СИСТЕМА АДРЕСНОГО РАСПОЗНАВАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к устройствам сбора информации о состоянии датчиков контроля на контролируемых объектах с их адресным распознаванием и может быть использована для организации контроля колодцев кабельной связи и канализации с сохранением работоспособности на открытом воздухе в экстремальных условиях круглогодично.
Известна система сбора информации с датчиков контроля, размещенных в смотровых колодцах систем электросвязи и соединенных с микропроцессорным контроллером с помощью телефонного кабеля с типовым количеством жил, которые подключены к указанным датчиком по матричной схеме (Патент РФ №68737, G08B 25/00, 2007 г.). Количество строк и столбцов матрицы в сумме равно числу жил телефонного кабеля.
Однако, для организации контроля большого числа смотровых колодцев, более 50, необходимо иметь матрицу, включающую 8 и более телефонных проводов, что усложняет монтаж системы и удорожает контроль объектов, удаленных от диспетчерского центра на расстоянии до 10 км.
Наиболее близкой к заявляемой является система адресного распознавания состояния контролируемых объектов, в которой центральный микроконтроллер соединен с парой проводов, на которой параллельно подключены герконовые датчики контроля со встроенными микропроцессорными блоками. Датчики выполнены со встроенной электронной платой, на которой размещен микропроцессор, несущий программное обеспечение и уникальный адрес (Патент РФ №85251, G08B 25/04, 2009 г.)
Известная система не способна работать в экстремальных условиях круглогодично на открытом воздухе, т.к. не обладает необходимой герметичностью своих элементов и при повреждении кабелей и датчиков выходит из строя.
Кроме того, монтаж/демонтаж датчиков контроля в системе является трудоемкой операцией, т.к. чтобы заменить датчик, необходимо разрушить соединение его провода с трассообразующим кабелем и разрушить таким образом герметичность этого соединения. После замены датчика на новый снова потребуется обеспечить герметичность.
Техническая задача заключается в повышении надежности работы путем сохранения работоспособности датчиков и системы в целом на открытом воздухе в экстремальных условиях круглогодично, а также высокая ремонтопригодность системы за счет быстрого монтажа/демонтажа датчиков.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в системе адресного распознавания контролируемых объектов, включающей сервер, связанный с объектовым устройством, датчики с адресными устройствами, подключенные параллельно на одной паре проводов магистрального кабеля, согласно п.1 формулы, датчики залиты полимерным материалом в герметичном корпусе, кабель датчика изготовлен заодно с корпусом, выполнен цельным или разборным и включает изолированные медные жилы, скрученные с нитями из водоблокирующего материала и помещенные в оболочку из водоблокирующего материала, при этом кабель датчика герметично скреплен с магистральным кабелем.
Кроме того, для обеспечения высокой ремонтопригодности системы за счет быстрого монтажа/демонтажа датчиков по п.2 формулы разборный кабель датчика содержит соединительный участок с «вилкой» или «розеткой» и основной участок с «розеткой» или «вилкой», соответственно, а соединение двух указанных участков кабеля датчика выполнено самогерметизирующимся типа «вилка-розетка».
Существенные признаки, заключающиеся в том, что датчики залиты полимерным материалом в герметичном корпусе, кабель датчика выполнен цельным или разборным и изготовлен заодно с корпусом, позволяют решать задачу герметизации адресных устройств и сохранения их работоспособности при любых погодных и экстремальных условиях работы.
Заявляемое конструктивное исполнение датчиков, корпусов датчиков, кабелей датчиков позволяет защитить систему от «случайных токов» за счет их исполнения из диэлектриков.
Водоблокирующим материалом, из которого изготовлены элементы, может служить водонабухающие нити марки Camel, Компания American & Efird (GB) Ltd (Великобритания) имеющие различное число элементарных нитей и обладающие высоким уровнем гибкости и отличной впитывающей способностью, которые могут применяться в различных условиях эксплуатации (http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=3505).
Водонабухающие нити Camel предназначены для использования в качестве наполнителей и скрепляющего материала и основаны на технологии сверхпоглощающего волокна (Super Absorbent Fiber - SAF), обеспечивающей очень быструю абсорбцию. Эти нити способны достичь 90% своей максимальной впитывающей способности за время, немногим превышающее пять секунд, при средней минимальной поглощающей способности 30 граммов/грамм.
В случае нарушения изоляции при попадании влаги извне материал имеет способность увеличивается в объеме в 3-4 раза и образует гелевую пробку, которая препятствует дальнейшему проникновению влаги в кабель, препятствуя дальнейшему проникновению воды и изолируя поврежденное место.
