Установка для получения и обработки информации с датчиков

Установка для получения и обработки информации с датчиков содержит центральный процессор, подключенный к блоку питания, имеющий аналоговый вход для датчиков, и релейный блок управления исполнительными устройствами отличающаяся тем, что центральный процессор снабжен портом для работы с персональным компьютером, подключенным 1-м входом/выходом к центральному процессору, портами для работы с исполнительными устройствами, подключенными 2-м входом/выходом к центральному процессору а также блоком управления исполнительными устройствами по ПК-каналу, подключенного своим входом на 1-й выход центрального процессора, цифровым входом для датчиков, подключенным своим выходом на 1-й вход центрального процессора. Технический результат - расширение функциональных возможностей установки и числа решаемых задач. 1 н.п. ф-лы. 1 илл.

Полезная модель относится к системам управления и предназначена для получения информации с датчиков (температуры, влажности, скорости воздушных масс), обработки, при необходимости преобразования и передачи ее внешним устройствам (компьютер, устройства «Умного дома», устройства управления климатическими параметрами, такие как: система вентиляции, отопительная система и т.д.).

Известно устройство управления тепловым пунктом, включающее управляющее устройство, пульт управления и блок коммутации, при этом управляющее устройство получает информацию от датчиков, измеряемых параметров, вырабатывает и передает управляющее воздействие на исполнительные элементы через блок коммутации, а также получает команды от пульта управления, при этом подача питающего напряжения на исполнительные элементы осуществляется через блок коммутации. Устройство дополнительно снабжено блоком питания, через который на пульт управления и управляющее устройство подается питающее напряжение, и Портом Ввода/Вывода для получения управляющим устройством команд от пульта управления и передачи информации о работе теплового пункта, а управляющее устройство содержит средство для расчета коэффициентов регулирования. (см. патент РФ 66795, МПК F24D 19/10, опубл. 27.09.07 г.)

Недостатками аналога является ограниченная возможность управления исполнительными устройствами и передачи/приема информации с внешних контроллеров(ограниченная функциональная возможность).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является система Gidrolock (http://www.gidrolock.ru/op.htm). Принципиальная схема устройства представлена на фиг.2

1 - ЦП - центральный процессор. Служит для получения информации с датчиков, внешних устройств; обработки информации; принятия решения и последующей передачи данных.

2 - Звуковая сигнализация. Служит для подачи звукового сигнала в момент подачи тревоги затопления.

3 - Релейный блок управления электрическими клапанами. Необходим для управления электромагнитными клапанами.

4 - Аналоговый вход для датчиков. Необходим для подключения датчиков протечки воды.

5 - Блок питания. Включает в себя: преобразователь переменного напряжения 220 В в постоянное +5 В и земля.

Устройство Gidrolock представляет: центральный процессор (ЦП) 1, к которому подключены: звуковая сигнализация 2, организована односторонняя передача звукового сигнала: вход звуковой сигнализации 2 подключен к выходу 1 ЦП 1; релейный блок управления электрическими клапанами 3, организована односторонняя передача данных: вход релейного блока 3 подключен к выходу 2 ЦП 1; аналоговый вход для датчиков 4, организована односторонняя передача данных: выход аналогового входа 4 подключен к входу 2 ЦП 1; блок питания 5, выход блока питания 5 подключен к входу 1 ЦП 1.

Система по прототипу работает следующим образом:

1. При включении блока питания, ЦП попадает в режим ожидания, подается кратковременный звуковой сигнал.

2. В режиме ожидания происходит опрос аналоговых датчиков залива воды. Если произошла утечка воды, и датчик подал сигнал об этом, то включается звуковая сигнализация и подается сигнал на релейный блок управления клапанами, и клапан перекрывает подачу воды. Работа системы в данном режиме происходит до устранения утечки воды.

Недостатками системы Gidrolock явяляются:

1. Минимальный функционал системы: ограничение количества подключаемых датчиков и электромагнитных клапанов.

2. Отсутствие возможности включения в систему «Умный дом».

3. Узкая специализация устройства.

Задачей создания полезной модели является разработка установки для получения и обработки информации с датчиков свободной от недостатков прототипа.

Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в формуле полезной модели, общих с прототипом, таких как установка для получения и обработки информации с датчиков содержащая центральный процессор (ЦП), подключенный к блоку питания, имеющий аналоговый вход для датчиков, и релейный блок управления исполнительными устройствами, и отличительных существенных признаков, таких как центральный процессор снабжен портом для работы с персональным компьютером, подключенным 1-м входом/выходом к ЦП, портами для работы с исполнительными устройствами, подключенными 2-м входом/выходом к ЦП а также блоком управления исполнительными устройствами по ИК-каналу, подключенного своим входом на 1-й выход центрального процессора, цифровым входом для датчиков, подключенным своим выходом на 1-й вход центрального процессора.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - расширение функциональных возможностей установки и числа решаемых ею задач.

Полезная модель иллюстрируется чертежом и примером конкретного выполнения. Блок-схема установки представлена на фиг.1. На фиг.2 - блок-схема прототипа.

