Устройство идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала

Авторы патента:

Виноградов Александр Владимирович (RU)

G01R31/00 - Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах (измерительные провода, измерительные зонды G01R 1/06; индикация электрических режимов в распределительных устройствах или в защитной аппаратуре H01H 71/04,H01H 73/12, H02B 11/10,H02H 3/04; испытание или измерение полупроводниковых или твердотельных приборов в процессе их изготовления H01L 21/66; испытание линий передачи энергии H04B 3/46)

Владельцы патента RU 2733087:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам для идентификации искомого проводника. Устройство идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала содержит генератор звуковых частот, выполненный на первом микроконтроллере, цифровой индикатор уровня звукового давления, выполненный на втором микроконтроллере, устройство приема информации, устройство усиления сигнала, два вибрационных динамика, звукосниматель, два ЖК дисплея, проводник. При этом выходы вибрационных динамиков подключены к выходам устройства усиления сигнала, первый вход которого подключен к выходу генератора звуковых частот, выполненного на первом микроконтроллере, второй - к выходу устройства приема информации, выходы первого ЖК дисплея подключены непосредственно ко входам первого микроконтроллера, выходы звукоснимателя подключены ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления, выполненного на втором микроконтроллере, к входам которого подключен второй ЖК дисплей. Технический результат - возможность выполнения измерений без съема изоляции с проводников. 1 ил.

Устройство относится к эксплуатации электрооборудования и предназначено для идентификации искомого проводника, среди других проводов, кабелей, проложенных под штукатуркой, в лотках, коробах или другим способом без снятия изоляции с проводника, разрывания электрической цепи, отключения от них нагрузки.

Известно устройство визуальной идентификации кабельной проводки для определения положения концов шнуров, проводов, кабелей или трубопроводов, содержащее в или на каждом шнуре, проводе, кабеле или трубопроводе, которые необходимо идентифицировать, по меньшей мере, одно оптическое волокно, проложенное от первого разъема до другого разъема указанного шнура, провода, кабеля или трубопровода, причем первый конец каждого из оптических волокон доступен на соответствующем разъеме шнура, провода, кабеля или трубопровода с возможностью его освещения средством ввода света в волокно и второй конец этого оптического волокна доступен на другом конце того же шнура, провода, кабеля или трубопровода и выполнен с возможностью приема на нем света, введенного в волокно на первом разъеме, отличающееся тем, что одно или каждое оптическое волокно, встроенное в или на шнур, провод, кабель или трубопровод, имеет два изогнутых конца, то есть первый изогнутый конец, доступный для средства ввода света, и второй изогнутый конец, доступный для приема света, при этом изогнутые концы оптического волокна или каждого оптического волокна утоплены в разъемы, предусмотренные в двух концах шнура, провода, кабеля или трубопровода (патент РФ №2294001, кл. G02B 6/44, опубл. 20.03.2007, Бюл.№5).

Недостатком известного устройства визуальной идентификации кабельной проводки или трубопроводов для определения положения концов шнуров, проводов, кабелей или трубопроводов является его ограниченная область применения, так как для выполнения идентификации описанным выше устройством шнур, провод, кабель или трубопровод требуют внедрения в них оптического волокна, что в свою очередь повышает стоимость их производства. Также при повреждении оптического волокна требуется замена всего шнура, провода, кабеля или трубопровода, таким образом, ремонтные работы серьезно удорожаются.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала, включающее в себя генератор звукового сигнала, состоящий из усилителя звукового сигнала, модуля воспроизведения звукового сигнала и вибрационных динамиков, приемник звукового сигнала, состоящий из усилителя входящего сигнала, индикатора уровня звукового сигнала и пьезодатчика (Виноградов А.В., Букреев А.В., Устройство идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала. / Виноградов А.В., Букреев А.В.// Промышленная энергетика. - 2018г.- №2. - с 40-46).

Недостатком известного устройства идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала является невозможность точной корректировки, подаваемой генератором звукового сигнала частоты на вибрационные динамики, отсутствие элементов отображения цифровой информации об идентификации на приемнике звукового сигнала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей и области его использования за счет применения его для идентификации искомого проводника среди других проводов, кабелей, проложенных под штукатуркой, в лотках, коробах или другим способом без снятия изоляции с проводника, разрывания электрической цепи и отключения от них нагрузки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности производить идентификацию проводов, кабелей, отдельные их жилы с использованием акустического сигнала без съема изоляции с проводников, без разрывания электрической цепи и без отключения их от сети за счет того, что устройство снабжено генератором звуковых частот, выполненном на первом микроконтроллере, цифровым индикатором уровня звукового давления, выполненном на втором микроконтроллере, устройством приема информации, устройством усиления сигнала, вибрационными динамиками, звукоснимателем, двумя ЖК дисплеями. Это позволяет повысить безопасность работ по идентификации проводов и кабелей, или их жил при эксплуатации электропроводок, определять целостность проводов, кабелей, их жил, достичь снижение ущерба от простоя электрооборудования, сократить затраты на эксплуатацию внутренних электропроводок.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала, содержащее вибрационные динамики, звукосниматель, согласно изобретению снабжено генератором звуковых частот, выполненном на первом микроконтроллере, цифровым индикатором уровня звукового давления, выполненном на втором микроконтроллере, устройством приема информации, устройством усиления сигнала, двумя ЖК дисплеями, при этом выходы вибрационных динамиков подключены к выходам устройства усиления сигнала, первый вход которого подключен к выходу генератора звуковых частот, выполненного на первом микроконтроллере, второй – к выходу устройства приема информации, выходы первого ЖК дисплея подключены непосредственно ко входам первого микроконтроллера, выходы звукоснимателя подключены ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления, выполненного на втором микроконтроллере, к входам которого подключен второй ЖК дисплей.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала.

