Способ сбора информации о техническом устройстве и система для его осуществления Российский патент 2019 года по МПК G06F17/40 G05B1/00 G06K19/77 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к системам и способам сбора и сохранения информации о техническом устройстве и параметрах его функционирования. В частности, изобретение относится к дистанционному запросу информации о техническом устройстве, включая параметры его функционирования, и последующему использованию собранных данных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технические устройства, как известно, имеют определенный срок (ресурс) работы и срок хранения, устанавливаемые производителем. Срок работы (ресурс) может рассматриваться как одно или более событий, связанных с включением-выключением технического устройства. Существует потребность в сенсорной системе, способе накопления и извлечения информации о эксплуатации устройства, в том числе отработанного им времени, таким образом, чтобы сделать информацию легкодоступной и удобной для использования пользователем.

Известна сенсорная система для сбора данных о продукте, которая содержит компьютер, устройство опроса и электронную схему на плоской основе (пленке) - ярлык, включающую по меньшей мере один датчик, радиочастотную интегральную схему и антенну. Датчик приспособлен для создания вывода, аналогичного изменению в окружающих условиях датчика. Датчик вырабатывает аналоговый сигнал и содержит выходные контакты. Радиочастотная интегральная схема содержит элемент памяти, входные контакты и выходные контакты. Входной контакт (контакты) находится в электрической связи с выходным контактом (контактами) датчика. Антенна находится в электрической связи с выходными контактами радиочастотной интегральной схемы (RU 2601183 С1, 27.10.2016). Способ сбора данных о продукте с помощью данной сенсорной системы заключается в том, что встраивают в продукт ярлык системы, на котором размещены радиочастотная интегральная схема, антенна и датчик, с помощью устройства опроса осуществляют опрос состояния ярлыка и считывают информацию из памяти радиочастотной интегральной схемы, анализируют и/или интерпретируют информацию и создают звуковой и/или визуальный и/иди осязательный вывод информации (там же).

Необходимое энергоснабжение датчиков и интегральной схемы может обеспечиваться энергией, собранной этой схемой, но подача электроэнергии на схему осуществляется только при воздействии на нее устройством опроса. Недостатком этой системы и способа при их использовании для осуществления записи и хранения параметров функционирования технического устройства, не имеющего электропитание, включая время отработанного им ресурса, является отсутствие возможности записи параметров продукта и времени отработанного им ресурса во время его эксплуатации при отсутствии устройства опроса и источника электропитания.

Известна двухпортовая память M24LR64 для устройств радиочастотной идентификации производства фирмы STMicroelectronics (журн. Новости Электроники, №8 (88), 2010, с. 20), в которой к традиционной схеме радиочастотной метки типа RW со стандартным радиочастотным ISO15693 беспроводным интерфейсом связи со считывателями радиочастотных меток стандарта ISO15693 добавлена микросхема доступа к EEPROM-памяти по стандартному последовательному интерфейсу I2C, который обеспечивает взаимодействие с большинством микроконтроллеров и широко применяется в заказных специализированных микросхемах (ASIC), как средство коммуникации с микроконтроллерами, а также в микросхеме имеются часы реального времени.

Недостатком этой системы для решения задачи измерения и записи параметров функционирования и отработанного ресурса технического устройства является недостаточный объем памяти; требование постоянного электропитания; потеря данных о параметрах работы измеряемого устройства при пропадании электропитания; невозможность контроля устройств, не содержащих источник электропитания.

Известна энергонезависимая EEPROM-память, например, фирмы Dallas Semicunductor («Энергонезависимая статическая память (NV SRAM)» http://www.cqham.ru/super/dallas/nvsram.htm), в корпус которой встроен источник питания, в качестве которого, в том числе, может использоваться конденсатор, микропроцессор для управления процессом записи и скачивания данных и часы реального времени.

Недостатком энергонезависимой EEPROM-памяти является отсутствие возможности записи информации о параметрах и времени работы измеряемого устройства, а также возможности получения (съема) данных о времени работы и параметрах функционирования измеряемого устройства

Известны датчики на основе микросхем LIS331DLH, производимых фирмой MOUSER ELECTRONIC («3-axis 16 bit Акселерометры», https://ru.mouser.com/Sensors/Motion-Position-Sensors/Accelerometers/Datasheets/_/N-axgd7?P=1z0w8k6Z1ynyo5t) общение которых с управляющей электроникой происходит по протоколу PC и для работы которых требуется электропитание.

