RU212962U1 - flood sensor - Google Patents
flood sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU212962U1 RU212962U1 RU2022108445U RU2022108445U RU212962U1 RU 212962 U1 RU212962 U1 RU 212962U1 RU 2022108445 U RU2022108445 U RU 2022108445U RU 2022108445 U RU2022108445 U RU 2022108445U RU 212962 U1 RU212962 U1 RU 212962U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- dali
- interface
- voltage comparator
- output
- Prior art date
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract description 9
- 210000003165 Abomasum Anatomy 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101700060654 DUG1 Proteins 0.000 description 1
- 101700082350 DUG2 Proteins 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к технической области измерений физических величин, в частности к измерительным приборам уровня подтопления, и может быть использована в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI. Датчик подтопления содержит поплавковый магниточувствительный сигнализатор 8, соединенный с ним блок управления с интерфейсными входом 6 и выходом 7 и источник постоянного тока 9, и снабжен интерфейсной шиной 4, включающей положительный провод 1 DALI+ и отрицательный провод 2 DALI-, совместно с отрицательным проводом 11 источника постоянного тока 9, объединенный с схемной землей GND 3, при этом блок управления выполнен в виде микроконтроллера 5, снабженного входным компаратором напряжения 12 и выходным транзисторным ключом в виде полевого транзистора n-типа 16, компаратор напряжения 12 снабжен формирователем опорного напряжения, выполненным в виде последовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18, причем свободным концом резистор 17 соединен с положительным проводом 10 источника постоянного тока 9, анод стабилитрона 18 соединен с схемной землей 3, а соединение 19 между резистором 17 и катодом стабилитрона 18 соединено с прямым входом 13 компаратора напряжения 12, инверсный вход 14 компаратора напряжения 12 соединен с проводом 1 DALI+ интерфейсной шины 4, выход 15 компаратора напряжения 12 соединен с интерфейсным входом 6 микроконтроллера 5. а выходной транзисторный ключ выполнен в виде полевого транзистора n-типа 16, сток которого соединен с проводом 1 DALI+ интерфейсной шины 4, исток соединен с проводом 2 DALI- интерфейсной шины 4, а затвор соединен с интерфейсным выходом 7 микроконтроллера 5. Технический результат - обеспечение возможности использования датчика подтопления в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI. 1 ил. The utility model relates to the technical field of measuring physical quantities, in particular to measuring instruments for the level of flooding, and can be used in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them. The flood sensor contains a float magnetically sensitive signaling device 8, a control unit connected to it with interface input 6 and output 7 and a DC source 9, and is equipped with an interface bus 4, including a positive wire 1 DALI+ and a negative wire 2 DALI-, together with a negative wire 11 of the source DC 9, combined with circuit ground GND 3, while the control unit is made in the form of a microcontroller 5, equipped with an input voltage comparator 12 and an output transistor key in the form of an n-type field effect transistor 16, the voltage comparator 12 is equipped with a reference voltage driver, made in the form series-connected resistor 17 and zener diode 18, and the free end of the resistor 17 is connected to the positive wire 10 of the DC source 9, the anode of the zener diode 18 is connected to circuit ground 3, and the connection 19 between the resistor 17 and the cathode of the zener diode 18 is connected to the direct input 13 of the voltage comparator 12 , inverted input e 14 of the voltage comparator 12 is connected to wire 1 of the DALI+ interface bus 4, the output 15 of the voltage comparator 12 is connected to the interface input 6 of the microcontroller 5. and the output transistor switch is made in the form of an n-type field effect transistor 16, the drain of which is connected to wire 1 of the DALI+ interface bus 4, the source is connected to wire 2 of the DALI-interface bus 4, and the gate is connected to the interface output 7 of the microcontroller 5. EFFECT: enabling the use of a flood sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI profile protocol for them. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к технической области измерений физических величин, в частности, к измерительным приборам уровня подтопления и может быть использована в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI.The utility model relates to the technical field of measuring physical quantities, in particular, to measuring instruments for the level of flooding and can be used in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them.
Известен комбинированный датчик уровня и температуры воды, реализующий датчик подтопления, который содержит поплавковый магниточувствительный сигнализатор уровня жидкости, выполненный на базе печатной платы датчика Холла, и соединенный с упомянутым сигнализатором блок управления (патент CN №213455759 U, опубл. 15.06.2021).A combined water level and temperature sensor is known, which implements a flooding sensor, which contains a float magnetically sensitive liquid level indicator, made on the basis of the Hall sensor printed circuit board, and a control unit connected to the said indicator (CN patent No. 213455759 U, publ. 06/15/2021).