Устройство идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала (УИПКсИАС) содержит генератор звуковых частот ГЗС1, выполненный на первом микроконтроллере, цифровой индикатор уровня звукового давления ЦИУЗД2, выполненный на втором микроконтроллере, устройство приема информации УПИ3, устройство усиления сигнала УУС4, вибрационные динамиками первый ВД5 и второй ВД6, звукосниматель ЗС7, первый ЖК дисплей ЖК8, второй ЖК дисплей ЖК9, проводник П10.

Вибрационные динамики ВД5, ВД6 подключены к проводнику П10, выходы вибрационных динамиков ВД5, ВД6 подключены ко выходам устройства усиления сигнала УУС4, первый вход которого подключен к выходу генератора звуковых частот ГЗС1, выполненного на первом микроконтроллере, второй – к выходу устройства приема информации УПИ3, выходы первого ЖК дисплея ЖК8 подключены непосредственно ко входам генератора звуковых частот ГЗС1, выполненного на первом микроконтроллере, выходы звукоснимателя ЗС7 подключены ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления ЦИУЗД2, выполненного на втором микроконтроллере, к входам которого подключен второй ЖК дисплей ЖК9.

Устройство идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала работает следующим образом.

Вибрационные динамики ВД5, ВД6 одеваются на любую часть искомого проводника П10 непосредственно на изоляцию, и подают контрольный акустический сигнал в виде выбранной частоты с помощью генератора звуковых частот ГЗС1 или устройства приема информации УПИ3. Устройство приема информации УПИ3 выполнено на базе bluetooth модуля MH-M38. Устройство приема информации УПИ3 необходимо для удаленного изменения частоты, подаваемого в проводник акустического сигнала. Удаленное управление производиться посредством мобильного устройства через беспроводную сеть Bluetooth. Генератор звуковых частот ГЗС1 выполнен на базе первого микроконтроллера ATmega328P, с помощью разработанного программного обеспечения позволяет производить вручную выбор частоты акустического сигнала. Выбранная частота отображается на первом ЖК дисплее ЖК8, выходы которого подключены ко входам генератора звуковых частот ГЗС1, выполненного на базе первого микроконтроллера ATmega328P. Акустический сигнал заданной частоты подается на вибрационные динамики ВД5, ВД6 через устройство усиления сигнала УУС4, первый вход которого подключен к выходу генератора звуковых частот ГЗС1, второй – к выходу устройства приема информации УПИ3. Устройство усиления сигнала УУС4 выполнено на базе микросхемы PAM8403. Подаваемый в проводник П10 с помощью вибрационных динамиков ВД5, ВД6 акустический сигнал распространяется по всей длине проводника П10.

Звукосниматель ЗС7 выполнен на базе микросхемы MAX9814, и является микрофонным усилителем с автоматической регулировкой усиления, выходы звукоснимателя ЗС7 подключены ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления ЦИУЗД2, выполненного на втором микроконтроллере ATmega328P.

Поочередно прислоняя звукосниматель ЗС7 к различный проводникам, контролируют подаваемым акустический сигнал выбранной частоты, и проводник П10, в котором контрольный акустический сигнал присутствует, или имеет наибольшую интенсивность, если он присутствует и в других проводниках, идентифицируют как искомый.

Индикация идентификации проводников осуществляется цифровым способом на втором ЖК дисплее ЖК9, который подключен ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления ЦИУЗД2, выполненного на втором микроконтроллере ATmega328P.

На одном из проводов или кабеле индикатор покажет больший уровень, по сравнению с другими проводниками. Это и будет идентифицируемый проводник.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить идентификацию искомого проводника среди других проводников, проложенных под штукатуркой, в лотках, коробах или другим способом без снятия изоляции с проводника, разрывания электрической цепи и отключения от них нагрузки.

