ЗАПИСЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ Российский патент 2012 года по МПК G05B19/42 

Данное изобретение относится к записывающему устройству, связанному по меньшей мере с одним специальным взрывозащищенным эксплуатационным средством, и к способу мониторинга параметров устройств такого эксплуатационного средства.

Во взрывоопасных зонах используют соответствующие эксплуатационные средства, различные параметры устройств которых необходимо проверять через определенные промежутки времени. Такую проверку выполняют визуально. Соответствующим образом подготовленное лицо (специалист) подходит к эксплуатационным средствам, подлежащим мониторингу, и выполняет проверку на месте. Тщательная проверка на месте, особенно осветительной арматуры, как одного из типов подобных эксплуатационных средств, является трудоемкой и дорогостоящей. Например, до проведения соответствующей проверки необходимо убедиться в доступности данной осветительной арматуры. Стандартная монтажная высота подобной осветительной арматуры составляет два метра или более того, соответственно данная осветительная арматура не является удобной для осмотра и обслуживания без применения каких-либо вспомогательных средств.

До настоящего времени подобную проверку и при необходимости техническое обслуживание осуществляют вручную, что включает в себя регистрацию соответствующих параметров устройств в регистрационном журнале проверки и испытаний или также в переносном внешнем удаленном компьютере. После завершения данной проверки эксплуатационного средства следует соответствующее перемещение, например, вспомогательных средств, обеспечивающих доступ к эксплуатационным средствам, для их новой установки и еще одной трудоемкой проверки вручную и определения соответствующих параметров устройств эксплуатационного средства.

Целью данного изобретения является создание записывающего устройства и соответствующего способа мониторинга параметров устройств, с помощью которых соответствующие параметры устройств могут быть определены более простым способом с одновременной возможностью исключения трудоемких и дорогостоящих мер для доступа к эксплуатационным средствам на месте.

Данная цель достигнута с помощью записывающего устройства, содержащего признаки п.1 формулы изобретения, и с помощью способа, содержащего признаки п.3 формулы изобретения.

В соответствии с данным изобретением предлагается записывающее устройство, которое связано со специальным взрывозащищенным эксплуатационным средством. Это записывающее устройство служит по меньшей мере для сбора, записи и передачи соответствующих параметров устройства. С этой целью записывающее устройство содержит по меньшей мере одно устройство для сбора данных, запоминающее устройство, присоединенное к устройству для сбора данных, и интерфейс связи, обеспечивающий передачу сохраненных данных к внешней удаленной станции.

Предлагаемое записывающее устройство уже может содержаться в эксплуатационном средстве при установке на соответствующем месте, или оно может быть переустановлено.

В соответствии с данным изобретением соответствующий мониторинг параметров устройств специального взрывозащищенного эксплуатационного средства сначала выполняют путем сбора параметров устройств от соответствующих датчиков, запоминающих устройств или подобных устройств эксплуатационного средства, с последующим сохранением данных параметров устройств и передачей их к внешней удаленной станции.

Возможно расположение записывающего устройства снаружи соответствующего эксплуатационного средства и передача параметров устройств с помощью соответствующих линий связи. Кроме того, возможно расположение записывающего устройства, например, непосредственно внутри корпуса эксплуатационного средства.

Существует несколько параметров устройств, которые соответственно собирают, сохраняют и при необходимости передают с помощью записывающих устройств. Подобными параметрами устройств являются, например, температура, давление, влажность, усилие, время, ток, емкость аккумуляторной батареи, маркировка и/или адрес эксплуатационного средства, сообщение об ошибках, периодичность технического обслуживания или подобные параметры.

Как правило, соответствующие параметры устройств связаны с датчиками, запоминающими устройствами или подобными устройствами, расположенными в эксплуатационном средстве.

Например, измерение температуры может выполняться у патрона светильника для мониторинга возможного повышения температуры в конце срока службы светильника, или оно может выполняться в точках осветительной арматуры, в которых температура крайне важна с точки зрения взрывозащиты.

