Р. 3 - Дудченко
.docxМІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра енергетики та електротехнічних систем
РЕФЕРАТ
На тему «Передавання сигналів в телемеханічних системах»
Студента 1м. курсу групи ЕТЕС 2201-1м
спеціальності 141 «Електроенергетика,
електротехніка та електромеханіка»
Дудченка Артема Вячеславовича
Перевірив: Кравченко В.О.
м.Суми, 2022
План
Вступ
1. Структурна схема цифрової системи передачі інформації.
2. Представлення інформації в системах телемеханіки. Методи подання інформації
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Передача інформації в широкому розумінні являє собою передачу різного роду повідомлень із одного чи декількох пунктів в інший чи в ряд пунктів. Повідомлення містять деякі відомості, які для різних одержувачів можуть становити різноманітну цінність залежно від їх смислового змісту. В теорії і техніці передачі інформації семантична (смислова) особливість повідомлень не враховується, і задачею системи передачі інформації є лише транспортування повідомлень у визначене місце, тому що оцінка смислового змісту отриманих повідомлень – справа самого одержувача.
Теорія і техніка передачі інформації складалися протягом багатьох років і в теперішній час продовжують швидко розвиватися. Особливе місце системи передачі інформації займають в автоматизованих системах управління, в яких необхідно забезпечувати передачу досить великих потоків інформації з високою швидкістю, достовірністю та надійністю.
Структурна схема цифрової системи передачі інформації
Системою передачі інформації називають функціонально об’єднану сукупність пристроїв і ланок, за допомогою яких можна передавати повідомлення з одного пункту в інший.
Безпосередня передача повідомлень в лінію зв’язку можлива лише в деяких випадках. У більшості випадків повідомлення, що передаються, необхідно перетворювати в сигнали, які відіграють роль передавача інформації по фізичних каналах зв’язку. Таке перетворення виконується в передавальному пристрої і в загальному випадку складається з двох процедур: кодування і модуляції.
Структурна схема симплексної одно канальної системи передачі дискретних повідомлень зображена на рис.1.
Рис. 1. - Структурна схема симплексної одно канальної системи передачі дискретних повідомлень
Джерело повідомлень – це пристрій, що здійснює вибір повідомлень з ансамблю повідомлень. Таким пристроєм може бути будь-який датчик, ПЕОМ і т. ін. Залежно від типу повідомлень розрізняють дискретні та неперервні джерела. Оскільки первинні сигнали часто ототожнюють з повідомленням, що передаються, то джерелом повідомлень будемо називати джерело первинних повідомлень різної природи та перетворювач неелектричної величини в електричну.
Операція кодування – це перетворення дискретного повідомлення в послідовність кодових символів, яке виконують за визначеним правилом. Безліч кодових послідовностей, що можливі при такому правилі кодування, утворюють код. Сукупність символів, з яких складають кодові послідовності називають кодовим алфавітом, а їх кількість – основою коду. Кількість символів у кодовій комбінації рівномірного коду називають довжиною коду.
Кодування дозволяє підвищувати достовірність передачі інформації. Всі коди поділяються на прості та перешкодостійкі.
Залежно від поставлених задач розрізняють кодер для джерела та кодер для каналу. Задачею першого є економне (в розумінні мінімуму середньої кількості символів) подання повідомлення. Як кодер джерела повідомлень може виступати АЦП, який перетворює неперервний сигнал повідомлення в рівномірний простий код. Задачею другого є забезпечення необхідної достовірності передачі повідомлень застосуванням, наприклад, перешкодостійкого кодування.
Первинні сигнали, як правило, низькочастотні. Їх можливо передавати тільки по провідним лініях зв’язку. Для передачі повідомлень по радіолініях використовують спеціальні коливання, які називають носіями повідомлень. Вони повинні добре у лінії зв’язку.
Оскільки носії інформації не містять інформації, то її необхідно в них закласти. Для цього виконують операцію модуляції – зміни одного або декількох параметрів носія інформації відповідно до повідомлення, що передається. Залежно від параметра, який змінюється, розрізняють: однополярну та двополярну модуляцію, АМ, ЧМ, ФМ, АІМ, ШІМ, ЧІМ, ФІМ та КІМ у цифрових системах передачі інформації. Пристрій, що виконує операцію модуляції називають модулятором. На вхід модулятора надходить повідомлення, як правило, у вигляді низькочастотного сигналу, а на виході модулятора формується високочастотний сигнал, параметри якого змінені відповідно до повідомлення. Після модулятора сигнал надходить у лінію зв’язку.