Упомянутый аналог в достаточной степени функционален и надежен. К его недостаткам следует отнести невозможность его интегрирования в распределенные цифровые системы экологического мониторинга на базе объектов освещения (дорожного, городского, сельского и т.п.) с использованием профильного для них протокола DALI ввиду отсутствия у него соответствующего интерфейса.The mentioned analogue is sufficiently functional and reliable. Its disadvantages include the impossibility of integrating it into distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects (road, urban, rural, etc.) using the DALI protocol profiled for them due to the lack of an appropriate interface.
Наиболее близким к заявленному - прототипом - является датчик уровня воды/подтопления, который содержит поплавковый магниточувствительный сигнализатор уровня жидкости, выполненный на базе геркона, соединенный с упомянутым сигнализатором блок управления с интерфейсными входом и выходом и источник постоянного тока, обеспечивающий питание элементов датчика (патент RU №115930 U1, опубл. 10.05.2012).Closest to the claimed - the prototype - is a water level/flooding sensor, which contains a magnetically sensitive liquid level detector, made on the basis of a reed switch, a control unit with interface input and output connected to the said indicator, and a DC source that provides power to the sensor elements (patent RU No. 115930 U1, published 05/10/2012).
Упомянутый прототип вполне функционален и прост в изготовлении и обслуживании, обладает двусторонним интерфейсом для встраивания в сетевые решения, однако обладает существенным недостатком - он не может быть интегрирован в распределенные цифровые системы экологического мониторинга на базе объектов наружного освещения (дорожного, городского, сельского и т.п.) с использованием профильного для них протокола DALI ввиду несовместимости интерфейсов. Информационно: такая распределенная цифровая система мониторинга реализована в рамках программы КУЛОН ООО «Сандракс» (www.kulon.su [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.kulon.su/catalog/products-QULON/, свободный - (10.03.2022). К преимуществам использования системы управления освещением в целях экологического мониторинга следует отнести собственно ее наличие практически повсеместно (нет необходимости создавать сеть заново), весьма широкую и плотную разветвленность, удобство размещения соответствующих датчиков на опорах, кронштейнах, панелях и т.п.освещения, ее надежность и помехозащищенность.The mentioned prototype is quite functional and easy to manufacture and maintain, has a two-way interface for embedding into network solutions, but has a significant drawback - it cannot be integrated into distributed digital environmental monitoring systems based on outdoor lighting objects (road, urban, rural, etc.). etc.) using the DALI protocol profiled for them due to interface incompatibility. Informational: such a distributed digital monitoring system was implemented within the KULON program of Sandraks LLC (www.kulon.su [Electronic resource]. - Access mode: https://www.kulon.su/catalog/products-QULON/, free - (03/10/2022) The advantages of using a lighting control system for environmental monitoring include its actual presence almost everywhere (there is no need to create a new network), a very wide and dense branching, the convenience of placing the corresponding sensors on supports, brackets, panels, etc. lighting, its reliability and noise immunity.
Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков известных технических решений.The technical problem is to eliminate the noted shortcomings of the known technical solutions.
