Устройство учета рабочего ресурса источников света
Владельцы патента RU 2535457:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)
Изобретение относится к электроизмерительной технике для измерения времени работы ламп в линиях освещения. Технический результат заключается в обеспечении подачи сигналов предупреждения об окончании ресурса. Устройство состоит из микропроцессора, электросетевого модема, датчика переходов напряжения питания через ноль, выход которого соединен со входом микропроцессора, входы и выходы управления электросетевым модемом соединены с соответствующими выходами и входами микропроцессора, в памяти микропроцессора хранится значение счетчика часов рабочего ресурса источника света, в качестве задатчика времени используется датчик переходов напряжения питания через ноль, который формирует на своем выходе импульсы с периодом, пропорциональным частоте питающего напряжения, с возможностью уменьшения значений счетчика часов рабочего времени и посылки сообщения об окончании ресурса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам автоматического измерения общего времени работы ламп в линиях уличного освещения городов, городских и сельских поселений, участков автодорог, железнодорожных путей, территорий предприятий.
Изобретение может быть использовано для создания эффективных систем управления наружным освещением, с возможностями снижения эксплуатационных расходов за счет автоматического учета рабочего ресурса лампы и передачи предупреждения о необходимости ее замены в центральную диспетчерскую.
Задача оперативного выявления неисправных источников света, распределенных по линии электроснабжения, является актуальной. Своевременно полученное предупреждение об окончании рабочего ресурса ламп позволит эксплуатационным службам заранее планировать приобретение необходимого количества ламп и время их замены. Вследствие большого количества ламп, установленных в различное время, а также различия сроков их службы в зависимости от производителей, учитывать ресурс работы каждой лампы очень затруднительно.
Цель данного изобретения - предложить устройство автоматического учета рабочего ресурса источников света, с возможностью передачи предупреждения об его окончании в центральную диспетчерскую для дальнейшего планирования мероприятий по замене источников света.
Известно устройство для контроля времени работы объекта RU 2182362 С2, опубликованное 10.05.2002, МПК G07C 3/02, содержащее генератор импульсов, схему совпадения, индикатор, отличающееся тем, что в него дополнительно введены задатчик времени, делитель, счетчик, формирователь импульсов, регистр, так что задатчик времени соединен с входом делителя, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, а выход генератора импульсов соединен с входом счетчика, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения, выход которой соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика и входом регистра, и выход каждого разряда регистра соединен со своей оптической ячейкой индикатора и оптические ячейки расположены по замкнутой линии, а выход последнего разряда регистра соединен с входом блокировки генератора импульсов.
Существенным признаком, совпадающим с заявляемым изобретением, является то, что в устройство дополнительно введены: задатчик времени, делитель, счетчик, формирователь импульсов, регистр - так, что задатчик времени соединен с входом делителя.
Недостаток данного изобретения - для работы устройства необходим дополнительно задатчик времени, от надежности и точности которого зависит надежность функционирования устройства в целом.
Техническим результатом применения предлагаемого изобретения является повышение надежности и точности определения рабочего ресурса источников света.
В предлагаемом изобретении поставленную задачу решают следующим образом. Напряжение распределительной электрической сети изменяется по синусоидальному закону с достаточно малыми отклонениями частоты. Поэтому в качестве задатчика времени предлагается использовать датчик переходов напряжения электрической сети через ноль. Для электросетей переменного напряжения с частотой 50 Гц, фронт сигнала такого датчика будет периодически повторяться через 10 мс. Подав этот сигнал на счетный вход микроконтроллера, можно формировать счетчики секунд, минут и часов с достаточной точностью. Так как в линиях уличного освещения питающее напряжение подается только во время рабочего периода, сигналы датчика переходов напряжения электрической сети через ноль будут формироваться именно в этот период. Для определения рабочего ресурса удобней при установке новой лампы записывать в память микропроцессора начальное значение счетчика рабочего ресурса в часах, указанное в технических характеристиках лампы. При дальнейшей эксплуатации значение рабочего ресурса уменьшается на основании подсчета импульсов датчика переходов напряжения электрической сети через ноль. Если счетчик рабочего ресурса уменьшается до нуля, микропроцессор через электросетевой модем отсылает соответствующее сообщение в центр управления освещением.
Устройство учета рабочего ресурса источников света, питающихся от электрической сети переменного напряжения, состоит из микропроцессора, электросетевого модема, датчика переходов напряжения питания через ноль, выход которого соединен со входом микропроцессора, входы и выходы управления электросетевым модемом соединены с соответствующими выходами и входами микропроцессора, отличается тем, что в памяти микропроцессора хранится значение счетчика часов рабочего ресурса источника света, в качестве задатчика времени используется датчик переходов напряжения питания через ноль, который формирует на своем выходе импульсы с периодом, пропорциональным частоте питающего напряжения, подсчитывая которые, микропроцессор уменьшает значение счетчика часов рабочего ресурса источника света и может посылать сообщение об окончании рабочего ресурса в центр управления освещением с помощью электросетевого модема.
Блок-схема устройства учета рабочего ресурса источников света приведена на фиг.1, где цифрами обозначены: 1 - электросетевой модем; 2 - микропроцессор; 3 - датчик переходов напряжения питания через ноль; 4 - электрическая сеть переменного напряжения.
Устройство работает следующим образом: микропроцессор 2 принимает импульсы от датчика переходов напряжения питания через ноль 3, вычитает соответствующий периоду импульсов интервал времени от счетчика часов рабочего ресурса. Если счетчик рабочего ресурса уменьшается до нуля, микропроцессор через электросетевой модем отсылает соответствующее сообщение в центр управления освещением.
Так как в качестве задатчика времени используется непосредственно закон изменения напряжения электрической сети, в предлагаемом изобретении проще и надежней, чем в аналогичных устройствах, учитывать рабочий ресурс источника света, что и требуется для достижения технического результата.
Вместо электросетевого модема можно использовать радиомодем, через который микропроцессор может также отправить соответствующее сообщение в центр управления освещением.
В качестве микропроцессора можно использовать любой из серийно выпускаемых современных микропроцессоров, например, фирмы Atmel (http://www.atmel.com).
В качестве датчика переходов напряжения питания через ноль можно использовать резистивный делитель, например два последовательно соединенных резистора номиналом 1 МОм и 25 кОм, подсоединенных, соответственно, к фазному и нулевому проводнику электрической сети питания.
В качестве электросетевого модема и радиомодема можно использовать любые модемы, выпускаемые промышленностью.
Таким образом, достигнут технический результат, на который направлено данное изобретение, что в итоге позволяет существенно сократить расходы на эксплуатацию систем уличного освещения и повысить качество их функционирования.
1. Устройство учета рабочего ресурса источников света, питающихся от электрической сети переменного напряжения, состоящее из микропроцессора, модема, датчика переходов напряжения питания через ноль, выход которого соединен со входом микропроцессора, входы и выходы управления модемом соединены с соответствующими выходами и входами микропроцессора, в памяти микропроцессора хранится значение счетчика часов рабочего ресурса источника света, используют датчик переходов напряжения питания через ноль в качестве задатчика времени, который формирует на своем выходе импульсы с периодом, пропорциональным частоте питающего напряжения, поступающие на счетный вход микропроцессора для их подсчета, уменьшения значения счетчика часов рабочего ресурса источника света во время подачи питающего напряжения на источники света и посылки сообщения об окончании рабочего ресурса в центр управления освещением с помощью модема.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модем выполнен в виде электросетевого модема или радиомодема.