Лінія зв’язку – це фізичне середовище, у якому поширюються сигнали. В радіолініях середовищем є частина простору, в якому поширюються електромагнітні хвилі від передавача до приймача.
Основною задачею приймального пристрою є виділення повідомлення з прийнятого сигналу. В загальному випадку це досягається виконанням над прийнятим сигналом операцій демодуляції та декодування.
Операцію демодуляції виконує демодулятор. Дана операція полягає у перетворенні прийнятого сигналу в сигнал, який описує модулюючу функцію.
У системах передачі інформації можливо два способи відтворення повідомлень: по елементний прийом та прийом в цілому. В першому випадку аналізуються лементи прийнятого сигналу, що відповідають кодовим символам. При цьому на виході демодулятора з’являється послідовність кодових символів, що підлягають декодуванню. В другому випадку аналізують цілком відрізок сигналу, що відповідає кодовій комбінації залежно від використаного критерію ототожнення з дискретним повідомленням. У таких системах операції демодуляції та декодування виконуються одним пристроєм.
Споживач повідомлень – це пристрій (магнітофон, ПЕОМ, автомат і т. ін.), для якого призначене повідомлення.
Представлення інформації в системах телемеханіки. Методи подання інформації.
Під поданням інформації розуміють перетворення телемеханічних сигналів в форму, зручну для використання їх людиною. Воно ділиться на відтворення, тобто надається диспетчеру для зорового і слухового сприйняття, і реєстрацію, тобто на подання у вигляді документального запису і розраховану на тривале зберігання.
Методи відтворення: акустичні, візуальні, дотикні.
Акустичний метод: увагу диспетчера залучається дзвінком, сиреною або записаним на магнітофон голосом, що сигналізує про зміну параметрів керованих або контрольованих об'єктів.
Дотиковий (механічний) метод, при якому диспетчер по положенню рукоятки або зміни форми або місцезнаходження органів управління визначає можливі порушення в системі контролю і управління.
Візуальний метод, використовуються 4 групи сигналів:
1) за геометричними символами визначають зміну параметрів шляхом зміни відстані між точками, довжини відрізка або кривої;
2) до знакових символів відносяться різні геометричні фігури, а також цифри і букви, які записуються в цифровий, словникової і телеграфний (точки, тире) формах;
3) шкальні символи утворюються поєднанням геометричних і знакових символів;
4) у фізичних символів змінюється колір або яскравість будь-якої речовини.
Для підвищення ефективності при управлінні виробничим процесом необхідно мати велику кількість різноманітної інформації про перебіг цього процесу. Це призводить до зосередження величезної кількості вимірювальної, сигналізує, реєструючої та іншої апаратури, а також органів управління в руках диспетчера. При цьому потрібно забезпечити зручність розташування апаратури біля диспетчера, що дозволяє йому стежити за змінами параметрів вимірюваних величин і швидко реагувати на них. Прилади повинні мати певні габарити і правильну компоновку на щиті і пульті. Написи на приладах і їх забарвлення повинні дозволяти швидко і без похибок зчитувати отриману інформацію. Робоче місце диспетчера, розташування, габарити і забарвлення апаратури вимірювання, контролю і управління повинні бути такими, щоб диспетчер якомога менше втомлювався при роботі, що дозволяє звести до мінімуму можливі помилки в його діях. Для цього при проектуванні робочого місця диспетчера враховують також психофізіологічні можливості людини, які накладають певні обмеження на сприйняття інформації і реалізацію впливів.
Вивченням методів і засобів, що дозволяють з урахуванням психофізіологічних можливостей людини створити найбільш досконалі знаряддя праці, займається інженерна психологія. Питання інженерної психології входять в більш широке коло проблем ергономіки, що вивчає трудові процеси з метою створення найбільш досконалих умов праці, які сприяють підвищенню продуктивності праці і забезпечують працюючому мінімум витрати сил.
