RU2714969C1 - Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects - Google Patents

Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects Download PDF

Info

Publication number
RU2714969C1
RU2714969C1 RU2019117525A RU2019117525A RU2714969C1 RU 2714969 C1 RU2714969 C1 RU 2714969C1 RU 2019117525 A RU2019117525 A RU 2019117525A RU 2019117525 A RU2019117525 A RU 2019117525A RU 2714969 C1 RU2714969 C1 RU 2714969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
messages
sensor
angle
inclination
message
Prior art date
Application number
RU2019117525A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Шептовецкий
Сергей Алексеевич Корольков
Филипп Борисович Медведев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РадиоТех"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РадиоТех" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РадиоТех"
Priority to RU2019117525A priority Critical patent/RU2714969C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714969C1 publication Critical patent/RU2714969C1/en
Priority to PCT/RU2020/000220 priority patent/WO2021002772A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02—Details
    • G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C21/00—Systems for transmitting the position of an object with respect to a predetermined reference system, e.g. tele-autographic system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/02—Arrangements for relaying broadcast information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: control systems.
SUBSTANCE: invention relates to method of monitoring inclination angle of controlled object. On the object of control, a wireless inclination angle sensor is installed, by means of which, using LPWAN or NBIoT technology, messages are periodically sent to at least one base station installed in the zone of radio signal propagation of the above sensor. Each message from sensor contains identification data of sensor and current value of inclination angle of control object. At least one base station receives a message from a sensor, processes it and sends it to a network server. Network server receives a message from at least one base station, processes it and sends it to the user's electronic device. Sending of messages by said sensor is performed periodically with constant time intervals at invariable angle of inclination of control object or with change of inclination angle within specified maximum value. If the angle of inclination exceeds a given maximum value, immediate transmission of messages with shorter time intervals is carried out, according to which the user judges a change in inclination angle more than a given maximum value.
EFFECT: automation of the remote monitoring process over the control object inclination angle.
6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к способу автоматизированного беспроводного обнаружения изменения угла наклона контролируемых объектов или их пространственного положения, которые расположены на расстоянии от лиц, контролирующих их положение, и может быть использовано для удаленного своевременного обнаружения изменения положения в пространстве контролируемых объектов, а также для мониторинга работы средств механизации, дорожной и строительной техники, выявления колебаний объекта (ударов по нему).The invention relates to the field of radio electronics, in particular, to a method for automated wireless detection of changes in the angle of inclination of controlled objects or their spatial position, which are located at a distance from persons controlling their position, and can be used for remote timely detection of changes in position in the space of controlled objects, and also for monitoring the operation of mechanization, road and construction equipment, detecting object vibrations (impacts on it).

В настоящее время для контроля углов столбов, вышек и т.п.осуществляется периодический выезд специалистов к местам их расположения и контроль углов при помощи специализированной аппаратуры. При этом используют различные методы измерения угла наклона, например: метод сравнения с жесткими контрольными инструментами (угловыми мерами, угольниками, конусными калибрами и шаблонами); абсолютный гониометрический метод, основанный на использовании приборов с угломерной шкалой (нониусные, индикаторные и оптические угломеры); косвенный тригонометрический метод, основанный на определении линейных размеров, связанных с измеряемым углом тригонометрической функцией (синусные линейки, конусомеры).Currently, to control the angles of pillars, towers, etc., periodical visits of specialists to their locations and control of angles using specialized equipment are carried out. In this case, various methods of measuring the angle of inclination are used, for example: the method of comparison with rigid control tools (angle measures, angles, conical gauges and templates); absolute goniometric method based on the use of instruments with a goniometer scale (vernier, indicator and optical goniometers); indirect trigonometric method based on determining the linear dimensions associated with the measured angle of the trigonometric function (sine rulers, cones).

Существенным недостатком такого способа контроля угла наклона является высокая стоимость проведения частого контроля и невозможность проведения контроля с сопоставимой частой в связи с необходимостью выезда специалиста к месту установки объекта контроля.A significant disadvantage of this method of controlling the angle of inclination is the high cost of frequent monitoring and the inability to carry out monitoring with a comparable frequency due to the need for a specialist to visit the installation site of the monitoring object.

Для удаленного контроля положения рабочих частей (средств) строительной и дорожно-строительной техники могут применятся средства, которые интегрируются со средствами управления техникой и передающие показания беспроводным способом или осуществляющим запись в специализированные устройства. В данном случае для реализации контроля угла наклона могут применяться различные беспроводные датчики, например, беспроводной наклономер (см., например, сайт в Интернет https.//monsol.ru/besprovodnoy-naklonmer-ls-g6-inc 15/).To remotely control the position of the working parts (means) of construction and road-building equipment, tools can be used that integrate with the control equipment and transmit the testimony wirelessly or recording in specialized devices. In this case, various wireless sensors can be used to implement tilt control, for example, a wireless tiltmeter (see, for example, the Internet site https.//monsol.ru/besprovodnoy-naklonmer-ls-g6-inc 15 /).

Недостатком таких способов является необходимость проведения дорогостоящих работ по интеграции устройства для каждого типа и модели строительной или дорожной техники.The disadvantage of such methods is the need for expensive work to integrate the device for each type and model of construction or road equipment.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ контроля угла наклона опор контактной сети железных дорог, заключающийся в том, что со стороны рельсового пути на штативе, оборудованном пузырьковым уровнем, устанавливают лазерный дальномер, определяют первую точку замера, расположенную на уровне головки рельса, определяют вторую точку замера, расположенную по высоте на расстоянии одного метра от первой точки замера, полученные результаты измерений, а также марку опоры, включающую высоту и конусность опоры, вводят в мобильное электронное устройство со специальной программой, которая рассчитывает по заданным параметрам угол наклона опоры контактной сети, сравнивает результаты расчетов с нормативными, при превышении нормативного уровня на дисплее электронного мобильного устройства появляется сигнал об аварийном состоянии опоры (см. Патент RU 2660195, опубликован 05.07.2018 г.).Closest to the proposed invention is a method of controlling the angle of inclination of the supports of the contact network of railways, which consists in the fact that on the side of the rail track on a tripod equipped with a bubble level, a laser range finder is installed, the first measuring point located at the level of the rail head is determined, the second point is determined measurements located in height at a distance of one meter from the first measurement point, the obtained measurement results, as well as the brand of the support, including the height and taper of the support, are introduced into the mobile e electronic device with a special program that calculates the angle of inclination of the support of the contact network according to the specified parameters, compares the results of calculations with the normative, when the standard level is exceeded, a signal about the emergency state of the support appears on the display of the electronic mobile device (see Patent RU 2660195, published 05.07.2018 g.).

