УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ АППАРАТУРЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ И ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Предложенная полезная модель относится к контрольно-диагностическим устройствам обработки и отображения информации и предназначена для контроля работоспособности аппаратуры (блоков согласования, устройств кодонаборных, концентраторов сигналов с датчиков и средств обнаружения нарушителя, терминалов периферийных, терминала пропускной кабины и т.д.) систем управления доступом и охранной сигнализации (СУДОС) «Цирконий». Кроме того, переносное устройство диагностики аппаратуры (далее - устройство) может быть использовано для автоматизации выполнения настроечных операций при производстве, выполнении пусконаладочных работ и технического обслуживания, диагностики аппаратуры СУДОС «Цирконий» в процессе ее эксплуатации.
Из уровня техники известны контрольно-диагностические устройства, в том числе и специализированные. Например, «Устройство тестирования аппаратуры охранной сигнализации» (свидетельство на полезную модель РФ, №7761, МПК G08B 29/00, 16.09.1998), содержащее блоки формирования тестовых сигналов, блоки имитаторов, узлы проверки, индикаторы устройства, содержащие звуковую и световую индикацию.
Устройство предназначено для оперативного тестирования работоспособности систем технических средств охраны и надзора. Устройство обладает рядом существенных недостатков:
1. Невозможность вывести графическую информацию в процессе тестирования.
2. Потребность в наличии переходного блока и множества специализированных кабелей и устройств для коммутации.
3. Блочная структура устройства предполагает его громоздкое исполнение.
4. Специфика аппаратно-програмной реализации интерфейса RS485 «Цирконий» не позволяет использовать устройство для контроля блоков системы «Цирконий».
В качестве ближайшего аналога выбрано устройство МЛ 410-50 производства «НПО «Микролог», Украина (МЛ 410-50/410-110 Устройства диагностического контроля электронных блоков пассажирских вагонов, http:/microlog.km.ua), предназначенное для автоматического контроля работоспособности полупроводниковых блоков пассажирских вагонов с электропитанием 50 В, проверки их исправности и правильности функционирования, поиска отказавших элементов, а также для регулировки блоков. Устройство МЛ410-50, оснащено звуковой и световой сигнализацией, содержит корпус с информационным 80- символьным табло на его внешней лицевой стороне, расположенное в корпусе процессорное устройство и устройства сопряжения процессорного устройства с проверяемой аппаратурой. В комплект поставки входят также кабели для подключения к устройству сопряжения проверяемых блоков. Информационное табло служит для отображения параметров входных тестовых сигналов, выходных измеряемых электрических параметров и текстовых сообщений: инструкций по регулировке, информации о проверяемом блоке, режимах и этапах проверки, ее результатах.
Устройство МЛ410-50 реализует режимы “автоматической проверки”, “поэтапной проверки” и “регулировки”.
Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели:
1. Наличие на лицевой панели алфавитно-цифрового дисплея для отображения текстовой информации.
2. Устройство предусматривает проведение контроля и диагностики проверяемых электронных блоков.
Основными отличиями предложенного устройства от ближайшего аналога является:
1. Уменьшенные масса и габаритные размеры, позволяющие работать с устройством в полевых условиях.
2. Отсутствие большого кабельного набора для подключения к проверяемой аппаратуре - в устройстве используется один кабель (жгут переходной), подключаемый к одному из двух разъемов.
3. Возможность вывода графической информации (осциллограмм) на графический дисплей.
4. Расширенные возможности вывода алфавитно-цифровой информации.
5. Реализация интерфейса RS485, использующего алгоритмы работы, интерфейсы и протоколы, принятые в системе «Цирконий», позволяющая использовать устройство для контроля блоков системы «Цирконий».
Поскольку производство блоков комплекса «Цирконий» не является массовым автоматизированным производством, поэтому целесообразно
организовывать контроль блоков с использованием их штатных разъемов и интерфейсов.
Задачей полезной модели является создание универсального мобильного устройства диагностики аппаратуры системы управления доступом и охранной сигнализации «Цирконий», позволяющего за счет использования унифицированных интерфейсов и протоколов «Циркония» и соответствующего программного обеспечения выполнить широкий спектр задач по настройке, контролю и диагностике периферийных блоков системы.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предложенной полезной модели является создание мобильного переносного малогабаритного устройства диагностики аппаратуры системы управления доступом и охранной сигнализации на базе интерфейса RS 485 «Цирконий», повышение информативности данных, выводимых на информационное табло и унификацию вспомогательных кабелей для подключения к контролируемой аппаратуре.