Измерение давления может выполняться в связи с созданием избыточного давления в полом уплотнении эксплуатационного средства или также во всем эксплуатационном средстве, чтобы убедиться соответственно в герметичности данного уплотнения или эксплуатационного средства.

Как правило, проверка влажности подобным образом служит для проверки герметичности эксплуатационного средства.

Измерение соответствующей силы также может использоваться для проверки герметичности, например, путем создания избыточного давления в полом уплотнении и измерения усилия, передаваемого от уплотнения к датчику усилия в качестве параметра устройства, при этом соответствующий датчик силы может быть выполнен на поверхности уплотнения.

Измерение времени используют, например, для передачи информации о продолжительности работы с момента последнего технического обслуживания, чтобы привлечь внимание пользователя к необходимости проведения технического обслуживания в определенные промежутки времени.

Измерение тока может использоваться для проверки работоспособности эксплуатационного средства, аккумулятора или других электрических модулей эксплуатационного средства, при этом также могут быть проверены балластные сопротивления светильников.

Для обеспечения возможности однозначного назначения эксплуатационного средства также может выполняться определение соответствующей маркировки и/или адреса эксплуатационного средства в качестве параметра устройства. В эксплуатационных средствах, работающих от аккумулятора, емкость аккумулятора является параметром устройств, используемым, например, для обеспечения возможности проведения проверки с целью определения минимальной емкости аккумулятора.

Для светильников, рассматриваемых в качестве эксплуатационного средства, возможно выполнение светотехнического измерения в качестве параметра устройства, которое служит, например, для проверки работы светильников или проверки работы с зависимой от степени естественного освещения схемой.

Соответствующий сбор параметров устройств может выполняться через заданные промежутки времени, которые, однако, также могут уточняться извне с помощью интерфейса передачи данных.

Кроме того, возможно, например, выполнение нового сбора и сохранение уже полученного и сохраненного параметра устройств в случае изменения этого параметра устройства. Таким образом, сбор для сохранения соответствующих параметров устройств в записывающем устройстве всегда является оперативным.

Кроме того, возможна обработка по меньшей мере некоторых параметров устройств до их сохранения. Подобная обработка может относиться к сохраненным программам или значениям параметров устройств. Например, может быть определено условие попадания параметра устройств в заданные значения пределов или может быть выполнена обработка параметра устройств так, чтобы создать из необработанных данных, переданных датчиками, или подобных данных непосредственно измеренные значения соответствующей величины. Это может касаться, например, необработанных данных, переданных датчиками температуры, давления, влажности, усилия или подобными датчиками, которые преобразуются в соответствующие данные о температуре, давлении и т.д.

Для сохранения параметров устройств, а также других данных запоминающее устройство может быть устройством многократной перезаписи. Однако запоминающее устройство также может содержать постоянное запоминающее устройство. Например, в запоминающем устройстве могут храниться маркировка эксплуатационного средства, данные о начале работы, времени с момента последнего технического обслуживания, пороговые значения величин, важных во взрывоопасных зонах, пороговые значения заданных величин или также случаи ошибок для запроса сообщений об ошибках. При этом, например, после проведения технического обслуживания и получения пользователем соответствующего сообщения о выполнении данного технического обслуживания можно переустановить время от последнего технического обслуживания. Также такое решение применимо для пороговых значений соответствующих параметров, например температуры у патрона светильника или работоспособности электрических модулей эксплуатационного средства. Кроме того, имеется возможность подачи записывающим устройством соответствующего сигнала на отключение или соответствующего сообщения об ошибке, когда в эксплуатационном средстве обнаруживается ошибка. Это сообщение может служить сигналом для выключения освещения, если температура у патрона светильника или подобного ему слишком высока.

