СИСТЕМА МОНИТОРИНГА КАБЕЛЬНЫХ, ТРУБНЫХ ИЛИ ТРОСОВЫХ ПРОХОДОК И ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В НЕЙ КОНТРОЛЬНЫЙ БЛОК ПРОХОДКИ
MONITORING SYSTEM OF CABLE, PIPE OR ROPE PENETRATIONS AND USED CONTROL UNIT OF PENETRATION

Область техники
Настоящее изобретение относится в целом к области герметичных сборок кабелей, труб или тросов, а в частности - к мониторингу кабельных, трубных или тросовых проходок, каждая из которых может содержать множество элементов проходки, объединенных на участке в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов.
Уровень техники
Герметичные сборки кабелей, труб или тросов широко применяются во многих разных производственных средах, таких как монтажные шкафы, технические крытые сооружения, распределительные коробки и механизмы. Они используются во множестве разных отраслей промышленности, таких как автомобильная, телекоммуникационная, при выработке и распределении электроэнергии, а также в судоходстве и при прокладке по дну. Герметичные сборки служат для эффективной герметизации против текучей среды, газа, пламени, грызунов, термитов, пыли, влаги и т.д. и могут включать в себя кабели для электричества, связи, вычислительных устройств и т.д., трубы для разных газов или жидкостей, таких как вода, сжатый воздух, гидравлическая текучая среда и бытовой газ, и тросы для удерживания груза.
Настоящий заявитель является мировым лидером в разработке кабельных, трубных или тросовых проходок в целях герметизации. Проходка, которая может также называться вводом, изготавливается из множества разных элементов проходки, которые после установки на участке объединены в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов. Один широко применяемый тип проходки имеет по существу прямоугольный каркас, внутри которого расположен ряд модулей для приема кабелей, труб или тросов. Модули изготовлены из гибкого материала, такого как резина или пластмасса, и, тем самым, являются сжимаемыми и, кроме того, адаптируемыми к разным внешним диаметрам кабелей, труб или тросов. Модули, как правило, расположены бок о бок в одном или более рядах вместе с компрессионным блоком. Компрессионный блок размещен между каркасом и модулями таким образом, чтобы при растяжении компрессионного блока сжимаемые модули сжимались вокруг кабелей, тросов или труб. В целях упрощения описания, в данном документе будет в основном использован термин «кабель», однако его следует понимать в широком смысле - специалисту в данной области техники будет понятно, что он в общем случае также охватывает трубы или тросы, или их эквиваленты.
Проходка другого типа имеет по существу цилиндрическую форму и должна вставляться в муфту, также известную как соединительная муфта для труб, в стену или в отверстие в стене. Для функционирования требуемым образом проходка выполнена с возможностью плотного вхождения в муфту или отверстие стены, в которое она вставляется, и проходка может быть адаптирована к фактическому монтажному размеру. Монтажный размер определяется внутренним диаметром муфты или отверстия. Проходка имеет цилиндрический сжимаемый корпус, который сжимается в осевом направлении между крепежными деталями на противоположных концах сжимаемого корпуса. Посредством осевого сжатия цилиндрический корпус может растягиваться радиально как внутрь, так и наружу. Кроме того, вставляемые кабели могут иметь разные внешние диаметры, и, таким образом, модуль может быть адаптирован к кабелям, имеющим разные внешние диаметры.
Другие типы проходок также известны в данной области техники, о чем специалисты, по сути, хорошо осведомлены.
Настоящий изобретатель осознал, что мониторинг проходок при работе на одном или боле участках является важным действием, требующим ряд улучшений по нескольким причинам, которые станут ясными читателю из последующих разделов данного документа.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, задача изобретения заключается в обеспечении одного или более улучшений мониторинга кабельных, трубных или тросовых проходок, каждая из которых может содержать множество элементов проходки, объединенных на участке в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов.
Одним аспектом настоящего изобретения является система мониторинга кабельных, трубных или тросовых проходок такого типа, в котором имеется множество элементов проходки, подлежащих объединению на участке в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов. Система мониторинга содержит для каждой сборки контрольный блок проходки, выполненный с возможностью обнаружения состояния, указывающего, является герметичной или по меньшей мере потенциально негерметичной сборка кабелей, труб или тросов. Контрольный блок проходки выполнен с возможностью подсоединения к сети связи.
Система мониторинга также содержит центральный блок мониторинга, который выполнен с возможностью приема по сети связи или другой сети связи первой информации о состоянии, обнаруженном контрольным блоком проходки для любой из проходок; регистрации конкретной проходки как находящейся в первом состоянии, таком как «ЗЕЛЕНОЕ», когда принятая первая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке является герметичной; и регистрации конкретной проходки как находящейся во втором состоянии, таком как «КРАСНОЕ», когда принятая первая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке является по меньшей мере потенциально негерметичной.
Центральный блок мониторинга, кроме того, выполнен с возможностью приема, пока конкретная проходка находится во втором состоянии «КРАСНОЕ», второй информации о состоянии, обнаруженном контрольным блоком проходки для упомянутой конкретной проходки. Если принятая вторая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке является герметичной, центральный блок мониторинга выполнен с возможностью изменения зарегистрированного состояния конкретной проходки на третье состояние, такое как «ЖЕЛТОЕ». Центральный блок мониторинга также выполнен с возможностью предоставлять зарегистрированные состояния «ЗЕЛЕНОЕ», «КРАСНОЕ», «ЖЕЛТОЕ» соответствующих проходок пользователю системы мониторинга.
Дополнительные признаки системы мониторинга и ее компонентов описаны в разделе «Осуществление изобретения» и проиллюстрированы на чертежах. Кроме того, дополнительным аспектом может считаться способ, соответствующий системе мониторинга согласно первому аспекту, причем способ включает в себя функциональные этапы, выполняемые системой мониторинга согласно первому аспекту.