Недостатком датчиков является то, что для работы требуется электропитание, что существенно увеличивает энергопотребление сенсорной системы.

Наиболее близкими к предложенным являются сенсорная система для сбора данных о продукте и способ сбора данных с помощью этой системы по вышеуказанному патенту RU 2601183.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании сенсорной системы, способной записывать и хранить информацию о параметрах технического устройства при отсутствии воздействия устройством опроса и при отсутствии на техническом устройстве источника электропитания.

Техническая проблема решается системой сбора информации о техническом устройстве, содержащей по меньшей мере один датчик параметра функционирования технического устройства, электронную схему и устройство опроса, электронная схема включает радиочастотную интегральную схему, включающую память, и антенну, которая находится в электрической связи с выходом радиочастотной интегральной схемы, а устройство опроса выполнено с возможностью приема сигнала от антенны, при этом, согласно изобретению, электронная схема дополнительно включает энергонезависимую интегральную схему, которая включает в себя память, часы реального времени, процессор управления записью и передачей данных и соединенный с ним источник электропитания, при этом вход энергонезависимой интегральной схемы соединен с выходом по меньшей мере одного датчика параметра функционирования технического устройства, а выход - с входом радиочастотной интегральной схемы.

Кроме того, предпочтительно, чтобы энергонезависимая интегральная схема, радиочастотная интегральная схема и антенна были расположены на одной основе.

Возможен вариант, когда по меньшей мере один датчик параметра эксплуатации технического устройства расположен также на указанной основе.

Система может дополнительно включать индикатор окончания ресурса технического устройства, предназначенный для размещения на доступной для обзора поверхности технического устройства и соединенный посредством элемента управления с процессором энергонезависимой интегральной схемы.

Кроме того, электронная схема может дополнительно включать третью интегральную схему и соединенную с ней вторую антенну, при этом третья интегральная схема соединена посредством указанного элемента управления с процессором энергонезависимой интегральной схемы.

Возможен вариант выполнения устройства опроса с каналом сетевой связи для обеспечения доступа к информации о техническом устройстве.

Техническая проблема также решается способом сбора информации о техническом устройстве с использованием вышеописанной системы, заключающимся в том, что до включения в работу технического устройства устройством опроса сканируют электронную схему и активируют работу радиочастотной интегральной схемы, в память которой записывают идентификатор технического устройства, дату первого считывания и дату окончания назначенного срока эксплуатации технического устройства, также записывают в память радиочастотной интегральной схемы и/или энергонезависимой интегральной схемы назначенный ресурс технического устройства, устанавливают по меньшей мере один датчик параметра функционирования технического устройства и электронную схему в техническое устройство, при включении в работу технического устройства по сигналу с по меньшей мере одного указанного датчика записывают в память энергонезависимой интегральной схемы по меньшей мере один указанный параметр и соответствующий ему момент реального времени, периодически повторяют указанную запись, по завершении работы технического устройства записывают в память энергонезависимой интегральной схемы момент реального времени завершения работы, после чего при последующем включении в работу и завершении работы технического устройства повторяют цикл записи указанных параметров и моментов реального времени, по окончании каждого цикла с помощью процессора энергонезависимой интегральной схемы определяют суммарное время работы технического устройства путем суммирования интервалов времени между записанными моментами времени каждого включения в работу и завершения работы технического устройства, сравнивают суммарное время работы технического устройства с назначенным ресурсом, устройством опроса сканируют электронную схему и передают полученное значение суммарного времени работы, результат сравнения его с назначенным ресурсом, и данные по меньшей мере об одном параметре технического устройства с памяти энергонезависимой интегральной схемы в память радиочастотной интегральной схемы и затем на устройство опроса.

Предпочтительным является вариант осуществления способа, по которому, если по результатам сравнения суммарное время работы равно или больше назначенного ресурса, с помощью процессора энергонезависимой интегральной схемы передают команду на срабатывание элемента управления, который изменяет состояние индикатора окончания ресурса технического устройства.

Также возможен вариант, по которому при срабатывании элемента управления передают сигнал на третью интегральную схему, которая включает радиосигнал окончания ресурса технического устройства, который передают с помощью второй антенны и принимают с помощью внешнего радиоприемного устройства.

ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 схематично представлена предложенная сенсорная система, вариант с размещением датчика вне подложки, на которой размещены энергонезависимая и радиочастотная интегральная схемы и антенна.