Как указано выше, соответствующая передача параметров устройств от записывающего устройства может быть начата без внешнего запроса, например, при возникновении необходимости выключения светильника или если светильник уже был выключен, когда было принято некоторое сообщение об ошибке или ему подобное. Также возможна передача соответствующих параметров устройств во время запроса от удаленной внешней станции. В связи с этим также возможна избирательная передача или запрос лишь некоторых из параметров устройств.

Запрос и передача параметров устройств могут быть осуществлены различными способами.

В соответствии с одной возможностью интерфейс передачи данных может быть интерфейсом шины для линии шины, присоединенной к эксплуатационному средству. Подобная линия шины может быть локальной или магистральной шиной. Таким образом, соответствующие рабочие параметры передаются через магистральную шину, например, к центральному контроллеру или центральной вычислительной машине в качестве вынесенной станции. Однако в некоторых случаях независимость передачи и запроса параметров устройств может являться преимуществом, обеспечивающим, например, передачу и запрос беспроводным способом, в котором интерфейс передачи данных является беспроводным интерфейсом передачи. Подобные интерфейсы могут передавать соответствующие данные с помощью радиоволн, инфракрасного излучения и подобных средств. Например, по технологии Bluetooth, беспроводной локальной сети (WLAN) и т.д.

Для выполнения соответствующих программ и, в особенности, также для обработки параметров устройств записывающее устройство может содержать микропроцессор.

В частности, радиосвязь может использоваться для передачи на месте эксплуатации или для запроса параметров устройств с помощью переносной внешней удаленной станции, причем подобная переносная внешняя удаленная станция является, например, переносным внешним удаленным компьютером, мобильным телефоном с функцией персонального цифрового секретаря (PDA), другим устройством с функцией PDA, органайзером или подобным устройством.

В связи с этим переносная внешняя удаленная станция может использоваться для хранения маркировки или адреса эксплуатационного средства и дополнительно, по возможности, информации о расположении или особых условиях работы эксплуатационного средства. Такими особыми условиями являются, например, случаи, когда это касается взрывоопасных зон, информации о зоне, например зоне 1 или зоне 2. Кроме того, данные о начале работы, времени с момента последнего технического обслуживания, имени пользователя, выполняющего проверку/техническое обслуживание, работе по техническому обслуживанию, проверке или ремонте и т.д., которые были выполнены, могут быть сохранены в переносной внешней удаленной станции. К подобным ремонтным работам относятся, например, замена уплотнения, замена аккумулятора, очистка эксплуатационного средства и т.д.

Кроме того, могут быть сохранены сообщения об ошибках, если параметры от соответствующих датчиков температуры, давления, влажности, силы или подобных датчиков превышают заданные пороговые значения. Подобные превышенные пороговые значения могут давать пользователю информацию об условии воздействия на соответствующие параметры для взрывозащиты, необходимости дополнительного технического обслуживания, ремонта или проверки или подобных действий.

Кроме того, при повреждении модулей эксплуатационного средства с точки зрения их работоспособности возможно выведение и сохранение соответствующих сообщений об ошибках, связанных с их рабой, после чего пользователь может заменить, например, соответствующие изношенные части или целые модули. Кроме того, возможна передача и сохранение соответствующего сообщения об ошибках, если уже не обеспечивается минимальная емкость аккумулятора. Пользователь может затем проверить аккумулятор и заменить его при необходимости.

Передача информации или параметров устройств соответственно может выполняться как от записывающего устройства к переносной удаленной станции, так и частично в обратном направлении. Это относится, например, к сохранению данных о начале работы, маркировке осветительной арматуры, в частности, если она была изменена, или сохранении адреса эксплуатационного средства и т.д.

При необходимости с помощью устройства ввода записывающего устройства также возможно выполнение соответствующего ввода предельных значений, данных или других параметров, существенных для записывающего устройства и соответственно для эксплуатационного средства. Подобным устройством ввода является, например, клавиатура, сенсорная панель или подобные средства. Для обеспечения записывающего устройства питанием оно может быть подключено к источнику питания соответствующего эксплуатационного средства. Подобным образом возможно собственное подключение к источнику питания, выполненному, например, в данном здании, для обеспечения независимого источника питания вблизи эксплуатационного средства. Кроме того, возможна работа от аккумулятора.

