СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫМИ ДАТЧИКАМИ Российский патент 2015 года по МПК G08B21/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к системам и способам управления большим количеством газовых датчиков, используемых для контроля дозы газа, воздействующего на людей на территории, представляющей интерес. Более конкретно заявка относится к таким системам и таким способам, которые обеспечивают быстрый и автоматический отчет о воздействии на людей заданных концентраций газа на территории, представляющей интерес.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны системы управления большими количествами газовых датчиков, используемых для контроля воздействия одного или нескольких газов на людей, работающих на территории, представляющей интерес. Для обеспечения возможности автоматического ввода информации о дозах газа, воздействовавшего на пользователей датчиков, в базу данных, поддерживаемую системой, используются док-станции. Собранные данные могут анализироваться, и в результате вырабатывается информация управления, касающаяся доз воздействовавшего газа и точек на контролируемой территории. Одна такая система предлагается компанией Sperian Protection Instrumentation, LLC, подразделением компании Honeywell, под товарным знаком IQ SYSTEM.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - общая схема системы по настоящему изобретению.

Фигура 2А - блок-схема устройства газового датчика.

Фигура 2В - блок-схема устройства док-станции.

Фигура 3 - пример страницы информации, иллюстрирующей отчет об использовании прибора.

Фигура 4 - пример страницы информации, иллюстрирующей отчет о состояниях тревоги.

Фигура 5 - пример страницы информации, иллюстрирующей событие тревоги.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В то время как рассмотренные ниже варианты осуществления настоящего изобретения могут иметь самые разные формы, некоторые конкретные варианты показаны на чертежах и ниже будут описаны подробно, однако при этом следует понимать, что рассмотренные варианты приведены только для иллюстрации принципов изобретения, а также для указания наиболее предпочтительных форм его реализации, и объем изобретения не ограничивается только этими конкретными вариантами.

В одном из вариантов осуществления изобретения обеспечивается отслеживание всех назначений газовых датчиков одному работнику. Кроме того, может отслеживаться доза газа, воздействовавшего на работника при нахождении у него газового датчика. Еще в одном варианте в системе может требоваться, чтобы работники возвращали газовые датчики в состоянии тревоги на док-станцию. Данные о состоянии датчика и об индивидуальных уровнях доз, воздействовавших на работника, могут быть считаны из датчика и загружены в базу данных для анализа. Могут формироваться страницы отчетной информации или тревожных сообщений и направляться руководству, если работник подвергался воздействию газа.

В другом варианте датчик может назначаться одному пользователю. Это назначение в любой момент может быть изменено.

В предпочтительных вариантах газовые датчики могут обеспечивать возможность фиксации состояния тревоги. Отображение зафиксированного состояния тревоги будет поддерживаться, даже если уровень концентрации газа упадет ниже заданного уровня тревоги. В других вариантах газовые датчики могут быть выполнены с возможностью сброса зафиксированного состояния тревоги только док-станцией. Док-станция может анализировать устройство документирования событий датчика и определять, в соответствии с конфигурацией системы, необходимость извещения для предупреждения руководства об уровнях доз, воздействующих на работников. Система может также включать программы формирования отчетов, которые могут формировать отчеты об использовании датчиков и о дозах, воздействовавших на работников.

В других вариантах может задаваться дополнительный уровень тревоги, который превышает уровень сигнализации об опасности, для обеспечения работы в особых случаях. Такие случаи могут включать, например, выход концентрации газа за пределы рабочего диапазона датчика или работу пользователя с использованием специального дыхательного аппарата, что позволяет ему работать при более высоких концентрациях газа. Если достигается этот другой уровень тревоги, то все данные сеанса и события могут быть считаны через док-станцию.

