МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ-КОММУНИКАТОР

Полезная модель относится к средствам электроизмерительной техники для контроля и учета расхода электроэнергии, тепловой энергии, воды, газа и других энергоносителей, а также для двусторонней связи с базой данных сервера и может быть использована в жилищно-коммунальном хозяйстве.
Известен счетчик-коммуникатор удаленного контроля электрической энергии (Патент РФ №33823, G01R 11/32, 2002 г.), выполненный в виде корпуса с основанием, включающего измерительный и коммутационный сегменты со съемной крышкой, снабженной крепежно-пломбировочным узлом, при этом измерительный сегмент содержит плату измерителя с оптическим портом, модемом, модулем интерфейса, вычислительным модулем и цифровым индикатором.
Недостатком указанного счетчика-коммуникатора являются ограниченные технические возможности, определяемые отсутствием двусторонней связи с базой данных сервера ресурсоснабжающей и (или) контролирующей организаций для оперативной передачи информации непосредственно потребителям энергоресурсов, а также невозможностью осуществления контроля потребления других видов энергоносителей.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является «Мультимедийный измеритель-коммуникатор» (Патент РФ №118067, G01R 11/00, 2012 г.), принятый за прототип и выполненный в виде корпуса, в котором размещены измерительный сегмент, коммутационный сегмент, интерфейсный сегмент и интерактивный сегмент, причем измерительный сегмент содержит плату измерителя, интерфейсный сегмент включает от одного до трех интерфейсных модулей и съемную крышку с крепежно-пломбировочным узлом, в коммутационном сегменте со съемной полупрозрачной крышкой с крепежно-пломбировочным узлом размещен коммутационный блок, а интерактивный сегмент оснащен разъемным соединением для подключения съемного информационного модуля с цифровым индикатором и съемной прозрачной крышкой.
Недостаток указанного технического решения заключается в отсутствии технической возможности осуществления функций управления внешними устройствами, обмена акустической (голосовой) информацией с контролирующими и иными организациями, а также невозможность совместной работы со стандартными интеллектуальными блоками ввода-вывода.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в расширении технических возможностей в осуществлении управляющих, контрольных и информационных функций.
Технический результат достигается тем, что мультимедийный измеритель-коммуникатор содержит корпус, в котором размещены измерительный сегмент, коммутационный сегмент, интерфейсный сегмент и интерактивный сегмент, причем измерительный сегмент содержит плату измерителя, интерфейсный сегмент включает от одного до трех интерфейсных модулей и съемную крышку интерфейсного сегмента с крепежно-пломбировочным узлом, в коммутационном сегменте со съемной крышкой коммутационного сегмента с крепежно-пломбировочным узлом размещен коммутационный блок, а интерактивный сегмент оснащен разъемным соединением для подключения съемного информационного модуля с цифровым индикатором и съемной прозрачной крышкой интерактивного сегмента, при этом съемная крышка интерфейсного сегмента, съемная крышкой коммутационного сегмента и съемная прозрачная крышка интерактивного сегмента выполнены полупрозрачными, интерфейсный сегмент содержит печатную плату, на которой размещены интерфейсные модули, специализированный блок питания и устройство сбора-передачи данных и управления, в коммутационном сегменте размещен фиксатор корпуса на DIN-рейке, модуль коммутации нагрузки выполнен съемным, а съемная полупрозрачная крышка коммутационного сегмента оснащена электронной пломбой, линзой для визуального контроля пломбы госповерителя и прозрачным окном со схемой подключения, в измерительный сегмент введена защитная крышка измерительного сегмента, верхняя часть которой выполнена с перфорированным по периметру участком для обеспечения возможности его удаления, с крепежно-пломбировочным устройством для пломбы госповерителя, при этом в интерактивном сегменте съемный информационный модуль с цифровым индикатором содержит светодиодный индикатор и излучатель-приемник акустических сигналов, наружная поверхность съемного информационного модуля с цифровым индикатором покрыта люминофором, а съемная полупрозрачная крышка интерактивного сегмента оснащена электронной пломбой, крепежными винтами с установочными пазами для крепления снабженного USB-кабелем адаптера интеллектуального блока ввода-вывода и оснащена прозрачным окном размеры которого соответствуют размерам информационного модуля с цифровым индикатором, причем съемная полупрозрачная крышка интерфейсного сегмента снабжена электронной пломбой, а корпус имеет в интерфейсном сегменте оснащенные заглушками отверстия для ввода шлейфа адаптера интеллектуального блока ввода-вывода.
