CZ30296U1 - Monitorovací systém pro vzdálené monitorování, zejména odpadu - Google Patents

Description

Technické řešení se týká monitorovacího systému pro vzdálené monitorování, zejména odpadu, a patří do oblasti mikroelektrotechniky a informatiky.

Dosavadní stav techniky

Současný stav odvozu odpadu je takový, že se většinou realizuje cyklicky bez znalostí reálného stavu zaplnění kontejnerů. To znamená, že svoz kontejnerů se uskutečňuje bez ohledu na to, zda je kontejner zaplněn nebo ne. Tak dochází i k situacím, že se odváží kontejner poloprázdný, a tím se zbytečně prodražují náklady na komunální služby. A zase v opačném případě, kdy se kontejner nevyveze včas, je přeplněný a v okolí kontejneru může dojít ke znečištění životního prostředí vypadnutým odpadem.

V případě, že by operátor komunálních služeb znal aktuální stav zaplnění kontejnerů, dokázal by efektivně plánovat odvoz jen těch kontejnerů, u kterých je to skutečně potřeba.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje technické řešení monitorovacího systému pro vzdálené monitorování, zejména odpadu, podle tohoto užitného vzoru, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje alespoň jednu podřízenou monitorovací jednotku, nadřízenou monitorovací jednotku, mobilní zařízení vybavené softwarem pro konverzi údajů a úložiště údajů určené pro uložení databáze údajů. Spojení mezi alespoň jednou podřízenou monitorovací jednotkou a nadřízenou monitorovací jednotkou je zajištěno rádiovým signálem a/nebo nadřízená monitorovací jednotka a alespoň jedna podřízená monitorovací jednotka jsou tvořeny jedním zařízením, a spojení mezi nadřízenou monitorovací jednotkou a mobilním zařízením vybaveným softwarem pro konverzi údajů je zajištěno mobilní sítí, spojem mezi mobilním zařízením vybaveným softwarem pro konverzi údajů a úložištěm údajů je zajištěno prostřednictvím internetové sítě.

Podřízená monitorovací jednotka zahrnuje procesor s časovačem, alespoň jeden ultrazvukový snímač, alespoň jeden ultrazvukový vysílač, rádiový modul a alespoň jednu baterii. Procesor s časovačem je spojený s ultrazvukovým snímačem a s ultrazvukovým vysílačem a rádiovým modulem je spojený s nadřízenou monitorovací jednotkou. Nadřízená monitorovací jednotka zahrnuje procesor, případně s časovačem, rádiový modul. GSM modul nebo modul internetového připojení, alespoň jednu baterii nebo solární panel a akumulátor. Procesor je spojený rádiovým modulem s podřízenou monitorovací jednotkou a GSM modulem je spojený s mobilním zařízením vybaveným softwarem pro konverzí údajů. Nadřízená monitorovací jednotka případně obsahuje i alespoň jeden ultrazvukový snímač a alespoň jeden ultrazvukový vysílač, které jsou spojené s procesorem.

Úložištěm údajů může být například cloudové úložiště údajů nebo server.

Je ekonomicky výhodné, když nadřízená monitorovací jednotka a podřízená monitorovací jednotka mají stejný typ procesoru, který*sestává z jádra a periferie, což umožňuje takové provozování systému, které prodlužuje životnost podřízených a nadřízených monitorovacích jednotek.

Je výhodné z důvodu eliminování možností poškození, když ultrazvukový snímač je chráněn proti nárazu.

Monitorovací systém je s výhodou použitelný i pro zjišťování dalších údajů, a proto může být doplněn snímačem měření kouře pro případ požáru a/nebo snímačem svislé polohy pro případ zjištění převrácení nádoby a/nebo snímačem pohybu pro případ, když se v kontejneru nachází živý tvor. Tyto snímače mohou být součástí podřízené monitorovací jednotky a/nebo nadřízené monitorovací jednotky.

Způsob monitorování, zejména odpadu, za použití monitorovacího systému probíhá tak, že

CZ 30296 Ul

- podřízená monitorovací jednotka uskutečňuje sběr údajů formou ultrazvukového měření a předává údaje nadřízené monitorovací jednotce;

- nadřízená monitorovací jednotka sbírá údaje získané podřízenými monitorovacími jednotkami a případně také uskutečňuje sběr údajů formou ultrazvukového měření;

- nadřízená monitorovací jednotka agreguje shromážděné údaje do formy zprávy, výhodně SMS zprávy, kterou zasílá prostřednictvím mobilní sítě do mobilního zařízení vybaveného softwarem pro konverzi údajů;

- mobilní zařízení vybavené softwarem pro konverzi údajů transformuje údaje tak, aby byly uložitelné do úložiště údajů.