Недостатками данного решения являются:The disadvantages of this solution are:

- необходимость периодической инспекции опор на месте ее установки, что влечет за собой невозможность его частого проведения, невозможность выявления опасных опор чаще, чем периодичность выезда, высокая стоимость ввиду вовлеченности в процесс персонала и транспортных средств;- the need for periodic inspection of supports at the installation site, which entails the impossibility of its frequent conduct, the inability to identify dangerous supports more often than the frequency of departure, high cost due to the involvement of personnel and vehicles in the process;

- невысокий уровень автоматизации способа, ввиду того что: требуется ручной контроль установки штатива по пузырьковому указателю, а также ручной ввод данных измерения лазерного дальномера в специальную программу.- a low level of automation of the method, due to the fact that: manual control of the tripod installation by the bubble pointer is required, as well as manual input of the laser rangefinder measurement data into a special program.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является устранение всех вышеперечисленных недостатков, а также возможность автоматизированного контроля угла наклона и пространственного положения любых объектов беспроводными средствами без какой-либо модификации таких объектов.The technical problem solved by the invention is the elimination of all the above disadvantages, as well as the ability to automatically control the angle and spatial position of any objects by wireless means without any modification of such objects.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности мониторинга угла наклона и пространственного положения объектов, а также повышение информативности и достоверности информации об изменении угла наклона или пространственного положения, обеспечение возможности своевременного обнаружения изменения угла наклона или пространственного положения объектов, обеспечение возможности удаленного автоматизированного мониторинга угла наклона или пространственного положения с применением бесконтактных датчиков, снижение стоимости ввода в действие и снижение стоимости эксплуатации за счет отсутствия необходимости прокладки проводных коммуникаций, обеспечение возможности долгосрочной работы без необходимости технического обслуживания за счет исключения подвижных механических частей.The technical result of the invention is to increase the accuracy and reliability of monitoring the angle of inclination and spatial position of objects, as well as increasing the information content and reliability of information about changes in the angle of inclination or spatial position, providing the possibility of timely detection of changes in the angle of inclination or spatial position of objects, providing remote automated monitoring of the angle of inclination or spatial position using proximity sensors, with lowering the cost of commissioning and lowering the cost of operation due to the absence of the need to lay wire communications, ensuring the possibility of long-term operation without the need for maintenance due to the exclusion of moving mechanical parts.

Технический результат достигается благодаря реализации способа мониторинга угла наклона объекта контроля, заключающегося в том, что на объекте контроля устанавливают беспроводной датчик угла наклона, с помощью которого с использованием LPWAN или NBIoT технологии периодически отправляют сообщения на по меньшей мере одну базовую станцию, установленную в зоне распространения радиосигнала указанного датчика, причем каждое сообщение от указанного датчика содержит идентификационные данные указанного датчика и текущее значение угла наклона объекта контроля, с помощью по меньшей мере одной базовой станции принимают от указанного датчика каждое сообщение, обрабатывают его и отправляют на сетевой сервер, с помощью сетевого сервера принимают от по меньшей мере одной базовой станции каждое сообщение, обрабатывают его и отправляют на электронное устройство пользователя, причем отправку сообщений указанным датчиком осуществляют периодически с постоянными интервалами времени при неизменном угле наклона объекта контроля или при изменении угла наклона в пределах заданного максимального значения, а при изменении угла наклона более заданного максимального значения осуществляют немедленную передачу сообщений с меньшими интервалами времени, по которым пользователь судит об изменении угла наклона более заданного максимального значения.The technical result is achieved through the implementation of a method for monitoring the tilt angle of the monitoring object, which consists in installing a wireless tilt sensor on the monitoring object, using which LPWAN or NBIoT technology periodically sends messages to at least one base station installed in the distribution zone the radio signal of the specified sensor, and each message from the specified sensor contains the identification data of the specified sensor and the current value of the angle of inclination o the monitoring object, using at least one base station, receive each message from the specified sensor, process it and send it to the network server, use the network server to receive each message from the at least one base station, process it and send it to the user's electronic device, moreover, the sending of messages by the specified sensor is carried out periodically at constant time intervals with a constant angle of inclination of the object of control or when the angle of inclination changes within the specified maxi cial values, and when the angle of inclination of more than a predetermined maximum value is performed immediate messaging with smaller time intervals, by which the user judges to change the angle of inclination of a predetermined maximum value.

Кроме того, при принятии по меньшей мере одной базовой станцией сообщений от указанного датчика, на ней могут осуществлять фильтрацию принятых сообщений путем отбрасывания искаженных и/или ложных сообщений.In addition, when receiving at least one base station messages from the specified sensor, it can filter received messages by discarding distorted and / or false messages.

Кроме того, при принятии сетевым сервером от по меньшей мере одной базовой станции сообщений, на нем могут осуществлять фильтрацию принятых сообщений путем отбрасывания искаженных и/или ложных сообщений, и могут осуществлять агрегацию принятых сообщений путем объединения в одно сообщение одного и того же сообщения, принятого разными базовыми станциями.In addition, when a network server receives messages from at least one base station, it can filter received messages by discarding distorted and / or false messages, and can aggregate received messages by combining the same message into one message different base stations.

Кроме того, до начала отправки сообщений на по меньшей мере одну базовую станцию могут осуществлять настройку периодичности отправки сообщений.In addition, before sending messages to at least one base station, the frequency of sending messages can be set.

Кроме того, электронное устройство пользователя имеет программное обеспечение, при этом могут осуществлять настройку сетевого сервера для этого программного обеспечения путем внесения идентификационных данных указанного датчика в базу данных сетевого сервера и ассоциации с программным обеспечением электронного устройства пользователя, а сетевой сервер может осуществлять хранение полученных от по меньшей мере одной базовой станции сообщений, а также значений угла наклона, и может осуществлять определение программного обеспечения электронного устройства пользователя, с которым ассоциирован указанный датчик.In addition, the user’s electronic device has software, and they can configure the network server for this software by entering the identification data of the specified sensor into the database of the network server and associations with the software of the user’s electronic device, and the network server can store data received from at least one base station messages, as well as values of the angle of inclination, and can determine the software electrons user device to which said sensor is associated.

Кроме того, указанный датчик выполнен, преимущественно, бесконтактным и включает корпус, трехосевой акселерометр, процессор управления с программным обеспечением, радиомодем, элемент питания, антенну и выключатель.In addition, the specified sensor is made mainly non-contact and includes a housing, a three-axis accelerometer, a control processor with software, a radio modem, a battery, an antenna and a switch.

Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре которого схематично показана связь элементов, с помощью которых осуществляется предложенный способ.The invention is illustrated by the drawing, where the figure of which schematically shows the relationship of the elements with which the proposed method is implemented.

Предложенный способ автоматизированного беспроводного мониторинга угла наклона предназначен для своевременного обнаружения изменения угла наклона или положения в пространстве таких объектов контроля, как: столбы освещения, столбы связи, рекламные щиты, опоры контактных и электрических сетей, иные опорные конструкции и другие объекты, положение которых должно быть строго вертикальное или близкое к нему, либо строго горизонтальное или близкое к нему. Также предложенный способ предназначен для выявления колебаний объектов, (сильных) ударов по объекту, сломанных деревьев или их веток, для мониторинга средств механизации, дорожной и строительной техники - экскаваторов, кранов, самосвалов, бульдозеров и пр. Применение предложенного способа для мониторинга угла наклона не ограничено перечисленными объектами, положение которых необходимо контролировать и способ может применяться на любых объектах, пространственное положение которых должно быть неизменным, а также положение которых может меняться, но, например, при определенных условиях работы таких объектов, т.е. можно контролировать сам факт того, что положение меняется (работает кран, идет уборка снега и пр,), в каких диапазонах меняется положение (например, грузовику нельзя вываливать кузов находясь вне специально заданной зоны. В данном случае будет иной алгоритм осуществления способа, не отходя от сути нижеизложенного способа, и пользователю на электронное устройство будет отправляться не сообщение «изменение положения», а будут отправляться текущие значения угла объекта, что при совмещении их с данными о местоположении объекта позволяет осуществлять полный контроль).The proposed method of automated wireless monitoring of the angle of inclination is intended for the timely detection of changes in the angle of inclination or position in space of such monitoring objects as: lighting poles, communication poles, billboards, supports of contact and electrical networks, other supporting structures and other objects whose position should be strictly vertical or close to it, or strictly horizontal or close to it. Also, the proposed method is intended to detect fluctuations of objects, (strong) impacts on the object, broken trees or their branches, for monitoring the means of mechanization, road and construction equipment - excavators, cranes, dump trucks, bulldozers, etc. The application of the proposed method for monitoring the angle of inclination is not limited to the listed objects, the position of which must be controlled and the method can be applied to any objects whose spatial position must be unchanged, as well as the position of which t vary, but, for example, under certain operating conditions of such objects, i.e. you can control the fact that the position is changing (the crane is working, snow is being cleaned, etc.), in which ranges the position is changing (for example, the truck cannot be dumped out of the specified zone. In this case, there will be a different algorithm for implementing the method, without departing from the essence of the method described below, and the user will not be sent to the electronic device the message “change of position”, but the current values of the angle of the object will be sent, which when combined with the data on the location of the object fected full control).

