×
15.04.2020
220.018.147e

Результат интеллектуальной деятельности: Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002718687
Дата охранного документа
13.04.2020
Аннотация: Предлагаемая система относится к гелиотехнике, в частности к средствам управления солнечным концентраторным модулем для получения электрической и тепловой энергии. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информацией между пунктом контроля и управления и удаленными объектами, на которых установлены солнечные концентраторные модули, путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам. Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем содержит солнечный концентраторный модуль и два модема, первый из которых размещен на пункте контроля и управления, а второй вместе с солнечным концентраторным модулем размещены на удаленном объекте. Солнечный концентраторный модуль содержит приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, цилиндрический концентратор с ветвями, верхнюю кромку приемника, центры окружностей, горизонтальную поверхность, полусферический колпак, герметичную коробку, внутри которой расположены буферная щелочная батарея и второй модем, штыревую приемопередающую антенну и удаленный объект. Каждый модем содержит задающий генератор, источник дискретных сообщений, фазовый манипулятор, первый гетеродин, первый смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, приемопередающую антенну, второй усилитель мощности, второй гетеродин, второй смеситель, усилитель второй промежуточной частоты, перемножитель, полосовой фильтр, фазовый детектор, усилитель, амплитудный детектор и ключ. 5 ил.

Предлагаемая система относится к гелиотехнике, в частности к средствам управления солнечным концентраторным модулем для получения электрической и тепловой энергии.

Известны солнечные модули с концентраторами и системы контроля и управления ими (авт. свид. СССР №1.620.784; патенты РФ №№2.135.909, 2.158.045, 2.172.451, 2.172.903, 2.206.837, 2.353.865, 2.378.655, 2.474.827, 2.488.915, 2.593.598; патенты США №№5.344.497, 6.528.716; Стребков Д.С., Тверьянович Э.В. Концентраторы солнечного излучения. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007, с. 180 и другие).

Из известных систем и устройств наиболее близкой к предлагаемой является «Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем» (патент РФ №2.593.598, H02S 10/40, 2015), который и выбран в качестве прототипа.

Указанный модуль обеспечивает эффективную работу в течение всего светового дня в стационарном режиме без слежения за солнцем, увеличение концентрации солнечного излучения, а также повышение эффективности использования солнечной энергии в солнечном концентраторном модуле за счет отвода тепла от фотоприемника и использование его в режиме когенерации для производства энергии и тепла.

Следует отметить, что возобновляемые источники энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, микроГЭС) являются основными источниками автономной системы электроснабжения контейнерно-базовых несущих конструкций (КБНК), устанавливаемых и используемых в удаленных районах, в том числе и в районах Крайнего Севера. Контролировать и управлять указанными возобновляемыми источниками энергии целесообразно дистанционно с использованием радиоканала.

Известная система обеспечивает повышение надежности централизованного контроля и управления солнечными концентраторными модулями с помощью дуплексной радиосвязи на двух частотах с использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией. Для этого система содержит солнечный концентраторный модуль и два модема. При этом первый модем установлен на пункте контроля и управления, а второй модем установлен на удаленном объекте вместе с солнечным концентраторным модулем.

Оба модема содержат приемники, построенные по супергетеродинной схеме. В них одно и то же значение второй промежуточной частоты ωnp2 может быть получено при приеме сигналов на следующих частотах: ω1, ω2, ωз1 и ωз2, то есть

ωnp21г1, ωnp21з1,

ωnp2г22, ωnp2з2г2.

Следовательно, если частоты настройки ω1 и ω2 принять за основные каналы приема, то наряду с ними будут присутствовать и зеркальные каналы приема, частоты ωз1 и ωз2 которых разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты 2ωnp2 и расположены симметрично (зеркально) относительно частот ωг1 и ωг2 гетеродинов (фиг. 5). Преобразование по зеркальным каналам приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основным каналам приема. Поэтому они наиболее существенно влияют на избирательность и помехоустойчивость приемников модемов.

Кроме зеркальных существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. Любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении следующих соотношений:

ωnp2=|±mωкi±nωг1|,

ωnp2=|±mωкj±nωг2|,

где ωкi и ωкj - частоты i-гo и j-гo комбинационных каналов приема;

m, n, i, j - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующие при взаимодействии частот сигналов со вторыми гармониками частот гетеродинов, так как чувствительность этих каналов близка к чувствительности основных каналов приема.

