Система мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с использованием радиочастотных меток ближнего поля

 

Полезная модель относится к технике связи. Ее использование позволяет производить мониторинг разъемных соединений кабельного тракта с использованием радиочастотных (RFID) меток, не требует антенн радиочастотного считывателя для каждого порта коммутационной панели и обеспечивает повышенную помехоустойчивость. Для достижения этого технического результата оснащают разъем соединительного кабеля датчиком разъема с радиочастотной (RFID) меткой ближнего поля, которая изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда разъем подключают к порту коммутационной панели;

порты коммутационной панели оснащают датчиком наличия с радиочастотной (RFID) меткой ближнего поля; радиочастотным считывателем периодически считывают информацию с радиочастотных меток датчиков разъема и датчиков наличия; на основании информации об изменении ответного сигнала от радиочастотных меток датчика разъема и датчика наличия, переданной радиочастотным считывателем в программно-аппаратный комплекс, идентифицируют разъем и/или соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому разъем подключен. Изменение ответного сигнала от радиочастотных меток датчиков разъема и датчика наличия вызывается тем, что контур магнитной антенны радиочастотных меток в момент подключения размыкается/замыкается герконом под воздействием магнитов, установленных на разъем соединительного кабеля и возле порта коммутационной панели.

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к технике связи и может использоваться для мониторинга соединений коммутационных панелей.

Уровень техники

В мире существуют различные средства средства мониторинга кабельных систем. Основное назначение таких систем - определить к каким портам коммутационной панели подключен соединительный кабель, то есть отслеживание подключений изменяемой части кабельного тракта (channel в терминах стандарта ISO/IEC 11801:2002).

Например, сходная система на базе проводного решения описана в патенте США №6424710, в которой каждый порт коммутационной панели оснащается датчиком наличия разъема соединительного кабеля в порту коммутационной панели. Недостатком этой системы является, то что она не определяет какой именно соединительный кабель подключен к порту коммутационной панели.

Наиболее близким аналогом является система описанная в патенте США №6784802. На разъемы соединительных кабелей устанавливают радиочастотные метки. Идентификаторы меток считываются с помощью антенн радиочастотного считывателя, установленных в каждом порту коммутационной панели. Недостатком этой системы является то, что антенна считывателя должна быть установлена в каждом порту панели.

Сущность полезной модели

Таким образом, задачей настоящей полезной модели является разработка таких средств мониторинга разъемных соединений кабельного тракта, которые позволят идентифицировать соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому подключен разъем соединительного кабеля, не требует антенн радиочастотного считывателя для каждого порта коммутационной панели, и обладает хорошей помехоустойчивостью.

Для достижения указанного технического результата предлагается система мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с использованием радиочастотных меток меток ближнего поля, содержащая:

соединительные кабели, по крайней мере один разъем которых оснащен датчиком разъема с радиочастотной меткой; отличающаяся тем, что: радиочастотная метка датчика разъема изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда разъем подключают к порту коммутационной панели; содержит коммутационные панели, каждый из по меньшей мере некоторых портов которых оснащен датчиком наличия с радиочастотной меткой, которая изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда в порты коммутационной панели подключают разъем соединительного кабеля; содержит один или несколько радиочастотных считывателей, при помощи которых считывают с некоторым интервалом времени информацию с радиочастотных меток датчиков разъемов и радиочастотных меток датчиков наличия; радиочастотные считыватели или считыватель имеют антенны или антенну ближнего поля в виде контура, размещенные так, что датчики наличия находятся внутри упомянутого контура; радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат антенны ближнего поля, в контур которых включен геркон; содержит магниты, размещенные

возле порта коммутационной панели и на разъеме, которые переключают герконы, когда разъем подключен в порт коммутационной панели; программно-аппаратный комплекс, в памяти которого соотносят идентификаторы радиочастотных меток датчиков наличия с портами коммутационной панели, на которых они установлены; соотносят идентификаторы радиочастотных меток датчиков разъемов с соединительными кабелями и/или разъемами соединительного кабеля, на которых они установлены; и которым после подключения разъема соединительного кабеля, оснащенного датчиком разъема, в порт коммутационной панели, оснащенный датчиком наличия, на основании информации об изменении ответных сигналов от радиочастотной метки датчика разъема и радиочастотной метки датчика наличия, переданной радиочастотными считывателями или считывателем в программно-аппаратный комплекс, идентифицируют разъем и/или соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому разъем подключен.

