CN114503223A - 用于识别和标记工业机柜中的电缆的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的设备，所述设备包含在其上呈现有二维码的板，其中所述二维码表示的可能的组合数至少等于10⁶。本发明还涉及用于识别和标记工业机柜中的电缆的系统，所述系统包括：一组前述定义的设备；能够读取所述设备的所述二维码的读取装置；和能够与所述读取装置交换数据的处理器，并且其中所述工业机柜的电气方案被记录在所述处理器上。本发明还涉及用于利用上文定义的系统识别和标记工业机柜中的电缆和装置的方法，所述方法包括以下步骤：在待连接的电缆装置上安装根据权利要求1至4中任一项所述的设备；通过使用所述读取装置读取呈现在所述设备上的所述二维码；将所述二维码关联到在所述电气方案中定义的字母数字代码。

Description

用于识别和标记工业机柜中的电缆的系统及方法

技术领域

本发明涉及用于识别和标记电缆的方法，用于通过使用用于工业目的的电缆将各种电气装置和电子装置连接到工业机柜。

本发明还涉及被应用于电缆并应用于待通过该电缆连接的装置的一组设备(管、套圈、标签)，其中，每个设备设置有二维码，并且本发明还涉及包括该一组设备、读取设备、以及能够从该读取设备接收数据并将数据发送到该读取设备的处理器的系统。

背景技术

传统上，电气装置到电气机柜的布线是通过在每个电缆终端上施用标签来执行的，该标签报告工厂的电气方案中存在的标识码。在意大利，遵循“导体识别和连接指定的规范(Normativa di Identificazione dei Conduttori e Designazione delleConnessioni)”()，许多机柜的生产商已开发出必须利用不同的标记系统诸如简单的笔、绘图仪、热转印机、喷墨机、激光标记仪来进行写入的标签和支持物系统。

通常，在每个电缆终端上都安装透明管，并且按照电气方案，将事先印有特定终端的名称的塑料标签插入到特殊口袋中。

总是在数十年来保持不变的这种统一的组装原则中，操作者负责对其所需的所有标签和支持物进行个性化标记，以识别和标记一个或多个电气机柜；操作者然后负责将个性化标签定位在正确位置中；这个操作需要非常小心，并且往往会产生可能的误差；此外，其需要大量的时间并影响最终产品的总成本。从电气技工的立场来看，其不得不既负担耗材的成本，还负担技术资产，诸如例如个性化标记系统(绘图仪、喷墨机、激光标记仪等)和相关软件。与此方法相关联的另一项成本是为了正确使用这些设备而进行的培训。

EP 3 007 110公开了缆线连接验证系统，该系统包括：配置为将检查信号发送到缆线的第一终端的发送器，该缆线配置为将第一接线盒上的第一触点与其第一终端连接在一起，并将第二接线盒上的第二触点与其第二终端连接在一起；配置为从缆线的第二终端接收检查信号的接收器；以及配置为在接收器接收到检查信号后生成包含ID信息的标签的标签生成器。

发明内容

在第一实施方式中，本发明涉及应用于待识别的电连接的一组设备，该设备的特征在于具有呈现有唯一的二维码的板。该二维码能够表示的可能的组合的数量非常高；这样，该组设备包含呈现相同的二维码的两个板的情况是非常不可能的。

在第二实施方式中，本发明还涉及用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的系统，该系统包括：一组前述定义的设备；能够读取设备的二维码的读取装置；能够与读取装置交换数据的处理器，并且其中工业机柜的电气方案被记录在处理器上。

在另外的实施方式中，本发明涉及用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的方法，该方法包括以下步骤：在待连接的终端上安装设备；通过使用读取装置读取呈现在设备上的二维码；将二维码关联到在电气方案中定义的字母数字代码。

附图简要说明

图1示出了根据本发明的包括管和具有二维码的板的设备的各种优选的实施例。

图2示出了作为读取设备的智能笔的优选的实施例。

图3示出了根据本发明的各种尺寸的二维码。

图4示出了识别和标记工业机柜中的电连接的现有技术方法。

图5示出了根据本发明的方法。

具体实施方式

在第一实施例中，本发明涉及待附接于需要识别的电气连接的一组设备。该设备的特征在于具有呈现有唯一的二维码的板。该二维码能够表示的可能的组合的数量非常高，使得在该组设备中具有两个相同的二维码的概率非常低。可能的组合的数量优选等于或高于10⁸，更优选地等于或高于10¹⁰，最优选地等于或高于10¹²。

