RU214938U1 - Устройство управления аппаратом продажи воды - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к составным частям вендинговых аппаратов, а именно к устройствам управления аппаратами для автоматической продажи воды в розлив. Технический результат - расширение функциональных возможностей аппарата продажи воды по обеспечению регулирования объема отпускаемой воды, защите аппарата от несанкционированного доступа и от высокого напряжения при сопряжении сетей с разными напряжениями питания достигается за счет того, что плата микроконтроллера содержит силовую часть, на которой смонтирован блок реле с возможностью обеспечения питания подключаемых к ней элементов и управления этими элементами по сигналу от микроконтроллера, модуль оплаты и блок реле подключены к микроконтроллеру через блоки гальванической развязки, выполненные с возможностью обеспечения помехоустойчивости модуля оплаты, приема/передачи сигналов между элементами, подключаемыми к микроконтроллеру без электрического контакта с ними, а также сопряжения слаботочных электрических цепей микроконтроллера и элементов с разными напряжениями питания. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к составным частям вендинговых аппаратов, а именно к устройствам управления аппаратами для автоматической продажи воды в розлив [B67D 99/00, G07F 11/00, G07F 13/02].

Из уровня техники известен ТОРГОВЫЙ АВТОМАТ ДЛЯ ПРОДАЖИ ВОДЫ [RU 123770 U1, опубл.: 10.01.2013], включающий корпус, емкость для воды с регулируемым запорным клапаном, к которой прикреплен датчик расхода жидкости, дисплей на лицевой части корпуса торгового автомата, купюроприемник и/или монетоприемник с механизмом выдачи сдачи, GSM модуль, связанный с компьютером торгового оператора, полость выдачи бутылей, дверку, ячейки для размещения бутылок и механизм подачи бутыли к полости выдачи бутылей, расположенные внутри корпуса и закрытые дверкой, при этом контроллер имеет электрические соединения со всеми частями торгового автомата, к прилавку автомата крепится датчик температуры и обогреватель, над полостью выдачи бутылей смонтирована УФ-лампа, на дисплее торгового автомата отображается информация о том, какой вид товара выбран, цена товара, отображение процесса оплаты, дверка снабжена электромагнитными замками и датчиками подтверждения открытия дверки.

Недостатком аналога является низкий уровень защиты автомата от несанкционированного доступа, а также отсутствие возможности выбора покупки воды исходя из наличия у покупателя денежных средств. Кроме того, подача воды из емкости осуществляется за счет размещения емкости выше уровня полости розлива.

Также известен АВТОМАТ ДЛЯ РОЗНИЧНОЙ ПОРЦИОННОЙ ПРОДАЖИ ВОДЫ (ВАРИАНТЫ) [RU 69289 U1, опубл.: 10.12.2007], включающий корпус, устройство управления, устройство приема платежей, водные коммуникации подвода исходной воды и соединенные водными коммуникациями блок очистки исходной воды и дозатор, отличающийся тем, что блок очистки исходной воды содержит фильтр грубой очистки, угольный фильтр с сорбентом и устройство нанофильтрации, функционирующее на основе осмоса или обратного осмоса, блок очистки снабжен устройством обеззараживания воды. включающий корпус, соединенные между собой систему управления и устройство приема платежей, водные коммуникации подвода исходной воды и соединенные водными коммуникациями блок очистки исходной воды и дозатор, отличающийся тем, что блок очистки исходной воды содержит устройство электромагнитной обработки воды, фильтр грубой очистки, угольный фильтр с сорбентом. содержит рабочее место контролера-оператора и/или систему охранной сигнализации, и/или сатурационную установку газирования очищенной воды.

Недостатком аналога является низкий уровень защиты автомата от несанкционированного доступа, а также отсутствие возможности регулирования объема наливаемой воды покупателю исходя из суммы внесенных покупателем денежных средств, меньше стоимости стандартного объема наливаемой воды.

