Система для телеметрического контроля мобильных машин

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МОБИЛЬНЫХ МАШИН(71) Заявитель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Высоцкий Михаил Степанович Усс Иван Никодимович Ярусов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Система для телеметрического контроля мобильных машин, содержащая группу датчиков по числу измеряемых параметров и переносный компьютер (ноутбук), отличающаяся тем, что она содержит дополнительно микропроцессорный блок с накопителем данных на интегральном диске (флэш-диске) и два радиомодема для связи с сотовой телефонной сетью, причем выходы датчиков подключены к соответствующим входам микропроцессорного блока, соединенного с первым радиомодемом, который через сотовую телефонную сеть связан со вторым радиомодемом, подключенным к переносному компьютеру. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно стационарный компьютер и третий радиомодем, причем компьютер подключен к третьему радиомодему, который через сотовую телефонную сеть связан с первым и вторым радиомодемами.(56) Источники информации 1. Поставка измерительной аппаратуры. Проспект Научно-производственная фирма Экология, Вибрация, Акустика. - М., 2002. - С. 12-18. 2. Автушко С.В., Гуринович А.Г., Куновский Э.Б. Определение нагрузочного режима ведущего моста троллейбуса МАЗ-103. Механика машин. Теория и практика. Сборник трудов НИРУП Белавтотракторостроение. - Мн., 2004. - С. 405 - 409 Предлагаемая полезная модель относится к области автоматизированных средств измерений и сбора данных, а именно - к средствам получения и дистанционной передачи данных о состоянии мобильных машин, работающих на испытательных полигонах и в реальных эксплуатационных условиях. Система может быть применена для контроля состояния автомобилей, тракторов, сельскохозяйственной, дорожно-строительной и другой техники. Известны многоканальные цифровые системы измерений и сбора данных для исследования низкочастотных процессов, которые производит ведущая фирма(ФРГ) 1. Эти системы предназначены для применения в стационарных условиях (в лабораториях, на стендах) и не могут обеспечить стабильную работу на борту движущейся мобильной машины. Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является система для дорожных испытаний трансмиссий транспортных средств 2. Система содержит группу датчиков, группу контактных токосъемников, коммутатор сигналов, аналого-цифровой преобразователь и переносный компьютер (ноутбук) с накопителем данных на жестких вращающихся дисках(винчестере). Эта система полностью монтируется на испытываемой мобильной машине, но имеет низкую надежность работы в условиях вибраций, возникающих при движении машины. Вибрации контактных токосъемников создают в измерительных трактах помехи. Кроме того, вибрации вызывают сбои в работе накопителя данных на жестком вращающемся диске(винчестере), который не предназначен для эксплуатации в условиях вибраций. Задачей настоящего технического решения является повышение виброустойчивости системы, что повышает достоверность получаемых данных. Для решения поставленной задачи система для телеметрического контроля мобильных машин, содержащая группу датчиков по числу измеряемых параметров и переносной компьютер (ноутбук), согласно техническому решению, содержит дополнительно микропроцессорный блок с накопителем данных на интегральном диске (флэш-диске) и два радиомодема для связи с сотовой телефонной сетью. При этом выходы датчиков подключены к соответствующим входам микропроцессорного блока, соединенного с первым радиомодемом, который через сотовую телефонную сеть связан со вторым радиомодемом,подключенным к переносному компьютеру. Описанная телеметрическая система может содержать также стационарный компьютер и третий радиомодем, причем компьютер подключен к третьему радиомодему, который через сотовую телефонную сеть связан с первым и вторым радиомодемами. Повышение виброустойчивости предлагаемой системы достигается благодаря тому,что на борту испытываемой мобильной машины монтируется только часть технических средств датчики, микропроцессорный блок с накопителем данных на интегральном диске и радиомодем. Эти устройства выдерживают интенсивные вибрации. Остальные компоненты системы, не предназначенные для эксплуатации в условиях вибраций, размещаются в полевой и центральной лабораториях. Полевая лаборатория может размещаться в стационарном строении или в автомобиле, который во время испытаний стоит неподвижно,на расстоянии прямой видимости от движущейся испытываемой машины. Полевая и центральная лаборатории связаны друг с другом и с мобильной машиной через станции сотовой телефонной сети. 2 23302005.12.30 В результате повышения виброустойчивости системы обеспечивается достоверность получаемых данных о характеристиках мобильной машины. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемой системы. Система для телеметрического контроля мобильных машин содержит группу датчиков 1, микропроцессорный блок 2, радиомодемы 3 и 4 с антеннами 5 и 6, переносный компьютер 7 и станции сотовой телефонной сети 8. Микропроцессорный блок 2 содержит накопитель данных на интегральном диске. Датчики 1, микропроцессорный блок 2 и радиомодем 3 размещаются на мобильной машине, а радиомодем 4 и переносный компьютер 7 - в полевой лаборатории. При необходимости телеметрическая система может содержать также радиомодем 9 с антенной 10 и стационарный компьютер 11, которые размещаются в центральной лаборатории или на диспетчерском пункте. Система может содержать также и другие аналогичные лаборатории, диспетчерские пункты и административно-управленческие службы, которые через сотовую телефонную сеть контролируют испытания и эксплуатацию группы мобильных машин. Выходы датчиков 1 подключены соответственно к входам микропроцессорного блока 2, выходом соединенного с радиомодемом 3, который по радиоканалу через станцию сотовой телефонной сети 8 связан с радиомодемом 4. Радиомодем 4 подключен к входу переносного компьютера 7. Радиомодемы 3 и 4 через станцию сотовой телефонной сети 8 связаны также с радиомодемом 9, который подключен к входу стационарного компьютера 11. При испытаниях мобильной машины система работает следующим образом. Датчики 1, установленные в контрольных точках мобильной машины, преобразуют входные физические воздействия (измеряемые параметры) в пропорциональные выходные напряжения. Сигналы датчиков 1 поступают на соответствующие входы микропроцессорного блока 2, где происходит их кодирование и накопление экспериментальных данных на интегральном диске. Для контроля процессов измерений часть получаемых данных поступает из микропроцессорного блока 2 в радиомодем 3 и передается на ближайшую станцию сотовой телефонной сети 8. Из сети 8 эти данные передаются в полевую лабораторию, расположенную вблизи испытательного полигона. Здесь эти данные через радиомодем 4 вводятся в переносный компьютер 7 и для контроля отображаются на его мониторе. Накопление больших объемов экспериментальных данных на интегральном диске(флэш-диске) микропроцессорного блока 2, работоспособного в условиях интенсивных вибраций, обеспечивает высокую достоверность получаемых данных. После окончания испытаний и остановки мобильной машины переносный компьютер 7 подключается к выходу микропроцессорного блока 2, накопленные данные (уже при отсутствии вибраций) переписываются на винчестер компьютера 7 и производится их обработка. Полевая лаборатория может вести контроль испытаний группы мобильных машин,оснащенных датчиками 1, микропроцессорными блоками 2 и радиомодемами 3. Если в ходе испытаний возникает необходимость передачи экспериментальных данных, а также любых сообщений из полевой лаборатории в удаленную центральную лабораторию или в обратном направлении, то это реализуется с помощью радиомодемов 3, 4 и 9 через станции сотовой сети 8. Аналогично могут передаваться данные и сообщения в другие лаборатории и административно-управленческие службы. При диагностике состояния мобильных машин в процессе их эксплуатации полученные данные из бортовых подсистем через станции сотовой сети 8 могут поступать не только в полевую лабораторию, но и передаваться напрямую в центральную лабораторию или диспетчерский пункт и накапливаться в стационарных компьютерах 11. Следует отметить, что предлагаемая система реализуется в зоне действия сотовой телефонной сети. В настоящее время такая сеть охватывает практически все территории 3 23302005.12.30 развитых стран. В создаваемой системе предполагается использование промышленных радиомодемов, которые за счет своей большой мощности обеспечат надежную радиосвязь с ближайшей сотовой станцией. Предлагаемая телеметрическая система отличается высокой надежностью работы в условиях интенсивных вибраций, возникающих при движении контролируемых мобильных машин. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4