СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ УСЛОВИЙ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ РАКЕТНОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2018 года по МПК G05B19/48 

Изобретение относится к устройствам регистрации условий транспортирования и может быть использовано в ракетной и ракетно-космической технике.

Известна система контроля и регистрации условий транспортирования, предназначенная для измерений, обработки, накопления и выдачи информации по параметрам окружающей среды и механическим воздействиям на изделия, перемещаемые в транспортировочных контейнерах (см. Государственный реестр средств измерений, регистрационный №30429-05).

По технической сущности и достигаемому результату указанная система является наиболее близким к предлагаемому изобретению и выбрана в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

- отсутствие съемной памяти;

- отсутствие блока дополнительного питания, что значительно сокращает время автономной работы системы (12,5 дней против 30 дней работы на представленной системе, а с дополнительным блоком питания - 90);

- диапазон рабочей температуры системы обеспечивает работоспособность от минус 40 до плюс 50 (против от минус 50 до плюс 50);

- отсутствует световая индикация контроля состояния микропроцессора, аккумуляторной батареи и памяти;

- невозможность определения местоположения критического воздействия на транспортируемое изделие ввиду отсутствия блока положения;

- отсутствует возможность замены памяти в условиях эксплуатации системы;

- отсутствует универсальная плата крепления системы, что усложняет размещение и крепление системы на транспортируемых изделиях;

- в системе присутствуют элементы, отвечающие за работу системы, выпирающие из основного корпуса изделия, что увеличивает риск выхода из строя системы при эксплуатации;

- отсутствует возможность измерения атмосферного давления.

Техническим результатом заявленного изобретения является:

1. Увеличение времени автономной работы системы до 90 дней;

2. Обеспечение универсальности крепления системы на транспортируемые изделия за счет наличия универсальной крепежной пластины;

3. Обеспечение возможности определения местоположения критического воздействия на транспортируемое изделие;

Также в целом в предлагаемой системе устранены основные недостатки прототипа.

Предлагаемая система в автономном режиме позволяет проконтролировать и зарегистрировать условия транспортирования изделий ракетно-космической техники, контролировать соблюдение условий хранения изделий, а также позволяет анализировать технические характеристики изделий в реальных условиях эксплуатации.

Указанные технические результаты достигаются благодаря тому, что система контроля и регистрации условий транспортирования изделий ракетно-космической техники, включает в себя блок регистрации воздействий (БРВ) со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения, кабель связи с персональным компьютером (ПК), зарядное устройство, переносной ПК, при этом блок регистрации воздействий синхронизируется по времени с блоком положения для определения местоположения происшествия или самой системы в режиме реального времени, а на боковой поверхности корпуса блока регистрации воздействий расположены встроенные индикаторы (светодиоды), контролирующие параметры системы, а на его торцевой поверхности установлен датчик измерения давления и съемный лючок доступа, при этом внутренний объем БРВ разделен на большой и малый отсек, в малом отсеке размещен разъем для подключения блока съемной памяти, выполняющий функцию выключателя в цепи электропитания, в большом отсеке размещена печатная плата со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения и аккумуляторная батарея, а на верхней поверхности корпуса блока регистрации воздействий размещен разъем для зарядки, к которому либо пристыковывается разъем для зарядки аккумуляторной батареи БРВ, либо прикрепляется блок дополнительного питания и фиксируется замками.

Дополнительно в предлагаемом решении может быть осуществлено следующее.

В указанной системе контроля и регистрации условий транспортирования изделий ракетно-космической техники:

- блок съемной памяти извлекается из БРВ и подключается к картридеру для трансляции данных на ПК.

- крепление блока регистрации воздействия к транспортировочным контейнерам осуществляется с помощью универсальной крепежной пластины.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид блока регистрации воздействий:

(1) - левый светодиод;

(2) - центральный светодиод;

(3) - правый светодиод;

(4) - замок;

(5) - универсальная крепежная пластина;

(6) - разъем для зарядки;

(7) - датчик измерения давления;

(8) - съемный лючок доступа.

На фиг. 2 представлен общий вид блока памяти:

(9) - корпус блока съемной памяти;

(10) - разъем.

На фиг. 3 представлен общий вид блока дополнительного питания:

(11) - замок;

(12) - уплотнительная прокладка;

(13) - ось для позиционирования;

(14) - разъем для зарядки.

На фиг. 4 представлен общий вид картридера:

(15) - картридер;

(16) - разъем USB для связи с ПК;

(17) - разъем для связи с блоком съемной памяти.

На фиг. 5 представлен общий вид зарядного устройства:

(18) - зарядное устройство;

(19) - разъем для зарядки аккумуляторной батареи блока регистрации воздействий;

(20) - разъем для зарядки блока дополнительного питания;

(21) - вилка 220 В.