Таким образом, предлагаемые в настоящем изобретении системы могут быстро извещать в автоматическом режиме службу чрезвычайных ситуаций об избыточных дозах воздействия газа, используя возможность фиксации состояния тревоги в газовых датчиках. Например, персоналу службы чрезвычайных ситуаций могут передаваться извещения по электронной почте, когда соответствующий газовый датчик вставляют в док-станцию. В этой связи возможность фиксации состояния тревоги особенно полезна, поскольку в этом случае сброс датчика разрешается только тогда, когда его вставляют в док-станцию, и в этот момент из него могут быть считаны данные и срочно переданы по электронной почте, или же могут быть сформированы отчеты с указанием пользователей датчиков и мест использования этих датчиков. Также в отчетах могут быть отражены назначения датчиков. Отдельно могут формироваться отчеты о событиях для каждого уровня тревоги, включая вышеупомянутый дополнительный уровень тревоги.

На фигуре 1 приведена общая схема установки 10, системы управления газовыми датчиками и извещения, для осуществления вышеуказанных функций. Установка 10 содержит множество док-станций S1…SN. Док-станции распределены по территории R, на которой осуществляется текущий контроль одной или нескольких характеристик окружающей среды, например концентрации выбранного газа. В док-станцию, например в док-станцию S1, вставляют совместимый газовый датчик, такой как датчик D1, который может носить пользователь U1 датчика, когда он работает на территории R. Необходимо понимать, что одновременно на территории R может использоваться множество датчиков Di. Поскольку в некоторых случаях концентрации газа на территории R должны тщательно контролироваться, чтобы ограничить дозу действия газа на отдельных работников или пользователей датчиков на территории R, на которой установлены док-станции Si, обеспечивающие возможность пользователям датчиков быстро вводить информацию о повышенной концентрации газа в систему 10 через местную док-станцию, такую как, например, док-станция Si. После этого система 10 управления может, как это описано ниже, автоматически обеспечить сообщения или предупреждения о концентрации газа для сотрудников отдела техники безопасности.

Соответствующая док-станция Si может считывать из газового датчика, такого как датчик D1, самую разную информацию. Такая информация может включать максимальный уровень концентрации газа, которой недавно подвергался пользователь Ui, периодически измеряемые уровни концентрации газа, а также пользователя, которому назначен датчик. В док-станцию могут быть переписаны записи всех событий в датчике. Док-станция в соответствии с записанными событиями может определить необходимость формирования извещения или сообщения о событии и передачи его ответственному сотруднику отдела техники безопасности.

Док-станции S1…SN могут осуществлять связь по одной или нескольких линиям L1…Ln проводной или беспроводной связи. Специалистам в данной области техники будет понятно, что все док-станции S1…SN могут осуществлять связь по сети, такой как локальная вычислительная сеть, с компьютером 20 и с соответствующей базой 22 данных. Компьютер 20 может выполнять программное приложение, предназначенное для анализа содержимого записей событий датчика D1.

Сервер 30 связи может передавать одно или несколько сообщений о событиях по вычислительной сети, такой как сеть Интернет, или по сети беспроводной связи, например по сети сотовой связи, в один или несколько приемников, таких как компьютер 30, смартфон, КПК или аналогичное устройство, или лэптоп 34 (список не является исчерпывающим). Результаты анализа, выполненного программным обеспечением 24, также могут быть переданы в одно из вышеуказанных устройств. На фигуре 2А показаны дополнительные детали устройства газового датчика Di. Датчик Di имеет корпус 40. В этом корпусе 40 размещен один или несколько чувствительных элементов 42, которые измеряют содержание одного или нескольких газов в воздухе. Эти чувствительные элементы 42 могут также реагировать на дым, влажность или другие условия окружающей среды.

В корпусе 40 также размещаются схемы управления, в состав которых входит программируемый процессор 44а и соответствующие схемы 44b запоминающего устройства. В схемах 44b могут быть записаны программы управления для датчика Di вместе с результатами измерений концентрации газа или других характеристик среды. Может быть зафиксирована максимальная величина измеренной концентрации, например, в запоминающем устройстве 44 с, для последующего считывания, и датчик Di продолжает измерения концентрации газа в окружающем воздухе.

