Автоматизированная система мониторинга и контроля газа на объектах и/или в помещениях

Авторы патента:

Пронь Игорь Николаевич (RU)

Иевлев Сергей Александрович (RU)

Никитин Дмитрий Владимирович (RU)

Байков Валентин Валентинович (RU)

G08B25 - Системы подачи сигналов тревоги с передачей на центральную станцию сигналов, определяющих местоположение пункта, в котором возникли условия, вызвавшие появление сигнала тревоги, например пожарные или полицейские телеграфные системы

G06Q90 - Вычисление; счет (счетные устройства для подсчета очков при играх A63B 71/06,A63D 15/20,A63F 1/18; комбинации счетных устройств с пишущими приспособлениями B43K 29/08)

Владельцы патента RU 2455695:

Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") (RU)

Изобретение относится к системам безопасности критически важных объектов и сооружений, в частности к автоматизированным системам мониторинга, дистанционного контроля и сигнализации состава газа во взрывоопасных зонах (помещениях) и критически важных объектах (сооружениях). Техническим результатом заявленного изобретения является создание автоматизированной системы контроля содержания вредных примесей, а также концентрации взрывоопасных газов в окружающей среде, позволяющей вести непрерывный дистанционный мониторинг и помощь в подготовке и принятии краткосрочных управляющих решений для своевременного предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий, а также снижение затрат (стоимости) на производство (изготовление) и эксплуатацию системы. Автоматизированная система мониторинга и контроля газа на объектах и/или в помещениях включает: газоизмерительные головки со сменными электрохимическими сенсорами; искрозащитные барьеры; помехозащищенный блок питания; цифровые фильтры; устройства сигнализации; преобразователи сигналов-реле, предназначенные для управления внешними устройствами; автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB; источник бесперебойного питания; ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением. 1 ил.

Из уровня техники известна газоаналитическая система (см. патент Российской Федерации на полезную модель RU 86338, опубл. 27.08.2009), включающая блок сигнализации и управления, включающий контроллер, интерфейсные платы, блок питания и модуль управления реле и сигнализацией, модули расширения, включающие аналого-цифровой преобразователь, соединенный с измерительными датчиками, модуль обработки и связи, предназначенный для приема данных с модулей расширения, обработки этих данных и передачи данных на блок сигнализации и управления, выносной блок реле, предназначенный для управления внешними устройствами, и выносной блок питания, в которой все основные блоки и модули выполнены в виде пылевлагозащищенных металлических шкафов, с установленными в них взрывонепроницаемыми оболочками, в которых размещены взрывоопасные элементы системы, причем взрывонепроницаемые оболочки установлены в шкафах на кронштейнах, установленных с возможностью наклона в сторону двери шкафа.

Недостатком известной системы является ее сложность и громоздкость, поскольку используется излишне большое количество пылевлагозащищенных шкафов, куда устанавливается оборудование газоаналитической системы.

Наиболее близкой к заявленному изобретению является система контроля за выбросами промышленного предприятия (см. патент Российской Федерации на полезную модель RU 90577, опубл. 10.01.2010). Система относится к промышленной экологии, в частности к системам экологического мониторинга и контроля за выбросами загрязняющих веществ. Для комплексного сбора, обработки и представления данных о загрязняющих выбросах и зонах их локализации на местности, а также возможность поддержки принятия краткосрочных и долговременных управляющих решений, направленных на минимизацию выбросов, сокращение аварийных ситуаций на промышленном предприятии. В системе применяются распределенные автоматизированные посты и сформированная сеть многокомпонентных датчиков, подключенных по интерфейсу RS-485, и управляющий работой системы сервер. Сервер включает геоинформационную систему для отображения пространственно-координированных данных о выбросах и зон распространения загрязняющих веществ, БД для хранения собранных, обработанных и нормативных данных об уровнях выбросов и предельно допустимых концентрациях, расчетные модули анализа, обработки временных рядов концентраций, прогнозирования и восстановления утраченных значений рядов данных, территориальной привязки данных контроля к пространственным объектам на карте, подсистема визуализации выбросов на территории предприятия. Обработка и анализ временных рядов концентраций выполняются на базе аппарата вейвлет-преобразования.

Недостатком известной системы являются ограниченные функциональные возможности, поскольку максимальное количество подключаемых к одному персональному компьютеру датчиков по интерфейсу RS-485 равно 32.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей автоматизированной системы контроля содержания вредных примесей, а также концентрации взрывоопасных газов в окружающей среде за счет непрерывного дистанционного мониторинга, подготовки и принятия краткосрочных управляющих решений для своевременного предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий, а также снижения затрат (стоимости) на производство (изготовление) и эксплуатацию системы.