Другим аспектом настоящего изобретения является контрольный блок проходки для кабельной, трубной или тросовой проходки, которая имеет множество элементов проходки, подлежащих объединению на участке в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов. Контрольный блок проходки выполнен с возможностью обнаружения состояния, указывающего, является ли герметичной или по меньшей мере потенциально негерметичной сборка кабелей, труб или тросов; передачи обнаруженного состояния через интерфейс связи в сеть связи или через интерфейс близкодействующей беспроводной связи на мобильное устройство; приема через интерфейс связи или через интерфейс близкодействующей беспроводной связи инструкции о том, что состояние проходки изменилось на новое состояние; и обеспечения указания нового состояния пользователю на участке.
Новое состояние может быть преимущественно одним из трех возможных состояний: первым состоянием, таким как «ЗЕЛЕНОЕ», указывающим на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке является герметичной; вторым состоянием, таким как «КРАСНОЕ», указывающим на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке является по меньшей мере потенциально негерметичной; и третьим состоянием, таким как «ЖЕЛТОЕ», указывающим на то, что герметизация сборки кабелей, труб или тросов в проходке была восстановлена, но требует проверки авторизованным пользователем.
Контрольный блок проходки согласно второму аспекту может иметь любой из или все функциональные признаки, описанные в данном документе в отношении контрольного блока проходки, являющегося частью системы мониторинга согласно первому аспекту. Кроме того, дополнительным аспектом может считаться способ, соответствующий контрольному блоку проходки согласно второму аспекту, причем способ включает в себя функциональные этапы, выполняемые контрольным блоком проходки согласно второму аспекту.
Другие аспекты и признаки изобретения и его вариантов осуществления определены в приложенной формуле изобретения и дополнительно пояснены вместе с решаемыми проблемами и получаемыми преимуществами в разделе «Осуществление изобретения», а также на чертежах.
Следует отметить, что термин «содержит/содержащий», используемый в данном описании, введен для указания наличия заданных признаков, целых чисел, этапов или компонентов, а не для исключения наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп. Все термины, используемые в формуле изобретения, должны истолковываться согласно их общепринятому значению в данной области техники, если в данном документе в явном виде не указано иное. Все упоминания элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д. в единственном числе должны открыто интерпретироваться как относящиеся к по меньшей мере одному примеру элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если в явном виде не указано иное. Этапы любого способа, раскрытого в данном документе, необязательно должны выполняться в изложенном четком порядке, если в явном виде не указано иное.
Краткое описание чертежей
Задачи, признаки и преимущества вариантов осуществления изобретения станут ясными из нижеследующего подробного описания, в котором приводятся ссылки на сопроводительные чертежи.
На ФИГ. 1 показан схематический изометрический вид проходки, содержащей множество разных элементов проходки, которые после установки на участке объединены в герметичную сборку из множества кабелей.
На ФИГ. 2А показан схематический изометрический вид первого типа элемента проходки в виде по существу, прямоугольного каркаса.
На ФИГ. 2В показан схематический изометрический вид второго типа элемента проходки в виде сжимаемого модуля.
На ФИГ. 2С показан схематический изометрический вид третьего типа элемента проходки в виде разделительной пластины.
На ФИГ. 2D показан схематический изометрический вид четвертого типа элемента проходки в виде клина или компрессионного блока.
На ФИГ. 2Е показан схематический изометрический вид пятого типа элемента проходки в виде клиновидной клипсы.
На ФИГ. 3 показан схематический изометрический вид более сложной проходки.
На ФИГ. 4А и 4В показаны схематические изометрические виды контрольного блока проходки согласно одному варианту осуществления.
На ФИГ. 5А показан схематический изометрический вид контрольного блока проходки по ФИГ. 4А и 4В в соединении с проходкой.
На ФИГ. 5В показан схематический вид сверху контрольного блока проходки и проходки по ФИГ. 5А.
На ФИГ. 5С показан схематический фронтальный вид контрольного блока проходки и проходки по ФИГ. 5А.
На ФИГ. 5D показан схематический вид сбоку контрольного блока проходки и проходки по ФИГ. 5А.
На ФИГ. 6 показана схематическая иллюстрация системы мониторинга кабельных, трубных или тросовых проходок согласно одному варианту осуществления.
На ФИГ. 7А-С изображены разные варианты осуществления контрольного блока проходки и проходки, а также то, как локальный пользователь может провести проверку.
На ФИГ. 8А показана блок-схема контрольного блока проходки, обладающего встроенным блоком индикации состояния согласно одному варианту осуществления.
На ФИГ. 8В показана блок-схема блока индикации состояния, являющегося отдельным устройством по отношению к контрольному блоку проходки, согласно другому варианту осуществления.
На ФИГ. 9 показана диаграмма состояний, иллюстрирующую основную идею настоящего изобретения.
На ФИГ. 10А, 10В и 10С показаны схематические изометрический вид, вид сбоку и фронтальный вид, соответственно, контрольного блока проходки согласно альтернативному варианту осуществления.
На ФИГ. 11А, 11В и 11С показаны схематические изометрический вид, вид сбоку и фронтальный вид, соответственно, контрольного блока проходки согласно альтернативному варианту осуществления.
На ФИГ. 12А, 12В и 12С показаны схематические изометрические виды контрольного блока проходки согласно альтернативному варианту осуществления.
Осуществление изобретения
Варианты осуществления изобретения будут далее описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако изобретение может быть воплощено во многих других формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в данном документе; напротив, эти варианты осуществления предоставлены для того, чтобы данное раскрытие было полным и детальным и в полной мере доносило объем изобретения до специалистов в данной области техники. Как предполагается, терминология, используемая в подробном описании частных вариантов осуществления, проиллюстрированных на сопроводительных чертежах, не является ограничением изобретения. На чертежах подобные ссылочные обозначения относятся к подобным элементам.
На ФИГ. 1 схематически показана проходка 1, также известная как ввод, содержащая множество разных элементов 10, 20, 30, 40, 42 проходки, которые после установки на участке объединены в герметичную сборку из множества кабелей 2. В целом, элементы проходки, образующие проходку, могут быть разных типов и могут встречаться в единственном экземпляре или множестве экземпляров в зависимости от реализации.
