Способ использования проводников для передачи сигналов мониторинга, контроля, учёта, управления

Авторы патента:

Виноградов Александр Владимирович (RU)

G10K9/122 - с помощью пьезоэлектрических средств возбуждения

G01N29/04 - для обнаружения локальных дефектов в твердых телах (G01N 29/16,G01N 29/18,G01N 29/20 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2774981:

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

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.

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.

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.

Изобретение относится к идентификации проводников. Технический результат: возможность одновременной идентификации нескольких проводников без отключения проводников от сети и без снятия с них изоляции.

Датчик предупредительной сигнализации // 2293846

Изобретение относится к датчику предупредительной сигнализации для использования в подземных горных выработках. .

Внутритрубный диагностический снаряд для газопроводов // 2773700

Использование: для внутритрубной диагностически газопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что внутритрубный диагностический снаряд для газопроводов содержит корпус с манжетами и центрирующими колесами, измерительные приборы и систему управления скоростью движения, включающую систему торможения, при этом он выполнен в виде трех отдельных секций - аккумуляторной, измерительных приборов и управления скоростью движения, соединенных между собой шарнирами, при этом в секции управления скоростью движения расположен байпасный канал, профиль которого в продольном сечении имеет обтекаемую форму, в узкой части байпасного канала установлена заслонка, выполненная в виде поворотного затвора для регулирования площади сечения байпасного канала, а система торможения состоит по крайней мере из двух пар клиньев, расположенных по периферии в диаметрально противоположных точках снаряда, каждая пара состоит из внутреннего и внешнего клина, при этом внутренний клин жестко закреплен на снаряде в осевом направлении и установлен с возможностью перемещения в поперечном направлении, внешний клин имеет шарнирное закрепление и установлен с возможностью перемещения как в продольном направлении, так и перпендикулярно оси снаряда.

Устройство для автоматической проверки металлических пластин, способ проверки и способ изготовления металлических пластин // 2772682

Устройства 300a и 300b для автоматической проверки металлических пластин включают в себя каретку 14, которая перемещается по поверхности металлической пластины, радионавигационный передатчик 12b или радионавигационный приемник 12a, контрольно-измерительное устройство 15, которое включает в себя дефектоскопическую головку 35, включающую в себя контрольно-измерительный датчик, который сканирует область проверки металлической пластины 10, и блок 71 выработки результатов проверки для выработки результата проверки, и блок управления, который выполняет, на основе позиции каретки 14, измеренной системой измерения позиции, и целевой позиции, которая является позицией каретки 14, управление кареткой 14 для автоматического перемещения в целевую позицию и управление дефектоскопической головкой 35 для сканирования.

Устройство для обнаружения дефектов на поверхности сортового проката и труб // 2772555

Использование: для обнаружения дефектов на поверхности сортового проката и труб. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обнаружения дефектов на поверхности сортового проката и труб содержит рольганг для транспортировки объекта контроля, регулируемый по высоте стол и установленный на нём измерительный модуль, содержащий как минимум два вращающихся датчика, предназначенных для измерения параметров, характеризующих физические свойства поверхности объекта контроля, и/или регистрации их изменений, при этом в качестве датчиков используют лазерные профилометры, расположенные, как правило, на равном угловом расстоянии друг от друга вокруг объекта контроля и, как правило, в одном сечении относительно оси транспортного рольганга, причём их измерительная линия ориентирована вдоль направления транспортировки объекта контроля, причем минимальное количество N вращающихся лазерных профилометров определяют по заданному математическому выражению.

Система автоматизированной ультразвуковой термотомографии // 2772403

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценки надежности сложных пространственных конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе результатов теплового контроля при нагружении изделий механическими колебаниями. Система включает первую термографическую аппаратуру, генератор механических колебаний, устройство ввода механических колебаний, первое и второе пороговые устройства, регистратор результатов, первый - третий сумматоры, первый и второй регистраторы максимального значения, первый и второй регистраторы максимального значения времени, делитель, умножитель и блок памяти.