На фиг. 2 - электронная схема, входящая в состав сенсорной системы, вариант с размещением датчика на одной подложке с энергонезависимой и радиочастотной интегральными схемами и антенной.

На фиг. 3 - электронная схема, вариант выполнения с подсоединенным к ней индикатором окончания ресурса технического устройства.

На фиг. 4 - электронная схема, вариант выполнения с второй антенной.

ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложенная сенсорная система содержит электронную схему, предназначенную для установки в техническом устройстве 1, устройство опроса 2 и внешний компьютер 3. Электронная схема содержит по меньшей мере один датчик 4 параметра технического устройства, который вырабатывает аналоговый сигнал, аналогичный изменению в окружающих условиях датчика 4, энергонезависимую интегральную схему 5, вход которой соединен с выходом датчика или датчиков 4, радиочастотную интегральную схему 6, соединенную своим входом с выходом энергонезависимой интегральной схемы 5, и антенну 7, соединенную с выходом радиочастотной интегральной схемы 6.

Далее условно датчик 4 упоминается в единственном числе, но все, относящееся к одному датчику распространяется на вариант с несколькими датчиками.

Энергонезависимая интегральная схема 5 включает в себя память, часы реального времени, процессор управления записью и передачей данных и источник электропитания. Радиочастотная интегральная схема 6 включает память.

Электронная схема, включающая энергонезависимую интегральную схему 5, радиочастотную интегральную схему 6 и антенну 7, расположена на основе 8 (пленке). Датчик 4 может устанавливаться на техническом устройстве 1 отдельно от электронной схемы (фиг. 1), либо он может быть расположен на одной основе 8 с электронной схемой (фиг. 2).

На фиг. 3 показан вариант выполнения сенсорной системы с индикацией окончания ресурса. В сенсорную систему введен индикатор 9 окончания ресурса (срока службы) технического устройства 1 (выполненный, например, из электронной бумаги), размещаемый на доступной для обзора поверхности технического устройства 1. Указанный индикатор 9 соединен с выходом энергонезависимой интегральной схемы 5 посредством элемента 10 управления (электронный ключ для подачи импульса напряжения на индикатор). Элемент 10 управляется энергонезависимой интегральной схемой 5 и соединен с источником питания энергонезависимой интегральной схемы 5. В памяти радиочастотной интегральной схемы 6 записаны реальное время отгрузки с предприятия-изготовителя; дата реального времени окончания назначенного срока эксплуатации технического устройства, в память энергонезависимой интегральной схемы 5 и/или радиочастотной интегральной схемы 6 записан назначенный ресурс технического устройства 1, причем время работы технического устройства в цикле суммируется с временем его работы в предыдущих циклах процессором энергонезависимой интегральной схемы 5 по завершении каждого цикла работы также проводится операция сравнения полученной суммы со значением назначенного ресурса технического устройства 1, и если он равен или превышает значение назначенного ресурса, то процессор энергонезависимой интегральной схемы 5 включает элемент 10 управления (электронный ключ), который подает импульс напряжения, достаточный для срабатывания индикатора 9 окончания назначенного ресурса.

На фиг. 4 представлен вариант выполнения сенсорной системы с второй антенной 11, соединенной с выходом третьей интегральной схемы 12, подключенной своим входом к выходу элемента 10 управления. Антенна 11 генерирует радиосигнал при включении элемента 10 управления, при этом частота излучения радиосигнала второй антенны 11 такова, что позволяет принимать ее сигнал бортовыми или контрольными средствами.

Сенсорная система, представленная на фиг. 1, реализует предложенный способ сбора информации о техническом устройстве следующим образом.

Электронная схема и датчик 4 сенсорной системы размещаются на техническом устройстве 1 так, чтобы обеспечить наибольшую чувствительность датчика 4 и антенны 7 для снятия параметров функционирования при помощи устройства 2 опроса, предназначенного для считывания информации о техническом устройстве 1.

Перед отгрузкой технического устройства 1 с предприятия - изготовителя электронную схему сканируют устройством 7 опроса, при этом происходит активация элементов электронной схемы и в память радиочастотной интегральной схемы 6 записывается дата сканирования (дата первого считывания), назначенный ресурс технического устройства 1 и дата окончания назначенного срока эксплуатации технического устройства 1 с одновременной блокировкой и установкой пароля на запись в память радиочастотной интегральной схемы 6. С этого момента считывание информации о параметрах работы технического устройства 1 может осуществляться только с использованием пароля. Назначенный ресурс также может записываться в память энергонезависимой интегральной схемы 5.

