Устройство отображения информации (варианты)

Полезная модель относится к средствам отображения информации, получаемой с локального концентратора, собирающего ее в необработанном в виде с объектов жилищно-коммунального хозяйства: электро- и газосчетчиков, счетчиков расхода горячей и холодной воды в здании и т.п., затем передающего ее для обработки в домовой концентратор и получающего обратно в обработанном виде для отображения. Задачей заявляемой полезной модели является удешевление устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. Заявляемое устройство отображения информации в первом варианте выполнения (фиг.1) содержит последовательно подключенные к локальному концентратору, который является устройством сбора и передачи данных и источником питания устройства посредством проводного цифрового канала 1 приема-передачи данных, преобразователь 2 сигнала, вычислительное устройство 3 в виде микроконтроллера, дисплей 4 в виде жидкокристаллического индикатора, а также подключенную к входу микроконтроллера 3 клавиатуру 5. При этом преобразователь2 сигнала представляет собой устройство сопряжения микроконтроллера 3 с цифровым каналом 1 приема-передачи данных и выполнен на микросхеме ADM 483, микроконтроллер выполнен на микросхеме MSP 430F149 и имеет память ОЗУ или ФЛЭШ, индикатор - жидкокристаллический на микросхеме PC1602APS-CNH-A. Клавиатура 5 - кнопочная. Во втором варианте выполнения устройство отображения информации (фиг.2) содержит последовательно подключенные к локальному концентратору, который является устройством сбора и передачи данных посредством проводного радиоканала 1 приема-передачи данных, преобразователь 2 сигнала, вычислительное устройство 3 и дисплей 4, а также клавиатуру 5, подключенную к входу вычислительного устройства 3. Преобразователь 2 выполнен в виде приемопередатчика с антенной, вычислительное устройство 3 представляет собой микроконтроллер, в устройство введен дополнительный модуль 6 памяти, связанный с микроконтроллером, в качестве дисплея 4 использован

жидкокристаллический индикатор 6, а источник 7 питания является автономным - аккумуляторным или на батарейках. При этом преобразователь 2 сигнала включает передающий модуль 8, например, RT5-433, 92, и приемный модуль 9, в частности, RR11-433, 92 либо совмещенный приемопередающий модуль, например, СС 2420. Антенна 10 выполнена микрополосковой. Модуль 6 памяти выполнен на микросхеме 24LC256. Микроконтроллер 3 выполнен так же, как в первом варианте. Индикатор 4 выполняется по заказу и может быть сегментным или матричным индикатором, управляемым жидкокристаллическим индикаторным драйвером, например, PCF8576. Использование в первом варианте выполнения в качестве локальной сети цифрового проводного канала приема-передачи и использование ее для обмена данными внутри сети и передачи по ней напряжения питания к элементам устройства, а также стандартного преобразователя логического сигнала при использовании в качестве вычислительного устройства микроконтроллера, в качестве дисплея - жидкокристаллического индикатора, обеспечивает снижение стоимости устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. Выполнение во втором варианте локальной сети в виде радиоканала приема-передачи данных, а преобразователя сигнала в виде приемопередатчика с антенной при использовании в качестве вычислительного устройства микроконтроллера и ведении в устройство дополнительного модуля памяти, связанного с микроконтроллером, в совокупности с использованием в качестве дисплея жидкокристаллического индикатора и выполнении источника питания автономным также обеспечивает снижение стоимости устройства при расширении его эксплуатационных возможностей.

Полезная модель относится к средствам отображения информации, получаемой с локального концентратора, собирающего ее в необработанном виде с объектов жилищно-коммунального хозяйства: электро- и газосчетчиков, счетчиков расхода горячей и холодной воды в здании и т.п., затем передающего ее для обработки в домовой концентратор и получающего обратно в обработанном виде для отображения.

Известна система сбора и передачи информации о состоянии объектов по телефонной сети, описанная в одноименном а.с. СССР №1089601 по кл. G 08 B 25/02, з. 10.01.83, оп. 30.04.84.