Предложенный способ реализуется с помощью совокупности технических средств, связанных между собой беспроводными каналами связи и включающих в себя (но, не ограничиваясь): бесконтактный беспроводной датчик 1 угла наклона; базовую станцию 2 (сетевой шлюз); сетевой сервер 3 обработки информации (данных); электронное устройство 4 конечного пользователя со специальным программным обеспечением (приложение пользователя), при этом в качестве электронного устройства 4 могут использовать телефон, смартфон, планшет, ноутбук, персональный компьютер или иное устройство (программное обеспечение или сервис), с помощью которого пользователь осуществляет мониторинг угла наклона или пространственного положения объектов 5 контроля.The proposed method is implemented using a combination of technical means interconnected by wireless communication channels and including (but not limited to): a non-contact wireless sensor 1 angle; base station 2 (network gateway); a network server 3 for processing information (data); an electronic device 4 of the end user with special software (user application), while the electronic device 4 can use a phone, smartphone, tablet, laptop, personal computer or other device (software or service) with which the user monitors the angle tilt or spatial position of objects 5 control.

Датчик 1 представляет собой LPWAN или NBIoT датчик угла наклона и содержит корпус, выполненный в виде полой трубки, преимущественно, цилиндрической формы (или иной формы). Внутри корпуса расположены: источник питания (элемент питания), трехосевой акселерометр, с которым связан процессор (контроллер) управления со встроенным программным обеспечением, радиопередающее устройство, связанное с процессором и включающее в себя радиомодем (он же сетевой модуль, причем контроллер может быть совмещен с сетевым модулем) и антенну. На корпусе имеется выключатель, предназначенный для включения и выключения датчика 1. Процессор управления осуществляет опрос акселерометра, анализ и обработку данных, полученных от акселерометра, передачу данных (сообщений, сигналов) на радиомодем, а также хранение настроек периодичности отправки сообщений. Процессор (контроллер) управления со встроенным программным обеспечением может осуществлять фильтрацию поступающих с акселерометра данных с целью выявления (или наоборот игнорирования) колебаний, изменения положения, вибрации и сильных ударов. Радиомодем обеспечивает передачу данных (сообщений, сигналов), полученных от процессора, в сети передачи данных (по радиоканалу на базовую станцию), а также хранение необходимых параметров для работы в соответствующей сети передачи данных. Причем в случае передачи сообщений с использованием LPWAN технологии, то сетевой модуль представляет собой радиомодуль, который передает данные по LPWAN каналу; а в случае передачи сообщений с использованием NBIoT технологии, то сетевой модуль представляет собой NBIoT модуль, т.е. модем сотовой связи и для передачи данных используется протокол сотовой сети передачи данных. Элемент питания предназначен для обеспечения автономности работы датчика 1, и соединен с радиомодемом и с процессором. Антенна предназначена для обеспечения передачи сообщений (сигналов) в радиоканал (сотовую сеть). Для контроля угла наклона объектов 5 применяется широкораспостраненная и зарекомендовавшая себя технология многоосевых датчиков ускорения, применяемых в мобильных средствах и носимой электронике.The sensor 1 is an LPWAN or NBIoT tilt angle sensor and comprises a housing made in the form of a hollow tube, mainly of a cylindrical shape (or another shape). Inside the case are located: a power source (battery), a three-axis accelerometer, with which a control processor (controller) with integrated software is connected, a radio transmitting device connected to the processor and including a radio modem (it is also a network module, and the controller can be combined with network module) and antenna. There is a switch on the case for turning sensor 1 on and off. The control processor polls the accelerometer, analyzes and processes the data received from the accelerometer, transfers data (messages, signals) to the radio modem, and also stores the settings for the frequency of sending messages. The control processor (controller) with built-in software can filter the data received from the accelerometer in order to detect (or vice versa ignore) fluctuations, changes in position, vibration and strong shocks. The radio modem provides the transmission of data (messages, signals) received from the processor in the data transmission network (via radio channel to the base station), as well as the storage of the necessary parameters for operation in the corresponding data transmission network. Moreover, in the case of message transmission using LPWAN technology, the network module is a radio module that transmits data over the LPWAN channel; and in the case of messaging using NBIoT technology, the network module is an NBIoT module, i.e. cellular communication modem and for data transmission the cellular data network protocol is used. The battery is designed to ensure the autonomy of the sensor 1, and is connected to a radio modem and a processor. The antenna is designed to ensure the transmission of messages (signals) to the radio channel (cellular network). To control the tilt angle of objects 5, a widespread and proven technology of multi-axis acceleration sensors used in mobile devices and wearable electronics is used.

Датчик 1 соединен посредством беспроводных каналов связи с базовой станцией 2 (или с несколькими базовыми станциями 2) и обеспечивает передачу на базовую станцию 2 сообщений, содержащих данные о значениях угла наклона объектов 5.The sensor 1 is connected via wireless communication channels with the base station 2 (or with several base stations 2) and provides transmission to the base station 2 messages containing data on the values of the angle of inclination of objects 5.

Способ автоматизированного беспроводного мониторинга угла наклона с использованием датчика 1, базовой станции 2, сетевого сервера 3 и электронного устройства 4 пользователя со специальным программным обеспечением заключается в следующем.A method for automated wireless tilt monitoring using a sensor 1, a base station 2, a network server 3, and a user’s electronic device 4 with special software is as follows.

Для реализации предложенного способа важным является размещение датчика 1 и обеспечение конфигурирования сетевого сервера 3 таким образом, чтобы обеспечивалась доставка сообщений от датчика 1 до приложения электронного устройства 4 пользователя. Для этого осуществляют настройку сетевого сервера 3 для приложения устройства 4 пользователя. На данном этапе уникальные идентификаторы (идентификационные данные) датчика 1 (или нескольких датчиков 1, в зависимости от их используемого количества в месте мониторинга) вносятся в базу данных сервера 3 и ассоциируются с приложением электронного устройства 4 пользователя. Уникальным идентификатором датчика 1 является, например, сетевой адрес или идентификационный номер датчика 1 (ID) или ICCID, или иное (определяется применяемой технологией LPWAN или NBIoT).To implement the proposed method, it is important to place the sensor 1 and ensure the configuration of the network server 3 in such a way that messages are delivered from the sensor 1 to the application of the user's electronic device 4. To do this, configure the network server 3 for the application of the device 4 user. At this stage, the unique identifiers (identification data) of sensor 1 (or several sensors 1, depending on their number used at the monitoring site) are entered into the server 3 database and are associated with the user’s electronic device 4 application. The unique identifier of the sensor 1 is, for example, the network address or the identification number of the sensor 1 (ID) or ICCID, or otherwise (determined by the applicable LPWAN or NBIoT technology).