Со схемами 44 управления соединены схемы 46а интерфейса, обеспечивающие обмен информацией с док-станцией, например с док-станцией Si. Для связи с другими устройствами могут использоваться схемы 46b проводного или беспроводного интерфейса. В корпус 40 также может быть вмонтирован дисплей 48а, органы 48b управления и батарея 48 с для обеспечения питания датчика Di.

Специалистам в данной области техники понятно, что датчик Di имеет форму и соответствующие соединительные элементы, связанные с корпусом 40, для введения в док-станцию Si. Схемы 44 управления могут передавать информацию в подсоединенную док-станцию Si.

На фигуре 2А показаны дополнительные детали устройства док-станции Si. Док-станция Si имеет корпус 50. В корпусе 50 размещены схемы 52 интерфейса для обмена информацией с подсоединенным датчиком, таким как датчик Di. Специалистам в данной области техники понятно, что док-станция Si имеет форму и соответствующие соединительные элементы, связанные с корпусом 50, для введения датчика Di.

Док-станция Si также содержит схемы управления 54, в состав которых входит программируемый процессор 54а и соответствующие запоминающие устройства 54b. Запоминающие устройства 54b могут содержать записанные программы управления, а также данные, считанные из датчика Di, и программы обеспечения обмена информацией. Из док-станции Si информация, включая максимальное значение 44 с концентрации газа, полученное из датчика Di, может передаваться по линии L1 связи в компьютер 20 для хранения и анализа. Док-станция Si может автоматически сбрасывать или стирать зафиксированную максимальную величину 44 с концентрации газа из запоминающего устройства 44b, когда информация из датчика Di считывается в док-станцию Si для анализа.

В предпочтительном варианте зафиксированная максимальная величина 44 с концентрации газа может автоматически передаваться из компьютера 20 через сервер 28 в одно или несколько устройств контроля 30 - 34 для извещения ответственных сотрудников отдела техники безопасности о необходимости проведения расследования.

Компьютер 24 может выводить на дисплей 20а или передавать в устройства 30-34 дополнительную табличную информацию, относящуюся к обстановке на территории R или к множеству датчиков, используемых для контроля этой территории.

На фигуре 3 приведен вид страницы 70 отчетной информации об использовании датчиков, отсортированной по серийным номерам датчиков и датам, которая формируется компьютером 20 и программным обеспечением 24 и может отображаться на одном из устройств 20а, 30а, 34а.

На фигуре 4 приведен вид страницы 80 отчетной информации о состояниях тревоги, на которой отображаются события тревоги, происшедшие в течение периода времени, задаваемого пользователем, и которая может отображаться на одном из устройств 20а, 30а, 34а.

На фигуре 5 приведен вид страницы 90 отчетной информации о событиях тревоги, на которой отображается тип датчика, минимальная и максимальная величины концентрации газа, а также периоды времени, которые могут отображаться на одном из устройств 20а, 30а, 32а, 34а.

Как следует из вышеизложенного, могут быть осуществлены различные изменения и модификации рассмотренных вариантов без выхода за пределы объема изобретения. Необходимо понимать, что рассмотренные в настоящем описании конкретные варианты осуществления изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. Все вышеуказанные изменения и модификации охватываются прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, стадии способов, блок-схемы которых приведены на фигурах, необязательно должны выполняться в том порядке, который указан на блок-схемах, для достижения требуемых результатов. Могут добавляться другие стадии, или же некоторые стадии могут быть исключены из приведенных блок-схем, а также в рассмотренных вариантах могут быть добавлены другие компоненты или исключены компоненты, указанные на фигурах.