Наиболее близким по технической сущности является АВТОМАТ ДЛЯ ПРОДАЖИ ВОДЫ [RU 60759 U1, опубл.: 27.01.2007], состоящий из: емкости, предназначенной для хранения воды, водомера, имеющего на входе трубопровод, соединенный с емкостью для хранения воды , а на выходе - выходную трубу с электромагнитным запорным клапаном; водосчетчика, функция которого реализована с использованием микроконтроллера, согласно заранее заложенной в него программы, при исполнении которой учитывается количество прошедшей через водомер воды, микроконтроллера, выполняющего функцию устройства управления и расчетного устройства, электронного блока, обеспечивающего прием и считывание электронных и/или магнитных карт, или считывание электронных идентификаторов, позволяющих определить положительный баланс актива, с последующим изменением их актива, панели индикатора, где емкость, предназначенная для хранения воды, имеет воздушный клапан, горловину, датчики уровня воды , а также - выпускное отверстие, через которое вода поступает либо самотеком, либо через насос; где функция расчетного устройства выполняется микроконтроллером согласно заранее заложенной в него программы, при исполнении которой им генерируются сигналы, передающиеся по электрическим соединениям на электронный блок, при этом изменяется актив вставленной в электронный блок электронной и/или магнитной карты, или актив банковского счета, отображаемого посредством электронного идентификатора, и при этом открывается электромагнитный запорный клапан, в результате чего потребитель получает заранее установленную порцию воды, где функцию устройства управления выполняется микроконтроллером согласно заранее заложенной в него программы, при исполнении которой он анализирует полученную информацию, при этом им генерируются сигналы, передаваемые через электрические соединения на все электрические устройства, входящие в состав водомера, а также на панель индикатора и на диспетчерский пункт - при его наличии, где электромагнитный запорный клапан имеет соединение с микроконтроллером и открывается и закрывается по сигналу, формируемому микроконтроллером по совокупности следующих сигналов: сигналов с датчиков уровня воды - в зависимости от наполнения емкостей, информационных сигналов, считанных с электронных и/или магнитных карт, или электронных идентификаторов, позволяющих определить положительный баланс счета, управляющих сигналов, полученных с диспетчерского пункта - при условии подключения автомата к этому пункту.

Основной технической проблемой прототипа является отсутствие возможности наличного расчета, регулирования объема наливаемой воды покупателю исходя из суммы внесенных покупателем денежных средств, меньше стоимости стандартного объема наливаемой воды, а также низкий уровень защиты автомата от несанкционированного доступа, что не исключает несанкционированный доступ к аппарату с целью кражи денежных средств и оборудования автомата. Другим недостатком прототипа является низкая функциональность, обусловленная отсутствием функциональной возможности подключения к микроконтроллеру исполнительных элементов, таких как, например, обогреватели, что снижает безопасное использование автомата продажи воды в условиях низкой температуры на открытом воздухе, а также отсутствие развязки электрических соединений между высоковольтной и низковольтной частями, что повышает вероятность поражения электрическим током в условиях повышенной влажности на открытом воздухе.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа

Техническим результатом полезной модели является возможность безопасного использования автомата продажи воды в условиях повышенной влажности на открытом воздухе.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство управления аппаратом продажи воды, смонтированное внутри корпуса аппарата и содержащее микроконтроллер, смонтированный на плате, к плате микроконтроллера подключены модуль оплаты и модуль взаимодействия с покупателем с кнопками управления аппаратом, датчик расхода воды и насос, соединенный гидравлически с резервуаром для воды, отличающееся тем, что плата микроконтроллера содержит силовую часть, на которой смонтирован блок реле, к блоку реле подключены такие элементы как нагреватель, клапан, насос, генератор озона и электрозамок, при этом силовая часть платы микроконтроллера с блоком реле выполнена с возможностью обеспечения питания подключаемых к ней элементов и управления этими элементами по сигналу от микроконтроллера, модуль оплаты и блок реле подключены к микроконтроллеру через блоки гальванической развязки, выполненные с возможностью обеспечения помехоустойчивости модуля оплаты, приема/передачи сигналов между элементами, подключаемыми к микроконтроллеру без электрического контакта с ними, а также сопряжения слаботочных электрических цепей микроконтроллера и элементов с разными напряжениями питания, к блоку гальванической развязки также подключены датчики контроля состояния аппарата, воды и сигнализации, а модуль взаимодействия с пользователем содержит кнопки управления, отвечающие за выбор покупателем суммы оплаты за воду и включения генератора озона, нагреватель выполнен с возможностью поддержания микроклимата внутри корпуса аппарата продажи воды, исключающий замерзание воды в условиях низких температур, при этом для контроля микроклимата к микроконтроллеру через контроллер подключен датчик температуры, к микроконтроллеру подключен модуль связи для передачи информации о состоянии аппарата продажи воды и устройства управления аппаратом.