Измерительный сегмент и интерактивный сегмент могут быть объединены, а информационный модуль с цифровым индикатором может быть установлен на плату измерителя.
Крепежно-пломбировочные узлы съемных полупрозрачных крышек интерфейсного сегмента и коммутационного сегмента выполнены в виде соединенных шарнирно невыпадающего винта и плоской металлической пластины с отверстием прямоугольной формы, размеры которого соответствуют размерам имеющихся на полупрозрачных крышках интерфейсного сегмента и коммутационного сегмента выступов в форме параллелепипедов со специальными пломбировочными отверстиями.
В качестве интеллектуального блока ввода-вывода применен планшетный компьютер или смартфон с USB-разъемом.
Съемный информационный модуль с цифровым индикатором может быть оснащен дисплеем с клавиатурой или сенсорным экраном.
Интерфейсные модули выполнены в виде съемных блоков.
Оптический порт размещен на съемном информационном модуле с цифровым индикатором интерактивного сегмента.
Коммутационный блок выполнен съемным.
Коммутационный блок содержит клеммный модуль, съемный модуль коммутации нагрузки и/или модуль разъемных соединений отдельно или в любом сочетании.
Крепежно-пломбировочный узел интерактивного сегмента содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу, фиксирующую интерактивный сегмент с корпусом.
Крепежно-пломбировочный узел коммутационного сегмента дополнительно содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу, фиксирующую коммутационный сегмент с корпусом интерфейсного и/или плоскую металлическую пластину с отверстием прямоугольной формы крепежно-пломбировочного узла коммутационного сегмента со съемной полупрозрачной крышкой коммутационного сегмента.
Крепежно-пломбировочный узел интерфейсного сегмента дополнительно содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу, фиксирующую интерфейсный сегмент с корпусом и/или плоскую металлическую пластину с отверстием прямоугольной формы крепежно-пломбировочного узла интерфейсного сегмента со съемной полупрозрачной крышкой интерфейсного сегмента.
На фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4 приведены чертежи предлагаемого мультимедийного измерителя-коммуникатора. Фиг.1: мультимедийный измеритель-коммуникатор в сборе, фиг.2, фиг.3 и фиг.4 - мультимедийный измеритель-коммуникатор с поднятым интерактивным сегментом и снятой съемной полупрозрачной крышкой коммутационного сегмента.
Условные обозначения:
1 - корпус (фиг.2);
2 - измерительный сегмент (фиг.4);
3 - коммутационный сегмент (фиг.4);
4 - интерфейсный сегмент (фиг.4);
5 - интерактивный сегмент (фиг.3);
6 - плата измерителя (фиг.4);
7 - интерфейсные модули (фиг.2);
8 - съемная полупрозрачная крышка интерфейсного сегмента (фиг.1);
9 - крепежно-пломбировочный узел (фиг.1);
10 - съемная полупрозрачная крышка коммутационного сегмента (фиг.1);
11 - крепежно-пломбировочный узел (фиг.1);
12 - коммутационный блок (фиг.2);
13 - съемный информационный модуль с цифровым индикатором (фиг.1);
14 - съемная полупрозрачная крышка интерактивного сегмента (фиг.4);
15 - печатная плата (фиг.3);
16 - фиксатор корпуса на DIN-рейке (фиг.3);
17 - съемный модуль коммутации нагрузки (фиг.2);
18 - линза для визуального контроля пломбы госповерителя (фиг.2);
19 - прозрачное окно со схемой подключения (фиг.3);
20 - защитная крышка (фиг.2);
21 - перфорированный по периметру участок (фиг.2);
22 - крепежно-пломбировочное устройство для пломбы госповерителя (фиг.2);
23 - светодиодный индикатор (фиг.1);
24 - излучатель-приемник акустических сигналов (фиг.1);
25 - крепежные винты с установочными пазами (фиг.2);
26 - прозрачное окно (фиг.4);
27 -заглушки (фиг.1);
28 - невыпадающий винт (фиг.4);
29 - плоская металлическая пластина с отверстием прямоугольной формы (фиг.4);
30 - выступ в форме параллелепипеда со специальным пломбировочным отверстием (фиг.4);
31 - оптический порт (фиг.1);
32 - клеммный модуль (фиг.2);
33 - модуль разъемных соединений (фиг.2);
34 - самоклеющаяюся разрушающаяся эластичная пломба (фиг.1);
35 - трансформатор тока (фиг.3);
36 - измерительный шунт (фиг.3).
