgi szóstej, a więc maksymalnie 64 sygnały, zaś sterownik J może wysłać poprzez swój port równoległy N na informacyjne wejścia D koncentratora A maksymalnie 64 różne słowa o długości 6 bitów. Ponieważ w przykładowym układzie w sterowniku J wykorzystuje się 25 wejść K, zaś koncentrator A ma 6 informacyjnych wejść D, sygnały o zakłóceniach oraz inne sygnały dwustanowe w ilości 25 przetwarza się w sterowniku J do postaci binarnej słowa o długości 6 bitów, po czym tak przetworzone sygnały wysyła się na wejścia informacyjne D koncentratora A. W szczególnej sytuacji, gdy na przykład pojawi się sygnał alarmu z któregoś licznika C, w postaci napięcia na jednym z wejść K, wówczas sterownik J generuje 6-bitowe słowo charakterystyczne tylko dla sygnału alarmu z określonego licznika C i wysyła je na wejścia D koncentratora A. Ten zaś, traktując odebrane słowo jako zmianę stanu swoich wejść informacyjnych D, automatycznie zapisuje to słowo w swej pamięci, przyporządkowując tej zmianie datę i czas. Po odczytaniu zawartości pamięci koncentratora A przez centralę H, informacje o dacie, czasie i rodzaju zakłócenia umożliwiają zdalną kontrolę systemu pomiarowego. Przy wykorzystywaniu szeregowego portu P sterownika J sygnały przetworzone do postaci słów o długości 6 bitów wysyła się metodą transmisji szeregowej na wejścia E koncentratora A. W razie potrzeby można dokonywać jednoczesnej transmisji sygnałów z równoległego portu N i szeregowego portu P sterownika J, odpowiednio na wejścia D i E koncentratora A.

5

6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.