Известная система содержит датчики, объектовые устройства, каждое из которых содержит переключатель, соединенный с линией связи и преобразователь параллельного кода в последовательный, генератор тактовых импульсов, первый счетчик, блок памяти, элемент готовности, дешифратор и приемное устройство, состоящее из приемника сигналов вызова, блока регистрации, второй счетчик, звуковой сигнализатор, два генератора, два фильтра, элементы задержки, элементы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, блок выбора номера, индикатор, элемент отключения абонентской линии, триггеры, блок коммутации, регистр, элементы задержки.

Недостатком известного устройства является сложность электронной схемы.

Известно устройство управления работой части канала данных отображения, установленной в мониторе, описанное в одноименном п. РФ №2137180 по кл. G 06 F 3/00, H 04 N 5/63, з. 05.11.96, оп. 10.09.99.

Известное устройство содержит монитор, подсоединяемый к компьютеру, в котором часть канала сообщается с компьютером и посылает данные монитора на компьютер, средство определения рабочего состояния части канала данных отображения, содержащее средство клавишного ввода для приема на входе данных о рабочем состоянии от пользователя и средство отображения на дисплее данных в видеоформе в соответствии с принятыми на входе данными

рабочего состояния, средство, подсоединенное к средству определения рабочего состояния, для разблокировки или блокировки рабочей части канала отображения данных в ответ на определение рабочего состояния средством определения рабочего состояния, включающее средство для хранения данных рабочего состояния, представляющее собой память для сохранения накопленных данных, микрокомпьютер для генерации сигнала управления в соответствии с накопленными данными рабочего состояния, средство для управления подачей напряжения питания на часть канала отображения данных, содержащее транзистор, включаемый и выключаемый по сигналу с микрокомпьютера. Недостатком известного устройства является сложность конструкции то, что оно предназначено только для управления рабочим состоянием части канала отображения.

Известна система пожарно-охранной сигнализации, описанная в св. №12472 на полезную модель «Система пожарно-охранной сигнализации «Рос-1 «по кл. G 08 B 25/00, з. 30.07.99, оп. 110.01.2000 г.

Известная система содержит пульт центрального наблюдения (ПЦН) и группу абонентских объектовых блоков, осуществляющих обмен информацией с ПЦН по радиоканалу посредством приемопередатчиков, группу контроллеров, ЭВМ и средства индикации, при этом ПЦН содержит последовательно соединенные энергонезависимое запоминающее устройство, контроллер радиоканала, интерфейс радиоканала и приемопередатчик, кроме того, контроллер радиоканала подключен через интерфейс к ЭВМ, а через контроллер- индикации и журнала - к запоминающему устройству большой емкости, к информационным и временным индикаторам, а каждый из объектовых блоков включает последовательно соединенные энергонезависимое запоминающее устройство, контроллер, радиоканал и приемопередатчик, при этом к контроллеру радиоканала через системный контроллер подключены блок управляемых переключателей, выходы которых соединены со входами сигнальных или блокирующих устройств и входной интерфейс, соответствующие входы-выходы которого подключены к выходам-входам абонентских объектовых датчиков. Недостатком устройства является сложность системы.

Известна система телевизионного наблюдения, описанная в одноименном п. РФ №2068625 по кл. H 04 N 5/76, 7/18, з. 21.08.95, оп. 27.10.96.

Известная система содержит n гермобоксов, в каждый из которых установлены телевизионная камера, передатчик телевизионного сигнала (ТС), коммутатор нагрузки с антенной телесигнала, эквивалент нагрузки, приемник команд управления, дешифратор команд управления, исполнительное устройство и пульт управления, включающий приемник ТС с антенной, селектор синхроимпульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), ОЗУ, диспетчер памяти, видеоконтроллер, устройство управления, передатчик команд управления с антенной, монитор.

В данной схеме телекамера представляет собой датчик, передатчик телесигнала с коммутаторами нагрузки с антенной телесигнала, приемник ТС с антенной составляют линию связи; селектор синхроимпульсов и аналого-цифровой преобразователь - преобразователь сигнала. Видеосигналы от телекамер передаются с помощью радиоканалов, работающих на одной частоте.

