СИСТЕМА МОНИТОРИНГА РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАБЕЛЬНОГО ТРАКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОЧАСТОТНЫХ МЕТОК БЛИЖНЕГО ПОЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к технике связи и может использоваться для мониторинга соединений коммутационных панелей.
Уровень техники
В мире существуют различные средства средства мониторинга кабельных систем. Основное назначение таких систем - определить к каким портам коммутационной панели подключен соединительный кабель, то есть отслеживание подключений изменяемой части кабельного тракта (channel в терминах стандарта ISO/IEC 11801:2002).
Например, сходная система на базе проводного решения описана в патенте США №6424710, в которой каждый порт коммутационной панели оснащается датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели. Недостатком этой системы является, то что она не определяет какой именно соединительный кабель подключен к порту коммутационной панели.
Наиболее близким аналогом является система описанная в патенте США №6784802. На разъемы соединительных кабелей устанавливают радиочастотные метки. Идентификаторы меток считываются с помощью антенн радиочастотного считывателя, установленных в каждом порту коммутационной панели. Недостатком этой системы является то, что антенна считывателя должна быть установлена в каждом порту панели.
Сущность полезной модели
Таким образом, задачей настоящей полезной модели является разработка таких средств мониторинга разъемных соединений кабельного тракта, которые позволят идентифицировать соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому подключен разъем соединительного кабеля, не требует антенн радиочастотного считывателя для каждого порта коммутационной панели, и обладает хорошей помехоустойчивостью.
Для достижения указанного технического результата предлагается система мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с использованием радиочастотных меток меток ближнего поля, содержащая:
соединительные кабели, по крайней мере один разъем которых оснащен датчиком разъема с радиочастотной меткой; отличающаяся тем, что: радиочастотная метка датчика разъема изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда разъем подключают к порту коммутационной панели; содержит коммутационные панели, каждый из по меньшей мере некоторых портов которых оснащен датчиком наличия с радиочастотной меткой, которая изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда в порты коммутационной панели подключают разъем соединительного кабеля; содержит один или несколько радиочастотных считывателей, при помощи которых считывают с некоторым интервалом времени информацию с радиочастотных меток датчиков разъемов и радиочастотных меток датчиков наличия; радиочастотные считыватели или считыватель имеют антенны или антенну ближнего поля в виде контура, размещенные так, что датчики наличия находятся внутри упомянутого контура; радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат антенны ближнего поля, в контур которых включен геркон; содержит магниты, размещенные
возле порта коммутационной панели и на разъеме, которые переключают герконы, когда разъем подключен в порт коммутационной панели; программно-аппаратный комплекс, в памяти которого соотносят идентификаторы радиочастотных меток датчиков наличия с портами коммутационной панели, на которых они установлены; соотносят идентификаторы радиочастотных меток датчиков разъемов с соединительными кабелями и/или разъемами соединительного кабеля, на которых они установлены; и которым после подключения разъема соединительного кабеля, оснащенного датчиком разъема, в порт коммутационной панели, оснащенный датчиком наличия, на основании информации об изменении ответных сигналов от радиочастотной метки датчика разъема и радиочастотной метки датчика наличия, переданной радиочастотными считывателями или считывателем в программно-аппаратный комплекс, идентифицируют разъем и/или соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому разъем подключен.
При этом датчики магниты являются постоянными или электромагнитами. А герконы могут быть либо герконами на размыкание, либо на замыкание, либо перекидными, либо комбинацией вышеперечисленных типов.
В одном из вариантов системы радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат больше одной микросхемы транспондера. В этом случае или/и при использовании перекидного геркона изменение ответного сигнала от радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия выражено изменением идентификатора радиочастотной метки, передаваемого в ответном сигнале от радиочастотных меток.
Антенны радиочастотных меток датчиков разъема могут иметь конструкцию в виде удлиненной катушки провода или в виде рамки.
Антенны радиочастотных меток датчиков наличия могут иметь плоскую конструкцию.
Еще в одном варианте осуществления программно-аппаратный комплекс включает свой состав вычислительные мощности считывателя или считывателей.
Магниты для переключения герконов могут быть размещены рядом с герконами и имеют магнитное поле, которое переключает герконы только, если на герконы действует магнитное поле другого из магнитов.
И наконец изменение ответного сигнала от радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия может быть выражено в возможности или невозможности идентифицировать радиочастотные метки радиочастотными считывателями или считывателем.
Краткое описание чертежей
На всех чертежах одинаковые ссылочные позиции относятся к одним и тем же или сходным элементам.
На фиг.1 изображена общая блок-схема системы мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с магнитной антенной.
На фиг.2 приведен пример реализации датчика для радиочастотной метки с герконом.
На фиг.3 приведен пример размещения датчиков на разъеме соединительного кабеля и возле порта коммутационной панели.