Так, четырем комбинационным каналам приема при m=1 и n=2 соответствуют частоты:

ωк1=2ωг1пр2, ωк2=2ωг1пр2,

ωк3=2ωг2пр2, ωк4=2ωг2пр2.

где 2ωг1, 2ωг2 - вторые гармоники частот гетеродинов.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информации между пунктом контроля и управления и удаленными объектами (КБНК), на которых установлены солнечные концентраторные модули.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информации между пунктом контроля и управления и удаленными объектами (КБНК), на которых установлены солнечные концентраторные модули, путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.

Поставленная задача решается тем, что система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем, включающая солнечный концентраторный модуль, содержащий, в соответствии с ближайшим аналогом, приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, установленный в плоскости симметрии между фокальной осью концентратора и поверхностью концентратора, выполненного в виде зеркальных отражателей, при этом приемник установлен в плоскости симметрии цилиндрического концентратора, ветви концентратора в поперечном сечении образованы окружностями радиуса R, равного высоте Н приемника с центрами в точках O1 и О2, расположенными по краям приемника в верхней его кромке, фокальные оси ветвей цилиндрического концентратора, проходящие через центры окружностей O1 и О2 параллельно верхней кромке приемника, ориентированы в направлении север-юг и наклонены в северном полушарии к плоскости горизонта в южном направлении под углом ϕ=90°-α, где α - широта местности, в южном полушарии фокальные оси наклонены к горизонтальной поверхности в северном направлении под углом ϕ=90°-α, а в экваториальной зоне с широтой от 30° южной широты до 30° северной широты фокальные оси цилиндрического концентратора параллельны горизонтальной поверхности, два модема, первый из которых размещен на пункте контроля и управления, а второй вместе с солнечным концентраторным модулем размещены на удаленном объекте, при этом солнечный концентраторный модуль размещается в герметичной прозрачной полусфере, на которой сверху установлена штыревая приемопередающая антенна, соединенная с коробкой, в которой размещены буферная щелочная батарея и второй модем, каждый модем состоит из последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина и усилителя второй промежуточной частоты, из последовательно включенных перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом модема, причем первый модем излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте ω1г2пр1, а принимает на частоте ω2г1пр3, где ωг1 ωг2 - частоты первого и второго гетеродинов, ωпр1 - первая промежуточная частота, ωпр3 - третья промежуточная частота, частоты гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты ωг2г1пр2, а второй модем, наоборот, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте ω2, а принимает на частоте ω1 отличается от ближайшего аналога тем, что каждый модем снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу перемножителя, усилитель суммарной частоты первого модема настроен на вторую суммарную частоту ω∑2, равную сумме частот ω∑22г2, а усилитель суммарной частоты второго модема настроен на первую суммарную частоту ω∑1, равную сумме частот ω∑1г11

Поперечное сечение солнечного концентраторного модуля с двухсторонним приемником и линейным цилиндрическим концентратором с апертурой 120° представлено на фиг. 1. Общий вид герметичной прозрачной полусферы и коробки изображен на фиг. 2. Структурная схема первого модема 16.1 представлена на фиг. 3. Структурная схема второго модема 16.2 представлена на фиг. 4. Частотная диаграмма, иллюстрирующая процесс преобразования сигналов, показана на фиг. 5.

Приемник 1 с двухсторонней рабочей поверхностью 2 и 3 установлен в плоскости симметрии цилиндрического концентратора 5, ветви 6 и 7 которого в поперечном сечении образованы окружностями радиуса R, равного высоте Н приемника 1 с центрами 9 и 10, расположенными по краям приемника в верхней его кромке, при этом фокальные оси ветвей цилиндрического концентратора, проходящие через центры окружностей O1 и О2 параллельно верхней кромке 8 приемника, ориентированы в направлении север-юг и наклонены в северном полушарии к плоскости горизонта в южном направлении под углом ϕ=90°-α, где α - широта местности, причем в южном полушарии фокальные оси наклонены к горизонтальной поверхности в северном направлении под углом ϕ=90°-α, а в экваториальной зоне с широтой от 30° южной широты до 30° северной широты фокальные оси цилиндрического концентратора параллельны горизонтальной поверхности 11.

Солнечный концентраторный модуль установлен в герметичном прозрачном полусферическом колпаке 12 на герметичной коробке 13, внутри которой расположены буферная щелочная батарея и второй модем 16.2. Штыревая приемопередающая антенна 25.2 установлена в верхней части полусферы, и вся система закреплена на удаленном объекте 14 (КБНК).