Недостатком известного устройства является сложность схемы ограниченные возможности использования, т. к. в нем используются в качестве датчиков телекамеры, а также телеканал связи.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство отображения информации, описанное в п. РФ №2110094 «Система охранно-пожарной сигнализации» по кл. G 08 B 25/00, з. 26.09.96, оп. 27.04.98 как рабочее место дежурного в п.2. формулы, показанное на чертежах как позиция 15 и выбранное в качестве прототипа.

Известное устройство входит в качестве одного из узлов в систему охранно-пожарной сигнализации с телефонной линией связи. Оно соединено с блоком бесперебойного питания и с локальным концентратором сети, представляющим собой устройство сбора данных, и содержит последовательно соединенные контроллер, играющий роль преобразователя сигнала для приема и передачи по локальной сети, выполненной в виде телефонной линии связи, микроЭВМ и дисплей, а также клавиатуру, соединенную с одним из входов микроЭВМ.

Недостатком известного устройства является то, что оно достаточно дорогостоящее, т.к. использует для запитки бесперебойный блок питания, а для работы - телефонные линии связи. Кроме того, возможности данного

устройства ограничены, т.к. оно может использоваться только в составе системы сигнализации.

Задачей заявляемой полезной модели является удешевление устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. Поставленная задача решается тем, что:

- в первом варианте выполнения в устройстве отображения информации, связанном с представляющим собой устройство сбора данных локальным концентратором системы посредством локальной сети и содержащем последовательно соединенные преобразователь логического сигнала для приема и передачи по локальной сети, вычислительное устройство, дисплей, а также клавиатуру, соединенную с одним из входов вычислительного устройства, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, локальная сеть служит для обмена данными внутри нее и передачи по ней напряжения питания к элементам устройства и представляет собой цифровой проводной канал приема-передачи данных и шину питания, вычислительное устройство представляет собой микроконтроллер, в качестве дисплея использован жидкокристаллический индикатор;

- во втором варианте выполнения в устройстве отображения информации, связанном с представляющим собой устройство сбора данных локальным концентратором системы посредством локальной сети и содержащем последовательно соединенные преобразователь логического сигнала для приема и передачи по локальной сети, вычислительное устройство с модулем памяти, дисплей, а также клавиатуру, соединенную с одним из входов вычислительного устройства, и источник питания, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, локальная сеть представляет собой радиоканал приема-передачи данных, преобразователь сигнала выполнен в виде приемопередатчика с антенной, вычислительное устройство представляет собой микроконтроллер, в устройство введен внешний модуль памяти, связанный с микроконтроллером, в качестве дисплея использован жидкокристаллический индикатор, а источник питания является автономным. Использование в первом варианте выполнения в качестве локальной сети цифрового проводного канала приема-передачи и использование ее для обмена данными внутри сети и передачи по ней напряжения питания к элементам

устройства, а также стандартного преобразователя логического сигнала при использовании в качестве вычислительного устройства микроконтроллера, в качестве дисплея - жидкокристаллического индикатора, обеспечивает снижение стоимости устройства при расширении его эксплуатационных возможностей. Выполнение во втором варианте локальной сети в виде радиоканала приема-передачи данных, а преобразователя сигнала в виде приемопередатчика с антенной, при использовании в качестве вычислительного устройства микроконтроллера, и ведении в устройство дополнительного модуля памяти, связанного с микроконтроллером, в совокупности с использованием в качестве дисплея жидкокристаллического индикатора и выполнении источника питания автономным также обеспечивает снижение стоимости устройства при расширении его эксплуатационных возможностей.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство отображения информации обладает новизной, отличаясь от него:

- в первом варианте такими существенными признаками как использование локальной сети для обмена данными внутри нее и передачи по ней напряжения питания к элементам устройства и выполнении ее как цифрового проводного канала приема-передачи данных, выполнения вычислительного устройства в виде микроконтроллера и использование в качестве дисплея жидкокристаллического индикатора, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата;

- во втором варианте такими существенными признаками как выполнение локальной сети в виде радиоканала приема-передачи данных, преобразователя сигнала - в виде приемопередатчика с антенной, вычислительного устройства в виде микроконтроллера, введение в устройство дополнительного модуля памяти, связанного с микроконтроллером, использование в качестве дисплея жидкокристаллического индикатора и выполнение источника питания автономным, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявляемое устройство отображения информации в обоих вариантах его выполнения может найти широкое применение в жилищно-коммунальном хозяйстве, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:

- фиг.1 - функциональная схема устройства отображения информации в первом варианте выполнения;

- фиг.2. - функциональная схема устройства отображения информации в втором варианте выполнения;

- фиг.3 - вид клавиатуры.