В частности, модуль оплаты включает в себя приемники монет и купюр с возможностью обеспечения наличной оплаты за воду.

В частности, модуль взаимодействия с пользователем выполнен в виде отдельных экрана и кнопок управления.

В частности, модуль взаимодействия с пользователем выполнен в виде сенсорного экрана.

На фигуре схематично показано устройство управления аппаратом продажи воды, на которой обозначено: 1 – микроконтроллер, 2 – монетоприемник, 3 – купюроприемник, 4 – считыватель карт, 5 – блоки гальванической развязки, 6 – экран, 7 – панель управления, 8 –генератор озона, 9 – блок реле, 10 – нагреватель, 11 – клапан, 12 – насос, 13 – датчик расхода воды, 14 – датчик вибрации, 15 – датчик открытия двери, 16 – электрозамок, 17 – контроллер, 18 – считыватель мастер-ключа, 19 – датчик температуры, 20 – модуль связи, 21 – периферийный интерфейс.

Устройство управления аппаратом продажи воды смонтировано внутри корпуса аппарата для продажи воды (на фигурах не показан) и содержит микроконтроллер 1, смонтированный на плате, которая в свою очередь смонтирована внутри корпуса аппарата в защищенном от доступа посторонних лиц и закрытом от воздействия внешних атмосферных условий и воды при ее проливании месте.

Корпус аппарата снабжен, по крайней мере, одной дверью с возможностью обеспечения доступа внутрь корпуса для сервисного обслуживания аппарата и устройства.

К микроконтроллеру 1 подключен интерфейсный модуль, объединяющий в себе модуль оплаты и модуль взаимодействия с покупателем. Модуль оплаты выполнен с возможностью обеспечения выбора способов оплаты покупателем продукта и может включать в себя монетоприемник 2, купюроприемник 3, считыватель карт 4, при этом монетоприемник 2 и купюроприемник 3 модуля оплаты подключены к микроконтроллеру 1 через блок гальванической развязки 5.

Блок гальванической развязки 5 выполнен с возможностью приема/передачи сигналов между модулем оплаты и микроконтроллером 1 и повышения помехоустойчивости устройства управления аппаратом продажи воды и гарантированного прохождения информации от модуля оплаты на микроконтроллер 1 о зачислении покупателем денежных средств.

Модуль взаимодействия с пользователем выполнен с возможностью отображения покупателю вариантов продажи воды, таких как, объем продаваемой воды, виды пустой тары и т.д. Модуль взаимодействия с пользователем включает в себя экран 6 и панель управления 7.

Экран 6 может быть выполнен в виде LCD-экрана, а панель управления 7 может быть выполнена как в виде кнопок управления, в том числе сенсорных. В некоторых вариантах реализации экран 6 и панель управления 7 могут быть выполнены в одном модуле, например, в виде сенсорного экрана.

Панель управления 7 выполнена в виде кнопок, при этом упомянутые кнопки выполнены как механическими, так и сенсорными. Кнопки панели управления 7 выполнены с возможностью включения/выключения аппарата, регулирования объема наливаемой воды, управления генератором озона 8, выбором тары. Кнопки панели управления 7 выполнены в предпочтительном варианте реализации как кнопки «СТАРТ/СТОП» с возможностью запуска и остановки аппарата, «ПЛЮС» и «МИНУС» с возможностью установки суммы оплаты, «ОЗОН» с возможностью включения генератора озона 15, «5 ЛИТРОВ» и «19 ЛИТРОВ» с возможностью выбора объема тары для налива воды.