При включении в работу технического устройства 1 датчик 4 выдает сигнал, по факту наличия которого осуществляется запись в память энергонезависимой интегральной схемы 5 параметров функционирования технического устройства 1 и соответствующего им момента (или даты) реального времени.

При выключении и завершении работы технического устройства 1 пропадает сигнал датчика 5, и в память энергонезависимой интегральной схемы 5 заносится отметка реального времени завершения работы технического устройства 6.

При последующем включении цикл повторяется.

В течение цикла запись параметров функционирования технического устройства 1 происходит с периодичностью, заданной программой работы процессора энергонезависимой интегральной схемы 5.

По окончании каждого цикла определяется время работы технического устройства 1 путем суммирования встроенным процессором энергонезависимой интегральной схемы 5 интервалов времени между моментами времени каждого включения в работу и завершения работы технического устройства; производится запись значения суммарного отработанного времени в память энергонезависимой интегральной схемы 5 и сравнение его с назначенным ресурсом, записанным в памяти энергонезависимой и/или радиочастотной интегральной схемы 5, 6.

Во время регламентной проверки технического устройства устройством 2 опроса считывают идентификатор, дату первого считывания и дату окончания назначенного срока эксплуатации из памяти радиочастотной интегральной схемы 6, а также снимается пароль на запись данных в память радиочастотной интегральной схемы 6; одновременно передаются данные о параметрах технического устройства 1 с памяти энергонезависимой интегральной схемы 5 в память радиочастотной интегральной схемы 6 и на устройство 2 опроса, где они отображаются на экране устройства 2 опроса, причем объемы порций информации определяются свободной емкостью памяти радиочастотной интегральной схемы 6. Далее все данные могут передаваться с устройства 2 опроса в память внешнего компьютера 3.

Информация об идентификаторе технического устройства 1, дате его отгрузки (дата первого считывания), дате окончания назначенного срока эксплуатации и отработанном времени отражается на экране устройства 2 опроса. Также производится трансляция данных о параметрах функционирования технического устройства 1 из памяти энергонезависимой интегральной схемы 5 на внешний компьютер 3. Если суммарное время работы равно или превышает назначенный ресурс, эта информация также отражается на экране устройства 2 опроса.

На внешнем компьютере 3 производится обработка параметров функционирования.

Сенсорная система, представленная на фиг. 3, 4, реализует предложенный способ сбора информации о техническом устройстве следующим образом.

Электронная схема и датчик 4 сенсорной системы размещаются на техническом устройстве 1 так, чтобы обеспечить наибольшую чувствительность датчика 4 и антенны 7 для снятия параметров функционирования при помощи устройства 2 опроса, предназначенного для считывания информации о техническом устройстве 1.

Перед отгрузкой с предприятия - изготовителя технического устройства 1 электронную схему сканируют устройством 2 опроса, при этом происходит запись в память радиочастотной интегральной схемы 6 даты первого считывания и даты окончания назначенного срока эксплуатации с одновременной блокировкой записи дат в память радиочастотной интегральной схемы 6. Устанавливают пароль на снятие блокировки записи дат в память радиочастотной интегральной схемы 3 и осуществляют запись назначенного ресурса в память энергонезависимой интегральной схемы 5 и/или в память радиочастотной интегральной схемы.

С этого момента считывание информации о параметрах работы технического устройства 1 может осуществляться только с использованием пароля.

При включении технического устройства 1 датчик 4 выдает сигнал, по факту наличия которого происходит запись в энергонезависимую память 2 параметров функционирования технического устройства 1 и соответствующих им отметок реального времени.

По выключении и завершении работы технического устройства 1 пропадает сигнал датчика 4, и в память энергонезависимой интегральной схемы 5 заносится отметка (момент или дата) реального времени. При этом процессор энергонезависимой интегральной схемы 5 суммирует отработанное время по всем предыдущим циклам работы технического устройства 1 и сравнивает это значение с записанным в памяти энергонезависимой интегральной схемы 5 и/или радиочастотной интегральной схемы 6 назначенным ресурсом. Если значение суммарного отработанного времени равно или больше назначенного ресурса, процессор энергонезависимой интегральной схемы 5 выдает команду на срабатывание элемента 10 управления (электронного ключа), который изменяет состояние индикатора 9 ресурса технического устройства 1. В случае наличия в сенсорной системе второй антенны 11 и интегральной схемы 12 включается радиосигнал окончания ресурса технического устройства 1, который принимается внешней, по отношению к техническому устройству 1, радиоприемной системой.