当将本发明与EP 3 007 110进行比较时，注意到现有技术方法在验证每个缆线连接之后需要打印标签是比较重要的。这意味着每个终端上的每个标签包含允许识别终端的信息。在本发明中，标签是在识别电气方案中的终端的位置之前被安装在每个终端上。系统验证每个终端的位置，然后系统将所述唯一的二维码与电气方案中的位置关联起来。因此，标签中的信息不是直接信息，而是由软件将其关联至电气方案中存在的信息的唯一代码。

二维码可例如为二进制代码。二进制代码的实例由黑点或白点的矩阵来表示。黑点可通过使用众所周知的打印方法，例如使用激光打印机、喷墨打印机、热转印机、利用激光头的打印机，进行打印来获得。由于其耐久性、精度、以及在印刷过程中不使用耗材的特点，因此，激光头印刷为优选的印刷方法。

板可由合适的材料制成，优选地利用可由激光头打印机打印的材料制成。适用于制造板的材料的实例为聚合物材料和金属材料。

在优选实施例中，二进制代码为i行和j列的二维矩阵，该二维矩阵具有的位置的数量n＝i×j，该n＝i×j在20和100之间。在这些位置中，20％至80％的位置将被打印，优选地打印为黑色或灰色，而剩下的80％至20％的位置将保留为空白。优选地，被打印的点的数量将在总数量的30％和70％之间。例如，对于由8行和8列(n＝64个点)构成的矩阵，其中42个点被打印(k＝42)，并且22个点为空白，这样的矩阵所能表示的可能的组合的数量C由如下公式计算：C＝n！/k！×(n-k)！＝64！/42！×22！＝8,03×10¹⁶。通过使用常规软件来创建随机码，可以打印一组设备(例如，一组1000个设备)，该一组设备不包含两个相同识别代码的概率大于99.999999999999875％。该一组设备可售卖给用户(例如，电气技工)，并且电气技工可通过使用该一组设备来识别并标记工业机柜的缆线和装置。

无论如何，n和k以此类方式被选择，使得矩阵所能表示的组合的可能的数量等于或高于10⁶，优选地等于或高于10⁹，更优选地等于或高于10¹²。事实上，在使用根据本发明的方法时，用户将购买数量至少等于需要被识别和标记的连接的数量的板。因此，一组大约1000个板包含两个相同标记代码的概率非常低，这是很重要的。无论如何，即使在一组板包含两个相同的标记代码的不太可能的情况下，该问题将由处理器检测到，从而，包含与已由处理器关联到电气方案中的位置的标记代码相同的标记代码的板将被弃用。

因此，通过使用具有在20至100之间的数量的点的二维码，可以利用随机码标记每个待识别的电气连接，从而，该一组设备不包含两个相同的标记代码的概率非常高，优选高于99.999％。在优选实施例中，对于上述矩阵，行i的数量在6和12之间，并且列j的数量在5和10之间。

图1公开了根据本发明的设备的优选实施例，该设备包括管和具有二维码的板。因为尤其是在使用节距减小的接线盒时电气机柜中的空间是相当有限的，所以，该二维码优选为具有有限的尺寸。

图3示出了可以不同格式打印的二维码。该附图示出了从15mm×7mm直到最小为3mm×2.5mm的各种尺寸。即使以最小的尺寸，二维码仍保持光学仪器的良好的可读性。用于识别缆线连接的二维码优选定位在具有平坦面的板上，该平坦面的尺寸优选在2.5mm至5.0mm之间，更优选为约5.0mm。用于识别装置的二维码优选定位在具有平坦面的板上，该平坦面的尺寸优选在3.0mm至7.0mm之间，更优选为约5.0mm。

该设备可以以各种方式附连到电缆或附连到电气装置/电子装置。对于电缆，该设备优选包括供缆线插入其中的管，以及在其上呈现有二维码的板。该板可以以固定方式连接到管，或该板以可移除的方式连接到管。在后一种情况下，管和板之间的连接可以以各种方式例如通过夹具执行。管可具有圆柱形状或其它不同的形状，前提条件是该形状允许电缆插入到管中并且固定到该管上。

用于识别和标记电气装置/电子装置的该设备优选由包括二维码的板构成，该板插入由装置的制造商准备的特殊凹槽中。待识别和标记的装置的实例为接触器、保险丝保持器、电源、变压器等。

本发明还涉及用于对电气机柜进行布线的系统，该系统包括一组设备，其中每个设备包括：前述定义的二维码；能够读取二维码的读取仪器；处理器，记录有机柜的电气方案并且能够与读取仪器交换信息，更尤其是将信息发送到读取仪器并从该读取仪器接收信息。

