УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ УСЛОВИЙ ТРУДА Российский патент 2013 года по МПК G05D27/02 

Изобретение относится к области контроля параметров условий труда, в частности к контролю и управлению фактическими уровнями факторов условий труда, таких как температура, шум, освещенность, напряженность электрического поля на рабочих местах промышленных предприятий.

Известно устройство для управления микроклиматом в хранилищах [а.с. 334559, МКИ G05D 23/19. Устройство для управления микроклиматом / Р.М.Славин. - Опубл. в БИ 12, 1972], содержащее блок задания, преобразователи, датчики температуры.

Недостатками его являются сложность прокладки значительного числа линий связи, понижение точности за счет погрешностей, вносимых линиями связи, отсутствие информации о влагосодержании контролируемой среды.

Известно устройство для регулирования температуры и относительной влажности воздуха [а.с. 691812, МКИ G05D 27/02. Устройство для регулирования температуры и относительной влажности воздуха в помещении / П.Н.Гротов. - Опубл. в БИ 38, 1979], содержащее блок контроля, преобразователи, датчики температуры и влажности, каждый из которых соединен отдельной трехпроводной линией связи с блоком контроля.

Недостатком его является низкая точность контроля фактического уровня физических факторов производственной среды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство дистанционного контроля параметров производственной среды [а.с. 2279704, МПК G05D 27/02. Устройство дистанционного контроля параметров производственной среды / Э.М.Соколов, В.М.Панарин, Д.В.Дергунов, Г.В.Павпертов, Е.А.Шурыгина, Т.А.Короткова. ТулГУ. - Опубл. в БИ 19, 2006 (прототип)], содержащее блок контроля, преобразователи параметров датчиков температуры, датчики температуры, преобразователи сигналов с датчика температуры, датчик шума и датчик освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, задатчик предельно допустимого уровня шума, задатчик предельно допустимого уровня освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров (температуры, шума, освещенности), логические элементы на каждый контролируемый фактор (логический элемент максимальных значений температур, логический элемент минимальных значений температур, логический элемент значений шума, логический элемент значений освещенности), постоянно запоминающее устройство максимальных значений температуры, постоянно запоминающее устройство минимальных значений температуры, постоянно запоминающее устройство уровней шума, постоянно апоминающее устройство уровней освещенности, сдвиговые регистры, которые в свою очередь соединены с блоком управления, и генератор.

Недостатком его является ограниченное количество параметров контроля фактического уровня физических факторов производственной среды.

Задачей данного технического решения является расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров условий труда.

Это достигается тем, что в устройство контроля параметров условий труда, содержащее блок контроля, преобразователи сигналов, датчик температуры, датчик шума и датчик освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, задатчик предельно допустимого уровня шума, задатчик предельно допустимого уровня освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, логический элемент максимальных значений температур, логический элемент минимальных значений температур, логический элемент значений шума, логический элемент значений освещенности, постоянно запоминающее устройство максимальных значений температуры, постоянно запоминающее устройство минимальных значений температуры, постоянно запоминающее устройство уровней шума, постоянно запоминающее устройство уровней освещенности, четыре сдвиговых регистра, счетчик максимальных значений температуры, счетчик минимальных значений температуры, счетчик значений шума, счетчик значений освещенности, блок управления и генератор, введены датчик напряженности электрического поля с преобразователем, задатчик напряженности электрического поля, компаратор на задатчик напряженности электрического поля, логический элемент максимальных значений напряженности электрического поля, постоянно запоминающее устройство максимальных значений напряженности электрического поля, пятый сдвиговый регистр, счетчик максимальных значений напряженности электрического поля, причем вход блока контроля соединен с выходами пяти сдвиговых регистров, первые входы сдвиговых регистров соединены с выходами пяти постоянно запоминающих устройств и вторые входы пяти сдвиговых регистров соединены с выходами счетчиков максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности, к первым входам которых присоединены выходы логического элемента максимальных значений температур, логического элемента минимальных значений температур, логического элемента максимальных значений напряженности электрического поля, логического элемента значений шума, логического элемента значений освещенности, а на входы пяти логических элементов присоединены выходы пяти компараторов, в свою очередь, все логические элементы соединены между собой и с первым выходом генератора, второй выход которого соединен со входом блока управления, выходы последнего соединены с третьими входами пяти сдвиговых регистров, со вторыми входами счетчиков максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности с входами постоянно запоминающих устройств максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности, выход датчика температуры соединен с входом преобразователя, выход датчика напряженности электрического поля - с входом преобразователя, выход датчика шума - с входом преобразователя, выход датчика освещенности - с входом преобразователя, а выходы преобразователей соединены с первыми входами соответствующих компараторов, со вторыми входами компараторов соединены выходы задатчиков, а именно, выход задатчика максимальных значений температуры, выход задатчика минимальных значений температуры, выход задатчика максимальных значений напряженности электрического поля, выход задатчика максимальных значений шума, выход задатчика минимальных значений освещенности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема устройства контроля параметров условий труда.

