УСТРОЙСТВО СБОРА ДАННЫХ НА БАЗЕ ИНТЕРФЕЙСА "ТОКОВАЯ ПЕТЛЯ"

Полезная модель предназначена для считывания показаний с измерительных приборов (например, датчиков давления или температуры) и передачи по запросу показаний в сеть сбора данных с возможностью применения радиоканала и может быть применено в Автоматизированных системах коммерческого учета потребления энергоресурсов (АСКУЭ), в частности, использующих измерительные приборы с выходом на базе интерфейса «токовая петля».
Ближайшим аналогом является объектовый прибор учета и передачи информации, содержащий микроконтроллер, включающий радиоконтроллер, блок энергонезависимой памяти, исполнительный блок, (см. например, http://scht.ru/Tehnicheskaya-informatsiya/Peredacha-informatsii-ot-priborov-ucheta-GKH).
К недостаткам ближайшего аналога относится сложность конструкции, обусловленная излишними функциями.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, снижение себестоимости, а также повышение оперативности приема и передачи данных.
Технический результат обуславливается наличием в составе устройства сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» кросс-платы, контроллера, включающего радиоконтроллер, блок энергонезависимой памяти, исполнительный блок, часов реального времени и согласующего устройства с двумя аналоговыми входами, выхода для управления внешним устройством.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где приведена структурная схема устройства сбора данных на базе интерфейса «токовая петля».
Устройство сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» содержит кросс-плату 9, контроллер 1, включающий радиоконтроллер 2, блок энергонезависимой памяти 3, исполнительный блок 4, часы реального временя 5, согласующее устройство 6 с двумя аналоговыми входами, источник питания 7, присоединенный к контроллеру 1 и согласующему устройству 6, к выходу для управления внешним устройством 8. Все блоки смонтированы на кросс-плату 9.
Функциями основных компонентов устройства сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» являются следующие.
Контроллер 1 реализует управляющие алгоритмы. Он включает в себя:
- блок энергонезависимой памяти 3, в который записываются исполняющие алгоритмы и архивы с сохраненной информацией;
- радиоконтроллер 2, обеспечивающий передачу и прием данных по радиоканалу, например, на частоте 433 МГц, через внешнее антенно-фидерное устройство (на чертеже условно не показано), согласованное с выходным сопротивлением радиоконтроллера 5;
- исполнительный блок 4 (процессор).
Часы реального времени 5 обеспечивают своевременное снятие данных с измерительных приборов и обеспечивают их пометку в соответствующем архиве.
Согласующее устройство 6 осуществляет преобразование данных интерфейса каждого измерительного прибора во внутренний интерфейс устройства сбора данный на базе интерфейса «токовая петля». Два аналоговых входа согласующего устройства 6 позволяют осуществлять подключения датчиков (например, давления или температуры) с интерфейсом «токовая петля»;
Источник питания может иметь варианты исполнения:
автономное от одной встроенной литиевой и одной внешней батарей с напряжением, например, 6 или 12 В;
от сети переменного тока 220 В, 50 Гц с преобразованием в постоянное напряжение.
Выход для управления внешним устройством 8 позволяет понижать нагрузку (например, напряжение) на внешние устройства.
Работа устройства сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» осуществляется на следующих основаниях.
Устройство ориентировано на сбор информации с объекта, на котором установлены датчики с выходом на базе интерфейса «токовая петля», накоплении ее в архиве с последующей передачей в радиоканал.
Для передачи полученных данных из измерительных приборов используется беспроводной интерфейс по радиоканалу, например, на частоте 433 МГц.
Так же устройство сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» может быть использовано в качестве ретранслятора для передачи данных, полученных от других аналогичных устройств.
Передача данных в радиоканал может осуществляться, как в соответствии с заложенным алгоритмом, так и по запросу сервера сбора данных из радиоканала. Изменение параметров устройства может быть осуществлено дистанционно также посредством радиоканала.
Режимы работы устройства сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» - пассивный и активный.
В пассивном режиме работы радиоконтроллер 2 находится в отключенном состоянии, что позволяет снизить потребляемую устройством мощность. При этом часы реального времени 5, интерфейсные цепи, и счетчик находятся в активном состоянии. Согласующее устройство 6 включается раз в 1 сек. (что так же предназначено для снижения потребляемой мощности) для снятия данных с измерительных приборов. Двухканальный интегратор данных согласующего устройства 6 учитывает поступающие данные. Блок энергонезависимой памяти 3 контроллера 1 накапливает показания измерительных приборов. При этом выделяются часовые и суточные архивы по максимальным, минимальным и средним величинам.
В пассивном режиме с заданной периодичностью, радиоконтроллер 2 активируется и переключается в режим приема. Если в этот момент во внешней сети присутствует радиосигнал активации, устройство сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» переводится в активный режим. В этом режиме помимо всех функций пассивного режима выполняются и процедуры чтения данных, корректировки или ввода показаний измерительных приборов, чтения или корректировки часов реального времени 5. По окончании процедур записи/чтения данных, устройство сбора данных на базе интерфейса «токовая петля» автоматически переводится в пассивный режим.
Так же устройство позволяет по сигналам из радиоканала производить изменение нагрузки внешних устройств для управления подачей энергоресурсов потребителю.