Кроме того, для получения дополнительного преимущества системы, которая заключается в обеспечении ее высокой ремонтопригодности за счет быстрого монтажа/демонтажа датчиков, предусмотрено выполнение кабеля разборным, а соединение двух участков (место стыка) - самогерметизирующимся типа «вилка-розетка». При этом кабель не повреждается и герметичен, что позволяет использовать его при прокладке даже под водой.
Указанные преимущества системы позволяют использовать ее в условиях широкого перепада температур, повышенной влажности непрерывно круглосуточно на открытом воздухе в экстремальных условиях российского климата. Поэтому она с успехом используется для контроля таких специфических объектов, как колодцы кабельной связи и канализации, крышки которых расположены на поверхности земли.
Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.
На фиг.1 представлена схема заявляемой системы. На фиг.2 представлен герметичный корпус датчика с цельным кабелем, на фиг.3 - с разборным кабелем датчика. На фиг.4 показан разрез кабеля датчика.
Заявляемая система состоит из сервера 1, на котором установлен программный продукт, считывающий с объектового устройства 2 информацию, поступающую с датчиков 3 с вмонтированными в них адресными устройствами 4. Датчики 3 подключены параллельно на одной паре проводов 5 магистрального кабеля (не показан). Количество подключенных параллельно датчиков 3 может быть более 100.
Датчик 3 с адресным устройством 4 залит полимерным материалом (компаундом) в герметичном корпусе 6. Корпус 6 датчика 3 и кожух кабеля 7 датчика 3 сделаны из полиуретана. По первому варианту исполнения кабель 7 выполнен цельным заодно с корпусом 6. По второму варианту исполнения кабель 7 выполнен разборным, и лишь соединительный участок 8 кабеля 7 выполнен заодно с корпусом 6. Заливка осуществляется следующим образом: адресное устройство 4 и соединительный участок 8 кабеля 7 помещают в форму и при повышенной температуре заливают полиуретаном с формированием корпуса 6 датчика 3 при остывании. При этом происходит диффузия материалов, в итоге кабель и датчик получаются выполненными заодно, т.е. как единый цельный герметичный элемент.
Кабель 7 может содержать соединительный участок 8 с «вилкой» 9. Основной участок 10 кабеля 7 герметично скреплен с магистральным кабелем и выполнен заодно с «розеткой» 11. Альтернативным вариантом является выполнение соединительного участка 8 с «розеткой» вместо «вилки», а основной участок 10 - с «вилкой» вместо «розетки». Соединение участков 8 и 10 типа «вилка-розетка» 9-11 является самогерметизирующимся при сборке за счет своей конструкции.
Кабель 7 датчика содержит изолированные медные жилы 12, скрученные между собой и с нитями 13 из водоблокирующего материала типа водонабухающих нитей марки Camel от компании American & Efird (GB) Ltd (Великобритания). «Косичка» из жил 12 и нитей 13 обернута лентой из подобного водоблокирующего материала с образованием оболочки 14.
Заявляемая система собирается и используется следующим образом.
При контроле колодцев кабельной связи корпусы 6 датчиков 3 монтируют с внутренней стороны крышек колодцев кабельной связи, расположенных на поверхности земли. Количество контролируемых колодцев может превышать 100. Кабели 7 датчиков 3 соединяют с пролегающим внутри колодца магистральным кабелем и герметизируют место стыка. При необходимости замены датчика 3 с цельным кабелем 7 его полностью демонтируют, разрушая загерметизированное место соединения, а при установке нового датчика 3 кабель 7 заново соединяют с проводом магистрального кабеля и герметизируют место соединения. В случае, когда необходимо заменить датчик 3 с разборным кабелем 7, отсоединяют датчик 3 с соединительным участком 8, а основной участок 10 кабеля 7 датчика 3 оставляют скрепленным с магистральным кабелем, затем устанавливают новый датчик 3 с выполненным заодно соединительным участком 8.
Кабели 7 будут сохранять работоспособность, находясь под слоем воды, при низких и высоких температурах и т.п., даже в случае их повреждения. При нарушении изоляции кабеля 7 водоблокирующий материал впитывает в себя влагу, набухает, превращаясь в гель и препятствуя дальнейшему проникновению воды, т.е. становится изолирующим слоем в поврежденном месте кабеля 7.
При включении питания системы объектовое устройство 2 опрашивает датчики 3 и передает полученную информацию на сервер 1 центра сбора информации. Минимальное время вскрытия, при котором происходит его фиксация, составляет 0,1 сек, а время доставки информации на сервер 1 - не более 1 сек.