1
2
3
Как видно из ФИГ. 1, проходка 1 содержит каркас 10, внутри которого расположено множество сжимаемых модулей разных размеров и в разных количествах (причем только три из сжимаемых модулей указаны как 20, 20 и 20 на ФИГ. 1). Каркас 10 проходки 1 монтируется посредством монтажного, уплотнительного или сварного шва 12.
Сжимаемый модуль 20 показан на ФИГ. 2В. Сжимаемый модуль 20 имеет коробчатый корпус, который разделен на две половины 22, 24. Ряд слоев 26 из гибкого материала концентрически расположен в корпусе 22, 24 вокруг центральной жилы 28. За счет удаления жилы 28 и отслаивания подходящего числа слоев 26 при сборке обеспечивается возможность надежного зацепления сжимаемого модуля 20 с кабелем 2 из кабелей разных диаметров. В примере, показанном на ФИГ. 1, только два кабеля 2 смонтированы в двух соответствующих модулях 20; оставшаяся часть модулей 20 на ФИГ. 1 в данный момент не используется для кабельного ввода и, следовательно, все еще содержит соответствующие встроенные жилы 28.
2
3
Как ясно из ФИГ. 1, (основной) тип элементов проходки (такой как сжимаемый модуль 20) может в свою очередь быть разных (под)типов, например, отличающихся по размеру (см. модули 20 и 20 на ФИГ. 1).
ФИГ. 2С показывает третий тип элемента проходки в виде разделительной пластины 30, которая, как видно из ФИГ. 1, используется для разделения разных рядов сжимаемых модулей 20 в каркасе 10
ФИГ. 2D показывает четвертый тип элемента проходки в виде клина или компрессионного блока 40. Пятый тип элемента проходки в виде клиновидной клипсы 42 показан на ФИГ. 2Е. Компрессионный блок 40 размещен между каркасом 10 и модулями 20 таким образом, чтобы при растяжении компрессионного блока сжимаемые модули сжимались вокруг кабелей 2 для достижения герметичной сборки. Когда компрессионный блок достаточно растянут, его затяжные элементы (болты или винты) 41 будут выступать достаточно далеко для того, чтобы клиновидная клипса 42 была закреплена на них. В результате, когда клиновидная клипса 42 закреплена, это является указанием того, что компрессионный блок был достаточно растянут.В качестве альтернативы или дополнения клиновидная клипса 42 может использоваться для предотвращения случайного ослабления растяжения (стягивания) компрессионного блока 40.
Следует заметить, что разные проходки могут значительно отличаться по размеру и сложности в зависимости от требований к реализации и качеству на интересующем участке сборки. На ФИГ. 3 показан пример более сложной проходки 1'.
Как указано выше в разделе «Уровень техники» данного документа, существует общая потребность в мониторинге проходок при функционировании на одном или более участках. С этой целью, и согласно настоящему изобретению, система мониторинга кабельных, трубных или тросовых проходок, а также контрольный блок проходки предложены в различных вариантах осуществления, которые будут описаны со ссылкой на остальные чертежи.
Как можно видеть из ФИГ. 6, предложена система 2 мониторинга согласно одному варианту осуществления изобретения. Система 2 мониторинга имеет два основных компонента: 1) множество контрольных блоков 50a-50n проходки, один для каждой проходки 1a-1n, подлежащей мониторингу; и 2) центральный блок 70 мониторинга, который принимает от контрольных блоков 50a-50n проходки отчеты о текущих состояниях проходок 1a-1n, обнаруженных соответствующими контрольными блоками 50a-50n проходки. Более конкретно, состояние, обнаруженное каждым контрольным блоком 50а проходки, указывает, является ли герметичной или по меньшей мере потенциально негерметичной сборка кабелей, труб или тросов в проходке.
Центральный блок 70 мониторинга и контрольные блоки 50a-50n проходки функционально соединены посредством одной или более сетей 60 (60а-с) связи, которая(ые) может(гут) быть мобильной(ыми) телекоммуникационной(ыми) сетью(ями) (совместимой(ыми) с любым коммерчески доступным мобильным телекоммуникационным стандартом, например (но без ограничения), GSM, UMTS, LTE, D-AMPS, CDMA2000, FOMA и TD-SCDMA), глобальной(ыми) вычислительной(ыми) сетью(ями) (такой(ими) как сеть передачи данных с использованием протокола IP в виде сети Интернет или ее части), локальной(ыми) вычислительной(ыми) сетью(ями) (такой(ими) как сеть WiFi/WLAN, Bluetooth или LAN), шиной(ами) производственных данных (такой(ими) как ASI, CANbus, ProfiBus или Modbus) или любым их сочетанием. Как видно из ФИГ. 6, в одном варианте осуществления системы 2 мониторинга контрольные блоки 50a-50n проходки соединяются с локальными вычислительными сетями 60а, 60с через линии 61a-61n беспроводной связи, в то время как центральный блок 70 мониторинга соединяется с глобальной вычислительной сетью 60b, к которой в свою очередь подсоединены локальные вычислительные сети 60а, 60с. В качестве альтернативы, как видно из ФИГ. 6, все блоки могут быть соединены с одной общей глобальной вычислительной сетью 60, являющейся, например, сетью Интернет или ее частью.
Один вариант 150 осуществления контрольного блока 50 проходки (реализующий один из контрольных блоков 50а-50п проходки по ФИГ. 6) показан на ФИГ. 4А и 4 В. На ФИГ. 5A-5D показан контрольный блок 150 проходки в соединении с проходкой 1 (реализующей одну из проходок 1a-1n по ФИГ. 6). Контрольный блок 150 проходки в этом варианте осуществления выполнен с возможностью прикрепления к компрессионному блоку в проходке 1, такому как клин 40, который показан на ФИГ. 1 и 2D. Компрессионный блок или клин 40 приводится в действие посредством одного или более затягивающих элементов - в раскрытом варианте осуществления посредством двух затягивающих элементов 41 (см. ФИГ. 2D), - для достижения герметичной сборки кабелей проходки.