Мультимедийный измеритель-коммуникатор содержит корпус 1, в котором размещены измерительный сегмент 2, коммутационный сегмент 3, интерфейсный сегмент 4 и интерактивный сегмент 5.
Измерительный сегмент 2 содержит плату измерителя 6.
Интерфейсный сегмент 4 включает от одного до трех интерфейсных модулей 7 и съемную крышку интерфейсного сегмента 8 с крепежно-пломбировочным узлом 9 для предотвращения несанкционированного доступа в интерфейсный сегмент 4. На съемной крышке интерфейсного сегмента 8 может быть нанесен механическим, химическим или другим способом несмываемый логотип изготовителя мультимедийного измерителя-коммуникатора.
В коммутационном сегменте 3 со съемной полупрозрачной крышкой коммутационного сегмента 10 с крепежно-пломбировочным узлом 11, обеспечивающим предотвращение несанкционированного доступа в коммутационный сегмент 3, размещен коммутационный блок 12.
Интерактивный сегмент 5 оснащен разъемным соединением (не показан на чертеже) для подключения съемного информационного модуля с цифровым индикатором 13 и съемной полупрозрачной крышкой интерактивного сегмента 14.
Съемная полупрозрачной крышки интерфейсного сегмента 8, съемная полупрозрачная крышка коммутационного сегмента 10 и съемная полупрозрачная крышка 14 интерактивного сегмента 5 выполнены полупрозрачными для обеспечения возможности визуального контроля сохранности конструктивного состава сегментов при одновременном недопущении копирования конструктивного состава сегментов без их вскрытия..
Интерфейсный сегмент 4 содержит печатную плату 15, на которой размещены интерфейсные модули 7, специализированный блок питания (не показан на чертеже) для интерфейсных цепей и устройство сбора-передачи данных и управления (УСПДУ) (не показано на чертеже), с помощью которого осуществляется обмен информацией и решаются вопросы управления внешними устройствами.
В коммутационном сегменте 3 размещен фиксатор корпуса на DIN-рейке 16, модуль коммутации нагрузки 17 выполнен съемным, что дает возможность оперативно заменять его в процессе работы, а съемная полупрозрачная крышка 10 с крепежно-пломбировочным узлом 11 для предотвращения несанкционированного доступа в коммутационный сегмент 3 оснащена электронной пломбой (не показана на чертеже), линзой для визуального контроля пломбы госповерителя 18 и прозрачным окном со схемой подключения 19. Помимо DIN-рейки корпус 1 может крепиться и по традиционной трехточечной схеме.
В измерительный сегмент 2 введена защитная крышка 20, верхняя часть которой выполнена с перфорированным по периметру участком 21 для обеспечения возможности его удаления, с крепежно-пломбировочным устройством 22 для пломбы госповерителя.