V souladu s tím tento užitný vzor poskytuje s výhodou monitorovací systém, kde

- podřízená monitorovací jednotka je uzpůsobena pro provádění sběru údajů formou ultrazvukového měření a předávání údajů nadřízené monitorovací jednotce;

- nadřízená monitorovací jednotka je uzpůsobena pro sbírání údajů získaných podřízenými monitorovacími jednotkami a případně také provádění sběru údajů formou ultrazvukového měření;

- nadřízená monitorovací jednotka je dále uzpůsobena pro agregování shromážděných údajů do formátu zprávy a pro zaslání uvedené zprávy prostřednictvím mobilní sítě mobilnímu zařízení vybavenému softwarem pro konverzi údajů;

- mobilní zařízení vybavené softwarem pro konverzi údajů je uzpůsobeno pro transformaci údajů tak, že jsou uložitelné do úložiště údajů.

Údaje z databáze údajů uložené v úložišti údajů jsou zpřístupňovány uživatelům přes aplikace, a tudíž je úložiště údajů s výhodou uzpůsobeno pro zpřístupňování údajů z databáze údajů v něm uložené uživatelům přes aplikace.

V zájmu přesnosti měření je výhodné, když se ultrazvukové měření provádí zdvojeným měřením dvěma nezávislými snímači, tj. když monitorovací systém zahrnuje dva nezávislé snímače pro provádění ultrazvukového měření jako zdvojeného měření.

Je výhodné, když se časy měření nastavují konfiguraci probíhající zpětně a monitorovací systém je pro to uzpůsoben.

V zájmu zvýšení životnosti monitorovacích jednotek je výhodné, když je procesor uspán a ve stanovených intervalech je časovačem probouzeno jen jádro procesoru za účelem zjištění, zda už je čas na měření, přičemž když je čas na měření, jsou probuzeny i periferie procesoru, je provedeno měření a následně je procesor znovu uspán, tj. když je procesor pro to uzpůsoben.

Je také výhodné, když údaje, které předává podřízená monitorovací jednotka nadřízené monitorovací jednotce, zahrnují naměřené údaje, informace o stavu baterie a informace o stavu teploty rádiového modulu a/nebo samotného procesoru.

Výhody technického řešení podle tohoto užitného vzoru jsou zejména:

- Přehled o aktuálním stavu zaplněnosti kontejnerů (jednotlivě v každém z nich),

- Informace o objemech a přibližné hmotnosti odpadu v kontejnerech,

- Efektivnější a rychlejší plánování odvozu odpadu,

- Navržení optimální trasy odvozu s možností její kontroly,

- Možnost získat okamžitou zpětnou vazbu od pracovníka vývozu o stavu stanoviště a kontejnerů a efektivně reagovat,

- Přístup ke statistikám a trendovým předpokladům, které umožní plánovat odvoz ještě efektivněji (např. vyhodnocování sezónního vývozu),

- Výrazné snížení nákladů,

CZ 30296 Ul

- Rychlá návratnost investice,

- Horizont možného nasazení: v průběhu několika dní.

Nasazení řešení umožňuje dosáhnout okamžité 10-30 % finanční úspory (v závislosti na vzdálenosti stanovišť a množství nainstalovaných senzorů v oblasti).

Technické řešení je výhodné i pro občany. Díky němu mohou být například upozorněni na nejbližší vhodný kontejner podle typu odpadu nebo je možné zasílat tipy samosprávám na porušené ěi nefunkční kontejnery, a aktivně tak přispívat ke zlepšování stavu životního prostředí.

Objasnění výkresu

Na obrázku 1 je znázorněno schéma monitorovacího systému, ve kterém komunikace mezi jednotlivými součástmi probíhá přes různé sítě a nadřízenou monitorovací jednotku 2 tvoří samostatné zařízení.

Na obrázku 2 je znázorněno schéma monitorovacího systému, ve kterém komunikace mezi jednotlivými součástmi probíhá přes různé sítě a nadřízená monitorovací jednotka 2 a jedna podřízená monitorovací jednotka 1 jsou tvořeny jedním zařízením.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Byl zhotoven monitorovací systém pro vzdálené monitorování odpadu, který je znázorněn na obrázku 1.

Monitorovací systém zahrnoval několik podřízených monitorovacích jednotek 1, nadřízenou monitorovací jednotku 2, mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzí údajů a úložiště 4 údajů určené pro uložení databáze údajů. Tímto úložištěm 4 údajů bylo cloudové úložiště. Spojení mezi podřízenými monitorovacími jednotkami I a nadřízenou monitorovací jednotkou 2 bylo zajištěno rádiovým signálem. Spojení mezi nadřízenou monitorovací jednotkou 2 a mobilním zařízením 3 vybaveným softwarem pro konverzi údajů bylo zajištěno mobilní síti. Spojení mezi mobilním zařízením 3 vybaveným softwarem pro konverzi údajů a úložištěm 4 údajů bylo zajištěno prostřednictvím internetové sítě.

Podřízené monitorovací jednotky I zahrnovaly procesor s časovačem, dva ultrazvukové snímače, dva ultrazvukové vysílače, rádiový modul a vysokokapacitní baterii. Procesor s časovačem byl spojený s ultrazvukovým snímačem a s ultrazvukovým vysílačem a rádiovým modulem byl spojený s nadřízenou monitorovací jednotkou 2. Nadřízená monitorovací jednotka 2 zahrnovala procesor s časovačem, rádiový modul. GSM modul, solární panel a akumulátor. Procesor byl spojený rádiovým modulem s podřízenou monitorovací jednotkou 2 a GSM modulem byl spojený s mobilním zařízením 3 vybaveným softwarem pro konverzi údajů. Ultrazvukové snímače byly chráněny proti nárazu. Monitorovací systém dále zahrnoval snímač měření kouře, snímač svislé polohy a snímač pohybu, které byly součástí podřízené monitorovací jednotky 1.

Podřízené monitorovací jednotky 1 uskutečňovaly sběr údajů formou ultrazvukového měření dvěma nezávislými ultrazvukovými snímači a předávaly údaje nadřízené monitorovací jednotce

2. Tyto předávané údaje zahrnovaly naměřené údaje, informace o stavu baterie a informace o stavu teploty rádiového modulu. Nadřízená monitorovací jednotka 2 sbírala údaje získané podřízenými monitorovacími jednotkami 1, zároveň sama uskutečňovala sběr údajů formou ultrazvukového měření a také agregovala nasbírané údaje do formátu SMS zprávy, kterou zasílá prostřednictvím mobilní sítě do mobilního zařízení 3 vybaveného softwarem pro konverzi údajů (SMS brány). Mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzi údajů transformovalo údaje tak, aby byly uložitelné do úložiště 4 údajů. Údaje z databáze údajů uložené v úložišti 4 údajů byly zpřístupňovány uživatelům přes aplikace.

Z důvodu šetření energie byl procesor uspán a každé dvě sekundy bylo probouzeno jen jádro procesoru tzv. interruptem pomocí časovače za účelem zjištění, zda už je čas na měření. Procesor si v jádru zkontroloval tabulku měření, přičemž když byl aktuální čas procesoru shodný s časem

CZ 30296 Ul v tabulce, byly probuzeny i periferie procesoru a bylo provedeno měření. Následně byl procesor znovu uspán.

Časy měření byly nastaveny konfigurací probíhající zpětně přes mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzi údajů (SMS bránu) a mobilní síť do nadřízené monitorovací jednotky 2, která konfiguraci posílá rádiovým signálem podřízené monitorovací jednotce L

Příklad 2

Byl zhotoven monitorovací systém pro vzdálené monitorování odpadu, který je znázorněn na obrázku 2.

Monitorovací systém zahrnoval několik podřízených monitorovacích jednotek I, nadřízenou monitorovací jednotku 2, mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzi údajů a úložiště 4 údajů určené pro uložení databáze údajů. Tímto úložištěm 4 údajů bylo cloudové úložiště. Nadřízená monitorovací jednotka 2 tvořila jedno zařízení s jednou podřízenou monitorovací jednotkou

1. Spojení mezi ostatními podřízenými monitorovacími jednotkami I a nadřízenou monitorovací jednotkou 2 bylo zajištěno rádiovým signálem. Spojení mezi nadřízenou monitorovací jednotkou 2 a mobilním zařízením 3 vybaveným softwarem pro konverzi údajů bylo zajištěno mobilní sítí. Spojení mezi mobilním zařízením 3 vybaveným softwarem pro konverzi údajů a úložištěm 4 údajů bylo zajištěno prostřednictvím internetové sítě.

Podřízené monitorovací jednotky 1 zahrnovaly procesor s časovačem, ultrazvukový snímač, ultrazvukový vysílač, rádiový modul a vysokokapacitní baterií. Nadřízená monitorovací jednotka 2 zahrnovala procesor, rádiový modul. GSM modul, solární panel a akumulátor. Ultrazvukový snímač byl chráněn proti nárazu. Monitorovací systém dále zahrnoval snímač měření kouře, snímač svislé polohy a snímač pohybu, které byly součástí podřízené monitorovací jednotky 1.

Podřízené monitorovací jednotky I a nadřízená monitorovací jednotka 2 uskutečňovaly sběr údajů formou ultrazvukového měření. Podřízené monitorovací jednotky 1 předávaly získané údaje nadřízené monitorovací jednotce 2. Tyto předávané údaje zahrnovaly naměřené údaje, informace o stavu baterie a informace o stavu teploty rádiového modulu. Nadřízená monitorovací jednotka 2 sbírala údaje získané podřízenými monitorovacími jednotkami i, jakož i údaje, které sama získala, a agregovala nasbírané údaje do formátu SMS zprávy, kterou zasílá prostřednictvím mobilní sítě do mobilního zařízení 3 vybaveného softwarem pro konverzi údajů (SMS brány). Mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzi údajů transformovalo údaje tak, aby byly uložitelné do úložiště 4 údajů. Údaje z databáze údajů uložené v úložišti 4 údajů byly zpřístupňovány uživatelům přes aplikace.

Z důvodu šetření energie byl procesor uspán a ve stanovených intervalech bylo probouzeno jen jádro procesoru za účelem zjištění, zda už je čas na měření. Když byl čas na měření, byly probuzeny i periferie procesoru a bylo provedeno měření. Následně byl procesor znovu uspán.

Časy měření byly nastaveny konfigurací probíhající zpětně přes mobilní zařízení 3 vybavené softwarem pro konverzi údajů (SMS bránu) a mobilní síť do nadřízené monitorovací jednotky 2, která konfigurací posílá rádiovým signálem podřízené monitorovací jednotce i.

Průmyslová využitelnost

Claims (7)

1. Monitorovací systém pro vzdálené monitorování, zejména odpadu, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jednu podřízenou monitorovací jednotku (1), nadřízenou monitorovací jednotku (2), mobilní zařízení (3) schopné připojení na mobilní síť a/nebo internetovou síť

CZ 30296 Ul a vybavené softwarem pro konverzi údajů a úložiště (4) údajů určené k uložení databáze údajů, přičemž:

- spojení mezi alespoň jednou podřízenou monitorovací jednotkou (1) a nadřízenou monitorovací jednotkou (2) je zajištěno rádiovým signálem a/nebo nadřízená monitorovací jednotka (2) a alespoň jedna podřízená monitorovací jednotka (1) jsou tvořeny jedním zařízením; a

- spojení mezi nadřízenou monitorovací jednotkou (2) a mobilním zařízením (3) vybaveným softwarem pro konverzi údajů je zajištěno mobilní sítí;

- spojení mezi mobilním zařízením (3) vybaveným softwarem pro konverzi údajů a úložištěm (4) údajů je zajištěno prostřednictvím internetové sítě.

2. Monitorovací systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že podřízená monitorovací jednotka (1) zahrnuje procesor s časovačem, alespoň jeden ultrazvukový snímač, alespoň jeden ultrazvukový vysílač, rádiový modul a alespoň jednu baterii, přičemž procesor s časovačem je spojený s ultrazvukovým snímačem a s ultrazvukovým vysílačem a rádiovým modulem je spojený s nadřízenou monitorovací jednotkou (2) a nadřízená monitorovací jednotka (2) zahrnuje procesor, případně s časovačem, rádiový modul. GSM modul nebo modul internetového připojení, alespoň jednu baterii nebo solární panel a akumulátor, přičemž procesor je spojený rádiovým modulem s podřízenou monitorovací jednotkou (2) a GSM modulem je spojený s mobilním zařízením (3) vybaveným softwarem pro konverzi údajů, a případně obsahuje i alespoň jeden ultrazvukový snímač, alespoň jeden ultrazvukový vysílač, které jsou spojené s procesorem.

3. Monitorovací systém podle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nadřízená monitorovací jednotka (2) a podřízená monitorovací jednotka (1) mají stejný typ procesoru, který sestává z jádra a periferie.

4. Monitorovací systém podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že ultrazvukový snímač je chráněn proti nárazu.

5. Monitorovací systém podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že alespoň jedna nadřízená jednotka (2) a/nebo alespoň jedna podřízená jednotka (1) dále zahrnuje snímač měření kouře a/nebo snímač svislé polohy a/nebo snímač pohybu, které jsou součástí podřízené jednotky (1) a/nebo nadřízené jednotky (2).

6. Monitorovací systém podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že úložiště (4) údajů obsahující databází údajů je propojené prostřednictvím mobilních sítí se zařízeními uživatelů.

7. Monitorovací systém podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň jedna nadřízená jednotka (2) a/nebo alespoň jedna podřízená jednotka (1) dále zahrnuje dva nezávislé snímače pro provádění ultrazvukového měření jako zdvojeného měření.

1 výkres