Различными эксплуатационными средствами, в частности, расположенными во взрывоопасных зонах, и подобными эксплуатационными средствами являются различная осветительная арматура, такая как линейные люминесцентные осветительные приборы, мачтовые осветительные приборы, аварийные лампы, подвесные светильники или подобные приспособления, коммутационные аппараты, распределительные щиты, устройства управления, а также возможно переключатели или распределительные системы. Другие эксплуатационные средства, расположенные, в частности, во взрывоопасных зонах, также могут быть присоединены к соответствующему записывающему устройству. При необходимости подобное записывающее устройство также может быть связано более чем с одним эксплуатационным средством, например, если в помещении здания имеется несколько единиц осветительной арматуры или другие эксплуатационные средства.

Ниже приведено более подробное объяснение данного изобретения с помощью чертежей, на которых:

фиг.1 представляет собой схему здания с несколькими помещениями, в которых предлагаемое записывающее устройство связано с соответствующими эксплуатационными средствами; и

фиг.2 представляет собой схему записывающего устройства в соответствии с фиг.1.

На фиг.1 показана схема здания, содержащего несколько помещений 16. В каждом из помещений расположены различные эксплуатационные средства 2, например люминесцентные светильники, аварийные лампы, подвесные светильники, коммутационные аппараты, а также распределительные системы. Каждое отдельное эксплуатационное средство или несколько эксплуатационных средств связано/связаны с записывающим устройством 1. Записывающее устройство 1 расположено внутри корпуса 6 соответствующего эксплуатационного средства или в соответствующем месте внутри помещения 16. Если записывающее устройство 1 расположено на удалении от соответствующего эксплуатационного средства 2, то сбор параметров устройства может быть осуществлен с помощью соединения с данным эксплуатационным средством или беспроводным способом с помощью радио, инфракрасного излучения или подобных средств.

Различные эксплуатационные средства, расположенные внутри показанного здания, соединены с центральным контроллером 9, используемым в качестве внешней удаленной станции 8 записывающего устройства 1. Таким центральным контроллером 9 может быть также центральный компьютер 10.

Передача соответствующих параметров устройств может выполняться от записывающего устройства 1 соответственно к его центральному контроллеру или компьютеру с помощью соответствующего соединения между ними и эксплуатационными средствами. Подобным соответствующим соединением является, например, шина, такая как локальная шина или магистральная шина.

Параметры устройств также могут передаваться от записывающего устройства 1 к переносной внешней удаленной станции 8, выполненной в виде переносного компьютера 11 или ему подобного. Передача параметров устройств может выполняться в заданное время или также по запросу внешней удаленной станции 8.

Соответствующими параметрами устройств могут быть, например, температура, давление, влажность, сила, время, ток, маркировка и/или адрес эксплуатационного средства, емкость аккумуляторной батареи, освещенность и т.д.

Кроме того, можно передавать программы или данные от внешней удаленной станции 8 к записывающему устройству 1. К подобным данным относятся, например, маркировка эксплуатационного средства, дата начала работы, дата последнего технического обслуживания, имя пользователя, который выполнял последнюю проверку/техническое обслуживание, и подобные данные. Возможно также сохранение пороговых значений для соответствующих параметров эксплуатационного средства, которые важны особенно для эксплуатационных средств, расположенных во взрывоопасных зонах. К подобным параметрам относятся, например, температура или давление. Помимо этого возможно сохранение пороговых значений для параметров, относящихся к функциям частей или модулей эксплуатационного средства, например, для возможности мониторинга функций соответствующих частей или модулей. Также возможно предопределение некоторых случаев возникновения ошибки, которые при определенных значениях параметров устройств вызывают сообщение об ошибке данным записывающим устройством.

На фиг.2 показана схема соответствующего записывающего устройства 1.

