EA021718B1 - Беспроводной датчик и способ беспроводной передачи измеренного физического параметра - Google Patents

Беспроводной датчик и способ беспроводной передачи измеренного физического параметра Download PDF

Info

Publication number
EA021718B1
EA021718B1 EA201290512A EA201290512A EA021718B1 EA 021718 B1 EA021718 B1 EA 021718B1 EA 201290512 A EA201290512 A EA 201290512A EA 201290512 A EA201290512 A EA 201290512A EA 021718 B1 EA021718 B1 EA 021718B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
wireless
data
sensor
specified
vibration
Prior art date
Application number
EA201290512A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201290512A1 (ru
Inventor
Гейр Своен
Тор Оле Банг-Стейнсвик
Кеннет Юул
Сверре Фройстейн
Эрьян Лог
Original Assignee
Абб Ас
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 Абб Ас filed Critical Абб Ас
Publication of EA201290512A1 publication Critical patent/EA201290512A1/ru
Publication of EA021718B1 publication Critical patent/EA021718B1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/20—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a distributed architecture
    • H04Q2209/25—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a distributed architecture using a mesh network, e.g. a public urban network such as public lighting, bus stops or traffic lights
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/88—Providing power supply at the sub-station
    • H04Q2209/883—Providing power supply at the sub-station where the sensing device enters an active or inactive mode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Предложен беспроводной датчик вибрации с возможностью подключения к распределенной промышленной системе (50) управления, включающей беспроводную сеть (27), с целью передачи параметров процесса или информации управления. Беспроводной датчик вибрации включает по меньшей мере один датчик (10), беспроводной радиопередатчик (14) и основание (1), предназначенное для надежной установки указанного беспроводного датчика вибрации на оборудовании (М) или конструкции. Беспроводной датчик содержит батарею и устройство хранения энергии. Также описан способ питания беспроводного датчика в течение циклов активности.

Description

Настоящее изобретение относится к датчику, оснащенному беспроводным приемопередатчиком. В частности, изобретение относится к беспроводному датчику, предназначенному для контроля вибрации машин. Настоящее изобретение может с наибольшей выгодой применяться для контроля работы машин в условиях возможного присутствия горючих или взрывоопасных газов.
Предшествующий уровень техники
Системы управления промышленными установками, например распределенные системы управления (ШЧпЬиЮй еои1го1 кук1ст. ЭСЗ) или промышленные системы управления могут содержать значительное число промышленных устройств, например датчиков и измерительных приборов. Такие устройства различного назначения соединяются с одним или несколькими диспетчерскими пунктами и компьютерной системой, которые, как правило, есть в промышленных установках, посредством одной или нескольких сетей передачи данных, например, посредством промышленной шины. Сети передачи данных могут содержать как проводные, так и беспроводные линии связи. Указанными выше промышленными устройствами могут быть датчики различных типов, например датчики вибрации, датчики давления, датчики температуры, а также устройства, содержащие исполнительные механизмы, например привод клапана, соленоид, выключатель или переключатель и т.п. Каждое промышленное устройство, например, беспроводной датчик, для выполнения заданной функции, например контроля определенного механизма, должно быть соответствующим образом настроено. С этой целью каждому беспроводному датчику или промышленному устройству, размещенному в определенном месте, обычно присваивают идентификатор, используемый в системе управления или в ЭСХ Беспроводной датчик также может иметь идентификатор, используемый в беспроводной сети.
Как правило, сети беспроводных датчиков (^δΝ, \Уие1екк Зепког №1уогкк) используются для сбора из каждого узла сети одного-двух байтов информации (к примеру, значения температуры). Вибрация, однако, представляет собой явление, более сложное для контроля с использованием беспроводной связи, поскольку для анализа вибрации требуется значительный объем данных (например, 4 или 8 кбайт). Важным техническим требованием, предъявляемым к беспроводному датчику, является величина его энергопотребления. Для датчиков, получающих питание не от электросети или другого подобного источника, а от автономного источника, например от батареи или топливного элемента, критически важными являются характеристики энергоотдачи источника питания и срок его службы до замены. Чтобы обеспечивать срок службы батареи до замены 1 год и более, энергопотребление должно быть достаточно низким.
В патенте И37424403 Бо\у ро\\ег уфгайоп кепког апй \уие1екк йапктэйег куЧет кепког апй \уие1екк (гапктШег куЧет (Датчик вибрации с малым энергопотреблением, датчик системы беспроводной передачи и система беспроводной передачи), принадлежащем компании С31 ТесЬпо1оду 1пс., описана система датчиков для измерения параметров машины, в том числе параметров вибрации, формирующая динамически меняющиеся сигналы, характеризующие измеряемые параметры. Система преобразует сигналы в цифровой формат, выполняет их цифровую фильтрацию и обработку. Процессор 20, предпочтительно цифровой сигнальный процессор (Й1§йа1 к1дпа1 ргосекког, ΌδΡ), по заранее определенному набору точек данных цифрового сигнала определяет несколько уровней. Процессор определяет наибольшее значение уровня и вычисляет истинное среднеквадратичное значение. Указанные наибольший уровень и среднеквадратичное значение с использованием беспроводной связи передаются модулем связи данной системы в сеть управления. Источник питания системы и источник питания модуля связи разделены и рассчитаны на работу с малой потребляемой мощностью. Подачей питания от батареи в измерительную систему, не включающую указанный модуль связи, управляет процессор 20. Однако недостатками указанного подхода являются потребность в дополнительной памяти для анализа данных измерений в процессоре датчика перед беспроводной передачей, наличие определенных задержек, потребность в дополнительной вычислительной мощности и большее потребление электрической энергии от батареи. Указанные недостатки часто проявляются при ручном запросе выборки данных оператором, которому приходится дожидаться получения обработанного результата.