Заявляемое устройство отображения информации в первом варианте выполнения (фиг.1) содержит последовательно подключенные к локальному концентратору, который является устройством сбора и передачи данных и источником питания устройства посредством проводного цифрового канала 1 приема-передачи данных, преобразователь 2 сигнала, вычислительное устройство 3 в виде микроконтроллера, дисплей 4 в виде жидкокристаллического индикатора, а также подключенную к входу микроконтроллера 3 клавиатуру 5.

При этом преобразователь 2 (RS 485/TTL) сигнала служит устройством сопряжения микроконтроллера 3 с цифровым каналом 1 приема-передачи и выполнен на микросхеме ADM 483, микроконтроллер выполнен на микросхеме MSP 430 F 149, индикатор - жидкокристаллический PC1602APS-CNH-A. Клавиатура 5 содержит 4 кнопки.(фиг.3).

Во втором варианте выполнения устройство отображения информации (фиг.2) содержит последовательно подключенные к локальному концентратору, который является устройством сбора и передачи данных посредством проводного радиоканала 1 приема-передачи данных, преобразователь 2 сигнала, вычислительное устройство 3 и дисплей 4, а также клавиатуру 5, подключенную к входу вычислительного устройства 3. При этом преобразователь 2 выполнен в виде приемопередатчика с антенной, вычислительное устройство представляет собой микроконтроллер 3, ко входу которого подключена кнопочная клавиатура 5, содержащая четыре кнопки, и с которым соединен внешний модуль 6 памяти; в качестве дисплея 4 использован жидкокристаллический индикатор, а источник 7 питания является автономным аккумуляторным или на батарейках. Преобразователь 2 сигнала включает передающий модуль 8, например, RT5- 433,92, и приемный модуль 9, в частности, RR11-433, 92 либо совмещенный приемопередающий модуль,

например, СС2420. Антенна 10 выполнена микрополосковой. Модуль 6 памяти выполнен на микросхеме 24LC256. Микроконтроллер 3 выполнен так же, как в первом варианте. Индикатор 4 выполняется по заказу и может быть сегментным или матричным индикатором, управляемым жидкокристаллическим индикаторным драйвером, например, PCF8576.

Конструктивно устройство для сбора и отображения информации выполнено в пластмассовом корпусе, в котором размещена плата микроконтроллера с жидкокристаллическим индикатором. На передней панели устройства размещены жидкокристаллический индикатор и клавиатура. В общем случае устройство отображения информации работает следующим образом.

Через канал 1 приема-передачи данных от локального концентратора сети и преобразователь 2 сигнала данные о потреблении энергоресурсов в квартире поступают на микроконтроллер 3 и по запросу потребителя посредством клавиатуры 5 выводятся на индикатор 4.

В первом варианте для преобразования информации от локального концентратора используется последовательный интерфейс стандарта RS-485 Подключение устройства к квартирной сети осуществляется посредством четырехпроводного кабеля, оканчивающегося кабельной вилкой 6Р4С (RJ-11) коннектора (соединителя). Устройство использует программный HART протокол. Во втором варианте данные о потреблении энергоресурсов поступают через радиоканал 1 и приемопередатчик 2 на микроконтроллер 3, к которому подключен внешний модуль памяти 6. По запросу потребителя через клавиатуру 5 информация с микроконтроллера 3 или через него из модуля б памяти выводится на индикатор 4.