Технический результат достигается тем, что в устройстве диагностики аппаратуры системы управления доступом и охранной сигнализацией, оснащенное звуковой и световой сигнализацией, содержащем корпус с информационным табло на его внешней лицевой стороне, расположенное в корпусе процессорное устройство и устройства сопряжения процессорного устройства с проверяемой аппаратурой, процессорное устройство выполнено в виде малогабаритной платы управления и индикации, использующей алгоритмы работы, интерфейсы и протоколы, принятые в системе «Цирконий» и включающей микроконтроллер с программным обеспечением, соединенный с преобразователем напряжения, на внешней лицевой стороне корпуса, под информационным табло установлена клавиатура, соединенная с платой управления и индикации, состоящая из командных клавиш управления и клавиш ввода информации, при этом информационное табло выполнено в виде графического дисплея, а устройства сопряжения процессорного устройства с проверяемой аппаратурой выполнены в виде трех разъемов соединенных с микроконтроллером, два из которых расположены на торцевой части корпуса и выполнены один в виде вилки и другой в виде розетки телефонной, причем последний соединен с микроконтроллером через преобразователь напряжения, а третий разъем выполненный в виде соединителя USB, расположен в левой боковой части корпуса, кроме того, излучатель светового сигнала, расположен на торцевой крышке корпуса и соединен с микроконтроллером платы управления и индикации, а излучатель звукового сигнала, соединен с микроконтроллером платы управления и индикации.
Полезная модель позволяет:
1. Обеспечить отображение на индикаторе (дисплее графическом) устройства текстовой и графической информации, в том числе, о состоянии проверяемых блоков и лучей интерфейса RS485 «Цирконий», состоянии контрольных датчиков охранной системы.
2. Ограничить до минимума набор вспомогательных кабелей для подключения к контролируемой аппаратуре за счет применения разъемов, унифицированных для блоков проверяемой системы «Цирконий».
3.Осуществить использование в полевых условиях с учетом уменьшения массогабаритных параметров устройства.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами, на которых изображены:
На Фиг. 1 приведен внешний вид устройства, где: 1 - основание; 2 - крышка; 3 - светодиоды; 4 - вилка; 5 - розетка телефонная; 6 - графический дисплей; 7 - клавиатура; 8 - соединитель USB.
Фиг. 2 - Структурная схема выполнения предложенного устройства, где: 1 - микроконтроллер; 2 - преобразователь напряжения; 3 - плата управления и индикации; 4 - 1-й разъем (вилка); 5 - 2-й разъем (розетка телефонная); 6 - графический дисплей; 7 - клавиатура; 8 - соединитель USB; 9 - кабель (жгут переходной); 10 - излучатель звукового сигнала.
Перечисленные конструктивные элементы выполнены следующим образом:
Устройство содержит ударопрочный пластиковый корпус, состоящий из основания 1 и съемной крышки 2 (фиг. 1). Внутри корпуса установлена плата 3 управления и индикации (фиг. 2). При этом плата 3 управления и индикации содержит входы 4 и 5, предназначенные для подключения контролируемых блоков и/или луча интерфейса RS-485 «Цирконий». На лицевой стороне корпуса расположены графический дисплей 6 с разрешением 128x64, позволяющий выводить на экран более 160 символов и осциллограммы обмена информацией с помощью интерфейса RS485, и клавиатура 7. Графический дисплей 6 имеет подсветку, а использование современной элементной базы позволяет обеспечить необходимую регулировку параметров дисплея (контрастность, яркость, четкость и т.п.), обеспечив наилучший вид отображения. Клавиатура 7 (Фиг. 1) состоит из командных клавиш управления, клавиш ввода сообщений и подключена к плате 3 (Фиг. 2) управления и индикации. Микроконтроллер 1 (Фиг. 2) платы 3 управления и индикации обеспечивает вывод информации на графический дисплей 6, ввод/вывод данных по интерфейсу RS-485, управление всеми элементами, входящими в состав устройства, считывание и вывод на графический дисплей 6 осциллограмм обмена информацией по RS-485. Предусмотрена возможность подключения через соединитель USB 8 к персональному компьютеру (фиг. 1-2). В торцевой части крышки 2 расположены два светодиода 3 для использования их в качестве подсветки (фиг. 1), коммутационные элементы для подключения проверяемого устройства кабелем 9 (жгутом переходным), вилка 4 и розетка телефонная 5 (фиг. 1-2). Устройство также содержит излучатель 10 звукового сигнала, соединенный с микроконтроллером 1 платы 3 управления и индикации и предназначенный для подтверждения звуком нажатия на клавиши клавиатуры 7. Питание устройства осуществляется от сети вторичного питания блоков диагностируемой аппаратуры (20-30 В) через преобразователь 2 напряжения в составе платы 3 управления и индикации (фиг. 2). Для минимизации набора вспомогательных кабелей для подключения к контролируемой аппаратуре устройство имеет два разъема: вилка 4 и розетка телефонная 5 (фиг. 1-2) и кабель 9 (жгут переходной) с розеткой и вилкой телефонной, подключение к которым осуществляется в зависимости от типа проверяемого блока, Применяемые разъемы унифицированы для блоков проверяемой системы «Цирконий», что и позволяет сократить набор вспомогательных кабелей до минимума.