Технический результат заключается в обеспечении возможности использования датчика подтопления в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI.The technical result consists in enabling the use of a flood sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что датчик подтопления, содержащий поплавковый магниточувствительный сигнализатор уровня жидкости, соединенный с упомянутым сигнализатором блок управления с интерфейсными входом и выходом и источник постоянного тока, снабжен интерфейсной шиной, включающей положительный провод DALI+ и отрицательный провод DALI-, совместно с отрицательным проводом источника постоянного тока объединенный с схемной землей, блок управления выполнен в виде микроконтроллера, снабженного входным компаратором напряжения и выходным транзисторным ключом, компаратор напряжения снабжен формирователем опорного напряжения, выполненным в виде последовательно соединенных резистора и стабилитрона, свободным концом резистора и свободным анодом стабилитрона соединенных соответственно с положительным проводом блока питания и схемной землей, а соединением между собой - с прямым входом компаратора напряжения, инверсный вход компаратора напряжения соединен с проводом DALI+ интерфейсной шины, выход компаратора напряжения соединен с интерфейсным входом микроконтроллера, а выходной транзисторный ключ выполнен в виде полевого транзистора n-типа, сток которого соединен с проводом DALI+ интерфейсной шины, исток соединен с проводом DALI- интерфейсной шины, а затвор соединен с интерфейсным выходом микроконтроллера.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the flood sensor, containing a float-type magnetically sensitive liquid level indicator, a control unit connected to the said indicator with interface input and output, and a DC source, is equipped with an interface bus, including a positive DALI+ wire and a negative DALI- wire, together with the negative wire of the DC source combined with the circuit ground, the control unit is made in the form of a microcontroller, equipped with an input voltage comparator and an output transistor switch, the voltage comparator is equipped with a reference voltage driver, made in the form of a resistor and a zener diode connected in series, the free end of the resistor and the free anode zener diode connected respectively to the positive wire of the power supply and circuit ground, and interconnected - to the direct input of the voltage comparator, the inverse input of the voltage comparator is connected to the wire DALI+ interface bus, the output of the voltage comparator is connected to the interface input of the microcontroller, and the output transistor switch is made in the form of an n-type field effect transistor, the drain of which is connected to the DALI+ wire of the interface bus, the source is connected to the DALI- interface bus wire, and the gate is connected to the interface output microcontroller.
Цифровые позиции на чертеже означают следующее:Numerical positions in the drawing mean the following:
1 - интерфейсный провод DALI+;1 - DALI+ interface wire;
2 - интерфейсный провод DALI-, объединенный со схемной землей GND;2 - interface wire DALI-, combined with circuit ground GND;
3 - схемная земля (GND);3 - circuit ground (GND);
4 - шина интерфейса;4 - interface bus;
5 - микроконтроллер;5 - microcontroller;
6 - интерфейсный вход микроконтроллера;6 - interface input of the microcontroller;
7 - интерфейсный выход микроконтроллера;7 - interface output of the microcontroller;
8 - поплавковый магниточувствительный сигнализатор уровня жидкости;8 - float magnetic liquid level indicator;
9 - источник постоянного тока;9 - direct current source;
10 - положительный провод источника постоянного тока;10 - positive wire of the DC source;
11 - отрицательный провод источника постоянного тока;11 - negative wire of the DC source;
12 - входной компаратор напряжения;12 - input voltage comparator;
13 - прямой вход компаратора напряжения;13 - direct input of the voltage comparator;
14 - инверсный вход компаратора напряжения;14 - inverse input of the voltage comparator;
15 - выход компаратора напряжения;15 - output of the voltage comparator;
16 - полевой транзистор n-типа;16 - n-type field effect transistor;
17 - резистор;17 - resistor;
18 - стабилитрон;18 - zener diode;
19 - соединение между резистором и стабилитроном формирователя опорного напряжения.19 - connection between the resistor and the zener diode of the reference voltage driver.