Соответственно, контрольный блок 150 проходки содержит корпус 154, который выполнен с возможностью монтирования на компрессионный блок или клин 40 за счет наличия одного или более углублений - в раскрытом варианте осуществления за счет двух углублений 156, - для зацепления с затягивающими элементами 41. Датчик 152 расположен возле углубления или одного или более углублений - в раскрытом варианте осуществления в одном из двух углублений 156, - и выполнен с возможностью обнаружения вышеупомянутого состояния в силу того, он способен обнаруживать, находится ли контрольный блок 150 проходки на своем месте на компрессионном блоке или клине 40 или удален от него, соответственно. В раскрытом варианте осуществления датчик 152 является электрическим переключателем, который поддерживается прижатым/замкнутым за счет зацепления с одним из затягивающих элементов 41 компрессионного блока или клина 40, когда контрольный блок 150 проходки закреплен на месте на компрессионном блоке или клине 40, и который расцепляется/размыкается, когда контрольный блок 150 проходки удален с компрессионного блока или клина 40. Другие виды датчиков тем не менее также возможны, как будет пояснено позже в данном описании со ссылкой на ФИГ. 8А.
Как видно из ФИГ. 5A-5D, корпус 154 контрольного блока 150 проходки также содержит набор светодиодных индикаторов 192, являющихся частью блока индикации состояния в контрольном блоке 150 проходки.
Функциональные возможности системы 2 мониторинга согласно раскрытому варианту осуществления будут далее описаны более подробно со ссылкой на ФИГ. 6. Вдобавок также см. ФИГ. 9, на которой показана диаграмма 100 состояний, иллюстрирующую основную идею настоящего изобретения.
Как указано ранее, контрольный блок 50a-50n проходки каждой проходки 1a…1n выполнен с возможностью обнаружения состояния, указывающего, является ли герметичной или по меньшей мере потенциально негерметичной сборка кабелей, труб или тросов; с этой целью, контрольный блок проходки может быть соединен с сетью 60а, 60с или 60 связи. Для варианта осуществления, описанного выше в отношении ФИГ. 4А-4 В и 5A-5D, датчик 152 будет представлять собой элемент, используемый контрольным блоком проходки для обнаружения этого состояния.
Центральный блок 70 мониторинга выполнен с возможностью приема по вышеупомянутой сети 60b связи или вышеупомянутой общей сети 60 связи первой информации о состоянии, обнаруженном контрольным блоком 50a-50n проходки любой из проходок 1a…1n. Допустим сейчас, что такая первая информация принята от конкретной проходки 1а на ФИГ. 6. Первая информация может, применительно к варианту осуществления по ФИГ. 4А-4 В и 5A-5D, содержать данные, представляющие собой показание датчика 152, находящегося в замкнутом положении (в котором контрольный блок 50 проходки надлежащим образом закреплен на компрессионном блоке или клине 40 конкретной проходки 1a) или разомкнутом положении (в котором контрольный блок 50 проходки не закреплен надлежащим образом на компрессионном блоке или клине 40 конкретной проходки 1а, в силу чего доступно манипулирование затягивающими элементами 41).
Когда принятая первая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в конкретной проходке 1а является герметичной, центральный блок 70 мониторинга будет регистрировать конкретную проходку 1а как находящуюся в первом состоянии «ЗЕЛЕНОЕ». Как можно заметить, это показано с помощью обозначений 102 и 110 на диаграмме 100 состояний на ФИГ. 9.
С другой стороны, когда принятая первая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в конкретной проходке 1а является по меньшей мере потенциально негерметичной, центральный блок 70 мониторинга будет регистрировать конкретную проходку 1а как находящуюся во втором состоянии «КРАСНОЕ». Как можно заметить, это показано с помощью обозначений 104 и 112 на ФИГ. 9 и может быть вызвано случайной неисправностью или умышленным манипулированием проходкой 1а, и/или локальным пользователем 3, совершающим обслуживание или ремонт возле конкретной проходки 1а.
Пока конкретная проходка 1а находится во втором состоянии «КРАСНОЕ», центральный блок 70 мониторинга выполнен с возможностью приема второй информации о состоянии, обнаруженном контрольным блоком 50а проходки в конкретной проходке 1а. Если такая принятая вторая информация указывает на то, что сборка кабелей, труб или тросов в проходке 1а является герметичной, центральный блок 70 мониторинга будет изменять зарегистрированное состояние конкретной проходки 1а на третье состояние «ЖЕЛТОЕ». Как можно заметить, это показано с помощью обозначений 106 и 114 на ФИГ. 9 и может возникнуть, когда локальный пользователь 3 посетил конкретную проходку 1а и восстановил ее до нормального герметичного состояния - например, расположив элемент проходки и кабели в надлежащих положениях, заменив дефектные элементы проходки и кабели требуемым образом, заменив или обновив монтажный, уплотнительный или сварной шов 12, затянув компрессионный блок или клин 40 и т.д. Это может также произойти, когда кто-то случайно или умышленно кратковременно повлиял на работу конкретной проходки 1а, в силу чего ее состояние сначала изменяется с «ЗЕЛЕНОГО» на «КРАСНОЕ» (обнаружено потенциально негерметичное состояние), а затем с «КРАСНОГО» НА «ЖЕЛТОЕ» (обнаружено герметичное состояние), т.е. не важно, прекратилось или изменилось случайное или умышленное действие, которое вызвало изменение состояния с «ЗЕЛЕНОГО» на «КРАСНОЕ».
Состояния, зарегистрированные для каждой проходки 1a-1n посредством центрального блока 70 мониторинга, сохраняются в памяти 72, как показано посредством обозначения 74 на ФИГ. 6. Это позволяет центральному блоку 70 мониторинга предоставлять зарегистрированные состояния (т.е. «ЗЕЛЕНОЕ», «КРАСНОЕ», «ЖЕЛТОЕ») соответствующих проходок 1a-1n пользователю 4 системы 2 мониторинга. Например, пользователь 4 может использовать вычислительное устройство 78 либо для обращения с запросом к центральному блоку 70 мониторинга, либо для приема отчета о зарегистрированном состоянии проходки, предоставляемого центральным блоком 70 мониторинга.