Устройство содержит блок контроля 1, к входу которого присоединены выходы сдвиговых регистров 2, 5, 8, 11, 14.

К сдвиговым регистрам подсоединены элементы: к входу сдвигового регистра 2 выход счетчика максимальных значений температуры 4 и выход постоянно запоминающего устройства 3, к входу сдвигового регистра 5 выход счетчика минимальных значений температуры 7 и выход постоянно запоминающего устройства 6, к входу сдвигового регистра 8 выход счетчика максимальных значений напряженности электрического поля 10 и выход постоянно запоминающего устройства 9, к входу сдвигового регистра 11 выход счетчика значений шума 13 и выход постоянно запоминающего устройства 12, к сдвиговому регистру 14 счетчик значений освещенности 16 и постоянно запоминающее устройство 15.

К входам счетчиков значений факторов производственной среды присоединены выходы следующих элементов: к входу счетчика максимальных значений температуры 4 присоединен выход логического элемента максимальных значений температур 17, к счетчику минимальных значений температуры 7 логический элемент минимальных значений температур 18, к входу счетчика максимальных значений напряженности электрического поля 10 выход логического элемента максимальных значений напряженности электрического поля 19, к входу счетчика значений шума 13 выход логического элемента значений шума 20, к входу счетчика значений освещенности 16 выход логического элемента значений освещенности 21, которые обеспечивают выталкивание сигнала на счетчик.

Входы счетчика максимальных значений температуры 4, счетчика минимальных значений температуры 7, счетчика максимальных значений напряженности электрического поля 10, счетчика значений шума 13, счетчика значений освещенности 16 соединены проводными линиями с выходом блока управления 22, к входу которого присоединен генератор сигналов 23.

Логические элементы, входящие в структуру системы 17, 18, 19, 20, 21, объединены между собой, а также к ним присоединены следующие элементы: компаратор 24 имеет выход на вход логического элемента максимальных значений температур 17, компаратор 25 имеет выход на вход логического элемента минимальных значений температур 18, компаратор 26 имеет выход на вход логического элемента максимальных значений напряженности электрического поля 19, компаратор 27 имеет выход на вход логического элемента значений шума 20, компаратор 28 имеет выход на вход логического элемента значений освещенности 21 и на входы логических элементов есть выход генератора 23.

В то же время к входам компараторов присоединены: к входу компаратора 24 выход задатчика максимальных значений температуры 38, к входу компаратора 25 выход задатчика минимальных значений температуры 39, а также к обоим входам компараторов 24, 25 преобразователь сигнала 41.

Вход компаратора 26 соединен с выходом задатчика максимальных значений напряженности электрического поля 35, а также к входу компаратора 26 присоединен преобразователь сигнала 37.

Вход компаратора 27 соединен с выходом задатчика предельно допустимого уровня шума 32 и с входом преобразователя сигнала 34. На вход компаратора 28 есть выходы задатчика предельно допустимых уровней освещенности 29 и преобразователя сигнала 31.

Значения фактических уровней факторов производственной среды фиксируются датчиками температуры 40, напряженности электрического поля 36, шума 33, освещенности 30. Сигнал с датчиков передается на преобразователи сигналов. Это обеспечивается соединением выхода датчика температуры 40 с входом преобразователя сигнала 41, выхода датчика напряженности электрического поля 36 с входом преобразователя сигнала 37, выхода датчика шума 33 с входом преобразователя сигнала 34, выхода датчика освещенности 30 с входом преобразователя сигнала 31.

Устройство контроля параметров условий труда работает следующим образом: после подачи питания генератор 23 начинает генерировать электрические сигналы, датчик температуры 40, датчик напряженности электрического поля 36, шума 33, освещенности 30 начинают измерять фактический уровень факторов условий труда. От них измерительная информация поступает на преобразователи сигналов 41, 37, 34, 31. Через определенный интервал времени на выходе преобразователей сигналов с входов датчиков появится цифровой код, соответствующий величине сигнала, считанного с датчиков. В этот момент компараторы 24, 25, 26, 27, 28 сравнивают сигналы, полученные с первичных преобразователей сигнала, и информацию с задатчиков критических значений измеряемых факторов: максимального значения температуры 38, минимального значения температуры 39, максимального значения напряженности электрического поля 35, максимального значения уровней шума 32, минимального значения уровней освещенности 29. В зависимости от результатов сравнения фактического уровня температуры, напряженности электрического поля, шума, освещенности с их критическими значениями, считанными с задатчиков, сигнал передается на логические элементы 17, 18, 19, 20, 21, если фактический уровень фактора находится за пределами экстремальных значений, и не передается, если они находятся в норме. Блок управления 22 после сигнала от генератора 23 обеспечивает последовательность импульсов для управления сдвиговыми регистрами 2, 5, 8, 11, 14, счетчиками 4, 7, 10, 13, 16, постоянно запоминающими устройствами 3, 6, 9, 12, 15. Сигналы, поступающие с логических элементов, считываются счетчиками 4, 7, 10, 13, 16. Полученная информация сохраняется постоянно запоминающими устройствами 3, 6, 9, 12, 15. Данные, сохраненные в постоянно запоминающих устройствах, обрабатываются (масштабирование, фильтрация и др. необходимые преобразования), а затем записываются в сдвиговые регистры 2, 5, 8, 11, 14, которые кодируют данные и передают их по линиям связи в блок контроля 1. После окончания передачи данных сдвиговые регистры переходят в режим ожидания.