Устройство отображения информации предназначено для работы в интегрированной системе учета и регулирования энергоресурсов индивидуального потребления. С его помощью можно просмотреть текущую и архивную информацию о потреблении энергоресурсов по данной квартире. Устройство служит для:

- получения информации от локального концентратора;

- отображения на жидкокристаллическом индикаторе текущей информации о долевом и индивидуальном потреблении энергоресурсов;

- получения от локального концентратора архивных данных и отображения их на индикаторе;

- диагностирования работоспособности квартирной сети в целом и каждого датчика в отдельности.

В зависимости от данных, полученных от локального концентратора, и от запроса пользователя в устройстве выводится на индикатор следующие значения получаемых текущих и архивных параметров:

1) общие параметры:

- текущее время (часы, минуты, секунды) и дату (число, месяц, год);

- среднечасовое потребление в единицах объема выбранного пользователем энергоресурса;

- потребление энергоресурсов в единицах объема за текущий месяц;

- стоимость в рублях потребляемых энергоресурсов за текущий месяц;

- результаты диагностики (проверки работоспособности) компонентов квартирной сети;

- данные о количестве датчиков в квартирной сети;

2) архивные параметры:

- потребление энергоресурсов в единицах объема за текущий и предыдущие месяцы;

- стоимость в рублях потребляемых энергоресурсов за текущий и предыдущий месяцы.

При включении его в квартирную сеть устройство отображения информации работает непрерывно в автоматическом режиме. Работа с устройством организована с помощью системы функциональных меню различного уровня, отображаемых на индикаторе. Выбор меню и просмотр интересующей информации осуществляется с помощью клавиатуры, представленной на фиг.3, где знаки обозначают следующее:

- > - переход к следующему меню;

- < - переход к предыдущему меню;

- , - клавиши перемещения по пунктам выбранного меню.

Функциональное меню устройства отображения информации верхнего уровня имеют следующий вид:

При нормальном функционировании сети после включения устройства на индикаторе отображается дата и текущее время.

Для просмотра информации о работоспособности квартирной сети из основного меню оператор нажимает клавишу <(окно STATUS).

Если все узлы устройства исправны, то на индикаторе высвечивается «Норма». Если в работе квартирной сети имеются сбои, то ни индикаторе в зависимости от причины, вызывающей эти сбои, высвечивается следующее:

- «Тариф», если хотя бы один параметр считается по тарифу;

- «Обрыв», если есть отказ хотя бы одного датчика;

- «ДК» - при потери связи с домовым концентратором;

- «Зап.разр. « - когда разрешено изменение конфигурации локального концентратора.

Выход из данного окна индикации осуществляется нажатием клавиши «>». Функциональное меню нижнего уровня имеет следующий вид:

В сравнении с прототипом заявляемое устройство отображения информации в обоих вариантах его выполнения является более дешевым и имеет более широкие эксплуатационные возможности.

1. Устройство отображения информации, связанное с представляющим собой устройство сбора данных локальным концентратором системы посредством локальной сети и содержащее последовательно соединенные преобразователь логического сигнала для приема и передачи по локальной сети, вычислительное устройство, дисплей, а также клавиатуру, соединенную с одним из входов вычислительного устройства, и блок питания, отличающееся тем, что локальная сеть служит для обмена данными внутри нее и передачи по ней напряжения питания к элементам устройства и представляет собой цифровой проводной канал приема-передачи данных, преобразователь сигнала представляет собой интерфейс, вычислительное устройство представляет собой микроконтроллер, в качестве дисплея использован жидкокристаллический индикатор.

2. Устройство отображения информации, связанное с представляющим собой устройство сбора данных локальным концентратором системы посредством локальной сети и содержащем последовательно соединенные преобразователь логического сигнала для приема и передачи по локальной сети, вычислительное устройство, дисплей, а также клавиатуру, соединенную с одним из входов вычислительного устройства, отличающееся тем, что локальная сеть представляет собой радиоканал приема-передачи данных, преобразователь сигнала выполнен в виде приемопередатчика с антенной, вычислительное устройство представляет собой микроконтроллер, в устройство введен дополнительный модуль памяти, связанный с микроконтроллером, в качестве дисплея использован жидкокристаллический индикатор, а источник питания выполнен автономным.