Блок индикации состояния каждого контрольного блока 50 проходки выполнен с возможностью обеспечения локальной индикации состояния конкретной проходки 1 на участке 5, где он установлен, например, включая или выключая соответствующие светодиодные индикаторы 192 в зависимости от текущего состояния. В результате, когда центральным блоком 70 мониторинга зарегистрировано изменение состояний, он будет отправлять инструкцию об этом контрольному блоку 50 проходки в конкретной проходке 1а. Соответственно, конкретная проходка 1 выполнена с возможностью приема от центрального блока 70 мониторинга инструкции о том, что состояние конкретной проходки 1 было изменено, и управления блоком индикации состояния для индикации нового состояния. Например, применительно к варианту 150 осуществления контрольного блока проходки это будет предусматривать включение соответствующего одного из светодиодных индикаторов 192 и выключение других - или, если используется один многоцветный светодиод, обеспечение формирования света соответствующего цвета (например, зеленого, красного или желтого).
Одним из преимуществ «ЖЕЛТОГО» состояния является то, что оно реализует логическую память состояний для проходок 1a-1n в системе 2 мониторинга; система 2 мониторинга «запоминает», что любая конкретная проходка сначала была подвержена чему-то, что могло перевести ее в потенциально негерметичное состояние, а затем восстановлена кем-то до состояния, которое кажется герметичным. Если бы только информация, обнаруженная контрольным блоком проходки (например, выходные данные датчика 152), была использована для обеспечения локальной индикации состояния в конкретной проходке, то не было бы возможности для локального пользователя 3 возле конкретной проходки распознать, что конкретная проходка могла быть только что подвергнута манипулированию.
Предпочтительно, если бы, пока конкретная проходка 1а находится в третьем состоянии «ЖЕЛТОЕ», центральный блок 70 мониторинга мог быть выполнен с возможностью приема разрешения от пользователя 4 системы 2 мониторинга и изменять в ответ на это зарегистрированное состояние конкретной проходки 1а на первое состояние «ЗЕЛЕНОЕ». Как можно заменить, это показано с помощью обозначений 102 и 116 на ФИГ. 9. Центральный блок 70 мониторинга будет также отправлять инструкцию об изменении состояний конкретному контрольному блоку 50 проходки, как обсуждалось выше, с тем чтобы конкретный контрольный блок 50 проходки мог управлять своим блоком индикации состояния для прекращения индикации старого состояния «ЖЕЛТОЕ» и индикации вместо него нового состояния «ЗЕЛЕНОЕ».
Соответственно, авторизованный пользователь 4 может проверять, что меры, предпринятые локальным пользователем 3 (например, как описывалось выше в отношении 114 на ФИГ. 9), являются корректными, и затем выдавать разрешение (например, 116 на ФИГ. 9) на изменение зарегистрированного состояния конкретной проходки 1а с «ЗЕЛЕННОГО» на «ЖЕЛТОЕ». В качестве основания для своего решения выдать разрешение на переключение с состояния «ЗЕЛЕНОЕ» на «ЖЕЛТОЕ» авторизованный пользователь 4 может самостоятельно посетить на месте конкретную проходку 1а и выдать разрешение 116 с использованием переносного вычислительного устройства (например, компьютера 78 на ФИГ. 6 или проверочного устройства 82 на ФИГ. 7В) после успешной визуальной проверки на участке 5. В качестве альтернативы или дополнения он может вынести решение на основе информации, такой как тестовые измерительные данные, фотографии или видео, снятые, например, локальным пользователем 3 и отправленные авторизованному пользователю 4 по сети 60 связи.
Таким образом, любой, кто совершает локальную проверку конкретной проходки 1а будет знать, что ЖЕЛТЫЙ свет означает вскрытие или манипулирование конкретной проходкой, а затем восстановление до, по-видимому, герметичного, но не проверенного состояния, в то время как ЗЕЛЕНЫЙ свет в конкретной проходке 1а может быть принят за правильное указание того, что конкретная проходка 1а в действительности находится в проверенном герметичном состоянии.
Далее делается ссылка на ФИГ. 7А-С, которые иллюстрируют разные варианты осуществления контрольного блока проходки и самой проходки, а также то, как локальный пользователь 3 может провести проверку состояния, указываемого блоком индикации состояния контрольного блока проходки. В вариантах осуществления, показанных на ФИГ. 7А и 7В, блок индикации состояния интегрирован или включен в состав контрольного блока проходки. Блок-схема такого объединения контрольного блока 50 проходки и блока 90 индикации состояния показана на ФИГ. 8А.
С другой стороны, в варианте осуществления, показанном на ФИГ. 7С, блок индикации состояния является отдельным устройством по отношению к контрольному блоку проходки. Блок-схема такого отдельного блока 90' индикации состояния показана на ФИГ. 8В.
Как показано на ФИГ. 8А, контрольный блок 50 проходки содержит контроллер 51, который отвечает за все функционирование контрольного блока 50 проходки. Контрольный блок 50 проходки также содержит датчик 52 для обнаружения состояния, указывающего герметичность или потенциальную негерметичность проходки (такой, например, как датчик 152 в варианте осуществления, показанном на ФИГ. 4А-4В и 5A-5D), память 53, аккумулятор 55 или другой источник питания и интерфейс 56 связи для сети 60а или 60 связи.
Контрольный блок 50 проходки по ФИГ. 8А, кроме того, содержит интегрированный блок 90 индикации состояния. Как будет пояснено более подробно позже со ссылкой на ФИГ. 7А-7С, блок 90 индикации состояния по ФИГ. 8В содержит один или более светодиодных индикаторов 92 и/или экран 94 устройства отображения, и/или интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи.
На ФИГ. 8В представлена блок-схема блока 90' индикации состояния, являющегося отдельным устройством по отношению к контрольному блоку проходки, в соответствии с другим вариантом осуществления. Блок 90' индикации состояния содержит контроллер 91, который отвечает за все функционирование блока 90' индикации состояния, память 93, аккумулятор 95 или другой источник питания и интерфейс 97 связи, с помощью которого блок 90' индикации состояния может осуществлять связь с центральным блоком 70 мониторинга или контрольным блоком 50 проходки через сеть 60а или 60 связи.