В соответствии с заявленной полезной моделью, датчик подтопления содержит поплавковый магниточувствительный сигнализатор 8 уровня жидкости (например, серийно выпускаемые фирмой ТЕКО одноуровневые сигнализаторы DUG1 или DUG2; принцип работы поплавкового магниточувствительного сигнализатора уровня жидкости прост: поплавок с магнитом внутри, свободно движется по неподвижно установленной в водопроницаемом корпусе вертикальной направляющей в соответствии с уровнем поступающей в корпус жидкости, как только жидкость поднимается до намеченной точки, происходит взаимодействие магнита с закрепленным выше герконом или датчиком Холла, который выдает электрический сигнал о достижении уровнем жидкости контролируемого значения), соединенный с упомянутым сигнализатором 8 блок управления с интерфейсными входом 6 и выходом 7 и источник постоянного тока 9. В этой части заявленный датчик подтопления совпадает с прототипом. В отличие от прототипа заявленный датчик подтопления снабжен интерфейсной шиной 4, включающей положительный провод 1 DALI+ и отрицательный провод 2 DALI-, совместно с отрицательным проводом 11 источника постоянного тока 9 объединенный с схемной землей GND 3. Блок управления выполнен в виде микроконтроллера 5, снабженного входным компаратором напряжения 12 и выходным транзисторным ключом в виде полевого транзистора n-типа 16. Компаратор напряжения 12 снабжен формирователем опорного напряжения, выполненным в виде последовательно соединенных резистора 17 и стабилитрона 18. Свободным концом резистор 17 соединен с положительным проводом 10 источника постоянного тока 9, анод стабилитрона 18 соединен с схемной землей 3, а соединение 19 между резистором 17 и катодом стабилитрона 18 формирователя опорного напряжения соединено с прямым входом 13 компаратора напряжения 12. Инверсный вход 14 компаратора напряжения 12 соединен с проводом 1 DALI+ интерфейсной шины 4, выход 15 компаратора напряжения 12 соединен с интерфейсным входом 6 микроконтроллера 5. а выходной транзисторный ключ выполнен в виде полевого транзистора n-типа 16, Сток полевого транзистора n-типа 16 соединен с проводом 1 DALI+ интерфейсной шины 4, исток соединен с проводом 2 DALI- интерфейсной шины 4, а затвор соединен с интерфейсным выходом 7 микроконтроллера 5. В дополнение отметим, что поскольку такие элементы, как микропроцессор, магниточувствительный сигнализатор и компаратор напряжения могут иметь различные параметры питания (например, 3 В, 5 В, 12 В и т.д.), то и источник тока следует подбирать с соответствующими выходными параметрами на, возможно, более, чем одном выходе. На чертеже в качестве примера обозначен источник постоянного тока с двумя выходами: на 12 В - для компаратора напряжения и на 3,3 В - для микропроцессора и магниточувствительного сигнализатора.In accordance with the claimed utility model, the flood sensor contains a magnetically sensitive
Заявленный датчик подтопления работает следующим образом.The claimed flood sensor works as follows.
Датчик подтопления (множество датчиков подтопления) устанавливается на/в элементах осветительной инфраструктуры, преимущественно на/в опорах дорожного освещения на необходимой высоте (высота подтопления). Опрос и сбор данных датчика подтопления (множества датчиков подтопления) осуществляется через интерфейс DALI с вышестоящего контроллера (не показан), осуществляющего одновременно и функцию управления освещением. Напомним, что интерфейс DALI представляет собой двунаправленный двухпроводный цифровой интерфейс, ориентированный для преимущественного использования в осветительной технике. DALI провода (DALI+ и DALI-) запитываются извне специальным источником питания 12-22 В с функцией ограничения тока, нормированного по величине в пределах, оговоренных в стандарте (0,25 А). По DALI проводам 1 и 2 между вышестоящим контроллером и микроконтроллером 5 датчика подтопления двунаправлено передаются битовые потоки данных. В свою очередь сигнализатор 8 соответственно фиксирует уровень подтопления. Как отмечалось выше, микроконтроллер 5 связан с сигнализатором 8 и считывает показания сигнализатора 8 (наличие или отсутствие сигнала подтопления), а сам при этом работает под управлением вышестоящего контроллера (не показан), общаясь с ним по шине 4 DALI посредством входного компаратора напряжения 12 и передавая ему данные о наличии или отсутствии факта подтопления посредством выходного транзисторного ключа. Как указывалось выше, выходной транзисторный ключ выполнен в виде полевого транзистора 16 n-типа. При поступлении на затвор транзистора 16 с интерфейсного выхода 7 микроконтроллера 5 высокого уровня, ключ (транзистор 16) открывается и замыкает провод 1 DALI+ на 3 GND, формируя низкий уровень на шине 4. Поскольку источник питания шины 4, как указывалось выше, имеет нормированное ограничение по току, то ток, протекающий через транзистор 16, также нормирован по величине. При поступлении на затвор транзистора 16 с интерфейсного выхода 7 микроконтроллера 5 низкого уровня, транзистор 16 закрывается и размыкает провода 1 DALI+ и 3 GND, на шине 4 формируется высокий уровень. Соответственно, последовательность высоких и низких уровней (битов) образует последовательный двоичный код. Сам битовый поток формируется микроконтроллером 5. Входной компаратор напряжения 12 принимает сигналы с вышестоящего контроллера по шине 4. При этом на прямом входе 13 компаратора напряжения 12, как указывалось выше, формируется опорное напряжение. При уровне на проводе 1 DALI+ напряжения ниже опорного, компаратор напряжения 12 формирует на выходе 15 и передает на интерфейсный вход 6 микроконтроллера 5 высокий уровень, при уровне на проводе 1 DALI+ напряжения выше опорного, компаратор напряжения 12 формирует на выходе 15 и передает на интерфейсный вход 6 микроконтроллера 5 низкий уровень. Обработка принимаемого битового потока так же осуществляется микроконтроллером 5.The flood sensor (a plurality of flood sensors) is installed on/in the elements of the lighting infrastructure, mainly on/in road lighting poles at the required height (flood height). Polling and data collection of the flood sensor (a plurality of flood sensors) is carried out via the DALI interface from a higher-level controller (not shown), which simultaneously performs the lighting control function. Recall that the DALI interface is a bidirectional two-wire digital interface, oriented for primary use in lighting technology. DALI wires (DALI+ and DALI-) are powered from the outside by a special 12-22 V power supply with a current limiting function, normalized in value within the limits specified in the standard (0.25 A). The