При этом датчики магниты являются постоянными или электромагнитами. А герконы могут быть либо герконами на размыкание, либо на замыкание, либо перекидными, либо комбинацией вышеперечисленных типов.

В одном из вариантов системы радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат больше одной микросхемы транспондера. В этом случае или/и при использовании перекидного геркона изменение ответного сигнала от радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия выражено изменением идентификатора радиочастотной метки, передаваемого в ответном сигнале от радиочастотных меток.

Антенны радиочастотных меток датчиков разъема могут иметь конструкцию в виде удлиненной катушки провода или в виде рамки.

Антенны радиочастотных меток датчиков наличия могут иметь плоскую конструкцию.

Еще в одном варианте осуществления программно-аппаратный комплекс включает свой состав вычислительные мощности считывателя или считывателей.

Магниты для переключения герконов могут быть размещены рядом с герконами и имеют магнитное поле, которое переключает герконы только, если на герконы действует магнитное поле другого из магнитов.

И наконец изменение ответного сигнала от радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия может быть выражено в возможности или невозможности идентифицировать радиочастотные метки радиочастотными считывателями или считывателем.

Краткое описание чертежей

На всех чертежах одинаковые ссылочные позиции относятся к одним и тем же или сходным элементам.

На фиг.1 изображена общая блок-схема системы мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с магнитной антенной.

На фиг.2 приведен пример реализации датчика для радиочастотной метки с герконом.

На фиг.3 приведен пример размещения датчиков на разъеме соединительного кабеля и возле порта коммутационной панели.

Подробное описание полезной модели

Система по настоящей полезной модели может быть реализована в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом, показанном на фиг.1. Система содержит коммутационные панели 1, порты которых снабжены датчиками наличия разъема соединительного

кабеля в порту панели. В данном случае используется датчик наличия с радиочастотной меткой (RFID меткой) 2 ближнего поля (near-field) или иначе магнитной составляющей электромагнитного поля. Магнитная составляющая электромагнитного поля затухает в пространстве очень быстро, поэтому радиочастотные метки 2 не подвержены влиянию других близко расположенных электронных устройств. Разъемы соединительного кабеля 3 также снабжены датчиками разъема с аналогичной радиочастотной меткой (RFID меткой) 4. Идентификаторы радиочастотных меток 2 и 4 занесены в память программно-аппаратного комплекса 5. При этом задано однозначное соответствие меток 4 с соединительными шнурами 3 и меток 2 с портами коммутационных панелей 1. Программно-аппаратный комплекс 5 соединен с радиочастотным считывателем 6, например, с использованием шины передачи данных LIN или CAN. Антенны 7 радиочастотного считывателя 6 представляют собой токовую петлю, которая охватывает порты 8 коммутационной панели. Радиочастотный считыватель 6 периодически опрашивает радиочастотные метки 2 и 4 и считывает их идентификаторы, передавая полученную информацию в программно-аппаратный комплекс 5. В момент подключения радиочастотные метки 2 и 4 изменяют ответный сигнал, их идентификатор становится недоступен, потому что в момент подключения размыкается контур магнитной антенны радиочастотных меток 2 и 4 (их конструкция описана ниже). Соответственно не обнаруженные идентификаторы не будут переданы в программно-аппаратный комплекс 5. Программно-аппаратный комплекс 5 на основе предыдущей информации, переданной радиочастотным считывателем 6, определяет недостающие идентификаторы 2 и 4, а затем идентифицирует соединительный кабель и/или разъем и порт коммутационной панели, к которому разъем подключен.