Записывающее устройство может иметь собственный корпус или может быть встроено с отдельными компонентами в соответствующее эксплуатационное средство. С целью модернизации выполнение в собственном корпусе является предпочтительным.

Как правило, соответствующее записывающее устройство 1 содержит соединение 14 для источника питания, с помощью которого может использоваться соответствующий источник питания, расположенный около эксплуатационного средства 2. Однако также возможно соединение записывающего устройства 1 непосредственно, например, с системой энергоснабжения, которая встроена в здание, или обеспечение в записывающем устройстве 1 специального перезаряжаемого аккумулятора.

Затем обеспечивают подачу питания ко всем электронным компонентам записывающего устройства, например к микропроцессору 8, контроллеру 15 интерфейса, запоминающему устройству 4 или устройству 3 сбора данных. Запоминающее устройство 4 может быть перезаписываемым или содержать перезаписываемые запоминающие устройства, а также постоянные запоминающие устройства.

С помощью устройства 3 сбора данных выполняется соответствующий сбор параметров, при необходимости путем обработки параметров устройств микропроцессором 7 с последующим сохранением в запоминающем устройстве 4.

Контроллер 15 интерфейса выполняет управление интерфейсами 5 передачи данных, которые содержат, например, интерфейс 13 шины. Другие каналы 5 передачи данных могут служить для беспроводной передачи с помощью радио, инфракрасного излучения или подобных средств. К примерам радиопередачи относятся технологии Bluetooth, беспроводная локальная сеть (WLAN) и подобные средства.

Кроме того, записывающее устройство 1 может содержать два или более интерфейсов 5 передачи данных, в частности, разных типов.

Записывающее устройство 1 может связываться с центральным контроллером 9 с помощью интерфейса 13 шины, см. фиг.1, и с помощью беспроводного канала с переносной удаленной станцией 8, 11.

Если записывающее устройство 1 расположено на расстоянии от одного или более связанных с ним эксплуатационных средств 2, то сбор соответствующих параметров устройств также может выполняться с помощью одного из интерфейсов 5 передачи данных.

Для программирования, инициализации, ввода данных и подобных целей записывающее устройство 1 может дополнительно содержать устройство 12 ввода. Подобным устройством 12 ввода может быть клавиатура, сенсорная панель или подобное устройство. Дополнительно к устройству 12 ввода или в другом варианте записывающее устройство 1 может быть снабжено средствами сигнализации, обеспечивающими визуальную индикацию некоторых состояний, например индикаторными лампами, светодиодными индикаторами и подобными средствами.

Записывающее устройство 1 может дополнительно содержать интерфейс 5 передачи данных в виде интерфейса или подобного приспособления, с помощью которого записывающее устройство соединено с измерительными датчиками температуры, давления, влажности, тока, напряжения, времени и т.д. Эти измерительные датчики могут быть выполнены в соответствующем эксплуатационном средстве, или также могут устанавливаться или монтироваться вместе с записывающим устройством. Соответствующие измерительные датчики расположены в соответствующих местах внутри эксплуатационного средства, например датчик температуры расположен вблизи средств освещения или подобных средств. Кроме того, соответствующий интерфейс 5 передачи данных также может быть соединен с исполнительным устройством или подобным устройством в соответствующем эксплуатационном средстве. Таким исполнительным устройством может быть, например, транзисторный ключ, реле или подобное устройство. Данное исполнительное устройство может служить, например, для выключения осветительных средств или других средств соответствующего эксплуатационного средства, например, при превышении температурой определенного значения или также при нарушении внутри эксплуатационного средства герметичности, что не гарантирует взрывозащиту.

В связи с этим соответствующие исполнительные устройства могут быть приведены в действие только в случае аварийной ситуации, т.е. когда соответствующие параметры выходят за заданные предельные значения и при этом центральный контроллер не управляет исполнительными устройствами. Таким случаем может быть, например, нарушение соединения с центральным контроллером или возникновение других ошибок. Таким образом, записывающее устройство также служит в качестве контроллера на месте эксплуатации.