Каждый модем 16.1 (16.2) содержит последовательно включенные задающий генератор 17.1 (17.2), фазовый манипулятор 19.1 (19.2), второй вход которого соединен с выходом источника 18.1 (18.2) дискретных сообщений, первый смеситель 21.1 (21.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 20.1 (20.2), усилитель 22.1 (22.2) первой промежуточной частоты, первый усилитель 23.1 (23.2) мощности, дуплексер 24.1 (24.2), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 25.1 (25.2), второй усилитель 26.1 (26.2) мощности, второй смеситель 28.1 (28.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 27.1 (27.2), усилитель 29.1 (29.2) второй промежуточной частоты, ключ 35.1 (35.2), второй вход которого через последовательно включенные усилитель 33.1 (33.2) суммарной частоты и амплитудный детектор 34.1 (34.2) соединен с выходом второго смесителя 28.1 (28.2), и перемножитель 30.1 (30.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 20.1 (20.2), полосовой фильтр 31.1 (31.2) и фазовый детектор 32.1 (32.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 27.1 (27.2), а выход является выходом модема 16.1 (16.2).

Система работает следующим образом.

При опросе определенного удаленного объекта (КБНК) и передаче на него команд и сообщений на пункте контроля и управления включается задающий генератор 17.1, который формирует высокочастотное колебание

uс1(t)=Uс1⋅cos(ωct+ϕc1), 0≤t≤Tc1,

где Uc1, ωс, ϕc1, Tc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 19.1. На второй вход фазового манипулятора 19.1 с выхода источника 18.1 дискретных сообщений подается модулирующий код M1(t), который содержит идентификационный номер опрашиваемого удаленного объекта, а также различные команды управлений. На выходе фазового манипулятора 19.1 формируется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)

u1(t)=U1⋅cos(ωct+ϕк1(t)+ϕc1), 0≤t≤Tc1,

где ϕк1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии модулирующим кодом M1(t), причем ϕк1(t)=const при кτэ<t<(к+1)τэ и может изменяться скачком при t=кτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2, …, N-1); τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc1 (Tc1=N⋅τэ), который поступает на первый вход первого смесителя 21.1, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина

uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1t+ϕг1).

На выходе смесителя 21.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты

uпр1(t)=Uпр1⋅cos[ωпр1t+ϕк1(t)+ϕпр1], 0≤t≤Tc1,

где

ωпр1cг1 - первая промежуточная (суммарная) частота;

ϕпр1c1г1.

Это напряжение после усиления в усилителе 23.1 мощности через дуплексер 24.1 поступает в приемопередающую антенну 25.1, излучается ею в эфир на частоте ω1г2пр1, улавливается приемопередающей антенной 25.2 удаленного опрашиваемого объекта и через дуплексер 24.2 и усилитель 26.2 мощности поступает на первый вход смесителя 28.2.

На второй вход смесителя 28.2 подается напряжение гетеродина 27.2

uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1t+ϕг1).

На выходе смесителя 28.2 образуются напряжения комбинационных частот.

Усилителем 29.2 второй промежуточной частоты и усилителем 33.2 суммарной частоты выделяются следующие напряжения:

uпр2(t)=Uпр2⋅cos[ωпр2t+ϕк1(t)+ϕпр2],

u∑1(t)=Uпр2⋅cos[ω∑1t+ϕк1(t)+ϕ∑1], 0≤t≤Tc1,

где

ωпр2пр1г1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

ω∑1г1t+ωпр1 - первая суммарная частота;

ϕпр2пр1г1; ϕ∑1г1пр1.

Напряжение uпр2(t) выделяется усилителем 29.2 второй промежуточной частоты. Напряжение u∑1(t) выделяется усилителем 33.2 первой суммарной частоты, детектируется амплитудным детектором 34.2 и подается на управляющий вход ключа 35.2, открывая его. В исходном состоянии ключи 35.1 и 35.2 всегда закрыты.

При этом напряжение uпр2(t) с выхода усилителя 29.2 второй промежуточной частоты через открытый ключ 35.2 поступает на первый вход перемножителя 30.2, на второй вход последнего подается напряжение гетеродина 20.2

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).