Установка для получения и обработки информации с датчиков содержит центральный процессор 1, подключенный к блоку питания 2, имеющий аналоговый вход 3 для датчиков, и релейный блок управления 4 исполнительными устройствами. Центральный процессор 1 снабжен портом для работы с персональным компьютером 5, подключенным 1-м входом/выходом к ЦП, портами 6 для работы с исполнительными устройствами, подключенными 2-м входом/выходом к ЦП а также блоком управления исполнительными устройствами по ИК-каналу 7, подключенного своим входом на 1-й выход центрального процессора, цифровым входом 8 для датчиков, подключенным своим выходом на 1-й вход центрального процессора.

В установку включены:

ЦП - центральный процессор. Включает в себя: микропроцессор, светодиоды для индикации состояния, резисторы и конденсаторы. Служит для получения информации с датчиков, внешних устройств; обработки информации; принятия решения и последующей передачи данных.

Порт (RS-232) для работы с ПК. Включает в себя: микросхему преобразования последовательного сигнала стандарта uart в RS-232, колодку для подключения ПК, конденсаторы. Служит для передачи/получения информации с ПК.

Порты (RS-232) для работы с устройствами управления климатическими параметрами. Включают в себя: микросхемы преобразования последовательного сигнала стандарта uart в RS-232, мультиплексор, демультиплексор, колодки для подключения внешних устройств, конденсаторы. Служит для передачи/получения информации с внешних устройств.

Релейный блок управления устройствами управления климатическими параметрами. Включает в себя: реле, транзисторы, резисторы, диоды, колодки для подключения устройств управления. Необходим для управления устройствами, которые имеют возможность управления только по питанию или триггерно/релейными цепями.

Аналоговый вход для датчиков. Включает в себя: колодки для подключения аналоговых датчиков, мультиплексор. Необходим для подключения датчиков к системе, получения информации о состояниях климатических параметров.

Цифровой вход для датчиков. Включает в себя: колодку для подключения цифровых датчиков, мультиплексор. Необходим для подключения датчиков к системе, получения информации о состояниях климатических параметров.

Блок управления устройствами климатическими параметрами по ИК - каналу. Включает в себя: ИК - светодиоды, мультиплексор и колодку для подключения ИК - светодиодов. Служит для управления конечными устройствами по ИК - каналу, передачи информации по ПК - каналу для ее дальнейшей обработки.

Блок питания. Включает в себя: преобразователь переменного напряжения 220 В в постоянное +5 В и земля.

Описание работы установки.

Установка работает следующим образом:

При включении блока питания 2, ЦП 1 попадает в режим ожидания. (фиг.1) В режиме ожидания каждые 2 минуты происходит отправка запроса настоящего времени через порт (RS-232) для работы с ПК 5 на ПК(на чертеже не показан), получение ответа. Если полученной значение совпадет с необходимыми временными рамками, то происходит смена программы: подача сигналов на управляющие устройства(на чертеже не показаны) через порты (RS-232) для работы с устройствами управления 6, релейный блок управления устройствами 4 и/или блок управления устройствами по ИК - каналу 7.

В режиме ожидания каждые 2 минуты происходит опрос портов (RS-232) для работы с устройствами управления 6 на получение информации от внешних контроллеров, панелей управления(на чертеже не показаны). Если получена какая-то информация, то происходит сопоставление ее с возможными случаями работы системы и передается информация через порт (RS-232) для работы с ПК 5 на ПК, получение ответа и оправка данных на устройства управления через порты (RS-232) для работы с устройствами управления 6, релейный блок управления устройствами 4 и/или блок управления устройствами по ИК - каналу 7.

Основными преимуществами предлагаемой полезной модели являются:

1. Расширенный функционал системы: возможность подключения до 64 штук датчиков; наличие возможности управления большим количеством устройств через порты управления, релейный блоки и ИК - каналы.

2. В систему заложена работа с часами реального времени, для реализации заложенных предустановок климатических параметров на разные временные промежутки.

3. Возможность управления климатическими параметрами как всеми одновременно, так и каждым в отдельности.

4. Возможность создания глобальной системы «Умный дом» за счет подключения системы к компьютеру и/или контроллерам «Умного дома».

5. Возможность внешнего управления системой.

6. Широкое применение устройства (не только в климатотехнике) при изменении программного обеспечения микропроцессора.

Хотя настоящая полезная модель описана посредством примеров ее выполнения, объем данной полезной модели не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой полезной модели с учетом возможных эквивалентов.

Установка для получения и обработки информации с датчиков, содержащая центральный процессор, подключенный к блоку питания, имеющий аналоговый вход для датчиков, и релейный блок управления исполнительными устройствами, отличающаяся тем, что центральный процессор снабжен портом для работы с персональным компьютером, подключенным к 1-му входу/выходу центрального процессора, портами для работы с исполнительными устройствами, подключенными ко 2-му входу/выходу центрального процессора, а также блоком управления исполнительными устройствами по ИК-каналу, подключенного своим входом на 1-й выход центрального процессора, цифровым входом для датчиков, подключенным своим выходом на 1-й вход центрального процессора.