Если значение суммарного отработанного времени меньше назначенного ресурса, при последующем включении технического устройства цикл повторяется.

В течение каждого цикла работы технического устройства запись параметров функционирования происходит с периодичностью, заданной программой работы процессора энергонезависимой интегральной схемы 5.

При считывании устройство 2 опроса дает команду на передачу суммарного отработанного времени технического устройства 1 в память радиочастотной интегральной схемы 6, одновременно начинается передача данных о параметрах, измеренных датчиками 4, с памяти энергонезависимой интегральной схемы 5 через память радиочастотной интегральной схемы 6 и через устройство 2 опроса в память внешнего компьютера 3, причем объемы порций информации определяются свободной емкостью памяти радиочастотной интегральной схемы 6.

Одновременно происходит считывание идентификатора технического устройства 1 из памяти радиочастотной интегральной схемы 6, даты первого считывания, даты окончания назначенного срока эксплуатации, а также снимается пароль на запись дат в память радиочастотной интегральной схемы 6.

Информация о идентификаторе технического устройства 1, дате его отгрузки с предприятия изготовителя (дате первого считывания), дате окончания назначенного срока эксплуатации и сроке отработанного ресурса отражается на экране устройства 2 опроса. Также производится передача параметров функционирования технического устройства 1 на внешний компьютер 3.

На внешнем компьютере 3 производится обработка параметров функционирования технического устройства.

Ниже описаны различные варианты реализации настоящего изобретения. Описание иллюстративное, и оно не описывает каждый возможный вариант устройства на тех же принципах, поскольку описание каждого возможного варианта исполнения электронной схемы невозможно.

Примеры изготовления системы.

В данном варианте выполнения (фиг. 1) электронная схема системы содержит радиочастотную метку и энергонезависимую интегральную схему 5, содержащую встроенный источник питания, памяти, процессор для управления записью и передачей данных. По крайней мере один датчик 4 вырабатывает данные, которые записываются в память энергонезависимой интегральной схемы 5. Сенсорная система включает так же устройство 2 опроса и по крайней мере один внешний компьютер 3 с размещенной на нем базой данных.

Радиочастотная метка содержит радиочастотную интегральную схему 6, содержащую память и входные и выходные контакты, и антенну 7, находящуюся в электрической связи с выходными контактами радиочастотной интегральной схемы 6. Радиочастотная метка содержит входные контакты, которые соединены с выходными контактами энергонезависимой интегральной схемы 5, входные контакты которой соединены с выходными контактами датчика 4.

Радиочастотная метка выполняется на основе 8. Примеры материалов основы (пленочные, жесткие, однослойные и многослойные) включают: полиэфир, бумагу, диэлектрические материалы с высокой диэлектрической проницаемостью и огнеупорный материал FR-4. Структуры с несколькими слоями могут также включать частичные слои из непроводящего материала, разделяющие проводящие слои, например, медные и серебряные чернила или медную и серебряную фольгу.

Радиочастотная интегральная схема 6 может быть активной или пассивной. Антенна 7 может иметь физическую форму катушки или симметричного вибратора.

Устройство 2 опроса содержит источник питания и антенну, приспособленную для генерирования электромагнитного излучения, включающего резонансную частоту первой антенны 7, а также приемник, приспособленный для обнаружения электромагнитного излучения антенны 7 и его демодуляции с извлечением из обнаруживаемого излучения вложенных данных. Устройство 2 опроса представляет собой устройство считывания для радиочастотной идентификации, которое обладает способностью опроса радиочастотной метки, определения состояния памяти радиочастотной интегральной схемы 6 и извлечения информации, связанной с информацией датчика 4 или датчиков, измеряющих параметры работы технического устройства 1, на котором размещен датчик 4. Устройство 2 опроса также содержит вторичный канал связи, использующий протокол связи Bluetooth^tm для передачи информации, извлеченной из радиочастотной метки, внешнему устройству опроса, такому как компьютер или смартфон с подключенным Bluetooth^tm. Устройство 2 опроса может дополнительно анализировать информацию, относящуюся к состоянию радиочастотной метки и/или параметрам технического устройства 1, на котором установлена радиочастотная метка, и формировать данные, связанные с конкретной радиочастотной меткой и/или параметрами устройства, на котором размещен датчик 4, входящий в состав сенсорной системы.