В таких системах, как установки для добычи и переработки нефти, нефтепродуктов и/или газа, в которых возможно наличие взрывоопасных испарений, во избежание пожаров и взрывов критически важно обеспечить соответствие оборудования требованиям стандартов. Например, европейский стандарт АТЕХ (Аррагейк йекйпек а е1ге иййкек еп ЛТтокрНегек ЕХр1ок1Ыек, Аппаратура, предназначенная для использования во взрывоопасной атмосфере), согласующийся с директивой по оборудованию 94/9/ЕС, регулирует такой аспект, как недопущение возможности для оборудования стать источником воспламенения. Все оборудование должно находиться в закрытых корпусах, не допускающих контакта оборудования с газами и т.п. при нормальной эксплуатации. В стандарте АТЕХ также содержится требование, согласно которому компонент не должен иметь возможности нагреться до такой степени, чтобы стать причиной воспламенения взрывоопасного газа или паров как при нормальной эксплуатации, так и при возможном отказе. Например, отказ батареи с внутренним коротким замыканием не должен приводить к появлению источника воспламенения. Таким образом, к автономным беспроводным датчикам предъявляются противоречивые технические требования: иметь источник энергии с плотностью энергии, достаточной для питания датчика в течение длительного времени, но при этом не содержать компонентов, которые могут
- 1 021718 перегреться при нормальной эксплуатации или при отказе.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является устранение одного или нескольких вышеприведенных недостатков. Указанная и другие цели достигаются устройством, описываемым формулой настоящего изобретения.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной датчик дополнительно включает устройство хранения электрической энергии, выполненное с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник питания подает с ограниченным уровнем мощности, и с возможностью подачи электрической энергии в указанный беспроводной передатчик с уровнем мощности, превосходящим указанный ограниченный уровень мощности.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, дополнительно включающий процессор обработки аналогового сигнала и по меньшей мере один другой процессор. В еще одном варианте осуществления беспроводной датчик включает процессор обработки аналогового сигнала и по меньшей мере два других процессора.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной передатчик выполнен с возможностью осуществления беспроводной связи с другими датчиками или устройствами в беспроводной сети, организованной как сеть ячеистой топологии.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной передатчик выполнен с возможностью непрерывного получения питания и с возможностью мониторинга запросов, передаваемых посредством беспроводной связи другими датчиками или устройствами в беспроводной сети.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной датчик дополнительно включает устройство хранения электрической энергии, выполненное с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник питания подает с ограниченным уровнем мощности, причем устройство хранения электрической энергии беспроводного датчика включает один или более конденсаторов.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанное основание изготовлено из металла и дополнительно снабжено крепежным устройством, служащим для крепления беспроводного датчика к машине или иной конструкции. Указанное металлическое основание обеспечивает прочное крепление и высокую теплоемкость или теплоотвод в случае перегрева какого-либо компонента беспроводного датчика вследствие отказа. В еще одном варианте осуществления основание, изготовленное из металла, дополнительно снабжено несколькими поверхностями приема нагрузки, служащими для приложения усилия затяжки к основанию и крепления указанного беспроводного датчика к машине или иной конструкции с заранее определенным усилием затяжки. Это обеспечивает должную передачу вибрации на датчик.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается беспроводной датчик, предназначенный для соединения с беспроводной сетью с целью передачи измеренного физического параметра, включающий по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радио- 2 021718 передатчик, независимый автономный источник питания и основание, служащее для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной датчик дополнительно включает верхнюю крышку, которая полностью закрывает как расположенные внутри компоненты, так и прилегающее металлическое основание, причем указанная верхняя крышка содержит переключатель и светодиодный индикатор и охватывает беспроводной радиопередатчик и нижележащие части таким образом, что на наружной поверхности указанного беспроводного датчика нет никаких коммуникационных портов или электрических соединителей.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения беспроводной датчик включает верхнюю крышку, изготовленную из материала, прозрачного для радиоволн, которая полностью закрывает расположенные внутри компоненты и прилегающее металлическое основание, и выполнена с возможностью выдерживать нагрузку по меньшей мере 100 кг.
Беспроводной датчик содержит два или более отдельных процессора с малым энергопотреблением, предпочтительно три процессора. Беспроводной радиочастотный приемопередатчик содержит специализированный процессор связи, флэш-память и радиочастотный приемопередатчик. Два других процессора или контроллера с малым энергопотреблением используются для сэмплирования аналогового сигнала с высоким разрешением и низким уровнем шума.
Беспроводной датчик вибрации работает в течение короткого периода, потребляя при этом энергию батареи, за которым следует длительный период, который может продолжаться дни и недели, в течение которого энергия не потребляется. Батареи с большим сроком службы, например, батареи на основе лития, характеризуются определенным временем выхода на рабочий режим, задержкой при включении, то есть после включения батарея начинает отдавать энергию с некоторой задержкой. В соответствии с настоящим изобретением указанный недостаток преодолевается путем использования устройства хранения энергии или нормализации электропитания, устраняющего задержку отдачи энергии литиевой батареей, например, конденсатора. Поскольку для соответствия требованиям АТЕХ напряжение, которое может выдавать батарея, ограничивается предохранительными резисторами, выдаваемое напряжение недостаточно для питания беспроводного приемопередатчика. Устройство хранения энергии или конденсатор компенсирует указанное ограничение напряжения и обеспечивает мощность, достаточную для функционирования беспроводного приемопередатчика.
Низкое энергопотребление обеспечивает длительный срок службы батареи. Благодаря малому энергопотреблению и ограничению напряжения автономный беспроводной датчик вибрации может соответствовать нормативам, например стандарту АТЕХ, и может применяться в средах, где возможно появление потенциально взрывоопасных газов или паров.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ измерения физических параметров оборудования или конструкции посредством беспроводного датчика, предназначенного для соединения с беспроводной сетью с целью передачи данных об измеренном физическом параметре, причем указанный беспроводной датчик включает по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, при этом измерение данных физического параметра и передача данных, зависящих от измеренных параметров, осуществляется беспроводным датчиком в течение цикла активности, причем указанный способ включает прием беспроводным приемопередатчиком запроса данных от другого узла беспроводной сети, управляемого главной станцией; подачу энергии в беспроводной приемопередатчик от устройства хранения электрической энергии, выполненного с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник питания подает с ограниченным уровнем мощности, причем указанная подача энергии в беспроводной приемопередатчик происходит с уровнем мощности, в течение ограниченного времени превосходящим указанный ограниченный уровень мощности; обработку сигналов в двух или более процессорах; и передачу в беспроводную радиосеть необработанных данных физического параметра посредством беспроводного приемопередатчика.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается система управления, снабженная беспроводной сетью для передачи данных процесса или информации управления, и по меньшей мере один беспроводной датчик, который включает по меньшей мере один датчик вибрации, процессор, беспроводной радиопередатчик, независимый автономный источник питания и основание для установки указанного беспроводного датчика на оборудовании или конструкции, причем указанный беспроводной датчик дополнительно включает устройство хранения электрической энергии, выполненное с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник питания подает с ограниченным уровнем мощности, и с возможностью подачи электрической энергии в указанный беспроводной передатчик в течение цикла активности с уровнем мощности, превосходящим указанный ограниченный уровень мощности.
Перечень фигур чертежей
Более полное понимание способа и системы, предлагаемых настоящим изобретением, может быть достигнуто путем использования нижеследующего подробного описания совместно с сопровождающими чертежами, на которых
- 3 021718 на фиг. 1а-1й показаны схемы конструкции беспроводного датчика в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, при этом на фиг. 1а показан внешний вид беспроводного датчика в сборе; на фиг. 1Ь показан вид сверху; на фиг. 1с показан вид сбоку в разрезе, изображающий компоненты беспроводного датчика; на фиг. 1й показан вид на те же компоненты беспроводного датчика с другой стороны;
на фиг. 2 показана функциональная схема предлагаемого в настоящем изобретении беспроводного датчика, показанного на фиг. 1, конкретнее, функциональная электрическая схема в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показан предлагаемый в настоящем изобретении беспроводной датчик, показанный на фиг. 1, конкретнее, схема, на которой изображены несколько датчиков и беспроводная передача данных в промышленную систему управления с целью хранения и анализа, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показана схема, в которой предлагаемый в настоящем изобретении беспроводной датчик, показанный на фиг. 1, используется в промышленной системе управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 2 показана функциональная схема беспроводного датчика вибрации. Данный чертеж изображает измерительный преобразователь или датчик 10 вибрации, процессор 15 обработки аналогового сигнала и еще два процессора, которыми являются микропроцессор 16 со встроенным аналого-цифровым преобразователем и центральный процессор 17. На чертеже также показаны беспроводной приемопередатчик 14, антенна 5 и батарея 7 либо иной автономный источник питания. Последовательно с батареей 7 и другими компонентами, расположенными на печатной плате 19, включен резистор К8. Исходя из целей обеспечения безопасности, данный резистор должен быть предпочтительно тонкопленочного типа, поскольку в данном типе резисторов при отказе не возникает короткое замыкание. Указанный предохранительный резистор (резисторы) К8 для обеспечения соответствия требованиям АТЕХ ограничивает максимальное напряжение, отбираемое от батареи компонентами, расположенными на печатной плате.