Подробное описание полезной модели
Система по настоящей полезной модели может быть реализована в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом, показанном на фиг.1. Система содержит коммутационные панели 1, порты которых снабжены датчиками наличия разъема соединительного
кабеля в порту панели. В данном случае используется датчик наличия с радиочастотной меткой (RFID меткой) 2 ближнего поля (near-field) или иначе магнитной составляющей электромагнитного поля. Магнитная составляющая электромагнитного поля затухает в пространстве очень быстро, поэтому радиочастотные метки 2 не подвержены влиянию других близко расположенных электронных устройств. Разъемы соединительного кабеля 3 также снабжены датчиками разъема с аналогичной радиочастотной меткой (RFID меткой) 4. Идентификаторы радиочастотных меток 2 и 4 занесены в память программно-аппаратного комплекса 5. При этом задано однозначное соответствие меток 4 с соединительными шнурами 3 и меток 2 с портами коммутационных панелей 1. Программно-аппаратный комплекс 5 соединен с радиочастотным считывателем 6, например, с использованием шины передачи данных LIN или CAN. Антенны 7 радиочастотного считывателя 6 представляют собой токовую петлю, которая охватывает порты 8 коммутационной панели. Радиочастотный считыватель 6 периодически опрашивает радиочастотные метки 2 и 4 и считывает их идентификаторы, передавая полученную информацию в программно-аппаратный комплекс 5. В момент подключения радиочастотные метки 2 и 4 изменяют ответный сигнал, их идентификатор становится недоступен, потому что в момент подключения размыкается контур магнитной антенны радиочастотных меток 2 и 4 (их конструкция описана ниже). Соответственно не обнаруженные идентификаторы не будут переданы в программно-аппаратный комплекс 5. Программно-аппаратный комплекс 5 на основе предыдущей информации, переданной радиочастотным считывателем 6, определяет недостающие идентификаторы 2 и 4, а затем идентифицирует соединительный кабель и/или разъем и порт коммутационной панели, к которому разъем подключен.
Так как радиочастотный считыватель 6 сам имеет специализированный процессор, например, Intel R1000, то он сам может обрабатывать данные и проводить идентификацию соединения. А в программно-аппаратный комплекс 5 будет передаваться уже готовый результат. В этом случае программно-аппаратный комплекс будет распределенным. В него будут входить вычислительные мощности считывателя 6, блок 5 будет служить для обработки данных, полученных от разных считывателей и разных панелей, например, когда разъемы 3 соединительного кабеля подключены в разные панели, обслуживаемые разными считывателями.
Вариант датчика наличия разъема, представленный на фиг.2 имеет в электрической схеме геркон на размыкание 9, который размыкает антенну 10, изготовленную в виде токовой петли, подсоединенную к микросхеме транспондера 11, при появлении внешнего постоянного магнитного поля. Датчик разъема может иметь такую же конструкцию. Принцип использования таких датчиков показан на фиг.3. При подсоединении разъема 3 к порту 8 постоянные магниты 12 размыкают герконы радиочастотных меток 2 и 4, соответствующие антенны отсоединяются от микросхемы транспондера, и они не передают сигнал для радиочастотного считывателя. Магниты 12 и герконы 9 на фиг.3 подобраны таким образом, что магнитного поля одного магнита недостаточно для размыкания геркона 9. Когда два магнита 12 сближаются, то их суммарное магнитное поле способно изменить состояние обоих герконов 9. В другом варианте один магнит 12 способен переключить геркон 9. В этом случае датчик 2 может быть размещен, как показано на фиг.3; на верхней части разъема 3 остается один из магнитов 12. А датчик 4 можно разместить на боковой поверхности разъема 3, при этом оставшийся магнит 12 будет также размещен сбоку от порта 8 и может быть электромагнитом.
Антенны датчиков могут иметь разную конструкцию, как показано на фиг.3. Датчик наличия 2 может иметь конструкцию с плоской антенной 10 для размещения непосредственно на лицевой поверхности коммутационной панели. Антенна датчика наличия может иметь один или несколько витков с площадью, достаточной для нормального восприятия сигналов антенны считывателя. Датчик разъема 4 в качестве антенны 10 может использовать соленоид малого диаметра, чтобы расположить его вдоль разъема или вдоль оболочки соединительного кабеля. Перпендикуляр к плоскости антенны считывателя для датчика разъема будет почти параллелен оси вращения соленоида, а для антенны датчика наличия - почти параллелен перпендикуляру к этой антенне. В другом варианте антенна датчика разъема 4 может быть изготовлена в виде прямоугольной рамки, которая надевается на разъем соединительного кабеля.
В более сложной метке в состав радиочастотной метки можно ввести две микросхемы транспондера и перекидной геркон. В этом случае радиочастотная метка при наличии внешнего магнитного поля будет передавать один идентификатор, а при его отсутствии - другой.
Герконы, применяемые в датчиках наличия и датчиках разъема могут быть и герконами на замыкание. В этом случае считыватель отслеживает не «исчезновение», а «появление» радиочастотных меток. Или же датчики наличия могут иметь один тип герконов, а датчики портов - другой тип герконов, в том числе и перекидных.
Таким образом можно идентифицировать соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому подключен разъем соединительного кабеля, имея одну антенну на несколько портов коммутационной панели, с минимальным риском помех от других электромагнитных излучений.