Монетоприемник 2, купюроприемник 3, считыватель карт 4, экран 6 и панель управления 7 интерфейсного модуля смонтированы на лицевой панели снаружи корпуса аппарата с возможностью доступа к ним покупателя и визуального взаимодействия с ним.

Для наружной подсветки интерфейсного модуля на корпусе аппарата снаружи предусмотрен источник света, выполненный в виде светодиодной ленты, подключенный к микроконтроллеру 1, а кнопки панели управления 7 выполнены подсвеченными.

К микроконтроллеру 1 через второй блок гальванической развязки 5 подключен блок реле 9. К блоку реле 9 подключены исполнительные элементы, такие как, нагреватель 10, клапан 11, насос 12, генератор озона 8, электрозамок 16. Блок реле 9 выполнен с возможностью включения/отключения исполнительных элементов и является силовой частью устройства управления аппаратом продажи воды, к которому подведено питающее исполнительные элементы напряжение.

К упомянутому блоку гальванической развязки 5 также подключены датчики контроля, такие как, датчик расхода воды 13, датчик вибрации 14 и датчик открытия двери аппарата 15.

Блок гальванической развязки 5 между блоком реле 9 и микроконтроллером 1 смонтирован с возможностью передачи от микроконтроллера 1 на блок реле 9 сигналов для включения/отключения исполнительных элементов, а также приема сигналов от датчиков контроля 13-15 без электрического с ними контакта.

Кроме того, блок гальванической развязки 5 между микроконтроллером 1 и блоком реле 9 выполнен с возможностью сопряжения слаботочных электрических цепей микроконтроллера 1 и исполнительных элементов с разными напряжениями питания, защиты микроконтроллера 1 от высокого напряжения, подведенного к блоку реле 9, защиты покупателя от удара электрическим током при взаимодействии с интерфейсным модулем, что особенно актуально в условиях использования аппарата при повышенной влажности окружающего воздуха.

Насос 12 выполнен с возможностью подачи по трубопроводу воды из резервуара для воды в тару покупателя через узел налива (на фигурах не показана).

Насос 12 снабжен клапаном 11, а узел налива снабжен датчиком расхода воды 13 и генератором озона 8.

Нагреватель 10 выполнен с возможностью поддержания температуры внутри корпуса аппарата с размещенным в нем резервуаром с водой, трубопроводом от резервуара до узла налива и устройством управления аппаратом продажи воды.

Электрозамок 16 выполнен для закрытия двери корпуса аппарата и обеспечения защиты от несанкционированного доступа к устройству.

К микроконтроллеру 1 подключены через контроллер 17 считыватель мастер-ключа 18 и датчик температуры 19. Упомянутый контроллер 17 выполнен с возможностью преобразования сигналов, полученных от считывателя мастер-ключа 18 при взаимодействии с ним электронного ключа и от датчика температуры 19 в цифровой сигнал с последующей передачей его на микроконтроллер 1. Считыватель мастер-ключа 18 предусмотрен для открытия электрозамка 16 и обеспечения доступа внутрь корпуса аппарата. Датчик температуры 19 предусмотрен для измерения температуры внутри корпуса аппарата для последующего управления с помощью микроконтроллера 1 нагревателем 10 в зависимости от установленных значений температуры микроклимата внутри корпуса аппарата в микроконтроллере 1. Датчик температуры 19 и нагреватель 10 смонтированы внутри корпуса аппарата.

Датчик вибрации 14 выполнен также, как и датчик открытия двери 15 с возможностью сигнализации о несанкционированном доступе к автомату продажи воды, при этом датчик вибрации 14 смонтирован, как правило на внутренней поверхности корпуса автомата и срабатывает при ударе в корпус снаружи.

Возможен вариант реализации аппарата продажи воды, когда для наружного использования корпус смонтирован снаружи здания на наружной стене, а резервуар для воды устанавливают внутри здания.