Предложенное устройство работает следующим образом:
Перед подключением устройства питание проверяемой аппаратуры отключается, затем устройство подключается к проверяемой аппаратуре с помощью кабеля 9 (жгута переходного), подключаемого либо к вилке 4 либо к розетке телефонной 5 и включается питание проверяемой аппаратуры.
Работа устройства осуществляется в диалоговом режиме путем набора команд на клавиатуре 7 и вывода результатов выполнения команд на дисплей графический 6. При запуске на выполнение набранной с клавиатуры команды устройство вырабатывает тестовую последовательность обращений к проверяемой аппаратуре по интерфейсу RS-485, анализирует его ответную реакцию и, в зависимости от конкретной команды, выводит результаты теста либо в алфавитно-цифровом виде либо в виде осциллограмм обмена информацией на интерфейсе RS-485. Режим и тактика работы устройства определяются программным обеспечением, хранящимся в постоянном запоминающем устройстве микроконтроллера, находящегося на плате управления и индикации, использующего алгоритмы работы, интерфейсы и протоколы, принятые в системе «Цирконий».
Включение и отключение светодиодов 3 для подсветки проверяемой аппаратуры осуществляется нажатием кнопки «0» на клавиатуре 7 (Фиг. 1).
После включения питания запускается программа микроконтроллера, которая опрашивает по интерфейсу RS-485 тестируемый блок проверяемой аппаратуры и выводит на графический дисплей 6 информацию об адресе, типе и версии программного обеспечения проверяемой аппаратуры, состоянии датчика вскрытия устройства и меню для дальнейшей работы с устройством. Управление работой программы осуществляется с помощью иерархического меню, выводимого на графический дисплей 6 и позволяющего устанавливать различные режимы работы устройства, например, режим смены адреса на интерфейсе RS-485, проверки работоспособности выходных реле и оптронов, проверки работы аналого-цифрового преобразователя, вывод осциллограммы обмена на интерфейсе и т.д. Предусмотренных режимов работы устройства достаточно для определения работоспособности проверяемого устройства, а при необходимости, и диагностики отказов его отдельных частей.
Благодаря небольшим габаритам устройства все эти операции можно производить как в стационарных условиях, так и непосредственно на объектах в полевых условиях, в уличных шкафах управления.
По окончании проверки необходимо отключить питание проверяемого устройства, затем отсоединить кабель 9 (жгут переходной).
Предложенное устройство предназначено для контроля работоспособности аппаратуры СУДОС «Цирконий», обеспечивает широкий спектр задач по настройке, контролю и диагностике периферийных блоков системы за счет создания мобильного переносного малогабаритного устройства диагностики аппаратуры системы управления доступом и охранной сигнализации на базе интерфейса RS 485 «Цирконий», повышает информативность данных, выводимых на информационное табло и унифицирует вспомогательные кабели для подключения к контролируемой аппаратуре.
Создание мобильного переносного малогабаритного устройства диагностики аппаратуры системы управления доступом и охранной сигнализации на базе интерфейса RS 485 «Цирконий», осуществляется за счет того, что процессорное устройство выполнено в виде малогабаритной платы, использующей алгоритмы работы, интерфейсы и протоколы, принятые в системе «Цирконий» и тем, что в устройстве не предусмотрен блок питания, поскольку питание устройства осуществляется от сети вторичного питания блоков диагностируемой аппаратуры через преобразователь напряжения, кроме того в устройстве предусмотрены излучатель светового сигнала, расположенный на торцевой крышке корпуса и излучатель звукового сигнала, соединенные с микроконтроллером.
Повышение информативности данных, выводимых на информационное табло осуществляется за счет того, что на внешней лицевой стороне корпуса, под информационным табло установлена клавиатура, состоящая из командных клавиш управления и клавиш ввода информации, при этом информационное табло выполнено в виде графического дисплея.
Унификация вспомогательных кабелей для подключения к контролируемой аппаратуры осуществляется тем, что устройства сопряжения процессорного устройства с проверяемой аппаратурой выполнены в виде трех разъемов соединенных с микроконтроллером, два из которых расположены на торцевой части корпуса и выполнены один в виде вилки и другой в виде розетки телефонной, причем последний соединен с микроконтроллером через преобразователь напряжения, а третий разъем выполненный в виде соединителя USB, расположен в левой боковой части корпуса.
Литература:
1. Свидетельство на полезную модель РФ №7761 от 16.09.1998 г., Устройство тестирования аппаратуры охранной сигнализации.
2. http:/microlog.km.ua (МЛ 410-50/410-110 Устройства диагностического контроля электронных блоков пассажирских вагонов) - прототип