На выходе перемножителя 30.2 образуется напряжение

u3(t)=U3⋅cos[ωг1t+ϕк1(t)+ϕг1], 0≤t≤Tc1,где

ωг1г2пр2;

ϕг1г2пр2,

которое выделяется полосовым фильтром 31.2 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 32.2. На второй (опорный) вход которого подается напряжение Uг1(t) с выхода гетеродина 27.2 в качестве опорного напряжения. В результате синхронного детектирования на выходе детектора 32.2 образуется низкочастотное напряжение

uн1(t)=Uн1⋅cosϕк1(t), 0≤t≤Тс,

где

пропорциональное модулирующему коду M1(t). Это напряжение поступает на выход модема 16.2 на соответствующие исполнительные блоки и устройства и включает второй модем 16.2.

При этом солнечный концентраторный модуль, установленный на удаленном объекте (КБНК), работает следующий образом.

Фотоприемник 1 размером 1,2 м × 2,5 м содержит 8 параллельных секций, в каждой из которых последовательно соединены 36 двусторонних солнечных элементов размером 125×61,25 мм, каждая секция имеет развязывающие диоды (не показаны). Концентратор 5 выполнен из двух ветвей, поперечное сечение представляет собой окружности, равные высоте приемника в верхних его точках. Угловая апертура солнечного концентраторного модуля составляет 120°, геометрический коэффициент концентрации в полдень равен к=1,75. Площадь фотоприемника 3 м3, пиковая электрическая мощность фотоприемника при стандартной освещенности 1 кВт/м2 составляет 450 Вт, КПД 15%, пиковая электрическая мощность солнечного концентраторного модуля при оптическом КПД концентратора 0,88 и геометрическом коэффициенте концентрации 1,75 составляет 693 Вт. Солнечный концентраторный модуль с угловой апертурой 120° работает 8 часов в сутки. При этом он подзаряжает буферную щелочную батарею для работы в ночное время. Солнечное излучение попадает на концентратор, отраженное концентрированное излучение приходит на приемник 1 с двухсторонней рабочей поверхностью 2 и 3. Если концентратор 5 установлен стационарно, в первой половине дня работает одна ветвь концентратора, со стороны приемника, во второй половине дня - другая ветвь концентратора и другая сторона приемника. В полуденные часы концентратор обеспечивает освещение двух рабочих поверхностей приемника.

При включении второго модема 16.2 генератором 17.2 формируется высокочастотное колебание

uc2(t)=Uc2⋅cos((ωct+ϕс2), 0≤t≤Тс2,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 19.2, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) с выхода источника 18.2 дискретных сообщений, который содержит информацию о параметрах и состоянии солнечного концентраторного модуля. На выходе фазового манипулятора 19.2 формируется сложный ФМн сигнал

u4(t)=U4⋅cos[ωсt+ϕк2(t)+ϕс2], 0≤t≤Tc2,

где ϕк2(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии модулирующим кодом M2(t), который поступает на первый вход смесителя 21.2, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 20.2

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).

На выходе смесителя 21.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 22.2 выделяется напряжение третьей промежуточной частоты

uпр3(t)=Uпр3⋅cos[ωпр3t+ϕк2(t)+ϕпр3], 0≤t≤Tc2,

где

ωпр3г2с - третья промежуточная (разностная) частота;

ϕпр3г2с2.

Это напряжение после усиления в усилителе 23.2 мощности через дуплексер 24.2 поступает в приемопередающую антенну 25.2, излучается ею в эфир на частотеω2г1пр3, улавливается приемопередающей антенной 25.1 пункта контроля и управления и через дуплексер 24.1 и усилитель 26.1 мощности поступает на первый вход смесителя 28.1, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 27.1

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).

На выходе смесителя 28.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 29.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты

uпр4(t)=Uпр4⋅cos[ωпр2t+ϕк2(t)+ϕпр4], 0≤t≤Tc2,

где

ωпр2г2пр3 - вторая промежуточная (разностная) частота;

ϕпр4пр3г2.,

которое поступает на первый вход перемножителя 30.1, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 20.1

uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1t+ϕг1).

На выходе перемножителя 30.1 образуется напряжение

u5(t)=U5⋅cos[ωг2t+ϕк2(t)+ϕг2], 0≤t≤Tc2,

где

ωг2пр2г1

которое выделяется полосовым фильтром 31.1 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 32.1. На второй вход (опорный) фазового детектора 32.1 подается напряжение uг2(t) гетеродина 27.1, в результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 32.1 образуется низкочастотное напряжение

uн2(t)=Uн2⋅cosϕк2(t), 0≤t≤Тс2,

где

пропорциональное модулирующему коду M2(t).