На фиг. 6 представлен общий вид кабеля связи:

(22) - ответный разъем для связи с блоком регистрации воздействий;

(23) - разъем USB для связи с ПК.

На фиг. 7 представлен общий вид блока положения:

(24) - датчик GPS;

(25) - блок положения;

(26) - датчик ГЛОНАСС.

Описание работы системы контроля регистрации условий транспортирования и хранения.

Система контроля и регистрации условий транспортирования и хранения А018 (далее система) представляет собой устройство блока регистрации воздействий, устройство блока съемной памяти, хранящее все собранные и обработанные данные, блок дополнительного питания для поддержания работоспособности блока регистрации воздействий при длительном хранении, картридер (15) для трансляции данных по условиям транспортирования из блока съемной памяти в память персонального компьютера (ПК), зарядное устройство (18) обеспечивающее зарядку основной и дополнительной аккумуляторных батарей системы, кабель связи блока регистрации воздействий с ПК, а также блока положения (25), предназначенного для контроля и записи скорости движения и определения точного местоположения изделия.

1. Зарядка блока регистрации воздействий или блока дополнительного питания

Для зарядки блока регистрации воздействий зарядное устройство (18) следует подключить к сети переменного тока с помощью вилки 220 В (21). Разъем для зарядки аккумуляторной батареи блока регистрации воздействий (19) состыковать с разъемом для зарядки (6), расположенного на верхней поверхности БРВ закрывающегося навинчивающейся заглушкой, дождаться индикации, обозначающей окончание зарядки батареи.

Для зарядки блока дополнительного питания зарядное устройство (18) следует подключить к сети переменного тока с помощью вилки 220 В (21). Разъем для зарядки блока дополнительного питания (20) состыковать с разъемом для зарядки (14), дождаться индикации, обозначающей окончание зарядки батареи.

Центральный светодиод (2) предназначен для контроля состояния аккумуляторной батареи (зеленый цвет - уровень заряда более 75%, желтый цвет - 50%, красный цвет - менее 30%).

2. Установка системы

Система устанавливается в транспортировочные контейнеры исследуемых изделий с помощью универсальной крепежной пластины (5), прикрепленной к нижней части корпуса блока регистрации воздействий.

3. Настройка блока регистрации воздействий

Перед использованием блок регистрации воздействий следует настроить через ПК. Для этого используют кабель связи блока регистрации воздействий и ПК. Разъем блока регистрации воздействий находится за съемным лючком доступа (8), в малом отсеке БРВ, и соединяется с ответным разъемом для связи с блоком регистрации воздействий (22). Для соединения с персональным компьютером (ПК) используется разъем USB для связи с ПК (23). Включается ПК, и запускается предустановленная программа. Связь с блоком регистрации воздействий произойдет автоматически и на экране отображаются данные. После чего синхронизируются внутренние часы блока регистрации воздействий с астрономическим временем или любым другим временем/датой. Затем осуществляется назначение порогов ускорений, температуры, влажности и давления, а также частота измерений по медленным каналам и период опроса датчиков температуры и влажности, при необходимости добавляется комментарий к поездке. О нормальном функционировании микропроцессора блока регистрации воздействий свидетельствует мигание зеленым цветом первые 5-8 секунд левого светодиода (1) после включения блока регистрации воздействий.

4. Подготовка к работе блока съемной памяти

Для подготовки блока съемной памяти его необходимо подключить с помощью картридера (15) к ПК, подключив разъем для связи с блоком съемной памяти (17) картридера (15) к разъему (10), расположенному в корпусе блока съемной памяти (9). Для соединения с персональным компьютером используется разъем USB для связи с ПК (16). Через ПК выполняется очистка данных, задается название поездки. Выключается ПК, отсоединяется кабель связи ПК и блока регистрации воздействий, устанавливается блок съемной памяти в малый отсек блока регистрации воздействий к разъему, размещенному под крышкой съемного лючка доступа (8). Размещается и закрепляется крышка на съемном лючке доступа (8). По состоянию правого светодиода (3) (зеленый цвет - уровень заполнения менее 30%, желтый - 50%, красный - более 75%). Также правый светодиод (3) на корпусе покажет, включен ли блок регистрации воздействий. Причем первые 5-8 секунд правый светодиод (3) мигает зеленым цветом раз в секунду, после этого он мигает раз в 10-15 секунд - блок регистрации воздействий находится в режиме самонастройки.

5. Подготовка к работе блока положения

Далее подготавливается к работе блок положения (25), предназначенный для контроля и записи скорости движения и определения точного местоположения на протяжении всего периода транспортирования. Включение блока регистрации воздействий и блока положения должно быть синхронизировано по времени (установка времени блока положения также производится через ПК). Работа блока положения обеспечивается датчиком GPS (24) и датчиком ГЛОНАСС (26).