Изобретение относится к системам и способам управления газовыми датчиками, используемыми для контроля дозы газа, воздействующего на людей. Сущность: система управления газовыми датчиками содержит множество док-станций, распределенных по контролируемой территории. С соответствующими док-станциями могут быть соединены один или несколько газовых датчиков, которые измеряют концентрации различных газов и которые содержат соответствующие записанные максимальные величины измеренных концентраций. Информация, содержащая записанные максимальные величины концентраций, может быть считана док-станциями. Предупреждающие сообщения могут автоматически формироваться и передаваться ответственному сотруднику по обеспечению безопасности работ для принятия соответствующих мер. Технический результат: возможность быстрого оповещения в автоматическом режиме службы чрезвычайных ситуаций об избыточных дозах воздействия газа благодаря возможности фиксации состояния тревоги в газовых датчиках. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Установка для управления газовыми датчиками, содержащая:
по меньшей мере один датчик характеристики окружающей среды, который оснащен локальным дисплеем, запоминающим устройством и схемами, что обеспечивает сохранение величины индикатора максимально измеренной концентрации, в то время как датчик продолжает измерения локального загрязнения окружающей среды, и в указанном датчике отображение зафиксированного состояния тревоги будет поддерживаться, даже если уровень измеренного состояния окружающей среды упадет ниже заданного уровня тревоги;
док-станцию, соединяемую с датчиком с возможностью отсоединения, причем док-станция содержит схемы управления для получения и сохранения выбранной информации из датчика, а также для считывания и сброса в датчике сохраненной величины максимально измеренной концентрации и для определения необходимости передачи сообщения в удаленный от датчика пункт; и
модуль связи, соединенный с док-станцией, для получения идентификатора датчика, информации о его назначении и информации о максимально измеренной концентрации от док-станции, причем модуль, реагирующий на величину максимальной измеренной концентрации, передает сообщение в удаленный пункт.

2. Установка по п.1, в которой датчик представляет собой газовый датчик.

3. Установка по п.2, в которой модуль содержит устройство хранения данных для приема и хранения информации о назначении датчика.

4. Установка по п.3, в которой модуль содержит схемы для назначения выбранного датчика одному определенному лицу.

5. Установка по п.4, в которой модуль принимает и хранит информацию о воздействии концентраций для датчика вместе с информацией о назначении датчика.

6. Установка по п.2, в которой осуществляется передача сообщения о измеренной концентрации воздействия газа, превышающей предопределенную пороговую концентрацию, в удаленный пункт контроля повышенных концентраций состояния окружающей среды на выбранной территории.

7. Установка по п.6, которая содержит базу данных, связанную с модулем связи, для получения и хранения информации от множества газовых датчиков, контролирующих выбранную территорию R.

8. Установка по п.1, в которой датчик содержит газовый датчик, содержащий схему фиксации и хранения величины максимально измеренной концентрации газа.

9. Установка по п.1, которая содержит множество датчиков и множество док-станций, соединенных с модулем, и в которой каждый датчик содержит схемы, сбрасывающие соответствующую сохраненную величину максимально измеренной концентрации только при соединении и обмене информацией с док-станцией.

10. Способ управления газовыми датчиками, предусматривающий использование установки по любому из пп.1-9 и включающий:
измерение множества характеристик окружающей среды в разных точках, разнесенных по контролируемой территории;
запись индикатора величины максимально измеренной концентрации, связанной по меньшей мере с некоторыми точками;
перенаправление каждого из записанных индикаторов в соответствующий пункт предварительного анализа и в соответствии с результатами предварительного анализа в соответствующем пункте сброс записанных индикаторов и передачу всех записанных индикаторов из пунктов предварительного анализа в общий пункт сбора данных;
определение в пункте предварительного анализа необходимости передачи по меньшей мере одного сообщения о чрезвычайной ситуации с указанием измеренной концентрации воздействия газа, превышающей предопределенную пороговую концентрацию; и
запись результатов предварительного анализа в общем пункте сбора данных с одновременным перенаправлением от них по меньшей мере одного сообщения с указанием чрезвычайной ситуации в удаленный пункт контроля на основе по меньшей мере одного из записанных индикаторов.