Для обеспечения простого присоединения к соответствующим датчикам на панели или также на корпусе записывающего устройства, например, могут быть выполнены стандартные разъемные соединения, с помощью которых может быть выполнено непосредственное присоединение, например, датчика температуры, давления, влажности или других датчиков. Таким образом, возможно выполнение простого соединения между измерительным датчиком и записывающим устройством.

Данная группа изобретений относится к средствам мониторинга параметров устройств. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей средств мониторинга за счет возможности считывания данных, используя переносную удаленную станцию. Он достигается тем, что собирают параметры устройств от соответствующих датчиков или запоминающих устройств эксплуатационного средства, сохраняют указанные параметры устройств и передают указанные параметры устройств к внешней удаленной станции, которая представляет собой центральный контроллер для нескольких эксплуатационных средств и является переносной, причем передачу параметров выполняют с помощью беспроводной связи. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Записывающее устройство (1), связанное с взрывозащищенным эксплуатационным средством (2), таким как осветительная арматура, коммутационные аппараты, распределительные щиты, контроллеры, переключатели, коммутационные и распределительные системы, содержащее по меньшей мере одно устройство (3) для сбора данных, предназначенное по меньшей мере для сбора, записи и передачи параметров устройств, запоминающее устройство (4), соединенное с указанным устройством для сбора данных, и интерфейс (5) передачи данных, предназначенный для передачи сохраненных данных к внешней удаленной станции (8), которая представляет собой центральный контроллер для нескольких эксплуатационных средств (2) и является переносной, причем интерфейс (5) передачи данных является беспроводным интерфейсом передачи данных.

2. Записывающее устройство по п.1, которое расположено в корпусе указанного эксплуатационного средства (2).

3. Записывающее устройство по п.1, в котором параметрами устройств являются температура, давление, влажность, сила, время, ток, емкость аккумуляторной батареи, маркировка и/или адрес эксплуатационного средства, сообщение об ошибке, периодичность технического обслуживания.

4. Записывающее устройство по п.1, в котором запоминающее устройство (4) является перезаписываемым.

5. Записывающее устройство по п.1, в котором интерфейс (5) передачи данных является интерфейсом (13) шины для линии шины, соединенной с указанным эксплуатационным средством (2).

6. Записывающее устройство по п.1, которое содержит микропроцессор (7).

7. Записывающее устройство по п.1, в котором внешняя удаленная станция (8) является центральным компьютером (10).

8. Записывающее устройство по п.1, которое содержит устройство (12) ввода.

9. Записывающее устройство по одному из пп.1-8, которое соединено с источником питания указанного эксплуатационного средства (2).

10. Способ мониторинга параметров устройств эксплуатационного средства (2), такого как осветительная арматура, коммутационные аппараты, распределительные щиты, контроллеры, переключатели, коммутационные и распределительные системы, включающий этапы:
i) сбора параметров устройств от соответствующих датчиков или запоминающих устройств эксплуатационного средства (2),
ii) сохранения указанных параметров устройств и
iii) передачи указанных параметров устройств к внешней удаленной станции, которая представляет собой центральный контроллер (9) для нескольких эксплуатационных средств (2) и является переносной, причем передачу параметров выполняют с помощью беспроводной связи.

11. Способ по п.10, в котором сбор на этапе i) выполняют через заданные промежутки времени.

12. Способ по п.10, в котором по меньшей мере сбор и сохранение параметра устройства выполняют, когда возникает изменение параметра устройства.

13. Способ по п.10, в котором обработку параметра (параметров) устройств выполняют до сохранения на этапе ii).

14. Способ по п.10, в котором передачу на этапе iii) выполняют по запросу от внешней удаленной станции.

15. Способ по п.10, в котором передачу и/или запрос параметров устройств выполняют избирательно.

16. Способ по одному из пп.10-15, в котором передачу или запрос параметров устройств выполняют на месте эксплуатации.