Датчиком вибрации 10 предпочтительно служит акселерометр. Пригодным для данной цели датчиком (измерительным преобразователем) вибрации или акселерометром является пьезорезистивный мостовой измерительный преобразователь микроэлектромеханической (МЕМ8, Мюго-Е1ес1го-МесЬашса1 8у81ет8) конструкции. Такой измерительный преобразователь преобразует вибрацию, например, шарикового подшипника в машине в электрический заряд, пропорциональный производной ускорения. Указанный заряд регистрируется и обрабатывается процессором 15 обработки аналогового сигнала, в результате чего формируются аналоговые сигналы, пропорциональные скорости вибрации (полоса частот от 10 Гц до 1 кГц) и огибающей вибрации (от 500 Гц до 10 кГц).
Микроконтроллер 16 со встроенным сигма-дельта АЦП осуществляет выборку (сэмплирование) указанных сигналов скорости и огибающей с частотой порядка 2 кГц в двух потоках по 1 с, передаваемых в центральный процессор по шине 12С. Указанная операция выполняется при полном энергопотреблении и с полной скоростью. По завершении выборки и передачи данных питание процессора 15 обработки аналогового сигнала и микроконтроллера 16 со встроенным АЦП выключается. Указанные процессоры выполняют строго определенные функции. Они не выполняют общих функций, например, обслуживания памяти. Поэтому нет необходимости подавать на них питание вне тех очень коротких периодов времени, в течение которых указанные процессоры выполняют свои конкретные функции. Таким образом оптимизируется энергопотребление, сводясь к минимуму, необходимому для выполнения указанных функций. Еще одно преимущество использования специализированных процессоров состоит в том, что нет необходимости в наличии маломощного режима работы у процессора обработки аналогового сигнала и процессора с АЦП, поскольку, когда вибрация не измеряется, питание указанных процессоров полностью выключают. Аналогично, данные о температуре от датчика 11 температуры передаются через надежную последовательную шину передачи данных, предпочтительно, через последовательную компьютерную шину с множеством ведущих устройств, например, шину 12С.
В качестве центрального процессора 17 используется предпочтительно микроконтроллер без цифрового сигнального процессора (Όί§ίΗι1 8щпа1 Ртосеккот, Ό8Ρ), например, выполненный с возможностью приема команд протокола НАК.Т микроконтроллер, выпускаемый компанией Техак 1п81титеп18. Команды НАК.Т передаются, предпочтительно, с использованием шифрованного или иным образом защищенного транспортного уровня, например, уровня ТТЬ (1иппе1 1гапкрог1 1ауег, туннельного транспортного уровня). Команды НАК.Т передаются из беспроводного радиочастотного приемопередатчика 14 в центральный процессор, который выполняет соответствующие функции. В качестве беспроводного радиочастотного приемопередатчика 14 используется, предпочтительно, микромодуль Иик! \Уие1е88 Наг1. выпускаемый компанией Иик! Ие1№огк8. Ответы на команды выдаются, предпочтительно, в соответствии с требованиями стандарта беспроводной передачи НАК.Т и содержат потоки выборок необработанных данных о скорости и огибающей вибрации, а также среднеквадратичное значение скорости, размах огибающей и температуру. Указанная величина температуры представляет собой температуру, измеренную датчиком 11, находящимся в основании 1 беспроводного датчика, которая по большей части определяется темпе- 4 021718 ратурой машины или конструкции, на которой закреплен беспроводной датчик. Датчик не предназначен для регистрации температуры окружающей среды.
С целью экономии энергии центральный процессор при отсутствии команд, подлежащих выполнению, переходит в режим с малым энергопотреблением. Также с целью экономии энергии предусмотрен лишь один низкочастотный тактовый генератор со стабилизацией частоты кристаллом. Все режимы работы определяются данным генератором. С целью выборки вибрационных данных генератор выводит микроконтроллер из режима неактивности, как правило, раз в сутки (данный интервал может быть задан посредством беспроводной связи). Для экономии энергии процессоры беспроводного датчика не выполняют никакой обработки данных, направленной на определение состояния подшипника или другого параметра, связанного с вибрацией. Архивные данные в беспроводном датчике не сохраняются; хранение, обработка и анализ данных выполняются в одном или нескольких компьютерах (см. ниже описание, ссылающееся на фиг. 3, 4).
В течение фазы неактивности (сна) вышеописанного цикла потребление тока близко к нулю. Однако беспроводной радиочастотный приемопередатчик 14 получает питание постоянно и выполнен с возможностью мониторинга (прослушивания) запросов, передаваемых посредством беспроводной связи из других датчиков, из шлюза 26 или иной главной станции, или из других устройств в сети 20 ячеистой топологии. Энергопотребление радиочасти в режиме мониторинга очень мало. Таким образом, циклы работы датчика состоят из коротких периодов обработки запросов при включенном питании и длительных периодов, в которых энергопотребление почти полностью отсутствует. Некоторые батареи, например батареи на основе лития, из-за отличия в скоростях химических реакций в начальный период имеют задержку выхода на рабочий режим, то есть для того, чтобы батарея начала отдавать номинальный ток, должно пройти некоторое время. Указанный недостаток преодолевается путем использования устройства нормализации электропитания, представляющего собой устройство хранения энергии.
Дополнительный заряд в те периоды, когда литиевая батарея еще не может отдавать достаточный ток, обеспечивается батареей 18 конденсаторов. Таким образом, необходимое питание берется, по меньшей мере в начальном периоде, от конденсаторов, а не напрямую от батареи. Параметры конденсатора выбирают в пределах максимальных значений, определенных стандартом АТЕХ для зоны 0/1 (ΕΝ6007911) для максимального напряжения одноэлементной литиевой батареи (3,9 В). Резистор К, между батареей (7) и батареей конденсаторов (18) ограничивает рассеяние энергии при отказе (коротком замыкании) в электронном компоненте, тем самым ограничивая рост температуры максимальным значением, допустимым в соответствии со стандартом.
Единственным интерфейсом, через который беспроводной датчик \νίΜοη100 осуществляет связь, является радиоинтерфейс, использующий протокол НАКТ. Указанный датчик для соответствия требованиям АТЕХ выполнен в полностью закрытом корпусе, и пользователю запрещается открывать датчик. Благодаря использованию беспроводной связи беспроводной датчик ТО1Моп100 не требует наличия коммуникационного порта или терминала и не имеет их.