Технический результат заявленного изобретения достигается совокупностью существенных признаков, а именно: автоматизированная система мониторинга и контроля газа на объектах и/или в помещениях содержит N газоизмерительных головок со сменными электрохимическими сенсорами, N искрозащитных барьеров, N цифровых фильтров, М преобразователей сигналов-реле, автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB, М устройств сигнализации, например светозвуковой оповещатель, клапан, электродвигатель и др., ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением при этом N и М - целые числа больше 1, выходы газоизмерительных головок со сменными электрохимическими сенсорами соединены с первыми входам искрозащитных барьеров, вторые выходы которых соединены с источником питания, выходы искрозащитных барьеров соединены с соответствующими первыми входами цифровых фильтров, выходы которых соединены с многоканальным разъемом (первым входом) автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB, к второму входу которого подсоединен источник питания, вход-выход автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB соединен с входом-выходом ПЭВМ с установленным программным обеспечением, вход которого соединен с источником питания, выход автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB соединен с первыми входами преобразователей сигналов-реле, вторые входы которых соединены с источниками питания, выходы преобразователей сигналов-реле соединены с соответствующими входами устройств сигнализации, при этом газоизмерительные головки со сменными электрохимическими сенсорами имеют дисплей для индикации измеренных значений, искрозащитные барьеры, цифровые фильтры, устройства сигнализации, преобразователи сигналов-реле, автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB, ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением подключены к источникам питания, при этом цифровые фильтры выполнены с возможностью поддержки передачи измеренных значений по интерфейсу RS 485, при этом автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB выполнен с возможностью автоматически определять направления передачи данных, а процессор ПЭВМ выполнен с возможностью: автоматического сбора данных о параметрах мониторинга от датчиковой и преобразующей аппаратуры, их отображения на экране монитора и записи в базу данных; автоматической фиксации событий в системе мониторинга (превышение порогов срабатывания, изменения режимов работы датчиков и т.д.) с отображением и озвучиванием сигналов тревоги; выдачи рекомендаций оператору и записи его реакций на сигналы тревоги; выбора вида экрана для мониторинга (дежурный режим, поэтажные планы); просмотра журнала событий, а также проведения анализа параметров на временных графиках; управления настройками и режимами просмотра.

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежом, где показано следующее:

Фиг.1 - структурная схема заявленной автоматизированной системы мониторинга и контроля газа на объектах и/или в помещениях, где:

1₁…1_N - газоизмерительные головки со сменными электрохимическими сенсорами;

2₁…1_N - искрозащитные барьеры;

3₁…3_N - цифровые фильтры;

4₁…4_М - устройства сигнализации, например светозвуковой оповещатель, клапан, электродвигатель и др.;

5₁…5_М - преобразователи сигналов-реле;

6 - автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB;

7 - ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением.

Принцип работы заявленного изобретения заключается в следующем.

Газоизмерительные головки со сменными электрохимическими сенсорами (1₁…1_N) осуществляют автоматическое непрерывное измерение объемной доли кислорода, вредных газов и паров в воздушных средах, а также довзрывных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей в смеси с воздухом на объектах и/или в помещениях. Полученные данные измерений через искрозащитные барьеры (2₁…2_N) поступают в цифровые фильтры (3₁…3_N), работающие независимо друг от друга, где происходит цифровая фильтрация и коррекция поступивших сигналов от сенсоров, а также масштабирование показаний и передача измеренных значений по интерфейсу RS 485 через автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB (6), в котором осуществляется автоматическое определение направления передачи данных, на ПЭВМ (7) и от ПЭВМ через преобразователи сигналов - реле (5₁…5_N) на устройства сигнализации (4₁…4_N), например светозвуковой оповещатель, клапан, электродвигатель и др. ПЭВМ (7) на базе процессора выполнен с возможностью анализа данных и при превышении установленного порогового значения концентрации вредных газов и паров в воздушных средах, а также довзрывных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей в смеси с воздухом на объектах или в помещениях подает команду через автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB (6) на преобразователи сигналов-реле (5₁…5_М), которые при повышении предельно допустимой концентрации вредных газов и паров в воздушных средах, а также довзрывных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей в смеси с воздухом на объектах или в помещениях обеспечивают управление устройствами сигнализации (4₁…4_М), например светозвуковым оповещателем, клапаном, электродвигателем и др.

Процессор ПЭВМ (7) выполнен с возможностью:

- автоматического сбора данных о параметрах мониторинга от датчиковой и преобразующей аппаратуры, их отображения на экране монитора и записи в базу данных;

- автоматической фиксации событий в системе мониторинга (превышение порогов срабатывания, изменения режимов работы датчиков и т.д.) с отображением и озвучиванием сигналов тревоги;

- выдачи рекомендаций оператору и записи его реакций на сигналы тревоги;

- выбора вида экрана для мониторинга (дежурный режим, поэтажные планы);

- просмотра журнала событий, а также проведения анализа параметров на временных графиках;

- управления настройками и режимами просмотра.