LPWAN или NBIoT датчик 1 устанавливают внутри объекта контроля или снаружи (в зависимости от объекта контроля и его конфигурации). Причем датчик 1 может быть закреплен любым возможным способом на объекте 5.LPWAN or NBIoT sensor 1 is installed inside the control object or outside (depending on the control object and its configuration). Moreover, the sensor 1 can be fixed in any possible way on the object 5.

Перед установкой датчика 1 на объекте 5, угол наклона которого (пространственное положение) необходимо контролировать (осуществлять мониторинг), проводят следующее: а) подготовка датчика 1 к работе в соответствии с рекомендациями производителя, в том числе настройка периодичности отправки сообщений и типа алгоритма работы; б) определение оптимального места для размещения датчика 1 в соответствии с рекомендациями производителя; в) установка (размещение) датчика 1 на контролируемых объектах 5, причем для установки датчика 1 может потребоваться подготовка крепежа и/или подготовка самого объекта. При этом отсутствуют существенные ограничения на место установки (крепежа) датчика 1. Методы крепежа датчика 1 не ограничены и могут быть любыми.Before installing the sensor 1 at the object 5, the angle of which (spatial position) must be controlled (monitoring), carry out the following: a) preparation of the sensor 1 for operation in accordance with the manufacturer's recommendations, including setting the frequency of sending messages and the type of operation algorithm; b) determining the optimal location for the placement of the sensor 1 in accordance with the manufacturer's recommendations; c) the installation (placement) of the sensor 1 on the monitored objects 5, and for the installation of the sensor 1 may require the preparation of fasteners and / or the preparation of the object itself. At the same time, there are no significant restrictions on the place of installation (fixture) of the sensor 1. The methods for mounting the sensor 1 are not limited and can be any.

Датчик 1 может работать как минимум по двум алгоритмам работы. Первый алгоритм работ отправляет по расписанию сообщения типа «контроль канала» означающие, что положение не менялось и сообщения типа «положение изменилось» вне расписания и сразу после выявления изменения положения или после выявления колебаний или ударов.Sensor 1 can operate with at least two operating algorithms. The first algorithm of operations sends according to the schedule messages of the type “channel control” meaning that the position has not changed and messages of the type “position have changed” outside the schedule and immediately after detecting a change in position or after detecting fluctuations or shocks.

Второй алгоритм работы подразумевает, что датчик 1 отправляет по расписанию сообщения, содержащие значения текущего угла и вне расписания отправляются сообщения, содержащие значения текущего угла при его существенном изменении.The second operation algorithm implies that the sensor 1 sends scheduled messages containing the values of the current angle and off-schedule messages containing the values of the current angle when it is substantially changed.

При работе по второму алгоритму, сразу после включения датчика 1 он в течение короткого срока (например, 20-300 сек) определяет свое «нулевое» положение, от которого в дальнейшем будет происходить расчет угла отклонения. Также могут применяться модификации датчика 1, которые перенастроены на измерение угла или от вертикали, или от горизонтали. Это необходимо для того, чтобы включенный датчик 1 смонтировали и установили на объекте контроля (столб, вышка, опорная конструкция, люк, дерево и прочее). Если отклонение датчика 1 превышает настроенное значение (например, 5 градусов), то датчик 1 передает сообщение вне расписания со своим текущим положением. Если отклонение датчика 1 не менялось более чем на настроенное значение (например, 5 градусов), то датчик 1 передает по расписанию свое текущее положение.When working according to the second algorithm, immediately after the sensor 1 is turned on, it within a short period of time (for example, 20-300 sec) determines its “zero” position, from which the deviation angle will be calculated in the future. Modifications of the sensor 1 can also be applied, which are retuned to measure the angle either from the vertical or from the horizontal. This is necessary in order for the included sensor 1 to be mounted and installed on the monitoring object (pole, tower, supporting structure, hatch, wood, etc.). If the deviation of sensor 1 exceeds a configured value (for example, 5 degrees), then sensor 1 transmits a message outside the schedule with its current position. If the deviation of the sensor 1 has not changed by more than the set value (for example, 5 degrees), then the sensor 1 will transmit its current position according to the schedule.

После того, как датчик 1 установлен на объекте 5 контроля и настроен, осуществляют непосредственный мониторинг угла наклона (пространственного положения) объектов 5.After the sensor 1 is installed on the object 5 of the control and configured, carry out direct monitoring of the angle (spatial position) of objects 5.

Размещенный на объекте 5 датчик 1 осуществляет непрерывный автоматизированный мониторинг угла наклона объекта 5. Датчик 1 с помощью процессора осуществляет опрос акселерометра, обработку данных и передачу их на радиомодем. При обработке данных осуществляется пересчет значений акселерометра в значение угла относительно вертикальной оси.The sensor 1 located at object 5 carries out continuous automated monitoring of the angle of inclination of object 5. Sensor 1, using a processor, polls the accelerometer, processes the data, and transfers them to the radio modem. When processing data, the values of the accelerometer are converted into the value of the angle relative to the vertical axis.

Посредством радиопередающего устройства периодически отправляют в радиоканал сообщения первого типа. Сообщения первого типа означают неизменность угла и содержат закодированное сообщение «положение не менялось» (при работе по первому алгоритму) или значение угла наклона в сообщениях (при работе по второму алгоритму). Периодическая отправка сообщений осуществляется с помощью радиопередающего устройства с использованием LPWAN технологии или с использованием NBIoT технологии (в зависимости от наличия зоны покрытия в месте установки датчика 1, дальности передачи сигнала от радиопередающего устройства и пр.). Сообщения отправляют на базовую станцию 2 (или на несколько базовых станций 2), установленную в зоне распространения радиосигнала радиопередающего устройства. Причем до начала отправки сообщений на базовую станцию 2, на датчике 1 (на процессоре) осуществляют настройку периодичности отправки сообщений и тип алгоритма работы датчика 1. Настройка периодичности отправки осуществляется, преимущественно, для сообщений о неизменности угла наклона или его изменении в пределах заданного максимального значения (например, от 5° до 15° в зависимости от объекта контроля и его необходимом допустимом положении).By means of a radio transmitting device, messages of the first type are periodically sent to the radio channel. Messages of the first type mean that the angle is unchanged and contain the encoded message "the position has not changed" (when working according to the first algorithm) or the value of the angle of inclination in the messages (when working according to the second algorithm). Periodic sending of messages is carried out using a radio transmitting device using LPWAN technology or using NBIoT technology (depending on the presence of a coverage area at the installation site of sensor 1, the signal transmission distance from a radio transmitting device, etc.). Messages are sent to the base station 2 (or to several base stations 2) installed in the radio signal propagation zone of the radio transmitting device. Moreover, before sending messages to the base station 2, on the sensor 1 (on the processor), the frequency of sending messages and the type of algorithm for the sensor 1 are configured. The frequency of sending is mainly set up for messages about the invariance of the tilt angle or its change within the specified maximum value (for example, from 5 ° to 15 ° depending on the object of control and its necessary permissible position).

Каждое сообщение от датчика 1 содержит идентификационные данные беспроводного датчика 1 и сообщение со значением угла наклона объекта 5 или без него. При неизменном положении объекта 5 (т.е. при неизменности угла наклона) или при небольшом изменении угла наклона, т.е. в пределах заданного максимального значения, которое может составлять, например, от 5° до 15°, в радиоканал передаются сообщения первого типа («периодические показания угла наклона»).Each message from the sensor 1 contains the identification data of the wireless sensor 1 and a message with the value of the angle of inclination of the object 5 or without it. When the position of the object 5 remains unchanged (i.e., the angle of inclination remains constant) or when the angle of inclination changes slightly, i.e. Within the specified maximum value, which can be, for example, from 5 ° to 15 °, messages of the first type (“periodic readings of the angle of inclination”) are transmitted to the radio channel.