На фиг. 1а показан внешний вид беспроводного датчика в сборе. На чертеже показан беспроводной датчик 9, включающий верхнюю часть или крышку 3, нижнюю часть 2 и основание 1. Верхняя часть или крышка 3 оборудована индикаторным источником света, представляющим собой светодиод 4 (светоизлучающий диод), и кнопкой 8 включения-выключения. Верхняя часть изготовлена из пластика или композитного материала, состав которого подобран так, чтобы материал не накапливал статических электрических зарядов и был прозрачным для радиоволн. Поскольку беспроводной датчик для соответствия требованиям АТЕХ должен обладать высокой надежностью, верхняя крышка 3, изготовленная из прозрачного для радиоволн пластика, выполнена с возможностью выдерживать нагрузку 100 кг для соответствия требованиям надежности. Для упрощения сборки верхняя крышка 3 выполнена с возможностью навертывания на основание, обеспечивая защиту датчика от воздействия струй воды в соответствии с, например, стандартом ΙΡ66. Крышка 3 включает встроенную кнопку 8 и светодиод 4. Форма и размеры крышки таковы, что диаметр крышки меньше размера подводимого сверху инструмента, который может быть использован для прикручивания беспроводного датчика на место установки, осуществляемого путем захвата датчика в сборе за металлическое основание 1 рожковым ключом, торцевым ключом, трубчатым торцевым ключом или иным инструментом.
На основании 1 датчика предусмотрены поверхности 33, 34, 35 приема нагрузки, за которые можно захватить датчик. В нижней части беспроводного датчика имеется глухое отверстие 21 или полость с резьбой, предназначенное для наворачивания датчика на резьбовую шпильку или болт (не показаны). На фиг. 1Ь основание 1 показано имеющим простую шестигранную форму, представляющую собой, в сущности, шестигранную гайку с поверхностями 33, 34, 35 приема нагрузки, которые могут использоваться для захвата и прикручивания датчика рожковым ключом, торцевым ключом или ключом с механизированным приводом и для фиксации датчика путем его наворачивания на шпильку, болт или иной резьбовой элемент, надежно закрепленный на машине, подлежащей контролю. Наружная поверхность основания 1 имеет предпочтительно шесть плоских поверхностей, а углы образуемого ими шестигранника или иного многогранника стандартной либо специальной формы скруглены (не показано).
На фиг. 1с показан вид с одной стороны на некоторые внутренние компоненты беспроводного дат- 5 021718 чика. На фиг. 1й те же компоненты показаны в виде с другой стороны. На чертеже изображена основа или печатная плата 19 со смонтированными на ней компонентами, например конденсаторами 18, микропроцессором 16 со встроенным аналого-цифровым преобразователем, центральным процессором 17. Кроме того, на печатной плате смонтированы беспроводной приемопередатчик 14 и антенна 5. На чертеже показана батарея 7 и расположение датчика 10 вибрации и процессора 15 обработки аналогового сигнала внутри металлического основания 21. Батарея зафиксирована на основной печатной плате 19, которая, в свою очередь, крепится к металлическому основанию 2 фиксатором 13 и расположена над второй печатной платой 12 меньшего размера, электрически соединенной с основной печатной платой 19 гибким ленточным проводом 6.
Первое преимущество использования гибкого соединения 6 между двумя печатными платами состоит в более эффективном использовании свободного пространства внутри металлического основания 1, в результате чего могут быть снижены общие размеры датчика. Другим преимуществом является возможность расположить печатную плату 12 с измерительным преобразователем/датчиком 10 вибрации параллельно металлическому основанию и жестко закрепить ее на указанном металлическом основании, благодаря чему оптимизируется восприятие вибрации датчиком. Преимущества использования гибкого соединителя 6 между печатными платами 12, 19 по сравнению с использованием обычного кабеля с разъемами очевидны. Гибкий соединитель более надежен и менее подвержен потере проводимости, тогда как разъемы, напротив, восприимчивы к воздействию вибрации (вызывающей механический отказ) и коррозии (вызывающей ухудшение проводимости). Гибкий соединитель, предпочтительно, представляет собой гибкий кабель типа Иехргш!, включающий проводники на гибкой основе, изготовленной из полиимида, ПЭЭК (полиэфирэфиркетона) или полиэстера.
Металлическое основание обладает значительной теплоемкостью и действует как теплоотвод, рассеивая любое количество теплоты, которое может выделиться в батарее 7 в процессе эксплуатации. Высокая теплоемкость основания и плотное крепление батареи к нему гарантирует выполнение основанием функции теплоотвода в такой степени, что температура поверхности датчика ни при каких условиях не превысит предельного значения, допускаемого стандартом АТЕХ. Материалом основания служит, предпочтительно, нержавеющая сталь. Для лучшей передачи механической вибрации от основания 1 к датчику 10 вибрации указанный датчик надежно закреплен на печатной плате 12 внутри основания.
В качестве беспроводного приемопередатчика используется предпочтительно модуль Όιΐ8ΐ ^1ге1е88 Най (ΌΝ2510). Модуль ΌΝ2510 подключается к радиосети ячеистой топологии, разработанной компанией 1)и81 №1№огк8, и использует данную сеть для осуществления связи в соответствии со стандартом беспроводной связи НАКТ. Указанный модуль управляет радиочастотным приемопередатчиком, модулирует и демодулирует сообщения протокола НАКТ между функциональными модулями 40 хранения и обработки данных о вибрации в компьютере (компьютерах) 29, 30 и центральным процессором 17. Кроме того, модуль постоянно поддерживает функционирование и работоспособность сети ячеистой топологии независимо от наличия активности, связанной с передачей по протоколу НАКТ. Сбор данных осуществляется, как правило, по запросам, передаваемым посредством беспроводной связи другими датчиками, шлюзом 26 или другой главной станцией, или иными устройствами в беспроводной сети 20. Запросы могут формироваться оператором. Вместо этого или вместе с этим беспроводной датчик, в зависимости от конфигурации, может осуществлять сбор данных, измеряя и передавая физические параметры в соответствии с заранее определенным графиком передачи.
Два микроконтроллера 16, 17 представляют собой микропроцессоры с малым энергопотреблением, высоким разрешением и низким уровнем шума. Могут использоваться, например, малогабаритные микропроцессоры компании Техак 1п81гитеп18. в которых используется сигма-дельта преобразование с высоким разрешением, высокой точностью, низким уровнем шума при низком энергопотреблении.
Органы управления беспроводного датчика используются только при его вводе в эксплуатацию и включают одну кнопку 8 и один светодиод 4. Датчик включается кратковременным нажатием на кнопку
8. В ответ светодиод мигает с нарастающей частотой в течение нескольких секунд. Датчик выключается длительным нажатием на кнопку 8. Через 4 с начинается операция выключения. По завершении операции выключения светодиод может несколько секунд мигать со снижающейся частотой.
На фиг. 3 показаны несколько датчиков, используемых для беспроводной передачи измеренных данных в промышленную систему управления с целью хранения и анализа. На чертеже изображены несколько беспроводных датчиков 9, беспроводная сеть 20 ячеистой топологии и беспроводной шлюз 26 или маршрутизатор. На чертеже также показаны одна или несколько рабочих станций или компьютеров 29, 30. Беспроводной шлюз может осуществлять связь с компьютерами посредством соединения ЕШегие! с использованием протокола ТСР/1Р. Компьютеры подключены к базе 42 данных, предназначенной для хранения измеренных физических параметров, которыми, главным образом, являются данные вибрации и данные температуры. Указанные компьютеры или рабочие станции также выполнены с возможностью исполнения компьютерного приложения 40, которое управляет данными, получаемыми от беспроводных датчиков, приложения 46, которое анализирует данные вибрации, полученные беспроводными датчиками вибрации, и приложения 44, которое на основании данных вибрации и результатов анализа помогает операторам или иным пользователям в принятии решений. Результаты анализа данных также сохраняют- 6 021718 ся в базе 42 данных наряду с необработанными данными измеренного параметра, благодаря чему возможен анализ частотного спектра вибраций реального времени, временной последовательности и архивных данных, что дает возможность контроля развития вибраций машины во времени.