6. Транспортировка

Во время поездки в фоновом режиме происходит сбор данных через датчики температуры, влажности, давления и виброускорения (7). Компаратор сравнивает входные сигналы со значением уставок, и в случае превышения, переводит процессор в режим регистрации и записывает необходимые результаты в память. По окончании транспортирования, блок съемной памяти извлекается из блока регистрации воздействий и подключается к картридеру (15). Включается ПК и запускается установленное ПО. После запуска программы, картридер (15) устанавливается в соответствующее гнездо ПК через разъем USB для связи с ПК (16). Передаются накопленные данные об изменениях температуры, влажности и давления в память ПК. Передается информация об ударных воздействиях, превысивших «зеленую» уставку и о восьмидесяти наиболее сильных ударных воздействиях, в виде временных зависимостей амплитуд ускорений по трем осям. Информация по условиям транспортирования из блока памяти передается на сервер, как в режиме реального времени, так и в виде накопленных данных.

7. Анализ полученной информации

Анализ полученной информации производится на ПК. Запускаются файлы с данными об изменениях температур и влажностей в виде таблицы и в виде графика. Информация обо всех ударных воздействиях, представляется в виде общей таблицы и графиков, разбитых по 80 пакетам соответствующим сильнейшим ударным воздействиям. Все графики можно масштабировать для удобства анализа.

8. Установка изделия на хранение

Установка изделия на хранение и настройка происходит аналогично действиям при транспортировании. Через ПК вводятся нужные установки, очищается блок съемной памяти, при необходимости пишется комментарий. Устанавливается блок дополнительного питания, предназначенный для поддержания работоспособности блока регистрации воздействий, на верхнюю поверхность, согласно расположению оси для позиционирования (13) на фланце блока дополнительного питания. На блоке дополнительного питания установлена уплотнительная прокладка (12) для обеспечения герметичности электрического соединения с блоком регистрации воздействий. Электрическое соединение обеспечивают разъем для зарядки (14) на днище корпуса блока дополнительного питания и разъем для зарядки (6), расположенного на верхней поверхности корпуса БРВ. Механическое соединение обеспечивают четыре замка (11) на боковой поверхности корпуса блока дополнительного питания и четыре замка (4) на корпусе блока регистрации воздействий.

Изобретение относится к системам контроля и регистрации условий транспортирования. Система контроля и регистрации условия транспортирования изделий ракетно-космической техники включает в себя блок регистрации воздействий (БРВ) со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения, кабель связи с персональным компьютером (ПК), зарядное устройство, переносной ПК. Блок регистрации воздействий синхронизируется по времени с блоком положения для определения местоположения происшествия или самой системы в режиме реального времени. На боковой поверхности корпуса блока регистрации воздействий расположены встроенные светодиоды, на торцевой поверхности установлен датчик измерения давления и съемный лючок доступа. БРВ разделен на большой и малый отсек. В малом отсеке размещен разъем для подключения блока съемной памяти, выполняющий функцию выключателя в цепи электропитания. В большом отсеке размещена печатная плата со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения и аккумуляторная батарея. Техническим результатом изобретения является увеличение времени автономной работы системы, возможность замены памяти в условиях эксплуатации, обеспечение определения местоположения критического воздействия. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система контроля и регистрации условий транспортирования изделий ракетно-космической техники, включающая в себя блок регистрации воздействий (БРВ) со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения, кабель связи с персональным компьютером (ПК), зарядное устройство, переносной ПК, отличающаяся тем, что блок регистрации воздействий синхронизируется по времени с блоком положения для определения местоположения происшествия или самой системы в режиме реального времени, при этом на боковой поверхности корпуса блока регистрации воздействий расположены встроенные светодиоды, контролирующие параметры системы, а на его торцевой поверхности установлен датчик измерения давления и съемный лючок доступа, при этом внутренний объем БРВ разделен на большой и малый отсек, в малом отсеке размещен разъем для подключения блока съемной памяти, выполняющий функцию выключателя в цепи электропитания, в большом отсеке размещена печатная плата со встроенными датчиками температуры, влажности и виброускорения и аккумуляторная батарея, на верхней поверхности корпуса блока регистрации воздействий размещен разъем для зарядки, к которому либо пристыковывается разъем для зарядки аккумуляторной батареи БРВ, либо прикрепляется блок дополнительного питания и фиксируется замками.

2. Система контроля и регистрации условий транспортирования изделий ракетно-космической техники по п. 1, отличающаяся тем, что блок съемной памяти извлекается из БРВ и подключается к картридеру для трансляции данных на ПК.

3. Система контроля и регистрации условий транспортирования изделий ракетно-космической техники по п. 1, отличающаяся тем, что крепление блока регистрации воздействия к транспортировочным контейнерам осуществляется с помощью универсальной крепежной пластины.