Проведенные натурные эксперименты и результаты компьютерного моделирования показали, что сформированный заявленным образом в датчике подтопления двунаправленный цифровой интерфейс позволяет использовать заявленный датчик (множество датчиков) в распределенных цифровых системах мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI, обеспечивая требуемое качество измерений.The conducted field experiments and the results of computer simulation showed that the bidirectional digital interface formed in the claimed manner in the flood sensor allows the use of the claimed sensor (a plurality of sensors) in distributed digital monitoring systems based on lighting objects using the DALI protocol profiled for them, providing the required quality of measurements.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что выявленная проблема решена, а заявленный технический результат - обеспечение возможности использования датчика подтопления в распределенных цифровых системах экологического мониторинга на базе объектов освещения с использованием профильного для них протокола DALI - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the identified problem has been solved, and the claimed technical result - enabling the use of a flood sensor in distributed digital environmental monitoring systems based on lighting objects using the DALI profile protocol for them - has been achieved.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212962U1 true RU212962U1 (en) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU115930U1 (en) * | 2011-12-20 | 2012-05-10 | Денис Валерьевич Чайка | FLOOD MONITORING SYSTEM AND WATER LEVEL SENSOR |
EP3650828A1 (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-13 | Ontech Security, S.L. | A flood sensor for automation systems |
US11019708B1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-05-25 | Ubicquia Llc | High-power DALI |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU115930U1 (en) * | 2011-12-20 | 2012-05-10 | Денис Валерьевич Чайка | FLOOD MONITORING SYSTEM AND WATER LEVEL SENSOR |
EP3650828A1 (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-13 | Ontech Security, S.L. | A flood sensor for automation systems |
US20220074780A1 (en) * | 2018-11-07 | 2022-03-10 | Ontech Security, Sl | Flood sensor for automization systems |
US11019708B1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-05-25 | Ubicquia Llc | High-power DALI |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104157276B (en) | The photoelectric detection system and its detection method of a kind of fingerboard action | |
RU212962U1 (en) | flood sensor | |
CN104006857B (en) | A kind of method that photoelectric direct-reading water meter sensor suppresses bubble interference | |
CN106154017A (en) | A kind of DC current sensor | |
CN103258411A (en) | Intelligent water meter reading system based on GPRS technology | |
CN105841769B (en) | Circuit for preventing bubble interference of photoelectric direct-reading water meter | |
RU211313U1 (en) | Temperature, humidity and pressure meter | |
RU212961U1 (en) | Temperature, humidity and pressure sensor | |
CN201463962U (en) | Direct-reading meter system | |
CN206674240U (en) | The navigation light detecting system that a kind of achievable remote speech is reported | |
CN206245961U (en) | A kind of intelligent window control system | |
RU211278U1 (en) | Noise sensor | |
CN108880593A (en) | It is a kind of based on it is double enter water signal control fish lead underwater wireless communication circuit and its control method | |
CN205384729U (en) | Poultry domestic animal feeding tank dynamic verification device based on GPRS network | |
RU211609U1 (en) | Radiation sensor | |
CN104006858B (en) | A kind of method that photoelectric direct-reading water meter sensor suppresses bubble interference | |
CN204301802U (en) | A kind of intellectual water meter opto-electrical direct reader | |
CN208398956U (en) | A kind of wireless transmission type photo-electronic directly reading intellectual water meter | |
CN205403787U (en) | Hydrographic survey appearance with alarm function | |
RU211749U1 (en) | Dust sensor | |
CN202840692U (en) | Intelligent grid collection terminal function detection system | |
CN208621120U (en) | A kind of photo-electronic directly reading gas meter, flow meter | |
RU211317U1 (en) | Pavement temperature sensor | |
CN206490417U (en) | A kind of electricity, water, air and heat multilist collection copy collector M Bus interface overload protection circuits | |
CN2909424Y (en) | Radio meter recorder |