Так как радиочастотный считыватель 6 сам имеет специализированный процессор, например, Intel R1000, то он сам может обрабатывать данные и проводить идентификацию соединения. А в программно-аппаратный комплекс 5 будет передаваться уже готовый результат. В этом случае программно-аппаратный комплекс будет распределенным. В него будут входить вычислительные мощности считывателя 6, блок 5 будет служить для обработки данных, полученных от разных считывателей и разных панелей, например, когда разъемы 3 соединительного кабеля подключены в разные панели, обслуживаемые разными считывателями.

Вариант датчика наличия разъема, представленный на фиг.2 имеет в электрической схеме геркон на размыкание 9, который размыкает антенну 10, изготовленную в виде токовой петли, подсоединенную к микросхеме транспондера 11, при появлении внешнего постоянного магнитного поля. Датчик разъема может иметь такую же конструкцию. Принцип использования таких датчиков показан на фиг.3. При подсоединении разъема 3 к порту 8 постоянные магниты 12 размыкают герконы радиочастотных меток 2 и 4, соответствующие антенны отсоединяются от микросхемы транспондера, и они не передают сигнал для радиочастотного считывателя. Магниты 12 и герконы 9 на фиг.3 подобраны таким образом, что магнитного поля одного магнита недостаточно для размыкания геркона 9. Когда два магнита 12 сближаются, то их суммарное магнитное поле способно изменить состояние обоих герконов 9. В другом варианте один магнит 12 способен переключить геркон 9. В этом случае датчик 2 может быть размещен, как показано на фиг.3; на верхней части разъема 3 остается один из магнитов 12. А датчик 4 можно разместить на боковой поверхности разъема 3, при этом оставшийся магнит 12 будет также размещен сбоку от порта 8 и может быть электромагнитом.

Антенны датчиков могут иметь разную конструкцию, как показано на фиг.3. Датчик наличия 2 может иметь конструкцию с плоской антенной 10 для размещения непосредственно на лицевой поверхности коммутационной панели. Антенна датчика наличия может иметь один или несколько витков с площадью, достаточной для нормального восприятия сигналов антенны считывателя. Датчик разъема 4 в качестве антенны 10 может использовать соленоид малого диаметра, чтобы расположить его вдоль разъема или вдоль оболочки соединительного кабеля. Перпендикуляр к плоскости антенны считывателя для датчика разъема будет почти параллелен оси вращения соленоида, а для антенны датчика наличия - почти параллелен перпендикуляру к этой антенне. В другом варианте антенна датчика разъема 4 может быть изготовлена в виде прямоугольной рамки, которая надевается на разъем соединительного кабеля.

В более сложной метке в состав радиочастотной метки можно ввести две микросхемы транспондера и перекидной геркон. В этом случае радиочастотная метка при наличии внешнего магнитного поля будет передавать один идентификатор, а при его отсутствии - другой.

Герконы, применяемые в датчиках наличия и датчиках разъема могут быть и герконами на замыкание. В этом случае считыватель отслеживает не «исчезновение», а «появление» радиочастотных меток. Или же датчики наличия могут иметь один тип герконов, а датчики портов - другой тип герконов, в том числе и перекидных.

Таким образом можно идентифицировать соединительный кабель и порт коммутационной панели, к которому подключен разъем соединительного кабеля, имея одну антенну на несколько портов коммутационной панели, с минимальным риском помех от других электромагнитных излучений.