Устройство 2 опроса также может содержать элемент, отображающий информацию, такой как жидкокристаллический экран (LCD) или светодиодный экран (LED), предназначенный для отображения информации, связанной с анализируемой информацией радиочастотной метки. Устройство 2 опроса также может содержать один или несколько датчиков для получения информации, связанной с условиями, окружающими устройство 2 опроса. Такими датчиками могут быть датчики температуры, влажности, ускорения. Устройство 2 опроса также может содержать один или несколько фотоаппаратов, позволяющих захватывать изображения, связанные с техническим устройством 1, радиочастотной меткой или окружающими условиями. В устройстве 2 опроса может предусматриваться возможность глобального позиционирования, позволяющая устройству 2 опроса устанавливать и обеспечивать коллективный доступ к информации, относящейся к географическому местоположению устройства 2 опроса.

В качестве устройства 2 опроса может служить смартфон, который может опрашивать радиочастотную метку, для получения информации из памяти радиочастотной интегральной схемы 6. Устройство 2 опроса может анализировать или иным образом интерпретировать информацию и может отображать ее на экране или передавать для последующей обработки на внешнем компьютере 3. Информация также может доставляться пользователю сенсорной системы посредством звукового вывода, визуального вывода, осязательного вывода или их сочетаний. При создании вывода устройство 2 опроса, в дополнение к информации радиочастотной метки, может использовать вводы с датчиков или систем смартфона.

Сенсорная система содержит внешний защищенный компьютер 3, на котором размещена база данных, позволяющая: идентифицировать техническое устройство 1, записать и обработать параметры функционирования технического устройства 1 в процессе его работы. Компьютер 3 имеет защищенный доступ в сеть Интернет.

Пример осуществления способа.

Способ сбора информации о техническом устройстве на примере лопасти воздушного винта осуществлялся следующим образом. При изготовлении лопасти электронная схема имплантируется в лопасть таким образом, что извлечь ее без разрушения невозможно. После изготовления лопасти производится считывание уникального идентификационного номера радиочастотной метки, который записывается в базу данных внешнего защищенного компьютера 3, одновременно в базу данных записываются иные идентификационные признаки лопасти, которые позволяют однозначно идентифицировать лопасть. Одновременно ставится запрет на запись в память энергонезависимой интегральной схемы 5. При отгрузке потребителю лопасти или винта, в который входит лопасть, повторно считывается идентификационный номер радиочастотной метки, снимается блокировка записи в память энергонезависимой интегральной схемы 5 и активируются часы реального времени процессора энергонезависимой интегральной схемы 5. При начале работы лопасти (вращении) срабатывает датчик 4, сигнал включения которого записывается в память энергонезависимой интегральной схемы 5. Одновременно записывается значение реального времени. При окончании работы лопасти сигнал датчика 4 пропадает, при этом записывается сигнал выключения датчика 4 и значение реального времени. При повторном включении цикл повторяется и значения разницы времени выключения и времени включения датчика 4 в каждом цикле суммируются процессором энергонезависимой интегральной схемы 5. Это значение является суммарным временем работы лопасти.

Если значение суммарного времени работы лопасти превышает значение назначенного ресурса лопасти, записанного в память энергонезависимой интегральной схемы 5 (или радиочастотной интегральной схемы 6), то процессор энергонезависимой интегральной схемы 5 производит срабатывание элемента 10 управления индикатором 9, вследствие чего происходит изменение состояния индикатора 9, при этом на обозреваемой поверхности лопасти формируется визуальный сигнал окончания назначенного ресурса.

В одном из вариантов системы, при наличии в ее составе второй антенны 11 и интегральной схемы 12, генерирующей радиосигнал, элемент 10 управления включает эту интегральную схему 12. При этом генерируемый второй антенной 11 радиосигнал принимается внешней, например, бортовой радиоприемной системой, извещая об окончании назначенного ресурса.

Также формирование визуального и радиосигнала окончания назначенного ресурса происходит в том случае, если текущее значение реального времени превышает назначенный срок службы лопасти, записанный в памяти энергонезависимой интегральной схемы 5.

Показатели датчиков 4 параметров технического устройства также записываются в память энергонезависимой интегральной схемы 5 для последующего считывания устройством 2 опроса и передачи на внешний компьютер 3 для последующей обработки.

При сканировании радиочастотной метки лопасти сигнал устройства 2 опроса генерирует сигнал в антенне 7, который в свою очередь вызывает срабатывание радиочастотной интегральной схемы 6, которая и запускает программу считывания отработанного лопастью времени, а также передачи в базу данных внешнего компьютера 3 параметров работы лопасти.

Для осуществления способа используется устройство 2 опроса, приспособленное для обнаружения излучения, связанного с данными радиочастотной метки. Устройство 2 опроса может представлять собой устройство считывания по протоколу RF или NFC, связанное с поддержкой Bluetooth^tm, как описано выше, или смартфон, или другое вычислительное устройство, содержащее устройство считывания с поддержкой RF, возможно, с поддержкой NFC.

Устройство 2 опроса может использоваться для определения текущего состояния радиочастотной метки с использованием такого протокола связи RF, как протокол NFC. Устройство 2 опроса может интерпретировать данные, принимаемые от радиочастотной метки, с использованием написанного для этой цели программного приложения.

Радиочастотная метка может считываться, например, с использованием такого радиочастотного протокола, как протокол беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC).

В одном из вариантов выполнения устройство 2 опроса может содержать вторичный модуль сетевой связи, предоставляющий устройству 2 опроса возможность отправлять и принимать данные по сотовой телефонной сети или другим сетям, включая локальные сети или сети WiFi. В таком аспекте устройство 2 опроса может передавать данные, принимаемые от электронной схемы, или результат анализа данных, если это предусмотрено программным приложением устройства считывания. Программное приложение устройства 2 опроса также может анализировать данные от электронной схемы для определения того, является ли необходимым прекращение использования и замена лопасти с вмонтированной электронной схемой, или для планирования того, когда будет необходим ремонт или замена лопасти. В этом аспекте приложение может использоваться для определения необходимости проведения предупредительных работ или ремонта.

В одном из вариантов выполнения проводящие застежки «липучки» могут использоваться для создания интерфейса между функциональной окружающей средой, окружающей лопасть и внешней поверхностью лопасти. Механизм крепления между собой лопасти, датчика и съемной радиочастотной метки для обеспечения проводимости может представлять собой застежку "липучку", крепление посредством сжатия (например, эластичная полоска, подвязка), адгезивное крепление (например, адгезивная полоска), магнитное крепление или сочетания данных типов крепления. В этом исполнении антенна и система непроводящего покрытия могут быть изготовлены в виде узла, находящегося в электрическом контакте с проводящими элементами застежки "липучки", которые, в свою очередь, расположены на внешней поверхности лопасти, при этом антенна и система непроводящего покрытия расположены внутри лопасти. Соответствующие друг другу элементы застежки "липучки" могут быть включены в виде части антенны радиочастотной интегральной схемы, при этом две части антенны могут быть объединены с использованием элементов застежки "липучки" для функционального использования радиочастотной метки. Таким образом, более дорогостоящий узел интегральной схемы может быть выполнен с возможностью повторного использования, таким образом уменьшая общую стоимость, связанную с использованием системы с множеством соответствующих одноразовых изделий. Соответствующие узлы могут быть сформированы с применением проводящего адгезива для фиксации электрических проводов соответствующих частей радиочастотных меток на соответствующих им элементах застежки "липучки".

Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты выполнения данного изобретения, специалистам в данной области очевидно, что могут быть выполнены различные другие изменения и модификации без отклонения от сущности и объема данного изобретения.

Предложенная система может применяться на любых технических устройствах, где важным требованием является соблюдение назначенного ресурса работы и завершение эксплуатации технического устройства по завершению назначенного срока эксплуатации и не имеющих электропитания.

Такие устройства широко применяются в космической, ракетной и авиационной технике (например, воздушные винты, колеса и валы компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, камеры сгорания и сопла реактивных двигателей, крылья и оперения летательных аппаратов, теплозащита летательных аппаратов и пр.), а также в энергетических установках различного назначения (агрегаты паровых и газовых турбин, электрогенераторов, корпусов различных пневмо- и гидросистем) и в транспортных устройствах (колеса и детали трансмиссии авто и ж/д транспорта, валы главных судовых валов и пр.). Для организации оптимального процесса эксплуатации технических устройств и проведения своевременного и обоснованного предупредительного ремонта важным является получение данных о рабочих параметрах технических устройств в процессе эксплуатации. Считывание этих данных производится либо в процессе работы технического устройства, либо при проведения плановых предупредительных ремонтов.

Изобретение относится к системам и способам сбора и сохранения информации о техническом устройстве. Технический результат заключается в создании сенсорной системы, способной записывать и хранить информацию о параметрах технического устройства при отсутствии воздействия устройством и при отсутствии на техническом устройстве источника электропитания. Такой технический результат заключается за счет системы сбора информации о техническом устройстве 1, содержащей по меньшей мере один датчик 4 параметра функционирования технического устройства, электронную схему и устройство 2 опроса, при этом электронная схема включает радиочастотную интегральную схему 6, включающую память, и антенну 7, которая находится в электрической связи с выходом радиочастотной интегральной схемы 6, устройства 2 опроса, выполненного с возможностью приема сигнала от антенны 7, электронной схемы, дополнительно включающей энергонезависимую интегральную схему 5, которая включает в себя память, часы реального времени, процессор управления записью и передачей данных и соединенный с ним источник электропитания, при этом вход энергонезависимой интегральной схемы 5 соединен с выходом по меньшей мере одного датчика 4 параметра функционирования технического устройства, а выход - с входом радиочастотной интегральной схемы 6. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система сбора информации о техническом устройстве, содержащая по меньшей мере один датчик параметра функционирования технического устройства, электронную схему и устройство опроса, электронная схема включает радиочастотную интегральную схему, включающую память, и антенну, которая находится в электрической связи с выходом радиочастотной интегральной схемы, а устройство опроса выполнено с возможностью приема сигнала от антенны, отличающаяся тем, что электронная схема дополнительно включает энергонезависимую интегральную схему, которая включает в себя память, часы реального времени, процессор управления записью и передачей данных и соединенный с ними источник электропитания, при этом вход энергонезависимой интегральной схемы соединен с выходом по меньшей мере одного датчика параметра функционирования технического устройства, а выход - с входом радиочастотной интегральной схемы.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что энергонезависимая интегральная схема, радиочастотная интегральная схема и антенна расположены на одной основе.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один датчик параметра эксплуатации технического устройства расположен также на указанной основе.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно включает индикатор окончания ресурса технического устройства, предназначенный для размещения на доступной для обзора поверхности технического устройства и соединенный посредством элемента управления с процессором энергонезависимой интегральной схемы.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что электронная схема дополнительно включает третью интегральную схему и соединенную с ней вторую антенну, при этом третья интегральная схема соединена посредством указанного элемента управления с процессором энергонезависимой интегральной схемы.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство опроса имеет канал сетевой связи для обеспечения доступа к информации о техническом устройстве.

7. Способ сбора информации о техническом устройстве с использованием системы по любому из пп. 1-6, заключающийся в том, что до включения в работу технического устройства устройством опроса сканируют электронную схему и активируют работу радиочастотной интегральной схемы, в память которой записывают идентификатор технического устройства, дату первого считывания и дату окончания назначенного срока эксплуатации технического устройства, также записывают в память радиочастотной интегральной схемы и/или энергонезависимой интегральной схемы назначенный ресурс технического устройства, устанавливают по меньшей мере один датчик параметра функционирования технического устройства и электронную схему в техническое устройство, при включении в работу технического устройства по сигналу с по меньшей мере одного указанного датчика записывают в память энергонезависимой интегральной схемы по меньшей мере один указанный параметр и соответствующий ему момент реального времени, периодически повторяют указанную запись, по завершении работы технического устройства записывают в память энергонезависимой интегральной схемы момент реального времени завершения работы, после чего при последующем включении в работу и завершении работы технического устройства повторяют цикл записи указанных параметров и моментов реального времени, по окончании каждого цикла с помощью процессора энергонезависимой интегральной схемы определяют суммарное время работы технического устройства путем суммирования интервалов времени между записанными моментами времени каждого включения в работу и завершения работы технического устройства, сравнивают суммарное время работы технического устройства с назначенным ресурсом, устройством опроса сканируют электронную схему и передают полученное значение суммарного времени работы, результат сравнения его с назначенным ресурсом и данные по меньшей мере об одном параметре технического устройства с памяти энергонезависимой интегральной схемы в память радиочастотной интегральной схемы и затем на устройство опроса.

8. Способ по п. 7, по которому, если по результатам сравнения суммарное время работы равно или больше назначенного ресурса, с помощью процессора энергонезависимой интегральной схемы передают команду на срабатывание элемента управления, который изменяет состояние индикатора окончания ресурса технического устройства.

9. Способ по п. 8, по которому при срабатывании элемента управления передают сигнал на третью интегральную схему, которая включает радиосигнал окончания ресурса технического устройства, который передают с помощью второй антенны и принимают с помощью внешнего радиоприемного устройства.