Система автоматизированной ультразвуковой термотомографии // 2772403

Система и способ ультразвукового детектирования // 2771976

Использование: для обработки просеиваемого материала. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обработки просеиваемого материала содержит деку грохота и/или желоб грохота, по которым или относительно которых перемещается просеиваемый материал, а также систему ультразвукового детектирования, которая содержит: ультразвуковой передатчик, расположенный у указанного устройства и выполненный с возможностью отправки ультразвукового сигнала к поверхности, по которой перемещается просеиваемый материал для определения параметра, такого как глубина слоя просеиваемого материала на указанной поверхности, ультразвуковой приемник, выполненный с возможностью приема ультразвукового сигнала, и блок управления, соединенный с ультразвуковым передатчиком и ультразвуковым приемником, причем блок управления выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра ультразвукового сигнала, при этом блок управления также выполнен с возможностью определения различия в указанном по меньшей мере одном параметре на основе сравнения ультразвукового сигнала и опорного сигнала, при этом система ультразвукового детектирования содержит решетку, содержащую набор ультразвуковых передатчиков и ультразвуковых приемников, причем каждый ультразвуковой передатчик и ультразвуковой приемник расположен поверх поверхности деки грохота устройства или расположен рядом с поверхностью деки грохота устройства, при этом устройство содержит отражатель, выполненный с возможностью отклонения ультразвукового сигнала, направленного к указанной поверхности.

Ультразвуковой анализатор цемента // 2771738

Использование: для ультразвукового анализа цемента. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой анализатор цемента содержит основание с закрепленной в верхней части основания панелью, снабженной окнами для установки показывающих приборов, фиксирующих рабочее состояние устройства, устройство для обеспечения подъема давления - насос масляный, установленный на полке, жестко закрепленной на боковой стенке основания, кран для сброса давления, приспособление для размещения образца, устройство для подогрева/охлаждения, снабженное патрубками для подачи и отвода рабочей среды, нагревателями и полостью для установки приспособления для размещения образца, а также блок управления, при этом корпус устройства для подогрева/охлаждения состоит из двух частей-полуцилиндров, фиксируемых относительно приспособления для размещения образца с помощью пружины, при этом каждая его часть выполнена с полостью по наружной поверхности, образованной ребрами, расположенными зигзагообразно с образованием каналов для прохождения рабочей среды и снабжена автономными патрубками для подачи и отвода рабочей среды и нагревателями, установленными в отверстиях-гнездах, радиально выполненных в стенке корпуса с внутренней стороны каждой части, а приспособление для размещения образцов выполнено в виде сборного контейнера-ячейки, состоящего из цилиндрического корпуса, соединенного посредством резьбового соединения с днищем и с крышкой, выполненной с ручками для установки/извлечения контейнера-ячейки, при этом крышка и днище выполнены с гнездом для установки датчиков источника ультразвукового сигнала, а крышка дополнительно выполнена со сквозными каналами для размещения термопары и создания давления внутри контейнера, соединенного с масляным насосом через распределитель, соединяющий масляный насос с манометром и краном для сброса давления в контейнере-ячейке.

Способ ультразвукового контроля материалов и изделий // 2769080

Использование: для ультразвукового неразрушающего контроля, медицинской диагностики, гидроакустики, импульсной акустической микроскопии, толщинометрии, измерения скорости ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что излучающий преобразователь возбуждают коротким электрическим импульсом и в изделие излучают акустическое колебание.

Неразрушающее испытание трубного изделия, имеющего сложную форму // 2767146

Использование: для обнаружения дефектов в сложном трубном изделии. Сущность изобретения заключается в том, что автоматическое устройство для неразрушающего испытания для обнаружения дефектов сложного трубного изделия содержит: по меньшей мере один ультразвуковой преобразователь, имеющий положение, определенное продольным положением (L) и положением (А) по окружности вдоль сложного трубного изделия, и расположенный с возможностью испускания ультразвукового луча (Em), обладающего ориентацией испускания θei(L, А); управляющие и обрабатывающие электронные компоненты, содержащие схему для приведения в действие датчика и приема ответных сигналов, и по меньшей мере один каскад усиления с коэффициентом усиления (Gi(L; А)), модуль временного фильтра (24), выполненный с возможностью применения положения и ширины временного окна Fei(L; А) во временном фильтре (FTi(L; А)) к эхосигналу (Dv, Ds), при этом управляющие и обрабатывающие электронные компоненты выполнены с возможностью определения по меньшей мере одного параметра (Vi) всплеска ультразвуковых импульсов в зависимости от продольного положения (L) и/или положения (А) по окружности ультразвукового преобразователя с тем, чтобы обнаружить дефекты в стенке трубы, причем указанный по меньшей мере один параметр выбран из ориентации испускания всплеска (θei(L; А)), коэффициента усиления (Gi(L; А)) или положения и ширины временных окон Fei(L; А) во временном фильтре (FTi(L; А)).