Аналогично интегрированному блоку 90 индикации состояния контрольного блока 50 проходки по ФИГ. 8А, блок 90' индикации состояния по ФИГ. 8В, кроме того, содержит один или более светодиодных индикаторов 92 и/или экран 94 устройства отображения, и/или интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи.
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 7А и 7С, локальный пользователь 3 определяет состояние проходки 1 посредством визуальной проверки блока индикации состояния. Это показано с помощью обозначения 80 на ФИГ. 7А для контрольного блока 150 проходки, обладающего интегрированным блоком 90 индикации состояния со светодиодными индикаторами 192, и с помощью обозначения 86 на ФИГ. 7С для другого варианта 50 осуществления контрольного блока 150 проходки, который обладает отдельным блоком 90' индикации состояния.
В более общем случае, в вариантах осуществления, которые основаны на визуальной проверке, блок 90; 90' индикации состояния может содержать набор светодиодных индикаторов 92; 192, при этом каждый светодиодный индикатор выполнен с возможностью индикации соответствующего одного из первого состояния «ЗЕЛЕНОЕ», второго состояния «КРАСНОЕ» и третьего состояния «ЖЕЛТОЕ» в зависимости от обстоятельств. В качестве альтернативы или дополнения блок 90; 90' индикации состояния может содержать многоцветный светодиодный индикатор, который выполнен с возможностью индикации соответствующего одного из первого состояния «ЗЕЛЕНОЕ», второго состояния «КРАСНОЕ» и третьего состояния «ЖЕЛТОЕ» в зависимости от обстоятельств. В качестве еще одной альтернативы или дополнения блок 90; 90' индикации состояния может содержать экран 94 устройства отображения, который выполнен с возможностью визуализации первого состояния «ЗЕЛЕНОЕ», второго состояния «КРАСНОЕ» и третьего состояния «ЖЕЛТОЕ» в зависимости от обстоятельств. Например, применительно к варианту осуществления контрольного блока 150 проходки, показанному на ФИГ. 4А-4В и 5A-5D, вместо набора светодиодных индикаторов 192 корпус 154 контрольного блока 150 проходки может содержать многоцветный светодиодный индикатор или экран устройства отображения.
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 7В, локальный пользователь 3 вместо этого определяет состояние проходки 1 посредством проверки беспроводным образом блока индикации состояния с помощью внешнего проверочного устройства 82, такого как мобильный терминал, планшетный компьютер или переносной компьютер. Это показано с помощью обозначения 84 на ФИГ. 7В для другого варианта 50 осуществления контрольного блока проходки.
С этой целью, как показано с помощью обозначения 54 на ФИГ. 8А, память 53 в контрольном блоке 50 проходки/интегрированном блоке 90 индикации состояния хранит значение состояния «Состояние проходки», предоставляющее собой первое состояние «ЗЕЛЕНОЕ», второе состояние «КРАСНОЕ» или третье состояние «ЖЕЛТОЕ» в зависимости от обстоятельств. Память 93 в отдельном блоке 90' индикации состояния на ФИГ. 8В может аналогично хранить такое значение состояния «Состояние проходки». При инструктировании центральным блоком 70 мониторинга об изменении состояния проходки 1, как обсуждалось ранее, контрольный блок 50 проходки выполнен с возможностью сохранения нового состояния в качестве значения состояния «Состояние проходки» в памяти 53. В случае отдельного блока 90' индикации состояния контрольный блок 50 проходки может инструктировать блок 90' индикации состояния через интерфейсы 56/97 связи или альтернативно через интерфейсы 96 близкодействующей беспроводной связи сохранить новое состояние в качестве значения состояния «Состояние проходки» в памяти 93.
Контрольный блок 50 проходки (ФИГ. 8А) или блок 90' индикации состояния (ФИГ. 8В) выполнен с возможностью делать значение состояния «Состояние проходки», хранимое в памяти 53 или 93, читаемым внешним проверочным устройством 82 через интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи.
В альтернативных вариантах осуществления отдельный блок 90' индикации состояния на ФИГ. 8В не обладает какой-либо памятью 93 для хранения своего собственного значения состояния «Состояние проходки»; вместо этого контрольный блок 50 проходки (ФИГ. 5А) может считывать текущее значение состояния «Состояние проходки» из своей собственной памяти 53 и инструктировать блок 90' индикации состояния делать его читаемым внешним проверочным устройством 82 через интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи (причем принятое значение состояния «Состояние проходки» всего лишь буферизуется или ретранслируется блоком 90' индикации состояния).
Контроллер 51 контрольного блока 50 проходки может, например, быть реализован в виде центральных процессоров (CPU), цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной микросхемы (ASIC), программируемой вентильной матрицы (FPGA) или в общем случае посредством любой электронной схемы, способной реализовывать функциональные возможности, описанные в данном документе. Контроллер 91 блока 90' индикации состояния может быть реализован с помощью аналогичных средств.
Память 53/93 может, например, быть реализована с помощью любой общеизвестной технологии для электронных запоминающих устройств, такой как ROM, RAM, SRAM, DRAM, CMOS, FLASH, DDR или SDRAM.
Интерфейс 56, 97 связи может, например, быть реализован в соответствии с IEEE 802.11, IEEE 802.15, ZigBee, WirelessHART, WiFi, Bluetooth, WCDMA, HSPA, GSM, UTRAN, UMTS, LTE, ASI, CANbus, ProfiBus или Modbus.
Интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи может, например, быть реализован в соответствии с NFC, Bluetooth, IEEE 802.11, IEEE 802.15, ZigBee, WirelessHART или WiFi. В некоторых вариантах осуществления интерфейс 56, 97 связи и интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи могут быть реализованы одним и тем же физическим интерфейсным блоком.
Центральный блок 70 мониторинга может, например, быть реализован в виде серверного компьютера, рабочей станции, персонального компьютера или портативного компьютера, обладающего операционной системой и надлежащим образом программируемого для реализации функциональных возможностей, описанных в данном документе, или в виде кластера таких вычислительных устройств, или службы облачных вычислений.