Автоматизированная система мониторинга и контроля газа на объектах и/или в помещениях содержит:
- N газоизмерительных головок со сменными электрохимическими сенсорами;
- N искрозащитных барьеров;
- N цифровых фильтров;
- М преобразователей сигналов-реле;
- автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB;
- М устройств сигнализации;
- ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением, при этом N и М - целые числа, больше 1, выходы газоизмерительных головок со сменными электрохимическими сенсорами соединены с первыми входами искрозащитных барьеров, вторые выходы которых соединены с источником питания, выходы искрозащитных барьеров соединены с соответствующими первыми входами цифровых фильтров, выходы которых соединены с многоканальным разъемом (первым входом) автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485
- USB, к второму входу которого подсоединен источник питания, вход-выход автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB соединен с входом-выходом ПЭВМ с установленным программным обеспечением, вход которого соединен с источником питания, выход автоматического преобразователя интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB соединен с первыми входами преобразователей сигналов-реле, вторые входы которых соединены с источниками питания, выходы преобразователей сигналов-реле соединены с соответствующими входами устройств сигнализации, при этом газоизмерительные головки со сменными электрохимическими сенсорами имеют дисплей для индикации измеренных значений, искрозащитные барьеры, цифровые фильтры, устройства сигнализации, преобразователи сигналов-реле, автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB, ПЭВМ на базе процессора с установленным программным обеспечением подключены к источникам питания, при этом цифровые фильтры выполнены с возможностью поддержки передачи измеренных значений по интерфейсу RS 485, при этом автоматический преобразователь интерфейсов RS 485 - RS 232 или RS 485 - USB выполнен с возможностью автоматически определять направления передачи данных, а процессор ПЭВМ выполнен с возможностью: автоматического сбора данных о параметрах мониторинга от датчиковой и преобразующей аппаратуры, их отображения на экране монитора и записи в базу данных; автоматической фиксации событий в системе мониторинга (превышение порогов срабатывания, изменения режимов работы датчиков и т.д.) с отображением и озвучиванием сигналов тревоги; выдачи рекомендаций оператору и записи его реакций на сигналы тревоги; выбора вида экрана для мониторинга (дежурный режим, поэтажные планы); просмотра журнала событий, а также проведения анализа параметров на временных графиках; управления настройками и режимами просмотра.

Изобретение относится к технике видеонаблюдения и предназначено формировать речевое и сенсорное сообщение для информирования незрячего потребителя об объектах на пути движения.

Способ контроля за транспортировкой грузов // 2452996

Изобретение относится к области контроля и управления транспортными средствами, преимущественно за прохождением и транспортировкой грузов до мест их назначения. .

Способ охранно-пожарной защиты объектов и устройство для его осуществления // 2452035

Изобретение относится к области охранно-пожарной защиты объектов. .

Способ идентификации объектов и установка для его осуществления // 2450363

Устройство для имитозащиты группы контролируемых объектов // 2447512

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации. .

Сигнальное средство спасателя и система оповещения // 2444792

Изобретение относится к сигнальным системам, реагирующим на нежелательный или ненормальный режим работы. .

Устройство имитозащиты для контролируемых объектов // 2439707

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации, в частности к устройствам имитозащиты контролируемых объектов, и может быть использовано для охраны объектов различного назначения.

Система сигнализации о достижении предельно допустимой концентрации метана в атмосфере // 2438186

Sos-система для автомагистралей // 2434299

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности, защиты и спасения людей в условиях интенсивного движения на крупных автомагистралях. .

Способ обнаружения загрязнения окружающей среды и устройство для его осуществления // 2434298

Изобретение относится к способам и системам тревожной сигнализации и может быть использовано в качестве системы экологической безопасности в условиях возможного заражения местности и атмосферы.

Распространение информационных ресурсов по модели открытого рынка // 2455687

Изобретение относится к системе и способу распространения информационных ресурсов на устройства пользователя. .

Способ и система для проведения поощрительных программ // 2454720

Изобретение относится к способу и системе для проведения поощрительных программ. .

Система для удаленного управления транзакциями // 2453921

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Устройство и способ координации машинного парка // 2453920

Изобретение относится к устройству и способу координации машинного парка. .

Системы и способы выдачи медицинской продукции // 2452994

Изобретение относится к способам и системам для перевода медицинских продуктов ограниченного обращения в условия общих продаж со свободным доступом. .

Изобретение относится к рекомендации элементов контента. .

Идентификация и сопоставление сообщений электронной почты // 2452023

Изобретение относится к области идентификации и сопоставления сообщений электронной почты. .

Способ оптимального проведения аукционной торговли // 2452022

Изобретение относится к способам и техническим комплексам для обеспечения проведения Интернет-аукционов в интерактивном режиме. .

Анализатор цифровой торговой точки // 2452021

Изобретение относится к способу и системе аудита и цифрового анализа работы торговой точки. .

Способ осуществления платежей (варианты) и система для осуществления способа // 2452020

Изобретение относится к способу и системе защищенной обработки электронных финансовых услуг при помощи системы обмена электронными финансовыми услугами. .

Ориентированная на пользователя методология осуществления доступа и навигации по базам данных системы управления медицинской информацией // 2456665

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к ориентированной на пользователя методологии проектирования программного обеспечения осуществления доступа и навигации по базе данных