Таким образом, сообщения первого типа отправляют при стабильном неизменном угле наклона объекта 5 или при незначительном (не критичном) изменении угла наклона. Сообщения первого типа отправляют периодически с постоянными интервалами времени, которые задаются пользователем. При этом пользователь в зависимости от задачи контроля, от условий эксплуатации, от своих потребностей и от объекта 5, положение которого необходимо контролировать и на котором установлен датчик 1, может настроить любые интервалы времени для отправки сообщений (через несколько секунд или через несколько минут, или через каждый час, или один раз в день в определенное время, или один раз месяц в определенное время соответствующего дня и так далее).Thus, messages of the first type are sent at a stable constant angle of inclination of the object 5 or with a slight (not critical) change in the angle of inclination. Messages of the first type are sent periodically at constant time intervals, which are set by the user. At the same time, the user, depending on the monitoring task, on the operating conditions, on his needs and on the object 5, the position of which must be controlled and on which the sensor 1 is installed, can configure any time intervals for sending messages (in a few seconds or in a few minutes, or every hour, or once a day at a specific time, or once a month at a specific time of the corresponding day, and so on).

В случае обнаружения по сравнению с предыдущими показаниями резкого изменения угла наклона более, чем на величину заданного максимального значения (свыше 5-15°), либо при постоянно изменяющемся значении угла наклона в короткие промежутки времени, автоматически осуществляется немедленная (моментальная) внеочередная передача сообщения второго типа. Сообщения второго типа отправляют вне установленного пользователем расписания для первого типа сообщений и с меньшими интервалами времени (например, через секунду или через минуту, или через час, но не более интервала времени, установленного для сообщений первого типа). Таким образом, сообщение «тревога» передается при резком изменении угла наклона объекта 5, либо при постоянно изменяющемся угле наклона в короткие промежутки времени (при превышении заданных граничных значений). Сообщение второго типа содержит закодированное сообщение «изменение положения» (при работе по первому алгоритму) или изменившееся значение угла (при работе по второму алгоритму). По сообщениям второго типа пользователь судит об изменении угла наклона более заданного максимального значения.If a sharp change in the angle of inclination is detected by comparison with the previous readings by more than the value of the specified maximum value (above 5-15 °), or when the value of the angle of inclination is constantly changing at short intervals, an immediate (instantaneous) extraordinary transmission of the second message type. Messages of the second type are sent outside the schedule set by the user for the first type of messages and with shorter time intervals (for example, after a second or after a minute, or after an hour, but no more than the time interval set for messages of the first type). Thus, the “alarm” message is transmitted when a sharp change in the angle of inclination of the object 5, or when the angle of inclination is constantly changing in short periods of time (when exceeding the specified boundary values). The message of the second type contains the encoded message "change of position" (when working according to the first algorithm) or a changed value of the angle (when working according to the second algorithm). According to messages of the second type, the user judges a change in the angle of inclination more than a specified maximum value.

Таким образом, устройство 1 передает два типа сообщений: означающих или неизменность угла, или его изменение.Thus, the device 1 transmits two types of messages: meaning either the invariance of the angle, or its change.

Сообщение первого типа «предназначено для передачи приложению пользователя информации о факте работоспособности самого датчика 1 и радиоканала до базовой станции 2, а также для отражения текущих значений угла наклона объекта 5. Сообщение типа «тревога» отправляется при обнаружении изменения угла наклона объекта 5 более нормального угла наклона, причем для минимизации вероятности недоставки сообщений типа «тревога» они отправляются многократно (например, 2-5 раз, или большее количество раз в зависимости от потребности пользователя).The message of the first type “is intended to transmit information to the user application about the fact of the operability of the sensor 1 itself and the radio channel to the base station 2, as well as to reflect the current values of the angle of inclination of object 5. A message of the type“ alarm ”is sent when a change in the angle of inclination of object 5 is detected more than the normal angle tilt, and to minimize the likelihood of non-delivery of “alarm” messages, they are sent multiple times (for example, 2-5 times, or more times, depending on the user's needs).

В зависимости от алгоритма работы, после того как угол объекта изменился и было отправлено соответствующее сообщение, угол, относительно которого осуществляется измерение может принять новое значение (например, новое фактическое положение объекта) или остаться прежним (определенным при включении) или быть жестко равным горизонтали или вертикали.Depending on the operation algorithm, after the angle of the object has changed and a corresponding message has been sent, the angle relative to which the measurement is carried out can take a new value (for example, the new actual position of the object) or remain the same (determined when turned on) or be rigidly equal to the horizontal or verticals.

Для отправки датчиком 1 сообщений (радиосигналов) используется LPWAN технология или NBIoT технология, причем протокол передачи данных (сотовой сети) определяется применяемой в конкретном случае LPWAN технологией или NBIoT технологией. Частотный диапазон зависит от применяемой в конкретном случае LPWAN технологии или NBIoT технологии и действующих в конкретном регионе правил и разрешений.To send messages (radio signals) by sensor 1, LPWAN technology or NBIoT technology is used, and the data transfer protocol (cellular network) is determined by LPWAN technology or NBIoT technology used in a particular case. The frequency range depends on the technology used in a particular LPWAN or NBIoT technology and the rules and permissions applicable in a particular region.

Для приема сообщений от датчика (датчиков) 1 в зоне распространения радиосигнала радиопередающего устройства должна присутствовать по меньшей мере одна базовая станция 2 (сетевой шлюз). Однако может быть и большее количество базовых станций 2, причем для приема сообщения от датчика 1 могут использоваться уже заранее установленные базовые станции 2, либо при их отсутствии в зоне распространения сигнала от датчика 1 устанавливают базовую станцию 2 (или несколько базовых станций 2).At least one base station 2 (network gateway) must be present in order to receive messages from the sensor (s) 1 in the radio signal propagation zone of the radio transmitting device. However, there may be a larger number of base stations 2, moreover, pre-installed base stations 2 can be used to receive a message from the sensor 1, or if there are no base stations 2 in the signal propagation zone from the sensor 1 (or several base stations 2).

После отправки датчиком 1 сообщений, с помощью базовой станции 2 (или нескольких базовых станций 2) принимают от датчика 1 каждое сообщение, обрабатывают его и отправляют его на сетевой сервер 3.After the sensor 1 sends messages, using the base station 2 (or several base stations 2), each message is received from the sensor 1, processed, and sent to the network server 3.

Базовая станция 2 (базовые станции) осуществляет безусловную автоматизированную передачу принятых из радиоканала сообщений на сервер 3 обработки сообщений (с учетом необходимости фильтрации сообщений). Базовая станция 2 осуществляет отправку сообщения на сервер 3 немедленно после его получения из радиоэфира от датчика 1. Способ передачи данных базовой станцией 2 на сервер 3 определяется конкретной моделью базовой станции 2. В частности, распространены следующие способы - через оптоволоконный канал, ethernet канал, через сотовую сеть и через WiFi. Используемый канал передачи данных определяется составом поддерживаемых сетевым шлюзом протоколов и передачи данных.Base station 2 (base stations) provides unconditional automated transmission of messages received from the radio channel to the message processing server 3 (taking into account the need for message filtering). Base station 2 sends a message to server 3 immediately after it is received from the air from sensor 1. The method of transmitting data by base station 2 to server 3 is determined by the specific model of base station 2. In particular, the following methods are common - through an optical fiber channel, an ethernet channel, through cellular network and via WiFi. The data transmission channel used is determined by the composition of the protocols and data transmission supported by the network gateway.