На фиг. 4 показана система управления с беспроводной сетью 20 передачи данных ячеистой топологии, с которой соединены несколько беспроводных датчиков 9а, 9т, 9к, 91. На данном чертеже также показана распределенная система 50 управления с беспроводной сетью 20 передачи данных, проводной промышленной шиной 23 и с беспроводным маршрутизатором или шлюзом 26. В указанной распределенной системе управления может быть одна или несколько проводных сетей передачи данных 25, с которыми может быть соединен промышленный контроллер 24, центральный компьютер 28 системы управления, рабочая станция 29 оператора и инженерная рабочая станция 30. Оборудование контроля и управления, например клапан А, может быть посредством, например, промышленной шины 23 напрямую соединено с компьютером 28 системы управления или может быть соединено с системой управления или распределенной системой управления через промышленный контроллер 24.
На фиг. 4 также показан первый беспроводной датчик 9к, установленный на конструкции, например, на стойке, стене или раме на нефтехимическом заводе или подобном промышленном комплексе. Второй беспроводной датчик 9а прикреплен к клапану или иному исполнительному механизму. Третий беспроводной датчик 9т установлен на электродвигателе М. Четвертый беспроводной датчик 9р установлен вместе с измерителем Р давления. Беспроводная связь беспроводных датчиков 9 и распределенной системы управления может осуществляться путем непосредственной связи беспроводных датчиков с маршрутизатором или шлюзом 26, либо путем передачи сообщений через другие беспроводные датчики, как, например, в сетях ячеистой топологии и в некоторых сетях беспроводных датчиков \ν8Ν.
В зависимости от используемого протокола связи и конфигурации беспроводной сети 20 ячеистой топологии беспроводной датчик может осуществлять связь непосредственно с распределенной системой управления или с промышленной системой управления другого типа. Связь может осуществляться согласно заранее определенному графику. Связь, кроме того, может осуществляться в соответствии со стандартом НАРТ или νΗΑΡΤ, а запросы данных могут передаваться посредством беспроводной связи в беспроводной датчик другими узлами, соединенными цепочкой или объединенными в беспроводную сеть иного типа. Беспроводной датчик хранит в энергонезависимой памяти одного из процессоров (117 или 17) данные, идентифицирующие беспроводной узел в беспроводной сети, например, МАС-адрес (МеФа Ассекк Соп1го1 аббгекк, адрес протокола управления доступом к среде передачи) и, если требуется, уникальное имя или метку данного узла в системе 50 управления.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения беспроводной датчик представлен в виде датчика вибрации (9т). Этот малогабаритный автономный датчик установлен на электродвигатель 9т, например, на электродвигатель переменного тока, приводящий в движение насос, вентилятор или иной исполнительный механизм. Датчик включает элемент, являющийся измерительным преобразователем вибрации (предпочтительно акселерометр), аналоговый фильтр, аналого-цифровой преобразователь и средство беспроводной радиосвязи с компьютером. Необработанные данные вибрации посредством беспроводной связи передаются через маршрутизатор или шлюз 26 в компьютер с целью обработки, анализа и хранения. Компьютер может быть подсоединен в системе 50 управления, системе управления технологическим процессом или в системе автоматизации. Компьютер системы управления выполняет требуемый анализ данных и обеспечивает возможность использования этих данных потенциальными пользователями.
В качестве автономного источника питания используется, предпочтительно, литийтионилхлоридная батарея. Могут использоваться и другие типы батарей на основе лития. При необходимости могут использоваться химические источники тока на основе иных элементов и соединений. Кроме того, для обеспечения электрической энергией автономного беспроводного датчика или прибора могут использоваться автономные источники питания других типов, например, миниатюрные топливные элементы.
Способ установки или крепления беспроводного датчика на оборудовании или конструкции может оказывать существенное влияние на выполнение указанным датчиком измерений и других функций. При установке датчика вибрации на насос или электродвигатель необходимо обеспечить постоянное прикрепление датчика к электродвигателю или иной конструкции. Датчик вибрации может устанавливаться и крепиться на месте установки резьбовым соединением с затяжкой до заранее определенного усилия затяжки. Такое предварительно напряженное крепление обеспечивает лучшую передачу вибраций от насоса либо станины или кожуха электродвигателя в основание датчика.
Беспроводной датчик 9 может быть узлом беспроводной локальной сети (ЬА№) и/или может быть беспроводным узлом другого типа, работающим по любому протоколу радиосвязи, пригодному для промышленной среды, совместимым с любым стандартом, принятым группой по стандартизации В1ие1оо1Ъ (В1ие1оо1Ъ 8ре<ла1 1п1егек1 Отоир, 8ΙΟ), по любому варианту протокола ΙΕΕΕ-802.11, νίΡί, И11га V^бе Вапб (υνΒ), 2щВее или ΙΕΕΕ-802.15.4, ΙΕΕΕ-802.13 или эквивалентного, по стандарту беспроводной связи НАРТ или аналогичному.
Несмотря на то, что в данном выше описании приведены конкретные примеры вариантов осущест- 7 021718 вления настоящего изобретения, возможно множество разновидностей и модификаций беспроводного датчика и, в частности, разновидностей и модификаций описанных компонентов, потребляющих энергию, которые могут быть осуществлены без выхода за пределы объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

Claims (29)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Беспроводное измерительное устройство (9), выполненное с возможностью соединения с беспроводной сетью (20) с целью передачи измеренного физического параметра, включающее по меньшей мере один датчик (10) вибрации, процессор, беспроводной приемопередатчик (14), независимый автономный источник (7) питания и основание (1), служащее для установки указанного беспроводного измерительного устройства на оборудовании (М) или конструкции (8), отличающееся тем, что указанное основание (1) изготовлено из металла и обеспечивает возможность теплоотвода, а указанный источник (7) питания закреплен внутри основания (1) беспроводного измерительного устройства, при этом беспроводное измеригельное устройство (9) дополнительно содержит устройство (18) хранения электрической энергии, выполненное с возможностью хранения электрической энергии, подаваемой от указанного независимого автономного источника (7) питания с ограниченным уровнем мощности, и с возможностью подачи электрической энергии в указанный беспроводной приемопередатчик (14) с уровнем мощности, в течение ограниченного интервала времени превосходящим ограниченный уровень мощности указанного независимого автономного источника питания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит процессор (15) обработки аналогового сигнала, предназначенный для обработки аналогового сигнала от датчика (10) вибрации.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит процессор (15) обработки аналогового сигнала и по меньшей мере один другой процессор (16, 17).
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит процессор (15) обработки аналогового сигнала и по меньшей мере два других процессора (16, 17).
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит микропроцессор (16), выполненный с возможностью аналого-цифрового преобразования аналогового сигнала, источником которого является датчик (10) вибрации.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит процессор (17), выполненный с возможностью обработки цифровых сигналов, источником которых является датчик (10) вибрации.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный беспроводной приемопередатчик (14) выполнен с возможностью беспроводной связи с другими датчиками (9) или устройствами (26) в беспроводной сети (20), организованной как сеть ячеистой топологии.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный беспроводной приемопередатчик (14) выполнен с возможностью непрерывного получения питания и с возможностью мониторинга запросов, передаваемых посредством беспроводной связи другими датчиками или устройствами в беспроводной сети (20).