作为读取仪器，可能使用非专门设计用于该目的但可适配为用于该目的的仪器，例如智能手机；然而，优选使用专门设计用于该应用的仪器。该读取仪器包括能够读取二维码的光学读取器，以及屏幕。

图2示出了读取仪器的优选实施例；读取笔(智能笔)包括提供有能够读取设备的二维码的光学读取器的尖端，以及小屏幕。优选地，该仪器还包括将电力供应提供到该仪器的电池，优选为可再充电电池或超级电容器。优选地，电池或超级电容器能够提供至少8小时更优选至少12小时的电力供应。为了减小消耗并且因此增加电池的持续使用时间，该屏幕优选为使用如例如US6,120,588(美国电子墨水公司)公开的电子墨水技术的低功耗屏幕。

该读取仪器(例如，智能笔)连接到处理器，例如PC(个人电脑)、笔记本电脑或平板电脑。读取仪器和PC之间的连接可以以本领域中已知的任何方式例如通过导线或以无线方式执行。优选地，该连接通过蓝牙协议来完成。

上述定义的系统在根据本发明的用于对一个或多个电气机柜进行布线的方法中使用。

图4示出了用于现有技术的过程中的元件。在左侧，示出了该项目的电气方案的细节，其中每个位置由数字和字母混合的代码(字母数字代码)来识别。操作者不得不打印存在于该电气方案中的所有代码，并且然后将所打印的代码插入到特定识别管中。

相反，图5示出了本发明的过程的基本步骤。在左侧，示出了预打印有二维码的一定数量的设备。在第二个图片中，示出了已安装的设备。第三个图片示出了通过读取笔进行的二维码与项目中的代码的关联。

因此，该方法包括以下步骤：1)在待布线的缆线上安装根据本发明的设备；2)通过使用合适的仪器例如读取笔读取呈现在设备上的二维码；3)将设备的二维码关联到存在于电气方案中的字母数字代码。在步骤1)中，通过从一组设备选取一个设备而随机选择二维码，并且该二维码为预打印的，即，其不包含该设备所被安装的位置的任何信息。这样，当与常规过程的第一步骤进行比较时，步骤1快得多，在常规过程中待安装的代码不得不被打印出来，这是因为该待安装的代码已包含与待安装的代码相关联的缆线或装置的信息。

在优选实施例中，步骤2)由以下子步骤构成：在安装设备之后，操作者例如通过鼠标或触摸屏在处理器的屏幕上选择电气方案中的一个位置，被选择的此位置对应于缆线所被布线的位置或对应于待识别的装置，并且在项目或电气方案中存在与此位置相关联的代码。然后，操作者通过使用读取仪器读取二维码。在读取二维码之后，在读取仪器的屏幕上，项目代码被显示出来。操作者验证代码的正确性并且核验二维码与项目代码的关联性。结果，由读取仪器对二维码进行的任何未来的读取操作将导致相关联的项目代码通过读取仪器被显示出来。该事实允许通过使用在布线阶段所使用的读取仪器和处理器轻松且明确地执行工厂(电气机柜和装置)的维护操作。

Claims (10)

1.一种用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的设备，所述设备包含在其上呈现有二维码的板，其中所述二维码表示的可能的组合数至少等于10⁶。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述二维码为包含i行和j列的二维矩阵，其中乘积n＝i×j在20到100之间，并且其中，在将标记位置的个数定义为k的情况下，比值k/n在0.20到0.80之间。

3.根据权利要求2所述的设备，其中i在6到12之间，并且j在5到10之间。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其中所述比值k/n在0.30到0.70之间。

5.一种用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的系统，所述系统包含：

a.一组根据权利要求1至4中任一项所述的设备；

b.能够读取所述设备的所述二维码的读取装置；和

c.能够与所述读取装置交换数据的处理器，并且其中所述工业机柜的电气方案被记录在所述处理器上。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述读取装置为具有屏幕并且在一端具有光学器件的智能笔。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述屏幕利用电子墨水技术。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的系统，其中所述处理器选自PC、笔记本电脑和平板电脑。

9.一种用于识别和标记工业机柜中的电缆和装置的方法，其利用根据权利要求5至8中任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤：

a.在待连接的电缆装置上安装根据权利要求1至4中任一项所述的设备；

B.通过使用所述读取装置读取呈现在所述设备上的所述二维码；

c.将所述二维码关联到在所述电气方案中定义的字母数字代码。

10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤b包括以下子步骤：

i.在所述处理器的屏幕上选择与将要连接到所述机柜的电缆对应的电气机柜的点位，在所述方案中，所述点位对应于字母数字代码；

ii.通过所述读取装置读取所述设备的所述二维码。

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