Память 72 центрального блока 70 мониторинга может, например, быть реализована в соответствии с любой из технологий памяти, упомянутых выше, или в виде одного или более магнитных жестких дисков или твердотельных дисков, или любой их комбинации.
ФИГ. 12А-С иллюстрируют контрольный блок 450 проходки в соответствии с альтернативным вариантом осуществления. В этом альтернативном варианте осуществления контрольный блок 450 проходки выполнен с возможностью монтирования на элемент проходки в виде объединения каркаса и сжимаемого модуля 400. Объединение каркаса и сжимаемого модуля 400 обладает цилиндрическим участком корпуса, который разделен на две половины 422, 424. Ряд слоев 426 из упругого материала концентрически расположен в корпусе 422, 424 вокруг центральной жилы 428. За счет удаления жилы 428 и отслаивания подходящего числа слоев 426 при сборке можно обеспечить надежное зацепление объединения каркаса и сжимаемого модуля 400 с заданным кабелем из кабелей разных диаметров.
Объединение каркаса и сжимаемого модуля 400 также обладает участком 410 каркаса. Участок 410 каркаса имеет крепежные элементы 411, такие как болты или винты. Контрольный блок 450 проходки монтируется на объединение каркаса и сжимаемого модуля 400 посредством одного из этих крепежных элементов, как можно видеть из ФИГ. 12А и 12В. Как можно видеть из ФИГ. 12С, контрольный блок 450 проходки имеет корпус 454 с отверстием 456 для приема одного из крепежных элементов 411. Контрольный блок 450 проходки также имеет датчик 452, который выполнен с возможностью обнаружения, смонтирован ли контрольный блок 450 проходки на объединение каркаса и сжимаемого модуля 400 или удален с него. Контрольный блок 450 проходки может содержать блок индикации состояния, функционирующий аналогично блоку 90 индикации состояния, описанному ранее; он может, например, содержать множество светодиодных индикаторов разных цветов (аналогичных вышеупомянутым светодиодным индикаторам 192) или единственный многоцветный светодиод.
Следует заметить, что объединение каркаса и сжимаемого модуля 400 может составлять единственный элемент проходки в проходке 1 и, следовательно, составлять, по существу, саму проходку 1. Это означает, что понятие «множество элементов проходки», используемое в данном документе, необходимо понимать как включающее в себя не только ситуации, в которых заданная проходка 1 содержит два или более элементов проходки, но и также ситуации, в которых заданная проходка 1 содержит только один элемент проходки, который может составлять саму проходку 1.
ФИГ. 10А-С иллюстрируют контрольный блок 250 проходки в соответствии с альтернативным вариантом осуществления. В этом альтернативном варианте осуществления контрольный блок 250 проходки имеет ту же общую форму, что и один тип элемента проходки в интересующей проходке 1, или, применительно к варианту осуществления, показанному на ФИГ. 10А-С, ту же общую форму, что и сжимаемый модуль 20 (такой, например, как показанный на ФИГ. 1 и 2А). Как можно видеть из ФИГ. 10А-С, контрольный блок 250 проходки имеет корпус 254 той же общей формы, что и сжимаемый модуль 20. Контрольный блок 250 проходки может иметь блок 290 индикации состояния, функционирующий подобно блоку 90 индикации состояния, описанному ранее; он может, например, содержать множество светодиодных индикаторов разных цветов (аналогичных вышеупомянутым светодиодным индикаторам 192) или единственный многоцветный светодиод.
Контрольный блок 250 проходки выполнен с возможностью монтирования вместо сжимаемого модуля 20 в проходке 1. Следовательно, контрольный блок 250 проходки заменяет или занимает место одного из элементов проходки в проходке 1 - т.е. одного из сжимаемых модулей 20 - во время объединения элементов проходки в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов.
ФИГ. 11А-С иллюстрируют контрольный блок 350 проходки в соответствии с альтернативным вариантом осуществления. В этом альтернативном варианте осуществления контрольный блок 350 проходки имеет ту же общую форму, что и компонент упомянутого одного типа элемента проходки в интересующей проходке 1, или, применительно к варианту осуществления, показанному на ФИГ. 11А-С, ту же общую форму, что и жила 28 сжимаемого модуля 20 (такого, например, как показанный на ФИГ. 1 и 2А). Как можно видеть из ФИГ. 11А-С, контрольный блок 350 проходки имеет корпус 354 той же общей формы, что и жила 28 сжимаемого модуля 20. Контрольный блок 350 проходки может иметь блок 390 индикации состояния, функционирующий подобно блоку 90 индикации состояния, описанному ранее; он может, например, содержать множество светодиодных индикаторов разных цветов (аналогичных вышеупомянутым светодиодным индикаторам 192) или единственный многоцветный светодиод.
Контрольный блок 350 проходки выполнен с возможностью монтирования вместо жилы 28 сжимаемого модуля 20 в проходке 1. В результате, контрольный блок 350 проходки заменяет или занимает место компонента одного из элементов проходки в проходке 1 - т.е. жилы 28 одного из сжимаемых модулей 20 - во время объединения элементов проходки в герметичную сборку из одного или более кабелей, труб или тросов.
В вариантах осуществления контрольного блока 150, 450 проходки, описанных выше в отношении ФИГ. 4А-В, 5A-D и 12А-С, и, по возможности, также в вариантах осуществления контрольного блока 250, 350 проходки, описанных выше в отношении ФИГ. 10А-С и 11А-С, датчик 152, 452 выполнен с возможностью обнаружения потенциально негерметичного состояния проходки 1 посредством обнаружения удаления контрольного блока 150, 450 проходки из проходки 1. В альтернативных вариантах осуществления (включающих в себя, по возможности, контрольный блок 250, 350 проходки, описанный выше в отношении ФИГ. 10А-С и 11А-С) датчик 52 контрольного блока 50 проходки может вместо этого быть выполнен с возможностью обнаружения состояния, которое указывает, является ли герметичной или потенциально негерметичной сборка кабелей, труб или тросов в проходке, исходя из наличия или удаления, соответственно, элемента проходки из проходки 1. Такой элемент проходки может, например, быть каркасом 10, одним из сжимаемых модулей 20, разделительной пластиной 30, компрессионным блоком (клином) 40 или клиновидной клипсой 42 (см. ФИГ. 1-2Е).