Это напряжение поступает на выход модема 16.1, например, на вход блока регистрации и анализа.

Описанная выше работа модемов 16.1 и 16.2 соответствует случаю приема полезных ФМн сигналов по основным каналам на частотах ω1 и ω2.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте ωз1

uз1(t)=Uз1⋅cos(ωз1t+ϕз1), 0≤t≤Tз1

то на выходе смесителя 28.2 образуются следующие напряжения:

uпр5(t)=Uпр5⋅cos(ωпр2t+ϕпр5),

u∑3(t)=Uпр5⋅cos(ω∑3t+ϕ∑3), 0≤t≤Tз1

где

ωпр2г1з1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

ω∑1з1t+ωг1 - третья суммарная частота;

ϕпр5г1з1; ϕ∑3з1г1.

Напряжение uпр5(t) выделяется усилителем 29.2 второй промежуточной частоты. Так как частота настройки ωн2 усилителя 33.2 суммарной частоты выбирается равной ωн2∑2г2пр3, то напряжение u∑3(t) не попадает в полосу пропускания усилителя 33.2 суммарной частоты, ключ 35.2 не открывается и ложный сигнал (помеха) uз1(t), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте ωз1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте ωз2

uз2(t)=Uз2⋅cos(ωз2t+ϕз2), 0≤t≤Tз2,

то на выходе смесителя 28.1 образуются следующие напряжения:

uпр6(t)=Uпр6⋅cos(ωпр2t+ϕпр6),

u∑4(t)=Uпр6⋅cos(ω∑4t+ϕ∑4), 0≤t≤Tз2,

где

ωпр2з2г2 - вторая промежуточная (разностная) частота;

ω∑4г2t+ωз2 - четвертая суммарная частота;

ϕпр6з2г2; ϕ∑4г2з2.

Напряжение uпр6(t) выделяется усилителем 29.1 второй промежуточной частоты. Так как частота настройки ωн1 усилителя 33.1 суммарной частоты выбирается равной ωн1г1пр1, то напряжение u∑4(t) не попадает в полосу пропускания усилителя 33.1 суммарной частоты, ключ 35.1 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте ωз2, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по комбинационным каналам на частотах ωк1, ωк2, ωк3 и ωк4.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, основано на использовании метода суммарной частоты.

Следует отметить, что смесители, входящие в состав приемников модемов 16.1 и 16.2, представляют собой перемножители и при работе на линейном участке вольт-амперной характеристике реализуют следующую тригонометрическую формулу:

Следовательно, на выходе смесителей образуются напряжения разностной (промежуточной) частоты и суммарной частоты. Как правило, используется только напряжение разностной (промежуточной) частоты.

В предлагаемом техническом решении используется и напряжение суммарной частоты для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам. Метод суммарной частоты обеспечивает уверенный обмен дискретной информацией между пунктом контроля и управления и удаленными объектами (КБНК) путем установления дуплексной радиосвязи только на двух частотах ω1 и ω2 с использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

Указанные сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность сложных ФМн сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.

Структурная скрытность сложных ФМн сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.

Следовательно, использование сложных ФМн сигналов позволяет осуществлять уверенный обмен дискретной информации между пунктом контроля и управления и удаленными объектами (КБНК), на которых установлены солнечные концентраторные модули.

Для защиты от воздействия окружающей внешней среды солнечный концентраторный модуль установлен в герметичном прозрачном полусферическом колпаке на герметичной коробке, внутри которой расположены буферная щелочная батарея и второй модем. Указанное устройство может выполнять роль и антивандального устройства.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена дискретной информации между пунктом контроля и управления и удаленными объектами (КБНК), устанавливаемыми и используемыми в удаленных районах, в том числе и в районах Крайнего Севера, на которых размещены солнечные концентраторные модули. Это достигается за счет подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, с помощью схемной конструкции, реализующей метод суммарной частоты.

Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем, включающая солнечный концентраторный модуль, содержащий приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, установленный в плоскости симметрии между фокальной осью концентратора и поверхностью концентратора, выполненного в виде зеркальных отражателей, при этом приемник установлен в плоскости симметрии цилиндрического концентратора, ветви концентратора в поперечном сечении образованы окружностями радиуса R, равного высоте Н приемника, с центром в точках O и O, расположенными по краям приемника в верхней его кромке, фокальные оси ветвей цилиндрического концентратора, проходящие через центры окружностей O и O параллельно верхней кромке приемника, ориентированы в направлении север-юг и наклонены в северном полушарии к плоскости горизонта в южном направлении под углом ϕ=90°-α, где α - широта местности, в южном полушарии фокальные оси наклонены к горизонтальной поверхности в северном направлении под углом ϕ=90°-α, а в экваториальной зоне с широтой от 30° южной широты до 30° северной широты фокальные оси цилиндрического концентратора параллельны горизонтальной поверхности, два модема, первый из которых размещен на пунктах контроля и управления, а второй вместе с солнечным концентраторным модулем размещен на удаленном объекте, при этом солнечный концентраторный модуль размещается в герметичной прозрачной полусфере, на которой сверху установлена штыревая приемопередающая антенна, соединенная с коробкой, в которой размещены буферная щелочная батарея и второй модем, каждый модем состоит из последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина и усилителя второй промежуточной частоты, из последовательно включенных перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом модема, причем первый модем излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте ω=ω=ω, а принимает на частоте ω=ω=ω, где ω, ω - частоты первого и второго гетеродинов, ω - первая промежуточная частота, ω - третья промежуточная частота, частоты гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты ω-ω=ω, а второй модем, наоборот, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте ω, а принимает на частоте ω, отличающаяся тем, что каждый модем снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором и ключом, причем к выходу второго смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу перемножителя, усилитель суммарной частоты первого модема настроен на вторую суммарную частоту ω, равную сумме частот ω=ω+ω, а усилитель суммарной частоты второго модема настроен на первую суммарную частоту ω, равную сумме частот ω=ω+ω.
Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем
Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем
Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем
Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем
Система дистанционного контроля и управления солнечным концентраторным модулем
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 106.
20.03.2019
№219.016.e5b5

Пьезоэлектрический гироскоп

Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения объектов в электрический сигнал, и может быть использовано в системах навигации, ориентации и управления подвижными объектами. Гироскоп содержит пластину 1 пьезоэлектрика, на одной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387951
Дата охранного документа: 27.04.2010
29.03.2019
№219.016.f52c

Способ персональной сигнализации о помощи при возникновении опасной ситуации и система для его реализации

Группа изобретений относится к персональному оповещению различных служб охраны порядка, спасения при чрезвычайных ситуациях, пожарных команд, скорой медицинской помощи, служб дорожной безопасности, специальных служб министерства обороны и т.п. при угрозе возникновения опасности или в случаях,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422906
Дата охранного документа: 27.06.2011
29.03.2019
№219.016.f881

Устройство для измерения концентрации окислительно-восстановительных компонентов в газовой смеси

Использование: изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения концентрации газовых компонентов, и может быть использовано в системах управления котельными теплоэлектростанций для контроля состояния окружающей среды. Технический результат изобретения заключается в обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02189034
Дата охранного документа: 10.09.2002
09.06.2019
№219.017.7fdc

Способ изготовления чувствительного каталитического элемента термохимического датчика

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к технологии изготовления чувствительных элементов термохимических (термокаталитических) датчиков горючих газов, и может быть использовано в газоанализаторах для контроля довзрывных концентраций взрыво- и пожароопасных газов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460064
Дата охранного документа: 27.08.2012
13.06.2019
№219.017.80c7

Антенна мобильной установки

Изобретение относится к области радиолокационной техники, в частности к антеннам мобильных установок с приемно-передающими модулями (ППМ) со сравнительно высокими тепловыделениями, например для антенн с активными фазированными антенными решетками (АФАР). Антенна мобильной установки содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691277
Дата охранного документа: 11.06.2019
19.06.2019
№219.017.83c9

Способ измерения электрической энергии в двухпроводных сетях с защитой от хищения и устройство для его осуществления

Предлагаемые способ и устройство относятся к электроизмерительной технике и могут быть использованы для измерения электрической энергии в условиях переменного тока для целей коммерческого учета и обнаружения факта и вида хищения электроэнергии, например, на объектах агропромышленного комплекса....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691665
Дата охранного документа: 17.06.2019
19.06.2019
№219.017.8bb0