1. Система мониторинга разъемных соединений кабельного тракта с использованием радиочастотных меток ближнего поля, содержащая соединительные кабели, по крайней мере, один разъем которых оснащен датчиком разъема с радиочастотной меткой, отличающаяся тем, что упомянутая радиочастотная метка датчика разъема изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда упомянутый разъем подключают к порту коммутационной панели; содержит коммутационные панели, каждый из, по меньшей мере, некоторых портов которых оснащен датчиком наличия с радиочастотной меткой, которая изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, когда в упомянутые порты коммутационной панели подключают разъем соединительного кабеля; содержит один или несколько радиочастотных считывателей, при помощи которых считывают с некоторым интервалом времени информацию с упомянутых радиочастотных меток датчиков разъемов и упомянутых радиочастотных меток датчиков наличия; упомянутые радиочастотные считыватели или считыватель имеют антенны или антенну ближнего поля в виде контура, размещенные так, что упомянутые датчики наличия находятся внутри упомянутого контура; упомянутые радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат антенны ближнего поля, в контур которых включен геркон; содержит магниты, размещенные возле упомянутого порта коммутационной панели и на упомянутом разъеме, которые переключают упомянутые герконы, когда упомянутый разъем подключен в упомянутый порт коммутационной панели; программно-аппаратный комплекс, в памяти которого соотносят идентификаторы упомянутых радиочастотных меток датчиков наличия с упомянутыми портами коммутационной панели, на которых они установлены; соотносят идентификаторы упомянутых радиочастотных меток датчиков разъемов с упомянутыми соединительными кабелями и/или упомянутым разъемами соединительного кабеля, на которых они установлены; и которым после подключения разъема соединительного кабеля, оснащенного упомянутым датчиком разъема, в порт коммутационной панели, оснащенный упомянутым датчиком наличия, на основании информации об изменении ответных сигналов от радиочастотной метки датчика упомянутого разъема и радиочастотной метки датчика наличия упомянутого порта, переданной упомянутыми радиочастотными считывателями или считывателем в упомянутый программно-аппаратный комплекс, идентифицируют упомянутый разъем и/или соединительный кабель и упомянутый порт коммутационной панели, к которому упомянутый разъем подключен.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые магниты являются постоянными или электромагнитами.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые герконы являются герконами на размыкание и/или на замыкание.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что некоторые из упомянутых герконов являются перекидными.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые радиочастотные метки датчиков наличия и датчиков разъемов содержат больше одной микросхемы транспондера.

6. Система по любому из пп.1, 4, 5, отличающаяся тем, что упомянутое изменение ответного сигнала от упомянутых радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия выражено изменением идентификатора радиочастотной метки, передаваемого в ответном сигнале от упомянутых радиочастотных меток.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые антенны радиочастотных меток датчиков разъема имеют конструкцию в виде удлиненной катушки провода.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые антенны радиочастотных меток датчиков разъема имеют конструкцию в виде рамки.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые антенны радиочастотных меток датчиков наличия имеют плоскую конструкцию.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый программно-аппаратный комплекс включает в свой состав вычислительные мощности упомянутого считывателя или считывателей.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые магниты размещены рядом с упомянутыми герконами и имеют магнитное поле, которое переключает упомянутые герконы, только если на упомянутые герконы действует магнитное поле другого из упомянутых магнитов.

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что изменение ответного сигнала от упомянутых радиочастотных меток датчиков разъемов и/или датчиков наличия выражено в возможности или невозможности идентифицировать упомянутые радиочастотные метки упомянутыми радиочастотными считывателями или считывателем.



 

Похожие патенты:

Шкаф для соединения между собой сип проводов и силовых кабелей относится к области электротехники и может быть использована для обеспечения коммутации проводных, кабельных линий с оборудованием РЗиА, систем мониторинга или АСУ ТП и обеспечения нормального функционирования и подачи электропитания для датчиков, приборов и устройств технологической защиты силовых трансформаторов и реакторов.

Схема соединения электрических проводов, контактов, разъемов относится к области радиоэлектроники, в частности, к устройствам электрических соединений многоконтактных разъемов внешнего ввода-вывода с печатной платой функциональной аппаратуры.
Наверх