К микроконтроллеру 1 подключен модуль связи 20 для передачи информации о состоянии аппарата продажи воды и устройства управления аппаратом, такой как, количество воды в резервуаре, температура воздуха внутри корпуса или в помещении, работоспособности элементов устройства, состоянии двери (открыта/закрыта), наличия питания на микроконтроллере 1 и блоке реле 9, а также передачи данных карты покупателя от считывателя карт 4 через платежный терминал (на фигурах не показан) в банк для подтверждения операции оплаты.

К микроконтроллеру 1 подключен периферийный интерфейс 21, выполненный, например, в виде USB-порта, с возможностью подключения к микроконтроллеру 1 для считывания ошибок, исправления или обновления программного обеспечения микроконтроллера 1.

Аппарат продажи воды с устройством управления аппаратом используют следующим образом.

Покупатель устанавливает под узел налива пустую тару для воды и основываясь на своих возможностях оплаты воды наличными бумажными купюрами или монетами, или банковской картой, или с использованием NFC-модуля мобильного телефона используя указанные средства с помощью купюроприемника 3 для оплаты бумажными купюрами, или монетоприемника 2 для оплаты монетами, или считывателя карт 4 для оплаты банковской картой или мобильным телефоном вносит сумму, необходимую для покупки воды.

При необходимости, покупатель нажимает кнопку «ОЗОН», включающей генератор озона 8 с возможностью обеспечения дезинфекции наливаемой воды.

При оплате наличными денежными средствами с после оплаты микроконтролер 1 выводит на экран 6 информацию о внесенной сумме. Далее покупатель нажимает на панели управления 7 кнопку «СТАРТ» и микроконтроллер 1 на экран 6 выводит количество оплаченного и отпущенного объема воды. После чего с микроконтроллера 1 подают сигнал на включение соответствующих реле блока реле 9 и подачи питания для запуска насоса 12, открытия клапана 11, которые обеспечивают налив воды в емкость покупателя, при этом с помощью датчика расхода воды 13 осуществляется передача сигналов в микроконтроллер 1 в котором по заранее заложенному алгоритму исходя из производительности насоса 12, диаметру трубопровода от резервуара для воды до узла налива осуществляется счет объема наливаемой воды в тару. По окончании налива микроконтроллер 1 подает сигнал на отключение соответствующих реле блока реле 9, которые путем прекращения подачи питания отключают насос 12 и закрывают клапан 11.

При оплате банковской картой или мобильным телефоном покупатель после установки тары под узел налива вводит с помощью кнопок панели управления 7 требуемую сумму исходя из стоимости воды за литр. После нажатия кнопки «СТАРТ» панели управления 7 покупатель оплачивает с помощью считывателя карт 4 введенную сумму. На экране 6 отображается внесенная сумму. После повторного нажатия кнопки «СТАРТ» с микроконтроллера 1 путем включения соответствующего реле блока реле 9 запускают насос 12, открывают клапан 11 и осуществляют налив воды в емкость покупателя, при этом с помощью датчика расхода воды 13 осуществляется счет объема наливаемой воды в тару. По окончании налива аппарат переходит в режим ожидания.

При оплате наличными средствами у покупателя также есть возможность выбора с помощью кнопок панели управления 7 требуемой суммы оплаты исходя из стоимости воды за литр и требуемого количества воды.

Датчик температуры 19 осуществляет измерение температуры окружающего воздуха внутри корпуса или в помещении, в варианте размещения резервуара для воды не в корпусе аппарата и передает данные через контроллер 17 в микроконтроллер 1, в котором предустановлены параметры предельных низких температур воздуха для работы устройства, например, +10°С, при снижении ниже которой микроконтроллер 1 передает команду на замыкание реле блока реле 9, отвечающего за включение/отключение нагревателя 10, поддерживающего температуру окружающего воздуха внутри корпуса аппарата или помещения, где установлен резервуар для воды 22, тем самым исключая замерзание воды в резервуаре и трубопроводе от резервуара до узла налива.