В интерактивном сегменте 5 съемный информационный модуль с цифровым индикатором 13 содержит светодиодный индикатор 23, позволяющий визуально контролировать режим работы многофункционального измерителя-коммуникатора, и излучатель-приемник акустических сигналов 24, обеспечивающий прием и передачу голосовой информации. Наружная поверхность съемного информационного модуля с цифровым индикатором 13 покрыта люминофором, заряжаемым светодиодным индикатором 23 и обеспечивающим возможность считывания информации со съемного информационного модуля с цифровым индикатором 13 при отсутствии внешнего освещения. Съемная полупрозрачная крышка 14 интерактивного сегмента 5 оснащена электронной пломбой (на чертеже не показана), крепежными винтами с установочными пазами 25 для крепления снабженного USB-кабелем адаптера интеллектуального блока ввода-вывода (на чертеже не показаны), и оснащена прозрачным окном 26 размеры которого соответствуют размерам информационного модуля с цифровым индикатором 13,
Съемная полупрозрачная крышка 8 с крепежно-пломбировочным узлом 9 для предотвращения несанкционированного доступа в интерфейсный сегмент 4 снабжена электронной пломбой (на чертеже не показана), а корпус имеет в интерфейсном сегменте 4 оснащенные заглушками 27 отверстия для ввода шлейфа адаптера интеллектуального блока ввода-вывода.
Электронные пломбы могут выполняться, например, на базе геркона, фотореле, индуктивного датчика и т.п. и предназначены для фиксации, запоминания и/или передачи по требуемому адресу информации о несанкционированном проникновении в сегменты мульмедийного измерителя-коммуникатора, а также для включения светодиодного индикатора 23 в режим «тревога».
Измерительный сегмент 2 и интерактивный сегмент 5 могут быть с целью упрощения и удешевления конструкции объединены, а информационный модуль с цифровым индикатором 13 может быть установлен на плату измерителя 6. В этом случае перфорированный по периметру участок 21 защитной крышки 20 удаляется по перфорации.
Крепежно-пломбировочные узлы 9 и 11 съемных полупрозрачных крышек 8 и 10 интерфейсного сегмента 4 и коммутационного сегмента 3 выполнены в виде соединенных шарнирно невыпадающего винта 28 и плоской металлической пластины с отверстием прямоугольной формы 29, размеры которого соответствуют размерам имеющихся на полупрозрачных крышках интерфейсного сегмента 4 и коммутационного сегмента 3 выступов в форме параллелепипедов со специальными пломбировочными отверстиями 30.
В качестве интеллектуального блока ввода-вывода может быть применен, например, планшетный компьютер или смартфон с USB-разъемом (на чертеже не показаны), подключаемые через адаптер с USB-кабелем, что позволяет повысить удобство и оперативность передачи и получения информации.
Съемный информационный модуль с цифровым индикатором 13 может быть оснащен дисплеем с клавиатурой или сенсорным экраном (на чертеже не показаны).
Интерфейсные модули 7 выполнены в виде съемных блоков и применены для целей телеуправления и телеизмерения. В качестве интерфейсных модулей 7 могут, например, использоваться стандартные блоки, разработанные ООО НТЦ «Арго»: i10, i20 (www.argoivanovo.ru).
Оптический порт 31 размещен на съемном информационном модуле с цифровым индикатором 13 интерактивного сегмента 5 и может использоваться как для получения информации, так и в качестве сенсорной кнопки съемного информационного модуля с цифровым индикатором 13 при необходимости поиска требуемой информации.
Коммутационный блок 12 выполнен съемным и содержит клеммный модуль 32, съемный модуль коммутации нагрузки 17 и/или модуль разъемных соединений 33 отдельно или в любом сочетании.
Крепежно-пломбировочный узел интерактивного сегмента 5 содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу 34, фиксирующую интерактивный сегмент 5 с корпусом 1.
Крепежно-пломбировочный узел 11 коммутационного сегмента 3 дополнительно содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу 34, фиксирующую коммутационный сегмент 3 с корпусом 1 и/или плоскую металлическую пластину с отверстием прямоугольной формы 29 крепежно-пломбировочного узла 11 коммутационного сегмента 3 со съемной полупрозрачной крышкой 10 коммутационного сегмента 3.