Інженерна психологія займається вивченням ряду проблем, що стосуються автоматизації виробничих процесів, наприклад систем «людина і машина», «людина і автомат». Велика кількість практичних рекомендацій отримано при дослідженні сприйняття людиною лицьових частин вказують приладів і панелей, способів їх розміщення, розміру і кольору написів і т.д. деякі рекомендації пов'язані з тим, що пропускаючи здатність людини дорівнює 700-2000 біт/год. Однак практична реалізація пропускної здатності більше 400-600 біт / год навряд чи можлива, тому що. після отримання інформації диспетчеру потрібен час для прийняття рішення. обмежена пропускання здатність підкреслює необхідність відсіювання надлишкової інформації, щоб уникнути перевантаження диспетчера. Інформація диспетчеру повинна надходити в обробленому вигляді, щоб позбавити його від зайвих обчислень основні рекомендації:
1) розміри приміщення, в якому розташовані органи управління і апаратура контролю, не повинні бути надмірно малими, тому що в тісному приміщенні людина втомлюється швидше;
2) показують прилади з найбільш важливими показаннями повинні бути розташовані перед очима на середній частині панелі, тобто займати найбільш вигідне положення;
3) прилади контролю і органи управління повинні бути розміщені щодо диспетчера так, щоб легко можна було управляти всіма часто виконуваними операціями, а операції, необхідність в яких виникла раптово, управлялися рефлекторно;
4) органи управління і відповідну їм апаратуру контролю необхідно групувати на панелі за їх призначенням;
5) органи управління і відповідна їм апаратура контролю повинні бути максимально зближені;
6) найкращим є розміщення приладів по горизонталі, тому що рух очей відбувається в цьому напрямку;
7) слід враховувати особливості людського зору:
а) периферичний зір для кожного ока становить 140-160 по горизонталі, 50 по вертикалі вище горизонтальної осі і 80 нижче її;
б) середній інтервал часу, необхідний для фокусування очей на нову точку, становить 167 мс;
в) при слабкій освітленості або при сприйнятті периферією очі прямокутники і трикутники розрізняють краще, ніж багатокутники і кола; прямі лінії-краще, ніж криві;
г) найбільшою ймовірністю володіють предмети, пофарбовані в червоний колір, потім в зелений, янтарно-жовтий і синій;
д) уявна яскравість світла, що випромінюється сигнальною лампою, повинна бути приблизно в два рази вище яскравості світла в навколишньому приміщенні; е) одночасно людина може сприймати близько восьми об’єктів
8) написання цифр на візуальних індикаторах має відповідати вимогам, що випливають з особливостей людського зору:
а) середня тривалість сприйняття цифрового тексту становить 0, 25-0, 3 в тому випадку, якщо всі цифри одночасно отримують на сітківці ока;
б) для візуального відліку швидкість зміни показань не повинно бути більше 3-х в 1 сек; для безперервно рухомих чисел швидкість не повинна перевищувати двох чисел в 1 сек;
в) цифри і букви при зчитуванні їх днем потрібно наносити: в світлому приміщенні - чорним кольором на жовтий або білий фон, в темному приміщенні - світлим на темний фон. При зчитуванні вночі цифри наносять червоним кольором на чорний фон і т. д.;
9) є рекомендації щодо залучення уваги диспетчера до аварійних сигналів:
а) включення сигнальних ламп з миготливим світлом, f=8-9 Гц;
б) освітлення лише тієї частини схеми, яка відповідає аварійному агрегату;
в) підсвічування тільки тих приладів, на які диспетчер повинен звернути увагу;
г) включення звукового сигналу, рівень звуку не більше 120 дБ.
Висновок
Різноманітність галузей застосування систем передачі інформації і використовуваних у них каналів зв’язку обумовлює дуже широкий діапазон питань, пов’язаних зі специфікою побудови і використання різних типів цих систем. Специфіка конкретних систем повинна враховуватися при оцінці конкретних положень і висновків теорії передачі повідомлень та їх практичному використанні. Наприклад, правильна побудова системи передачі інформації неможлива без урахування досить повних відомостей про структуру і статистичні характеристики перешкод, що діють у застосовуваних каналах зв’язку.
Список використаної літератури:
1.Андрощук Р.А. Основи теорії передачі інформації. Ч2.-Житомир.ЖВІРЕ, 2006.-168 с.
2.СіденкоВ.П. Основи теорії передачі інформації. Ч1-Житомир. ЖВІРЕ, 2002.-316 с.
3. ГОСТ 3008-95.
4. https://studfile.net/preview/3548789/page:4/
5. https://studopedia.su/9_108020_peredacha-i-priem-telemehanicheskih-signalov.html