Сервер 3 может быть расположен как в «облаке», так и на стороне пользователя, это определяется применяемой в конкретном случае LPWAN технологией или NBIoT технологией.Server 3 can be located both in the cloud and on the user side, this is determined by the LPWAN technology or NBIoT technology used in a particular case.

После принятия сервером 3 каждого сообщения от базовой станции 2, сетевой сервер 3 осуществляет обработку каждого принятого от базовой станции 2 (станций) сообщения и передачу этих сообщений приложению конечного пользователя на его электронное устройство 4.After the server 3 receives each message from the base station 2, the network server 3 processes each message received from the base station 2 (stations) and transfers these messages to the end-user application on its electronic device 4.

Помимо того, что сетевой сервер 3 осуществляет обработку сообщений, полученных от базовой станции 2 и передачу сообщений приложению конечного пользователя, сервер 3 также осуществляет хранение полученных от базовой станции 2 сообщений, хранение значений угла наклона объектов 5 и определение приложения электронного устройства 4 пользователя, с которым ассоциированы датчики 1.In addition to the fact that the network server 3 processes messages received from the base station 2 and sends messages to the end-user application, the server 3 also stores messages received from the base station 2, stores the values of the tilt angle of objects 5, and determines the application of the user's electronic device 4, s to which sensors 1 are associated.

Все принятые от датчика 1 сообщения должны пройти фильтрацию и агрегацию. Это необходимо для выявления сообщений, которые были искажены в процессе передачи по радиоканалу и удаления их из дальнейшей обработки. Фильтрация может проводиться как на базовой станции 2 (сетевом шлюзе) при принятии сообщений от датчика 1, так и на сетевом сервере 3 при принятии сообщений от базовой станции 2. Агрегация проводится на сетевом сервере 3 при принятии сообщений от базовой станции 2 (базовых станций). При фильтрации сообщений осуществляется отбрасывание искаженных сообщений и/или ложных сообщений, т.е. отбрасывают как искаженные сообщения, так и ложные, или отбрасывают только искаженные, если отсутствуют ложные сообщения, или отбрасывают только ложные, если отсутствуют искаженные сообщения. Агрегация сообщений осуществляется для объединения в одно сообщение одного и того же сообщения, принятого на разных базовых станциях 2.All messages received from sensor 1 must be filtered and aggregated. This is necessary to identify messages that were distorted during transmission over the air and remove them from further processing. Filtering can be performed both on base station 2 (network gateway) when receiving messages from sensor 1, and on network server 3 when receiving messages from base station 2. Aggregation is carried out on network server 3 when receiving messages from base station 2 (base stations) . When filtering messages, garbage messages and / or false messages are discarded, i.e. discard both distorted messages and false ones, or discard only distorted messages if there are no false messages, or discard only false messages if there are no distorted messages. Aggregation of messages is carried out to combine in one message the same message received at different base stations 2.

После того, как сетевой сервер 3 принял от базовой станции 2 каждое сообщение, обработал его, с помощью сетевого сервера 3 отправляют уже обработанные сообщения посредством канала передачи данных на электронное устройство 4 пользователя (приложению пользователя), при этом каждое обработанное сообщение включает идентификационные данные датчика 1 (например, его уникальный идентификатор) и значение угла наклона объекта 5. Метод передачи данных определяется составом поддерживаемых сетевым сервером 3 и приложением пользователя протоколов. Примером передачи данных может быть общедоступный или проприетарный API или открытый протокол MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) или иной пригодный для передачи данных протокол.After the network server 3 has received each message from the base station 2, processed it, the already processed messages are sent via the network server 3 via the data channel to the user's electronic device 4 (user application), and each processed message includes sensor identification data 1 (for example, its unique identifier) and the angle of the object 5. The data transmission method is determined by the composition of the protocols supported by the network server 3 and the user's application. An example of data transfer can be a public or proprietary API or an open protocol MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) or another protocol suitable for data transfer.

При получении электронным устройством 4 от сервера 3 каждого обработанного сообщения на устройстве 4 с помощью приложения осуществляют сопоставление идентификационных данных датчика 1 (соотнесение идентификатора датчика 1) с физическим объектом 5 контроля, на котором установлен датчик 1, и осуществляют уведомление (информирование) пользователя. Информирование пользователя осуществляют путем периодической отправки ему сообщений (через определенные периоды времени, настраиваемые пользователем), включающих идентификационные данные датчика 1 и текущее значение угла наклона объекта 5 (первый тип сообщения - «периодические показания угла наклона»). При получении такого типа сообщения пользователь с помощью своего устройства 4 может в любое время проверить состояние работоспособности датчика 1 и радиоканала, а также убедиться в неизменности угла наклона объекта 5, или в незначительном (некритичном) его изменении. При этом электронное устройство 4 при периодическом получении сообщения «периодические показания угла наклона» может автоматически оповещать (информировать) пользователя о работоспособности путем воспроизведения сигнала любым возможным способом (воспроизведение звукового сигнала, световая индикация, вибрация и т.п.), а может находиться в пассивном состоянии (состоянии покоя) и пользователь самостоятельно с помощью приложения может проверить работоспособность датчика 1 и радиоканала, а также текущее значение угла наклона объекта 5 (в данном случае при открытии пользователем приложения на своем устройстве 4, приложение может информировать пользователя любым указанным способом). А при резком изменении угла наклона объекта 5 или при постоянном изменении угла наклона в короткий промежуток времени, т.е. при изменении угла наклона более заданного максимального значения, пользователя уведомляют путем отправки ему сообщения, включающего идентификационные данные датчика 1 и сигнал тревоги (второй тип сообщения - «тревога»). Таким образом, при изменении угла наклона объекта 5, пользователя уведомляют об этом с помощью его устройства 4 путем воспроизведения сигнала тревоги и пользователь может оперативно отреагировать и предпринять необходимые меры для исключения негативных последствий изменения пространственного положения объектов 5.Upon receipt by the electronic device 4 from the server 3 of each processed message on the device 4 using the application, the identification data of the sensor 1 (correlation of the sensor ID 1) is compared with the physical object 5 of the control on which the sensor 1 is installed, and the user is notified (informed). Informing the user is carried out by periodically sending him messages (after certain periods of time, customizable by the user), including identification data of sensor 1 and the current value of the angle of inclination of object 5 (the first type of message is “periodic readings of the angle of inclination”). Upon receipt of this type of message, the user using his device 4 can at any time check the state of operability of the sensor 1 and the radio channel, as well as make sure that the angle of inclination of object 5 is unchanged, or that it changes insignificantly (non-critically). In this case, the electronic device 4, upon periodic receipt of the message “periodic readings of the angle of inclination”, can automatically notify (inform) the user of operability by reproducing the signal in any possible way (reproduction of an audio signal, light indication, vibration, etc.), or it may be in passive state (rest state) and the user can independently use the application to check the operability of sensor 1 and the radio channel, as well as the current value of the angle of inclination of object 5 (in In this case, when a user opens an application on his device 4, the application can inform the user in any way specified). And with a sharp change in the angle of inclination of the object 5 or with a constant change in the angle of inclination in a short period of time, i.e. when the angle of inclination changes more than the specified maximum value, the user is notified by sending him a message including the identification data of sensor 1 and an alarm (the second type of message is “alarm”). Thus, when changing the angle of inclination of the object 5, the user is notified about this using his device 4 by playing an alarm and the user can quickly respond and take the necessary measures to eliminate the negative consequences of changing the spatial position of the objects 5.