Устройство идентификации проводов, кабелей с использованием акустического сигнала, содержащее вибрационные динамики, звукосниматель, отличающееся тем, что снабжено генератором звуковых частот, выполненным на первом микроконтроллере, цифровым индикатором уровня звукового давления, выполненным на втором микроконтроллере, устройством приема информации, устройством усиления сигнала, двумя ЖК дисплеями, при этом выходы вибрационных динамиков подключены к выходам устройства усиления сигнала, первый вход которого подключен к выходу генератора звуковых частот, выполненного на первом микроконтроллере, второй - к выходу устройства приема информации, выходы первого ЖК дисплея подключены непосредственно ко входам первого микроконтроллера, выходы звукоснимателя подключены ко входам цифрового индикатора уровня звукового давления, выполненного на втором микроконтроллере, к входам которого подключен второй ЖК дисплей.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. В устройстве из проводящей пластины, на которой параллельно ей расположена подложка, на которой параллельно ей располагается проводник прямоугольного поперечного сечения, выполнены два выреза, которые параллельны и равны по длине проводнику, в устройство добавлены два резистора, соединяющие концы проводника, образованного в проводящей пластине между двумя вырезами, с проводящей пластиной, при этом значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных, не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между проводником и проводящей пластиной, выбор параметров резисторов зависит от их поперечного сечения и расстояния между проводниками, а также относительной диэлектрической проницаемости, обеспечивающих минимизацию амплитуды сигнала на выходе.

Способ испытаний светотехнических систем транспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю // 2732801

Изобретение относится к методам испытаний светотехнических систем транспортных средств на устойчивость к воздействию электромагнитного поля. Транспортное средство располагают в защищенной от внешних факторов камере и ориентируют относительно расположенной в камере полеобразующей системы.

Автоматизированная система контроля состояния изоляции силовых кабельных линий и режима неустойчивых замыканий на землю // 2732000

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электроустановках, на электрических станциях и подстанциях, электрических сетях и сетях связи для определения состояния изоляции и прогнозирования ресурса изоляции.

Устройство для диагностики воздушных линий электропередач // 2731846

Изобретение относится к диагностике воздушных линий электропередач. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит корпус, исполнительный блок, оснащенный средством перемещения по канату, рабочий орган и две тяги, закрепленные на летно-подъемном средстве, которое выполнено взаимодействующим с корпусом.

Способ диагностики технического состояния высоковольтного оборудования открытых распределительных устройств // 2730876

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики технического состояния высоковольтного оборудования открытых распределительных устройств (ОРУ), например ОРУ 110 кВ.

Селективная автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий с блоком задержки для предотвращения возникновения ложного сигнала о повреждении изоляции // 2730549

Активация включения питания устройства с правильной сборкой // 2728901

Изобретение относится к области электротехники, в частности к аккумуляторным блокам в устройствах с аккумуляторным питанием. Технический результат заключается в повышении надежности аккумуляторного блока в устройстве с аккумуляторным питанием.

Автоматизированный стенд контроля круговых потенциометров // 2725887

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматизированного контроля функциональной характеристики круговых потенциометров, подбора с допустимым разбросом хода их функциональных характеристик от угла поворота токосъемника для возможности сборки в блок различных функциональных узлов контрольно-измерительных устройств.

Способ испытаний функции "свободные руки" мультимедийной системы автотранспортного средства на защищенность от электромагнитных помех // 2725562

Изобретение относится к электрическим испытаниям мультимедийных систем автотранспортных средств. Способ оценки помехозащищенности мультимедийной системы автотранспортного средства с функцией «Свободные руки» на устойчивость к воздействию электромагнитного поля, в котором испытуемое автотранспортное средство, оснащенное мультимедийной системой с функцией «Свободные руки», располагают в специальной области и подвергают воздействию высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого внешними поле образующими системами.

Меандровая микрополосковая линия задержки из двух витков, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2724972

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Техническим результатом является увеличенное ослабление СКИ, за счет его разложения на последовательность из девяти импульсов меньшей амплитуды: сначала на три импульса в первом витке, а затем каждого из них на три импульса во втором витке.

Система и способ тестирования и конфигурирования fpga // 2733092

Группа изобретений относится к программируемым логическим устройствам. Техническим результатом является уменьшение пространства кристалла, выделенного для адресации ячеек запоминающих устройств, улучшение тестирования. Программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), выполненная с возможностью реализации логической функции, при этом FPGA содержит множество аппаратных поисковых таблиц (LUT), причем линии выбора или выходы каждой LUT программируемым образом взаимно подключаются к линиям выбора или выходам другой LUT посредством множества программируемых переключателей, множество триггеров в конфигурации сдвигового регистра, при этом каждая LUT имеет по меньшей мере один вход, соединенный с выходом соответствующего триггера, и каждый программируемый переключатель соединен с выходом дополнительного соответствующего триггера; причем FPGA выполнена с возможностью работы в первом режиме, в котором сдвиговый регистр загружается заранее определенными тестовыми значениями, и во втором режиме, в котором сдвиговый регистр загружается значениями, реализующими упомянутую логическую функцию. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.