- 9 021718
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик (11) температуры, присоединенный таким образом, что измерения температуры, выполненные датчиком температуры, передаются указанным беспроводным приемопередатчиком (14) в беспроводную сеть.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источником (7) питания является батарея на основе лития.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (18) хранения электрической энергии включает один или более конденсаторов.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит верхнюю крышку (3), которая полностью закрывает как компоненты (10-19), расположенные внутри, так и прилегающее металлическое основание (1), причем указанная верхняя крышка содержит переключатель (8) и светодиодный индикатор (6) и охватывает нижележащие части (2, 1) устройства таким образом, что в нем нет никаких отверстий, выходящих вовне.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит верхнюю крышку (3), которая полностью закрывает как компоненты (10-19), расположенные внутри, так и прилегающее металлическое основание (1), причем верхняя крышка содержит переключатель (8) и светодиодный индикатор (6) и охватывает беспроводной приемопередатчик (14) и нижележащие части (2, 1) устройства таким образом, что на наружной поверхности указанного устройства нет никаких коммуникационных портов или электрических соединителей.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит верхнюю крышку (3), изготовленную из материала, прозрачного для радиоволн, которая полностью закрывает расположенные внутри компоненты (10-19) и прилегающее металлическое основание (1) и выполнена с возможностью выдерживать нагрузку по меньшей мере 100 кг.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание (1), изготовленное из металла, дополни- 8 021718 тельно снабжено крепежным устройством (21) для крепления беспроводного устройства к машине или к иной конструкции.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание (1), изготовленное из металла, дополнительно снабжено несколькими поверхностями (33-35) приема нагрузки для крепления указанного устройства к машине или иной конструкции с заранее определенным усилием затяжки.
17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в запоминающем устройстве процессора хранятся данные настройки, включающие информацию, используемую для идентификации указанного устройства как узла беспроводной сети (20), и/или уникальное имя устройства в системе (50) управления.
18. Способ измерения физических параметров оборудования или конструкции посредством беспроводного измерительного устройства (9), выполненного с возможностью соединения с беспроводной сетью (20) с целью передачи данных об измеренном физическом параметре, причем указанное беспроводное измерительное устройство содержит по меньшей мере один датчик (10) вибрации, процессор, беспроводной приемопередатчик (14), независимый автономный источник (7) питания и основание (1) для установки указанного беспроводного измерительного устройства на оборудовании (М) или конструкции (8), при этом измерение данных физического параметра и передача данных, зависящих от измеренных параметров, осуществляется беспроводным измерительным устройством в течение цикла активности, отличающийся тем, что указанное основание (1) изготовлено из металла и обеспечивает возможность теплоотвода, а указанный источник (7) питания закреплен внутри основания (1) беспроводного измерительного устройства, при этом способ включает прием беспроводным приемопередатчиком (14) запроса данных от другого узла беспроводной сети, управляемого главной станцией (26);
подачу энергии в беспроводной приемопередатчик (14) от устройства (18) хранения электрической энергии, выполненного с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник (7) питания подает с ограниченным уровнем мощности, причем указанная подача энергии в беспроводной приемопередатчик происходит с уровнем мощности, в течение ограниченного интервала времени превосходящим ограниченный уровень мощности указанного независимого автономного источника питания;
обработку сигналов в двух или более процессорах (15, 16) и передачу необработанных данных о физическом параметре в радиосеть (20) посредством беспроводного приемопередатчика (14).
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что включает измерение вибрации с использованием аналогового сигнала, формируемого датчиком (10) вибрации; преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал в процессоре (16) аналого-цифрового преобразования и передачу цифрового сигнала, содержащего необработанные данные вибрации, в беспроводную сеть (20) посредством беспроводного приемопередатчика (14).
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что включает передачу беспроводного сигнала в беспроводной приемопередатчик (14) и конфигурирование посредством беспроводной связи интервала между измерениями параметра или сборами измерений, выполняемыми беспроводным измерительным устройством (9).
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что включает прием беспроводным приемопередатчиком (14) из другого узла беспроводной сети, управляемого шлюзом (26) или главной станцией, запрос на выполнение измерения указанных физических параметров и их передачу в сеть через беспроводной передатчик, используя протокол НАКТ или АНАКТ.
22. Способ по п.18, отличающийся тем, что включает прием беспроводным приемопередатчиком (14) запроса на выполнение измерения и передачи указанных физических параметров согласно заранее определенному графику передачи.
23. Распределенная промышленная система (50) управления, содержащая беспроводную сеть (20) для передачи данных процесса или информации управления и по меньшей мере одно беспроводное измерительное устройство (9), включающее по меньшей мере один датчик вибрации (10), процессор, беспроводной приемопередатчик (14), независимый автономный источник (7) питания и основание (1) для установки указанного беспроводного измерительного устройства на оборудовании (М) или конструкции (8), отличающаяся тем, что указанное основание (1) изготовлено из металла и обеспечивает возможность теплоотвода, а указанный источник (7) питания закреплен внутри основания (1) устройства, при этом беспроводное измерительное устройство (9) дополнительно содержит устройство (18) хранения электрической энергии, выполненное с возможностью хранения электрической энергии, которую указанный независимый автономный источник (7) питания подает с ограниченным уровнем мощности, и с возможностью подачи электрической энергии в указанный беспроводной приемопередатчик (14) в течение цикла активности с уровнем мощности, в течение ограниченного интервала времени превосходящим указанный ограниченный уровень мощности.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что беспроводная сеть (20) совместима со стандартом НЛКТ или А1ге1е5НЛКТ.
25. Система по п.23, отличающаяся тем, что беспроводная сеть (20) организована как сеть ячеистой топологии.
26. Система по п.23, отличающаяся тем, что содержит базу (42) данных для хранения измеренных параметров вибрации и/или измерений температуры, передаваемых из одного или более беспроводных устройств (9).
27. Система по п.23, отличающаяся тем, что содержит один или более компьютеров и/или рабочих станций (29, 30), выполненных с возможностью использования совместно с компьютерным приложением (46) для анализа данных измеренных параметров вибрации и/или температуры.
28. Система по п.23, отличающаяся тем, что содержит один или более компьютеров и/или рабочих станций (29, 30), выполненных с возможностью использования совместно с компьютерным приложением (44), предназначенным для организации измеренных параметров вибрации и/или температуры.
29. Система по п.23, отличающаяся тем, что содержит один или более компьютеров и/или рабочих станций (29, 30), выполненных с возможностью использования совместно с компьютерным приложением (44), предназначенным для предоставления помощи пользователю или оператору в принятии решения на основании любых из следующих данных: измеренных в реальном времени параметров вибрации и/или температуры; хранимых измеренных параметров; результатов анализа данных для измеренных параметров в реальном времени; результатов анализа данных хранимых измеренных параметров; результатов анализа частотного спектра в реальном времени; последовательности данных во времени и архивных данных.