Метод информирования (уведомления) пользователя может быть любым, например, путем подачи тревожного сигнала на устройстве 4 или путем световой индикации, или вибрация устройства 4, или любым иным возможным способом, в том числе комбинацией указанных методов. Причем приложение пользователя может отображать, например, карту расположения объектов 5 мониторинга с датчиками 1 или список таких объектов, и пользователь имеет возможность в режиме реального времени, находясь на любом расстоянии от объекта 5, проверить угол наклона объекта 5.The method of informing (notifying) the user can be any, for example, by giving an alarm on the device 4 or by light indication, or vibration of the device 4, or in any other possible way, including a combination of these methods. Moreover, the user application can display, for example, a map of the location of monitoring objects 5 with sensors 1 or a list of such objects, and the user has the opportunity in real time, at any distance from object 5, to check the angle of inclination of object 5.

Таким образом, благодаря реализации предложенного способа обеспечивается непрерывный мониторинг угла наклона в любых местах и любых объектов 5, которые необходимо контролировать.Thus, due to the implementation of the proposed method, continuous monitoring of the angle of inclination in any places and any objects 5 that need to be controlled is ensured.

Если кратко охарактеризовать предложенный способ, то он осуществляется следующим образом. Датчик 1 периодически отправляет сообщения типа «периодические показания угла наклона» на базовую станцию 2, которая отправляет эти сообщения на сервер 3, а далее сервер 3 обрабатывает полученные сообщения и отправляет их на электронное устройство 4 пользователя. Сообщение «периодические показания угла наклона» отправляется с необходимой для пользователя периодичностью с постоянными интервалами времени и пользователь в любое время может с помощью приложения своего устройства 4 проверить работоспособность датчика 1 и радиоканал, а также текущее значение угла наклона объекта 5. Как только угол наклона объекта 5 изменится более критичного значения, датчик 1 незамедлительно отправляет сообщение типа «тревога» также на базовую станцию 2, которая отправляет это сообщение на сервер 3, а далее сервер 3 обрабатывает это сообщение и отправляет его на устройство 4 пользователя. При получении приложением устройства 4 пользователя такого типа сообщения («тревога»), устройство 4 уведомляет пользователя о факте изменения угла наклона объекта 5 путем подачи тревожного сигнала на устройстве 4 или путем световой индикации или любым иным возможным способом. При получении сообщения типа «тревога» пользователь может незамедлительно отреагировать на изменение угла наклона и предпринять необходимые меры для устранения неблагоприятных последствий.If you briefly characterize the proposed method, then it is carried out as follows. Sensor 1 periodically sends messages of the type "periodic readings of the angle of inclination" to the base station 2, which sends these messages to server 3, and then server 3 processes the received messages and sends them to the user's electronic device 4. The message “periodic readings of the tilt angle” is sent with the necessary frequency for the user at constant time intervals and the user can at any time using the application of his device 4 check the operability of the sensor 1 and the radio channel, as well as the current value of the tilt angle of the object 5. As soon as the tilt angle of the object 5, a more critical value will change, sensor 1 immediately sends a message of the “alarm” type also to base station 2, which sends this message to server 3, and then server 3 ops this message and sends it to the user device 4. Upon receipt by the application of the device 4 of the user of this type of message (“alarm”), the device 4 notifies the user of the fact that the angle of inclination of the object 5 is changed by applying an alarm to the device 4 or by light indication or by any other possible means. Upon receipt of an alarm type message, the user can immediately respond to a change in the angle of inclination and take the necessary measures to eliminate the adverse effects.

Благодаря использованию базовых станций 2, сообщения от датчика 1 могут быть переданы на любые расстояния, причем пользователь может находиться в любом месте и на любом расстоянии от датчика 1. В соответствии с общепринятой идеологией построения LPWAN сетей или NBIoT сетей размещение базовых станций 2 (сетевых шлюзов) и обеспечение зоны радиопокрытия является задачей оператора связи.Thanks to the use of base stations 2, messages from sensor 1 can be transmitted at any distance, and the user can be anywhere and at any distance from sensor 1. In accordance with the generally accepted ideology of building LPWAN networks or NBIoT networks, the placement of base stations 2 (network gateways ) and providing a radio coverage area is the task of the telecom operator.

Кроме того, благодаря предложенному способу обеспечивается:In addition, thanks to the proposed method provides:

- удаленный автоматизированный контроль угла наклона без необходимости прокладки проводных коммуникаций и внесения изменений в конструкцию контролируемого объекта 5;- remote automated control of the angle of inclination without the need for laying wire communications and making changes to the design of the controlled object 5;

- применение датчика 1 без движущихся частей позволяет сохранить его в сохранности в течение всего срока эксплуатации, при этом отсутствует необходимость в обслуживании датчика 1 и обеспечивается долгая работа датчика 1 от одного элемента питания;- the use of the sensor 1 without moving parts allows you to keep it intact during the entire period of operation, while there is no need for maintenance of the sensor 1 and provides long operation of the sensor 1 from one battery;

- отсутствие существенных ограничений на способ и место крепежа датчика 1 ввиду широкой области контроля;- the absence of significant restrictions on the method and place of mounting of the sensor 1 due to the wide control area;

- низкая стоимость датчиков 1 и совокупная стоимость владения системой за счет долго срока работы датчиков 1 и отсутствия необходимости обслуживания датчиков 1;- low cost of sensors 1 and the total cost of ownership of the system due to the long life of the sensors 1 and the absence of the need for maintenance of sensors 1;

- снижение стоимости на внедрение системы и малый срок внедрения, а также снижение стоимости на дальнейшую эксплуатацию;- reduction in the cost of introducing the system and a short implementation period, as well as a decrease in the cost of further operation;

- для осуществления контроля угла для столбов и вышек и т.п. не требуется выезд на место специалиста и использование специализированных дорогостоящих средств.- to control the angle for poles and towers, etc. it is not required to travel to a specialist's place and use specialized, expensive means.

Благодаря применению бесконтактного датчика 1 для измерения угла наклона, исключается необходимость применения подвижных механических частей, а также оптических или иных датчиков, использование которых не целесообразно ввиду их высокой стоимости.Thanks to the use of a proximity sensor 1 for measuring the angle of inclination, the need for the use of moving mechanical parts, as well as optical or other sensors, the use of which is not advisable due to their high cost, is eliminated.

Архитектурное решение основано на общепринятой архитектуре IoT, в которой предусмотрено наличие сетевого шлюза, сервера обрабатывающего сообщения и передающего их приложению пользователя.The architectural solution is based on the generally accepted IoT architecture, which provides for a network gateway, a server for processing messages and transmitting them to the user application.

Claims (6)

1. Способ мониторинга угла наклона объекта контроля, заключающийся в том, что на объекте контроля устанавливают беспроводной датчик угла наклона, с помощью которого с использованием LPWAN или NBIoT технологии периодически отправляют сообщения на по меньшей мере одну базовую станцию, установленную в зоне распространения радиосигнала указанного датчика, причем каждое сообщение от указанного датчика содержит идентификационные данные указанного датчика и текущее значение угла наклона объекта контроля, с помощью по меньшей мере одной базовой станции принимают от указанного датчика каждое сообщение, обрабатывают его и отправляют на сетевой сервер, с помощью сетевого сервера принимают от по меньшей мере одной базовой станции каждое сообщение, обрабатывают его и отправляют на электронное устройство пользователя, причем отправку сообщений указанным датчиком осуществляют периодически с постоянными интервалами времени при неизменном угле наклона объекта контроля или при изменении угла наклона в пределах заданного максимального значения, а при изменении угла наклона более заданного максимального значения осуществляют немедленную передачу сообщений с меньшими интервалами времени, по которым пользователь судит об изменении угла наклона более заданного максимального значения.1. A method for monitoring the tilt angle of the test object, which consists in installing a wireless tilt sensor on the test object, using which LPWAN or NBIoT technology periodically sends messages to at least one base station installed in the radio signal propagation zone of the specified sensor moreover, each message from the specified sensor contains the identification data of the specified sensor and the current value of the angle of inclination of the control object, using at least one basic The stations receive each message from the specified sensor, process it and send it to the network server, use the network server to receive each message from the at least one base station, process it and send it to the user's electronic device, and messages are sent from the specified sensor periodically at regular intervals time with a constant angle of inclination of the test object or when the angle of inclination changes within the specified maximum value, and when the angle of inclination changes more than Of this maximum value, messages are transmitted immediately with shorter time intervals, at which the user judges a change in the angle of inclination more than the specified maximum value. 2. Способ по п. 1, в котором при принятии по меньшей мере одной базовой станцией сообщений от указанного датчика на ней осуществляют фильтрацию принятых сообщений путем отбрасывания искаженных и/или ложных сообщений.2. The method according to p. 1, in which when at least one base station receives messages from the specified sensor, it filters the received messages by discarding distorted and / or false messages. 3. Способ по п. 1, в котором при принятии сетевым сервером от по меньшей мере одной базовой станции сообщений на нем осуществляют фильтрацию принятых сообщений путем отбрасывания искаженных и/или ложных сообщений и осуществляют агрегацию принятых сообщений путем объединения в одно сообщение одного и того же сообщения, принятого разными базовыми станциями.3. The method according to claim 1, in which when the network server receives from at least one base station messages on it, filter received messages by discarding distorted and / or false messages and aggregate the received messages by combining the same message into one message message received by different base stations. 4. Способ по п. 1, в котором до начала отправки сообщений на по меньшей мере одну базовую станцию осуществляют настройку периодичности отправки сообщений.4. The method according to p. 1, in which prior to sending messages to at least one base station, the frequency of sending messages is set. 5. Способ по п. 1, в котором электронное устройство пользователя имеет программное обеспечение, при этом осуществляют настройку сетевого сервера для этого программного обеспечения путем внесения идентификационных данных указанного датчика в базу данных сетевого сервера и ассоциации с программным обеспечением электронного устройства пользователя, а сетевой сервер осуществляет хранение полученных от по меньшей мере одной базовой станции сообщений, а также значений угла наклона и осуществляет определение программного обеспечения электронного устройства пользователя, с которым ассоциирован указанный датчик.5. The method according to p. 1, in which the electronic device of the user has software, while configuring the network server for this software by entering the identification data of the specified sensor into the database of the network server and association with the software of the electronic device of the user, and the network server carries out the storage of messages received from at least one base station, as well as the values of the angle of inclination and determines the software of the electronic the user device with which the specified sensor is associated. 6. Способ по п. 1, в котором указанный датчик выполнен бесконтактным и включает корпус, трехосевой акселерометр, процессор управления с программным обеспечением, радиомодем, элемент питания, антенну и выключатель.6. The method according to claim 1, wherein said sensor is non-contact and includes a housing, a three-axis accelerometer, a control processor with software, a radio modem, a battery, an antenna, and a switch.
RU2019117525A 2019-06-05 2019-06-05 Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects RU2714969C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117525A RU2714969C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects
PCT/RU2020/000220 WO2021002772A1 (en) 2019-06-05 2020-05-14 Method for automated wireless monitoring of the angle of inclination of objects under test

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117525A RU2714969C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714969C1 true RU2714969C1 (en) 2020-02-21

Family

ID=69630848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117525A RU2714969C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2714969C1 (en)
WO (1) WO2021002772A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115390487A (en) * 2022-08-11 2022-11-25 上海划创科技发展有限公司 Intelligent monitoring system and method for advertising board

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017136661A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Apana Inc Low power, high resolution automated meter reading, centralized data collection, and analytics
CN207487656U (en) * 2017-11-15 2018-06-12 福建通力达实业有限公司 A kind of inclination measuring system
CN108551469A (en) * 2018-03-16 2018-09-18 珠海横琴新区通泰新能源有限公司 Intelligent well cover monitoring system and method based on NB-IoT technologies
CN108600367A (en) * 2018-04-24 2018-09-28 上海奥孛睿斯科技有限公司 Internet of Things system and method
US20190043351A1 (en) * 2017-12-28 2019-02-07 Shao-Wen Yang Ubiquitous visual computing witness

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11238193A (en) * 1998-02-19 1999-08-31 Matsue Anzen Shokai:Kk Data communication method and device therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017136661A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Apana Inc Low power, high resolution automated meter reading, centralized data collection, and analytics
CN207487656U (en) * 2017-11-15 2018-06-12 福建通力达实业有限公司 A kind of inclination measuring system
US20190043351A1 (en) * 2017-12-28 2019-02-07 Shao-Wen Yang Ubiquitous visual computing witness
CN108551469A (en) * 2018-03-16 2018-09-18 珠海横琴新区通泰新能源有限公司 Intelligent well cover monitoring system and method based on NB-IoT technologies
CN108600367A (en) * 2018-04-24 2018-09-28 上海奥孛睿斯科技有限公司 Internet of Things system and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021002772A1 (en) 2021-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2602700C2 (en) Wireless location-based system for detecting hazardous conditions
US8325061B2 (en) System and method for mobile environmental measurements and displays
US8633853B2 (en) Method and apparatus for location detection using GPS and WiFi/WiMAX
CN203148460U (en) Iron tower monitoring system
CN108765894B (en) Bridge health condition monitoring and alarming system
CN110733981B (en) Tower crane safety monitoring method and system
US20160113092A1 (en) Luminaire associate
CN106664775B (en) Method and device for monitoring structural firmness condition of column
JP6761683B2 (en) Tilt monitoring system and method for columnar structures
CN107991694B (en) RTK-based reference station attitude monitoring system and monitoring method thereof
CN110705917A (en) Robot supervision system applied to construction site
CN106840091A (en) A kind of falsework settlement monitoring prior-warning device
CN113316247B (en) Positioning system, method and device for underground working face of coal mine
RU2714969C1 (en) Method for automated wireless monitoring of inclination angle of control objects
JP6352010B2 (en) Train approach warning system and portable terminal
JP6972868B2 (en) Safety judgment program, safety judgment method and safety judgment device
JP6532016B2 (en) Congestion measurement system and congestion measurement method
RU2584756C1 (en) System for monitoring railway infrastructure
KR102365368B1 (en) System for monitoring displacement of slope
RU2722862C1 (en) Automated liquid level monitoring method and device for implementation thereof
KR101172260B1 (en) System and Method for Managing Safety Condition of Bridge/Tunnel Using Wireless Short-Distance Communication
JP3983556B2 (en) Train approach warning system
JP2019114177A (en) Landslide disaster evacuation notification system
CN106441199B (en) A kind of ditching machine operation quality monitoring system and method
JP2017173262A (en) Operation detection device, and information processing device