Шкаф радиоэлектронной аппаратуры

Изобретение может быть использовано для размещения радиоэлектронной аппаратуры специального назначения для применения в жестких условиях эксплуатации. Шкаф (1) радиоэлектронной аппаратуры с установленными в нем субмодулями (8) с собственными автономными системами воздушного охлаждения выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465751
Дата охранного документа: 27.10.2012
22.06.2019
№219.017.8e7c

Вертолетный радиоэлектронный комплекс для мониторинга сельскохозяйственных угодий

Предлагаемый комплекс относится к области сельского хозяйства и предназначен для подповерхностного зондирования сельскохозяйственных угодий, обнаружения очагов заражения сельскохозяйственных культур болезнями, лечения депрессивных участков возделываемых угодий, а также для определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692117
Дата охранного документа: 21.06.2019
29.06.2019
№219.017.9cab

Датчик контроля уровня жидкости

Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам контроля уровня жидкости, и может быть использовано в системах и приборах для контроля уровня топлива, при хранении, заправке, а также в процессе работы двигателей на криогенном топливе при жестких механических воздействиях. Сущность:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002310173
Дата охранного документа: 10.11.2007
10.07.2019
№219.017.ab0c

Датчик контроля уровня жидкости

Изобретение относится к приборостроению, а именно к дискретным датчикам контроля уровня жидкости, и может быть использовано в системах и приборах для контроля уровня топлива, при хранении, заправке, а также в процессе работы двигателей на криогенном топливе при жестких механических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002295115
Дата охранного документа: 10.03.2007
Показаны записи 71-80 из 178.
12.01.2017
№217.015.5878

Способ материально-технического обеспечения с управлением местоположением транспортного средства и система для его реализации

Группа изобретений относится к области автоматики и связи на железнодорожном транспорте. Система, реализующая способ материально-технического обеспечения с управлением местоположением транспортного средства, содержит глобальную систему местоопределения, спутники, железнодорожный вагон,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588339
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.5ae0

Устройство зондирования строительных конструкций

Устройство относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в строительных конструкциях и сооружениях, и может найти применение в различных областях жизнедеятельности. Достигаемый технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589886
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5b23

Устройство зондирования строительных конструкций

Предлагаемое устройство относится к области подповерхностной радиолокации с использованием сверхширокополосных сигналов, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в строительных конструкциях и сооружениях и может найти применение в следующих областях:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589746
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.69e0

Способ измерений и долговременного контроля конструкции стартового сооружения ракет-носителей и система для его осуществления

Заявленные изобретения относятся к контрольно-измерительной технике, а именно к автоматическим средствам непрерывного мониторинга состояния конструкции стартового сооружения в процессе его эксплуатации. Система, реализующая предлагаемый способ, содержащий набор измерительных преобразователей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591734
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7a34

Двухволновый адаптивный радиолокатор

Изобретение относится к устройствам ближней радиолокации и предназначено главным образом для обнаружения низколетящей сосредоточенной цели или плавательных средств на фоне сигналов, отраженных от распределенной морской поверхности и образованных облучением этой поверхности радиосигналом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599054
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7b27

Вертолётный радиоэлектронный комплекс

Изобретение относится к области радиоэлектроники и позволяет осуществлять дистанционный контроль источников радиоизлучений (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости и достоверности приема сигналов источников радиоизлучений и обмена аналоговой и дискретной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600333
Дата охранного документа: 20.10.2016
25.08.2017
№217.015.aa3a

Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата

Изобретение относится к области космических исследований и может быть использовано для определения места готовящегося землетрясения. Сущность: регистрируют низкочастотное электромагнитное излучение. По превышению интенсивности излучения фонового уровня судят о местоположении эпицентра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611595
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab9c

Способ синхронизации часов и устройство для его реализации

Предлагаемые способ и устройство относятся к технике связи и могут быть использованы в радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), а также в службе единого времени и частоты. Технической задачей изобретения является повышение точности синхронизации удаленных шкал времени путем точного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612127
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.b342

Способ синхронизации часов и устройство для его реализации

Предлагаемые способ и устройство относятся к технике связи и радиолокации и могут быть использованы для сличения шкал времени, разнесенных на большие расстояния. Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и точности синхронизации удаленных шкал времени путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613865
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b446

Устройство дистанционного мониторинга систем жизнеобеспечения сложных объектов

Предлагаемое устройство относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи сигналов управления с диспетчерского пункта на системы жизнеобеспечения (теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, канализации, вентиляции и т.д.) сложных объектов, а также для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614016
Дата охранного документа: 22.03.2017
+ добавить свой РИД