Технический результат – возможность безопасного использования автомата продажи воды в условиях повышенной влажности на открытом воздухе за счет реализации уличного исполнения аппарата путем снабжения аппарата датчиками сигнализации, выполненными в виде датчиков открытия двери 15 и вибрации 14, передающих сигнал при несанкционированном доступе к аппарату через микроконтроллер 1 и модуль связи 20 оператору, и подключения к блоку реле 9 силовой части плату микроконтроллера 1 нагревателя 10, обеспечивающего поддержание заданного микроклимата внутри корпуса аппарата продажи воды и исключения замерзания воды в резервуаре и трубопроводе от резервуара до узла налива, при этом элементы, подключаемые к микроконтроллеру 1, такие как модуль оплаты и блок реле 9 подключены через блоки гальванической развязки 5, обеспечивающие помехоустойчивость модуля оплаты и гарантированного прохождения информации от модуля оплаты на микроконтроллер 1 о зачислении покупателем денежных средств, для передачи от микроконтроллера 1 на блок реле 9 сигналов для включения/отключения подключенных к блоку реле 9 элементов, приема сигналов от датчиков контроля без электрического контакта с ними, с возможностью сопряжения слаботочных электрических цепей микроконтроллера 1 и исполнительных элементов с разными напряжениями питания, защиты микроконтроллера 1 от высокого напряжения, подведенного к блоку реле 9, защиты покупателя от удара электрическим током при взаимодействии с интерфейсным модулем. Такое подключение элементов к микроконтроллеру 1 через блоки гальванической развязки 5 позволяет использовать аппарат снаружи, на улице, повышая его защиту от несанкционированного доступа, в условиях воздействия различных помех на модуль оплаты, например, помехи электрической сети, защиту покупателя от поражения электрическим током в условиях повышенной влажности на открытом воздухе.

Кроме того, реализация возможности выбора с помощью кнопок управления 7 «ПЛЮС» и «МИНУС» требуемой суммы оплаты исходя из стоимости воды за литр и требуемого количества воды позволяет осуществить продажу воды в любом количестве исходя из возможностей оплаты покупателем, что также повышает функциональность аппарата.

Claims (4)

1. Устройство управления аппаратом продажи воды, смонтированное внутри корпуса аппарата и содержащее микроконтроллер, смонтированный на плате, выполненной с возможностью подключения к ней модуля оплаты и модуля взаимодействия с покупателем с кнопками управления аппаратом, датчика расхода воды и насоса, соединенного гидравлически с резервуаром для воды, отличающееся тем, что плата микроконтроллера содержит силовую часть, на которой смонтирован блок реле, выполненный с возможностью подключения к нему таких элементов как нагреватель, клапан, насос, генератор озона и электрозамок, при этом силовая часть платы микроконтроллера с блоком реле выполнена с возможностью обеспечения питания подключаемых к ней элементов и управления этими элементами по сигналу от микроконтроллера, причем микроконтроллер выполнен с возможностью подключения к нему модуля оплаты и блока реле через блоки гальванической развязки, выполненные с возможностью обеспечения помехоустойчивости модуля оплаты, приема/передачи сигналов между элементами, выполненными с возможностью подключения к микроконтроллеру без электрического контакта с ними, а также сопряжения слаботочных электрических цепей микроконтроллера и элементов с разными напряжениями питания, блок гальванической развязки также выполнен с возможностью подключения к нему датчиков контроля состояния аппарата, воды и сигнализации, при этом для контроля микроклимата микроконтроллер выполнен с возможностью подключения через контроллер к датчику температуры, также микроконтроллер выполнен с возможностью подключения к модулю связи для передачи информации о состоянии аппарата продажи воды и устройства управления аппаратом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль оплаты включает в себя приемники монет и купюр с возможностью обеспечения наличной оплаты за воду.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль взаимодействия с пользователем выполнен в виде отдельных экрана и кнопок управления.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль взаимодействия с пользователем выполнен в виде сенсорного экрана.

Images