EA201290512A 2009-12-22 2009-12-22 Беспроводной датчик и способ беспроводной передачи измеренного физического параметра EA021718B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2009/067786 WO2011076263A1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Wireless sensor device and method for wirelessly communicating a sensed physical parameter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290512A1 EA201290512A1 (ru) 2013-01-30
EA021718B1 true EA021718B1 (ru) 2015-08-31

Family

ID=42668624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290512A EA021718B1 (ru) 2009-12-22 2009-12-22 Беспроводной датчик и способ беспроводной передачи измеренного физического параметра

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9578398B2 (ru)
EP (1) EP2517473B1 (ru)
CN (1) CN102696236B (ru)
AU (1) AU2009357245B2 (ru)
BR (1) BR112012019798A2 (ru)
CA (1) CA2785076A1 (ru)
DK (1) DK2517473T3 (ru)
EA (1) EA021718B1 (ru)
WO (1) WO2011076263A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203595U1 (ru) * 2019-12-23 2021-04-13 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Устройство для проверки работоспособности платы управления инверторного компрессора внешнего блока системы кондиционирования

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012139288A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Renesas Mobile Corporation Sensor network information collection via mobile gateway
US10670028B2 (en) 2011-10-21 2020-06-02 Prime Datum Development Company, Llc Load bearing direct drive fan system with variable process control
WO2013059764A1 (en) 2011-10-21 2013-04-25 Prime Datum, Inc. Direct drive fan system with variable process control
US20150015405A1 (en) * 2011-12-20 2015-01-15 Aktiebolaget Skf Warning device for monitoring a health status of a bearing mounted to a piece of rotating industrial machinery
EP2795280A4 (en) * 2011-12-21 2015-12-16 Skf Ab METHOD FOR MONITORING THE STATUS OF A BEARING USING A COUNTER DEVICE IN PERCENTAGE MODE
US9304160B1 (en) 2012-05-08 2016-04-05 Kla-Tencor Corporation Defect inspection apparatus, system, and method
US20150211916A1 (en) * 2012-06-22 2015-07-30 Mark McGinn Warning device and method for monitoring alarm status of a vibration level of a piece of rotating machinery having an adaptive alarm indicator
ES2445243A1 (es) * 2012-07-27 2014-02-28 Sergio TEJERA PALOMAR Analizador autónomo inalámbrico
JP2014112819A (ja) * 2012-10-30 2014-06-19 Yokogawa Electric Corp 無線機器、入出力ユニット、無線ユニット、及び無線機器の設定方法
US9367062B2 (en) 2012-12-31 2016-06-14 Robert Bosch Gmbh System and method for operational data retrieval from a power tool
US9304142B1 (en) * 2013-03-12 2016-04-05 A. Steve Gurganian Energy harvesting zero-speed sensor device, method and system
SE538479C2 (sv) 2013-06-20 2016-07-26 Uhlin Per-Axel Vibrationssensor för registrering av vibrationer i vibrationssensorns vertikala och horisontella led
CN103792912B (zh) * 2013-12-19 2016-08-31 国网上海市电力公司 一种充电桩用充电控制器
CA2937961A1 (en) * 2014-01-28 2015-08-06 Shottrack Pty Ltd A device for monitoring vibrations
US9453854B2 (en) * 2014-02-27 2016-09-27 Kcf Technologies, Inc. Vibration sensor
SE537998C2 (sv) * 2014-05-09 2016-02-02 Per-Axel Uhlin Vibrationssensor av magnetisk typ
US9846426B2 (en) * 2014-07-28 2017-12-19 Computational Systems, Inc. Parallel digital signal processing of machine vibration data
US9869981B2 (en) * 2014-08-11 2018-01-16 Fisher Controls International Llc Control device diagnostic using accelerometer
WO2016038871A1 (ja) * 2014-09-10 2016-03-17 日本電気株式会社 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及び、記録媒体
US10271115B2 (en) * 2015-04-08 2019-04-23 Itt Manufacturing Enterprises Llc. Nodal dynamic data acquisition and dissemination
US10012766B2 (en) 2015-04-10 2018-07-03 Google Llc Monitoring external vibration sources for data collection
DK3326269T3 (da) 2015-06-01 2022-05-23 Prime Datum Dev Company Llc Sensorsystemer med enhed, der kan udskiftes på stedet (lru), til motorer og andre maskiner
EP3271890A4 (en) 2015-07-24 2018-12-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sensor communications by vibrations
JP6522454B2 (ja) * 2015-07-28 2019-05-29 ローム株式会社 センサ情報無線送信装置
US10063124B2 (en) 2015-12-10 2018-08-28 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Shaft mounted monitor for rotating machinery
CN108378724B (zh) * 2015-12-16 2020-10-23 创科地板护理技术有限公司 食品加工机
CN105698924A (zh) * 2016-04-26 2016-06-22 成都众山科技有限公司 一种基于wifi的无线振动传感器
CN106052846A (zh) * 2016-05-27 2016-10-26 山东科技大学 一种便携式本安型振动信号采集装置及振动信息采集方法
US10298168B2 (en) 2016-07-07 2019-05-21 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Slip-dependent motor model
US10623166B2 (en) * 2016-08-26 2020-04-14 T-Mobile Usa, Inc. Systems and methods for improved uptime for network devices
CN106441546A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 上海测振自动化仪器有限公司 一种基于跳频技术的无线振动传感器及其检测方法
DE102017211282A1 (de) 2017-01-19 2018-07-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. SYSTEM ZUR BESTIMMUNG UND/ODER ÜBERWACHUNG EINER ZUSTANDSGRÖßE EINES MESSOBJEKTS UND ENTSPRECHENDES VERFAHREN
EP3367706B2 (en) * 2017-02-28 2024-01-10 KONE Corporation A method, a network node and a system for triggering a transmission of sensor data from a wireless device
IT201700025008A1 (it) * 2017-03-07 2018-09-07 Gs Automation Spa Sistema e metodo di monitoraggio di aree a rischio esplosione
JP6867220B2 (ja) * 2017-04-25 2021-04-28 株式会社村田製作所 センサユニット
US10531255B2 (en) 2017-10-17 2020-01-07 Honeywell International Inc. Method and system for over-the-air provisioning of wireless HART (highway addressable remote transducer) devices
JP7035471B2 (ja) 2017-11-16 2022-03-15 横河電機株式会社 測定器
JP7027831B2 (ja) * 2017-11-16 2022-03-02 横河電機株式会社 無線機器
US11588432B2 (en) 2017-11-17 2023-02-21 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Motor monitoring and protection using residual voltage
CN108362369B (zh) * 2018-01-25 2020-03-03 国家海洋技术中心 一种具备同步功能的自容式单通道海洋声信号测量装置
CN110550512B (zh) * 2018-05-30 2021-12-07 奥的斯电梯公司 与长程通信网关集成的电梯门传感器
US11673769B2 (en) 2018-08-21 2023-06-13 Otis Elevator Company Elevator monitoring using vibration sensors near the elevator machine
CN108981826A (zh) * 2018-09-12 2018-12-11 成都安尔法智控科技有限公司 三轴振动及温度监测传感器
US11218103B2 (en) 2019-10-12 2022-01-04 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Induction motor slip calculation
EP4055353A4 (en) * 2019-11-04 2023-11-29 Shinkawa Electric Co., Ltd. IMPROVED SENSOR DEVICE AND METHOD FOR MAKING AND USE THEREOF
US11226229B2 (en) 2019-11-06 2022-01-18 Computational Systems, Inc. Vibration sensor mounting structure
WO2021118908A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-17 Barnes Group Inc. Wireless sensor with beacon technology