Крепежно-пломбировочный узел 9 интерфейсного сегмента 4 дополнительно содержит самоклеющуюся разрушающуюся эластичную пломбу 34, фиксирующую интерфейсный сегмент 4 с корпусом 1 и/или плоскую металлическую пластину с отверстием прямоугольной формы 29 крепежно-пломбировочного узла 9 интерфейсного сегмента 4 со съемной полупрозрачной крышкой 8 интерфейсного сегмента 4.
Составы платы измерителя 6 и съемного коммутационного блока 12 определяются решаемой задачей измерения и видом контролируемого энергоносителя. Например, если в случае контроля расхода электроэнергии в коммутационном блоке 12 для измерения токов нагрузки и питающего напряжения применяются относительно сильноточные клеммные модули 32 с трансформатором тока 35 или измерительным шунтом 36, то при контроле расхода тепловой энергии для подключения датчиков расхода, температуры и давления теплоносителя целесообразно использовать слаботочные и более дешевые клеммные модули 32, модули разъемных соединений 33 или принимать информацию от датчиков по каналам связи через интерфейсные модули 7 и УСПДУ, а съемный модуль коммутации нагрузки 17 устанавливается главным образом при необходимости ограничения подачи энергоносителя неплательщику. В общем случае клеммный модуль 32 включает клеммные соединения, рассчитанные на различные значения токов. Аналогично на различные значения токов могут быть рассчитаны контакты модуля разъемных соединений 33. На плате измерителя 7 в зависимости от контролируемого энергоносителя перепрограммируется или меняется вычислительный модуль, который может выполняться съемным.
Необходимость и количество интерфейсныхе модулей 7 в интерфейсном сегменте 4 зависит от наличия и типов каналов двусторонней связи с базой данных сервера ресурсоснабжающей и (или) контролирующей организаций, поставленных задач управления и измерения, а также от необходимости опроса удаленных датчиков по каналам связи.
Мультимедийный измеритель-коммуникатор работает следующим образом.
Информация от датчиков через модемы интерфейсные модули 7 и УСПДУ или через съемный коммутационный блок 12 поступает в вычислительный модуль измерительного сегмента 2, где непосредственно производится вычисление расхода контролируемого энергоносителя.
Осуществляя непрерывный контроль и учет расхода энергоносителя, мультимедийный измеритель-коммуникатор направляет посредством интерфейсных модулей 7 и УСПДУ полученную информацию по каналу двусторонней связи в базу данных сервера ресурсоснабжающей и/или контролирующей организаций, а также отображает ее в съемном информационном модуле с цифровым индикатором 13. В свою очередь с сервера информация о платежах за потребленный энергоноситель, а также новости, дополнительная информация, сведения о погоде и т.п. поступает в интерактивный сегмент 15, где становится доступной в визуальной или голосовой форме для последующего анализа в съемном информационном модуле с цифровым индикатором 13 или в интеллектуальном блоке ввода-вывода.
Кроме того, в случае задолженности за потребленный энергоноситель через съемный модуль коммутации нагрузки 17 ресурсоснабжающая и/или контролирующая организации имеют возможность дистанционно ограничить подачу энергоносителя неплательщику, предварительно предупредив его письменно или посредством прямого голосового общения через излучатель-приемник акустических сигналов 24.
Применение съемных модулей в конструкции мультимедийного измерителя-коммуникатора позволяет оптимизировать решение задачи контроля и учета расхода энергоносителя, управления внешними устройствами, а также своевременного предоставления в удобном виде необходимой информации в соответствии с требованиями потребителей к измерительным устройствам.
Таким образом, реализация предложенного мультимедийного измерителя-коммуникатора позволяет обеспечить высокую оперативность, точность, достоверность и широкие технические возможности в осуществлении контрольных, управляющих и информационных функций в процессе потребления энергоносителей, а также принять необходимые меры по оперативному устранению выявленных нарушений.