Следовательно, в общем случае, датчик 52, 152, 452 контрольного блока 50, 150 проходки может быть любым из следующих: датчик давления, пьезоэлектрический датчик, электрический переключатель (например, датчик 152), магнитный переключатель, датчик на эффекте Холла или фотодатчик. Этот список возможных типов датчиков не является исчерпывающим; могут быть использованы другие типы датчиков, как без труда осознает специалист в данной области техники.
Одна дополнительная, но преимущественная возможность, обеспечиваемая настоящим изобретением, состоит в том, что оно может быть выполнено с возможностью обработки взаимосвязей между отдельными проходками 1a…1n в системе 2 мониторинга таким образом, чтобы обнаруженное изменение состояний для первой отдельной проходки могло обеспечить изменение состояний для другой отдельной проходки, связанной с первой отдельной проходкой. Связанные проходки могут, как правило, быть проходками, устанавливаемыми на одном и том же участке 5 или в его части и, например, могут принадлежать одной и той же противопожарной зоне. В иллюстративном виде, показанном на ФИГ. 6, проходки 1а и 1b являются связанными, поскольку они принадлежат одному и тому же участку 5, в то время как проходка 1n не является связанной с проходками 1а и 1b.
Соответственно, в одном варианте осуществления центральный блок 70 мониторинга может быть выполнен с дополнительной возможностью хранения взаимосвязей между отдельными проходками 1a…1n. Когда первая проходка 1а зарегистрирована как находящаяся во втором состоянии «КРАСНОЕ», центральный блок 70 мониторинга будет определять, является ли первая проходка 1а связанной с по меньшей мере второй проходкой 1b. Если это так, то центральный блок 70 мониторинга будет обеспечивать принудительную регистрацию второй проходки 1b как находящейся в третьем состоянии «ЖЕЛТОЕ» или во втором состоянии «КРАСНОЕ» в зависимости от реализации. В результате, даже если контрольный блок 1b проходки второй проходки 1b не обнаружил сам какое-либо изменение ее герметичного состояния, того факта, что контрольный блок 1а проходки сделал это для первой проходки 1а, будет достаточно, чтобы перевести вторую проходку 1b в состояние (т.е. «ЖЕЛТОЕ» или «КРАСНОЕ» в зависимости от реализации), которое требует проверки и последующего возврата в «ЗЕЛЕНОЕ» авторизованным пользователем 4.
В альтернативном варианте осуществления функциональные возможности центрального блока 70 мониторинга реализованы в мобильном устройстве, которое может присутствовать на интересующем участке 5. Такое мобильное устройство может, например, быть мобильным терминалом, планшетным компьютером или портативным компьютером, подобно проверочному устройству 82 на ФИГ. 7В. В таком варианте осуществления нет обязательной необходимости в каком-либо удаленном серверном компьютере в системе 2 мониторинга, которая вместо этого тогда будет образована контрольным блоком 50 проходки для каждой проходки 1 и одним или более мобильными устройствами, реализующими центральный блок 70 мониторинга.
Авторизованный пользователь 4 может тогда выступать прямо в качестве локального пользователя 3 на участке 5 и использовать мобильное устройство для отправки инструкции конкретному контрольному блоку 50 проходки (или его блоку 90/90' индикации состояния) для переключения на «ЗЕЛЕНОЕ» состояние из «ЖЕЛТОГО» (или «КРАСНОГО») состояния предпочтительно после завершения им самим проверки, что с проходкой 1, кажется, все в порядке. Логин или пароль могут быть затребованы у авторизованного пользователя 4 в программном обеспечении, запущенном на мобильном устройстве, перед отправкой инструкции на такое переключение в «ЗЕЛЕНОЕ» состояние, причем авторизованный пользователь 4 подтверждает свою авторизацию, вводя корректный логин и корректный пароль. Мобильное устройство будет осуществлять связь с конкретным контрольным блоком 50 проходки (или его блоком 90/90' индикации состояния), используя интерфейс 96 близкодействующей беспроводной связи или альтернативно интерфейс 56/97 связи.
В качестве альтернативы авторизованный пользователь 4 может принимать жетон от удаленного устройства, причем этот жетон будет затребован для совершения переключения в «ЗЕЛЕНОЕ» состояние для конкретной проходки 1. Жетон может, например, выдаваться центральным уполномоченным органом после приема проверочных данных для проходки 50 (таких, например, как фотографические изображения), собранных авторизованным пользователем 4 с использованием мобильного устройства.
Отправка проверочных данных от мобильного устройства в центральный уполномоченный орган и последующая отправка жетона из центрального уполномоченного органа на мобильное устройство может осуществляться в режиме реального времени (онлайн), когда мобильное устройство находится возле конкретной проходки 1 и в том случае, если мобильное устройство имеет доступ к сети 60 связи в этот момент.
В противном случае, авторизованный пользователь 4 может осуществить сбор проверочных данных (например, фотографических изображений) для проходки 1 в режиме оффлайн, переместиться в местоположение, в котором имеется доступ к сети 60 связи, загрузить проверочные данные в центральный уполномоченный орган, принять жетон, затем вернуться к проходке 1 и, в итоге, использовать мобильное устройство для отправки инструкции на переключение в «ЗЕЛЕНОЕ» состояние для конкретной проходки 1.
Центральный уполномоченный орган, упомянутый выше, может быть реализован в целом или частично посредством центрального блока 70 мониторинга или альтернативно посредством другого удаленного вычислительного ресурса, по возможности, управляемого одним или более людьми-операторами.
Изобретение было описано выше подробно со ссылкой на его варианты осуществления. Однако, как с легкостью поймут специалисты в данной области техники, другие варианты осуществления в равной степени возможны в пределах объема настоящего изобретения, заданного приложенной формулой изобретения.