EP3875925A1 (en) * 2020-03-07 2021-09-08 Honeywell International Inc. Airfield luminaire vibration monitoring
US11586232B2 (en) * 2020-04-20 2023-02-21 Ami Global Monitoring device
EP3905298B1 (de) * 2020-04-30 2024-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Kommunikationsmodul
RU2766265C2 (ru) * 2020-06-23 2022-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Способ построения сенсорной сети для регистрации вибрационных сигналов
WO2022082065A1 (en) * 2020-10-15 2022-04-21 Enerpac Tool Group Corp. Fastener including embedded sensor
EP4108483A1 (en) * 2021-06-21 2022-12-28 Volvo Truck Corporation A payload monitoring device for a motor vehicle
TWI818303B (zh) * 2021-08-25 2023-10-11 立盟金屬股份有限公司 扭力偵測結構、扭力偵測連接器及扭力偵測系統
CN114353935A (zh) * 2022-01-04 2022-04-15 北京英华达软件工程有限公司 一种电量可控型无线振动加速度传感器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010028305A1 (en) * 1999-04-12 2001-10-11 Bennett Paul R. Intrinsically safe sensor and data transmission system
US20090207770A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Fayfield Robert T Apparatus and method for power management of wirelessly networked devices

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3581266A (en) * 1968-12-30 1971-05-25 Lionel E Weyenberg Housed resistor
US4367523A (en) * 1981-02-17 1983-01-04 Electronic Devices, Inc. Rectifier bridge unit
US4515516A (en) * 1981-09-30 1985-05-07 Champion, Perrine & Associates Method and apparatus for compressing gases
US4476706A (en) * 1982-01-18 1984-10-16 Delphian Partners Remote calibration system
JP2520250B2 (ja) * 1987-03-16 1996-07-31 竹内 康人 宇宙空間における保護された建造物
US5552592A (en) * 1989-10-30 1996-09-03 Symbol Technologies, Inc. Slim scan module with dual detectors
US5046149A (en) * 1989-12-08 1991-09-03 Delco Electronics Corporation Inflatable restraint firing circuit diagnostics
JP3426101B2 (ja) * 1997-02-25 2003-07-14 三菱電機株式会社 整流装置
US6153932A (en) * 1999-08-12 2000-11-28 Liang; Robert Fix base of integrated circuit chipset and heat sink
JP3486900B2 (ja) * 2000-02-15 2004-01-13 ソニー株式会社 発光装置およびそれを用いた光装置
US20040133092A1 (en) * 2001-03-27 2004-07-08 Kain Aron Z. Wireless system for measuring distension in flexible tubes
EP1329727A1 (en) * 2001-10-18 2003-07-23 Nsk Ltd Rotation-speed sensor device
US6737580B2 (en) * 2001-12-28 2004-05-18 Turck Inc. Control sensor housing with protective laminate
JP3853263B2 (ja) * 2002-07-08 2006-12-06 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US6930603B2 (en) * 2002-11-08 2005-08-16 Ivette Jackson Sensor light device
US20070201711A1 (en) * 2005-12-16 2007-08-30 Meyer John D Loudspeaker system and method for producing a controllable synthesized sound field
US7424403B2 (en) 2006-09-29 2008-09-09 Csi Technology, Inc. Low power vibration sensor and wireless transmitter system
DE112007002617B4 (de) * 2006-11-01 2019-01-03 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Systeme zum Detektieren von lebenden Objekten in einem Fahrzeugraum
US8031449B2 (en) 2008-06-17 2011-10-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Fast-responding short circuit protection system with self-reset for use in circuit supplied by DC power
DE102008029956A1 (de) * 2008-06-26 2009-12-31 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem mit einem Sensormodul und einem Transmittermodul
US7689373B1 (en) * 2008-09-26 2010-03-30 General Electric Company USB vibration data acquisition
TWI409612B (zh) * 2010-01-14 2013-09-21 Nat Univ Tsing Hua 能量採集系統
IT1399071B1 (it) * 2010-03-23 2013-04-05 Torino Politecnico Dispositivo per diagnostica di carrelli ferroviari mediante l'applicazione di una vite di misura e trasmissione ad autonomia energetica e relativo metodo di controllo
US20150015405A1 (en) * 2011-12-20 2015-01-15 Aktiebolaget Skf Warning device for monitoring a health status of a bearing mounted to a piece of rotating industrial machinery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010028305A1 (en) * 1999-04-12 2001-10-11 Bennett Paul R. Intrinsically safe sensor and data transmission system
US20090207770A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Fayfield Robert T Apparatus and method for power management of wirelessly networked devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHENG CHEN: "High pulse power system through engineering battery-capacitor combination", ENERGY CONVERSION ENGINEERING CONFERENCE AND EXHIBIT, 2000 (IECEC) 35TH INTERSOCIETY, vol. 2, 24 July 2000 (2000-07-24), 28 July 2000 (2000-07-28), pages 752-755, XP002599506, Las Vegas, NV, USA, the whole document *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203595U1 (ru) * 2019-12-23 2021-04-13 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Устройство для проверки работоспособности платы управления инверторного компрессора внешнего блока системы кондиционирования

Also Published As

Publication number Publication date
EP2517473A1 (en) 2012-10-31
CA2785076A1 (en) 2011-06-30
AU2009357245A1 (en) 2012-06-21
EP2517473B1 (en) 2013-04-03
WO2011076263A1 (en) 2011-06-30
CN102696236B (zh) 2014-12-03
CN102696236A (zh) 2012-09-26
EA201290512A1 (ru) 2013-01-30
AU2009357245B2 (en) 2015-01-22
BR112012019798A2 (pt) 2016-05-17
US9578398B2 (en) 2017-02-21
DK2517473T3 (da) 2013-07-01
US20120319866A1 (en) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA021718B1 (ru) Беспроводной датчик и способ беспроводной передачи измеренного физического параметра
CN203772970U (zh) 无线现场装置组件
RU2669708C2 (ru) Блок питания, снабженный логическими схемами
JP6955868B2 (ja) データ通信機器、システム、及び方法
US20060176175A1 (en) Wireless sensing node powered by energy conversion from sensed system
US11223496B2 (en) Self-identifying, multi-function sensor device and monitoring system including same
KR20100041042A (ko) 자기장을 전원으로 이용하는 전력설비 진단용 무선 초음파 센서와 이를 이용한 전력설비의 절연열화 상태 실시간 감시장치 및 방법
JP7410286B2 (ja) センサ装置、その製造方法及び操作方法
US11899046B2 (en) Measuring apparatus for operating state
JP2007108884A (ja) ワイヤレスセンサ及びこれを用いたワイヤレス監視システム
US11460816B2 (en) Method for monitoring and controlling an industrial process which change condition over time and a communication gateway
CN211602153U (zh) 一种隔离干扰的无线振动传感器及系统
RU211885U1 (ru) Беспроводной газоанализатор с автономным питанием
KR102504951B1 (ko) 에너지 관리 캡슐
US20140083166A1 (en) Thermoelectric moisture detector
JP5506570B2 (ja) データロガーとその動作方法
JP2016536708A (ja) 障害検知機能を有するハイブリッド電力モジュール
KR20240023121A (ko) 가압 시스템들에 대한 모니터들
JP2016171733A (ja) 自己発電型ユニット、自己発電型ユニット用の本体、および自己発電型ユニット用の発電カセット
EP2879400A1 (en) Autonomous wireless analyser
CN202304892U (zh) 机柜安全监测仪
JP2007122204A (ja) データ伝送装置、および、データ処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU