Способ использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления Российский патент 2022 года по МПК G10K9/122 G01N29/04 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления.

Известен способ передачи информационных сигналов по проводам линий электропередачи, заключающийся в подаче сигнала в электрическую сеть и его приёме в другой точке линии электропередачи, выделении спектра сигнала и его обработке (авторское свидетельство SU 1802417 А1, заявлено 30.11.90, опубликовано 15.03.93. Бюл. 1ч 10).

Недостатком способа является использование электрических информационных сигналов, подверженность помехам и негативное влияние на качество электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ одновременной идентификации нескольких проводников с применением подаваемых в них акустических сигналов, заключающийся в подаче в любую часть проводника контрольных акустических сигналов, отличающиеся между собой частотой, мощностью и формой, контроле на других частях проводников и частях проложенных параллельно с ними проводников наличия контрольных акустических сигналов и идентификации тех проводников, в которых контрольные акустические сигналы присутствуют, или имеют наибольшую мощность, как искомых, контролире частоты, мощности и формы сигналов в выявленных искомых проводниках, идентификации разных искомых проводников между собой по частоте, мощности и форме присутствующего в них акустического сигнала [Патент № 2733812 Российская Федерация, МПК G10К 9/122, G01N 29/04 СПК G01N 29/04, опубл. 07.10.2020. Бюл. № 28].

Недостатком указанного способа является недостаточная функциональность, заключающаяся в том, что подаваемые в проводники акустические сигналы используются только для идентификации проводников и не используются для передачи информации с целью мониторинга, контроля, учёта, управления.

Технической задачей предлагаемого способа является расширение его функциональности путём передачи информационных сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления по проводникам в виде акустических сигналов, без снятия изоляции с проводников, без использования электрических сигналов, предотвращая, таким образом, помехообразование и снижение качества электроэнергии.

Для решения указанной задачи в предлагаемом способе использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления, заключающемся в подаче в проводники акустических сигналов и фиксировании их в другой точке проводника, согласно изобретению, формируют информационные сигналы мониторинга, контроля состояния, или режима работы оборудования, или мониторинга, контроля другой информации, сигналы учёта потребляемой электроэнергии, учёта количества срабатываний, или учёта другой информации, сигналы управления, преобразуют их в акустические сигналы с заданной частотой, мощностью, формой, подают полученные акустические сигналы в проводники различного назначения, в том числе в питающие, в проводники систем автоматизации, фиксируют данные сигналы в других, контрольных точках проводников, преобразуют полученные акустические сигналы в другой вид, например в электрические, распознают их, используют в целях мониторинга, контроля, учёта, управления.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлен вариант блок-схемы реализации способа использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления.

Схема содержит следующие элементы: оборудование О1, получающее питание по проводникам электрической сети; датчик мониторинга ДМ2, соединённый с оборудованием и устройством преобразования сигнала мониторинга в акустический УПСМА6 и осуществляющий мониторинг параметров работы оборудования О1; датчик контроля ДК3, соединённый с оборудованием О1 и устройством преобразования сигнала контроля в акустический УПСКА7 и осуществляющий контроль параметров работы оборудования О1; датчик учёта ДУ4, соединённый с оборудованием О1 и устройством преобразования сигнала учёта в акустический УПСУА8 и осуществляющий учёт параметров работы оборудования О1, устройство управления УУ5, соединённое с устройством распознавания акустического сигнала УРАС26 и осуществляющее управление оборудованием О1 и оборудованием О27, устройство преобразования сигнала мониторинга в акустический УПСМА6, соединённое с датчиком ДМ2 и вибродинамиком ВД9, устройство преобразования сигнала контроля в акустический УПСКА7, соединённое с датчиком ДК3 и вибродинамиком ВД10, устройство преобразования сигнала учёта в акустический УПСУА8, соединённое с датчиком ДУ4 и вибродинамиком ВД11, вибродинамики ВД 9-11, соединённые с устройствами преобразования сигналов мониторинга, контроля и учёта УПСМА6, УПСКА7 и УПСУА8 и проводами питающей сети и осуществляющие передачу акустических сигналов в проводники, пьезодатчики ПД 12-14, соединённые с проводниками питающей сети и устройствами преобразования акустического сигнала УПАС 15-17, осуществляющие приём акустического сигнала с питающих проводников, устройства преобразования акустического сигнала УПАС 15-17, соединённые с пьезодатчиками ПД 12-14 и устройствами распознавания акустического сигнала УРАС 18-20, устройства распознавания акустического сигнала УРАС 18-20, соединённые с устройствами УПАС15-17 и системой мониторинга, контроля, учёта и управления СМКУиУ21, система мониторинга, контроля, учёта и управления СМКУиУ21, соединённая с устройствами распознавания акустического сигнала УРАС 18-20 и устройством преобразования управляющего сигнала в акустический УПУАС22, осуществляющая обработку сигналов мониторинга, контроля, учёта и вырабатывающая команды управления, устройство преобразования управляющего сигнала в акустический УПУАС22, соединённое с СМКУиУ21 и вибродинамиком ВД23, вибродинамик ВД23, соединённый с УПУАС22 и проводом питающей сети, осуществляющий передачу команды управления в виде акустического сигнала в проводник питающей сети, пьезодатчик ПД24, соединённый с проводником питающей сети и устройством преобразования акустического сигнала УПАС25, осуществляющий приём акустического сигнала из проводника питающей сети, устройство преобразования акустического сигнала УПАС25, соединённое с ПД24 и устройством распознавания акустического сигнала УРАС26, устройство распознавания акустического сигнала УРАС26, соединённое с УРАС26 и устройством управления УУ5, оборудование О27, проводники 28-31.

Способ использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления осуществляется следующим образом.

Датчики мониторинга, контроля, учёта ДМ2, ДК3, ДУ4 соответственно, осуществляют мониторинг, контроль, учёт заданных параметров оборудования О1. Информация, в виде сигналов, получаемая с датчиков ДМ2, ДК3 и ДУ4, преобразуется в акустические сигналы с помощью, соответственно, устройств УПСМА6, УПСКА7, УПСУА8 и передаётся от них, через вибродинамики ВД9-ВД11 на проводники 28-30 питающей оборудование О1 сети. При этом вибродинамики передают акустические сигналы в проводники без снятия изоляции с проводников. В виде акустических сигналов информация передаётся по проводникам питающей сети, что предотвращает, по сравнению с передачей информации в виде электрических сигналов по проводникам, влияние информационных сигналов на качество подаваемой на оборудование электроэнергии. В то же время и электроэнергия, передаваемая по проводникам, не вызывает помех передаче информации. Переданные с помощью вибродинамиков ВД9-ВД11 акустические сигналы воспринимаются пьезодатчиками ПД 12-14, установленными на соответствующих проводниках 28-30. ПД12-14 также устанавливаются без снятия изоляции с проводников. Принятые ими акустические сигналы преобразуются в устройствах УПАС 15-17, например, в электрические, механические, гидравлические, или пневматические сигналы и распознаются в устройствах УРАС 18-20, от которых информация поступает в систему мониторинга, контроля, учёта и управления СМКУиУ21, в которой происходит ее обработка, отображение, выработка команд управления на основе данной информации. Команды управления подаются в устройство УПУАС22 и преобразуются в нём в акустические сигналы, которые с помощью вибродинамика ВД23, установленного без снятия изоляции с проводника, подаются в проводник 31, к которому подключен вибродинамик ВД23. Акустический сигнал команды управления снимается с проводника 31 с помощью пьезодатчика ПД24, преобразуется в УПАС25 и распознаётся в УРАС26. Распознанный сигнал поступает на устройство управления УУ5 в виде команды управления, которую оно выполняет, управляя оборудованием О1 или О27.

Применение предлагаемого способа обеспечит возможность передачи информационных сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления по проводникам в виде акустических сигналов, без снятия изоляции с проводников, без использования электрических сигналов, предотвращая, таким образом, помехообразование и снижение качества электроэнергии.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматике для использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления. Технический результат заключается в расширении функциональности путем передачи информационных сигналов мониторинга, контроля, учета, управления по проводникам в виде акустических сигналов без снятия изоляции с проводников и без использования электрических сигналов. Достигается тем, что формируют информационные сигналы мониторинга, контроля состояния или режима работы оборудования, сигналы учёта потребляемой электроэнергии, учёта количества срабатываний или учёта другой информации, сигналы управления, преобразуют их в акустические сигналы с заданной частотой, мощностью, формой, подают полученные акустические сигналы в проводники различного назначения, в том числе в питающие, в проводники систем автоматизации, фиксируют данные сигналы в других, контрольных точках проводников, преобразуют полученные акустические сигналы в другой вид, например в электрические, распознают их, используют в целях мониторинга, контроля, учёта, управления. 1 ил.

Способ использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления, заключающийся в подаче в проводники акустических сигналов и фиксировании их на другом конце проводника, отличающийся тем, что с помощью датчиков мониторинга, датчиков контроля, датчиков учёта осуществляют мониторинг, контроль и учёт параметров оборудования и передают информационные сигналы о режиме его работы на устройства преобразования сигналов мониторинга, контроля и учета в акустические сигналы, с которых сигналы через вибродинамики подают на проводники питающей оборудование сети, с вибродинамиков сигналы подают на пьезодатчики соответствующих проводников, где их преобразуют и распознают, информацию передают в систему мониторинга, контроля, учёта и управления, в которой ее обрабатывают, отображают, вырабатывают команды управления, преобразуют в устройстве преобразования управляющего сигнала в акустические, через вибродинамик подают в проводник, акустический сигнал команды управления принимают с помощью пьезодатчика и передают через устройства преобразования акустического сигнала, распознавания и управления в виде команды управления на оборудование.