Таким образом, устройство контроля параметров условий труда обеспечивает расширение функциональных возможностей путем введения датчика напряженности электрического поля с преобразователем, задатчика напряженности электрического поля, компаратора на задатчик напряженности электрического поля, логического элемента максимальных значений напряженности электрического поля, постоянно запоминающего устройства максимальных значений напряженности электрического поля, пятого сдвигового регистра, счетчика максимальных значений напряженности электрического поля. В данном устройстве имеются блоки преобразователей сигнала, компараторы, логические элементы, счетчики, постоянно запоминающие устройства, сдвиговые регистры, обеспечивающие обмен цифровыми сигналами с блоком контроля по одной общей линии связи. Цифровая передача информационных сигналов обеспечивает исключение погрешностей, вносимых информационными линиями. Уменьшено общее потребление электрической энергии, так как блоки датчиков и преобразователи сигнала активируются только в режиме передачи, а все остальное время находятся в режиме ожидания с минимальным потреблением энергии.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды. Технический результат - расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров условий труда. Устройство содержит блок контроля, преобразователи сигналов, датчики температуры, шума и освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных/минимальных значений температуры, предельно допустимых уровней шума и освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, логический элемент максимальных/минимальных значений температур, логические элементы значений шума и освещенности, постоянно-запоминающее устройство максимальных/минимальных значений температуры, постоянно запоминающие устройства уровней шума и освещенности, четыре сдвиговых регистра, счетчик максимальных/минимальных значений температуры, счетчики значений шума и освещенности, блок управления, генератор, датчик напряженности электрического поля с преобразователем, задатчик напряженности электрического поля, компаратор на задатчик напряженности электрического поля, логический элемент, счетчик и постоянно запоминающее устройство максимальных значений напряженности электрического поля, сдвиговый регистр. 1 ил.

Устройство контроля параметров условий труда, содержащее блок контроля, преобразователи сигналов, датчик температуры, датчик шума и датчик освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, задатчик предельно допустимого уровня шума, задатчик предельно допустимого уровня освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, логический элемент максимальных значений температур, логический элемент минимальных значений температур, логический элемент значений шума, логический элемент значений освещенности, постоянно-запоминающее устройство максимальных значений температуры, постоянно-запоминающее устройство минимальных значений температуры, постоянно-запоминающее устройство уровней шума, постоянно-запоминающее устройство уровней освещенности, четыре сдвиговых регистра, счетчик максимальных значений температуры, счетчик минимальных значений температуры, счетчик значений шума, счетчик значений освещенности, блок управления и генератор, отличающееся тем, что в него введены датчик напряженности электрического поля с преобразователем, задатчик напряженности электрического поля, компаратор на задатчик напряженности электрического поля, логический элемент максимальных значений напряженности электрического поля, постоянно запоминающее устройство максимальных значений напряженности электрического поля, пятый сдвиговый регистр, счетчик максимальных значений напряженности электрического поля, причем вход блока контроля соединен с выходами пяти сдвиговых регистров, первые входы сдвиговых регистров соединены с выходами пяти постоянно-запоминающих устройств и вторые входы пяти сдвиговых регистров соединены с выходами счетчиков максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности, к первым входам которых присоединены выходы логического элемента максимальных значений температур, логического элемента минимальных значений температур, логического элемента максимальных значений напряженности электрического поля, логического элемента значений шума, логического элемента значений освещенности, а на входы пяти логических элементов присоединены выходы пяти компараторов, в свою очередь, все логические элементы соединены между собой и с первым выходом генератора, второй выход которого соединен со входом блока управления, выходы последнего соединены с третьими входами пяти сдвиговых регистров, со вторыми входами счетчиков максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности с входами постоянно-запоминающих устройств максимальных значений температуры, минимальных значений температуры, максимальных значений напряженности электрического поля, значений шума, значений освещенности, выход датчика температуры соединен с входом преобразователя, выход датчика напряженности электрического поля - с входом преобразователя, выход датчика шума - с входом преобразователя, выход датчика освещенности - с входом преобразователя, а выходы преобразователей соединены с первыми входами соответствующих компараторов, со вторыми входами компараторов соединены выходы задатчиков, а именно выход задатчика максимальных значений температуры, выход задатчика минимальных значений температуры, выход задатчика максимальных значений напряженности электрического поля, выход задатчика максимальных значений шума, выход задатчика минимальных значений освещенности.