RU2812982C1 - Device for autonomous telemetry monitoring condition of transport container - Google Patents

Device for autonomous telemetry monitoring condition of transport container Download PDF

Info

Publication number
RU2812982C1
RU2812982C1 RU2023115836A RU2023115836A RU2812982C1 RU 2812982 C1 RU2812982 C1 RU 2812982C1 RU 2023115836 A RU2023115836 A RU 2023115836A RU 2023115836 A RU2023115836 A RU 2023115836A RU 2812982 C1 RU2812982 C1 RU 2812982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
pressure transducer
gps
block
tank container
Prior art date
Application number
RU2023115836A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Сергеевич Солдатов
Original Assignee
Евгений Сергеевич Солдатов
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Сергеевич Солдатов filed Critical Евгений Сергеевич Солдатов
Application granted granted Critical
Publication of RU2812982C1 publication Critical patent/RU2812982C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio telemetry equipment.
SUBSTANCE: part of a transport tank container or tank container for remote monitoring of the condition of transported hazardous cargo. The device is made in the form of a rectangular parallelepiped with rounded corners and a built-in unit for fastening to a tank container, and the housing is made in a fire and explosion-proof dust and waterproof design and is equipped with a radio frequency identification tag, the following are built into the housing and connected via a system bus: control and display unit; a charge controller to which a solar battery located in the upper part of the housing is connected; a power supply to which a battery pack connected to a charge controller is connected; data reception and transmission module; GPS/GLONASS receiver; connector block for connecting temperature sensors; pressure transducer; differential pressure converter; a data storage unit and a microprocessor configured to process information received from the GPS/GLONASS receiver, a block of connectors for connecting temperature sensors, a pressure transducer and a differential pressure transducer.
EFFECT: improved operational safety of tank containers is achieved.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам радиотелеметрии и может быть использовано в составе транспортного контейнера-цистерны или танк-контейнера для дистанционного контроля состояния перевозимого опасного груза, главным образом, сжиженных углеводородных газов, сжиженного аммиака, хладонов, углекислоты, криогенных продуктов, и др.The invention relates to radio telemetry devices and can be used as part of a transport tank container or tank container for remote monitoring of the condition of transported dangerous cargo, mainly liquefied hydrocarbon gases, liquefied ammonia, freons, carbon dioxide, cryogenic products, etc.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является автономное портативное устройство для дистанционного мониторинга вагонов (патент на полезную модель RU №201638), содержащее корпус по крайней мере с одной солнечной батареей на его поверхности, встроенные антенны, основную аккумуляторную батарею, резервную аккумуляторную батарею, модуль определения позиции с использованием спутниковых систем, модуль передачи данных на сервер сбора информации и определения LBS позиции, управляющий микроконтроллер, переходник для передачи напряжения от солнечных батарей к основной аккумуляторной батареи, модуль - крепление корпуса к вагону.The closest analogue of the claimed invention is an autonomous portable device for remote monitoring of cars (utility model patent RU No. 201638), containing a housing with at least one solar battery on its surface, built-in antennas, a main battery, a backup battery, a position determination module using satellite systems, a module for transmitting data to a server for collecting information and determining the LBS position, a control microcontroller, an adapter for transmitting voltage from solar panels to the main battery, a module for attaching the body to the car.

При этом основными недостатками известных технических решений являются как их узкоспециализированное назначение, так и отсутствие возможности их применения для контроля состояния опасного груза, перевозимого в сжиженном состоянии в транспортном контейнере-цистерне или танк-контейнере. Отсутствие своевременно поступающей информации об изменении технического состояния сосуда при эксплуатации танк-контейнера может привести к изменению текущих параметров опасного груза (температура, давление, уровень жидкости в сосуде). Это может привести к утечкам продукта через предохранительную арматуру и привести к возникновению взрывопожароопасной ситуации.At the same time, the main disadvantages of the known technical solutions are both their highly specialized purpose and the inability to use them to monitor the condition of dangerous goods transported in a liquefied state in a transport tank container or tank container. The lack of timely information about changes in the technical condition of the vessel during operation of the tank container can lead to a change in the current parameters of the dangerous cargo (temperature, pressure, liquid level in the vessel). This may result in product leakage through the safety valves and lead to an explosion hazard.

Технической задачей заявляемого изобретения является автоматизация процессов получения, обработки, хранения и передачи данных в диспетчерский центр при дистанционном мониторинге состояния перевозимого опасного груза.The technical objective of the claimed invention is to automate the processes of receiving, processing, storing and transmitting data to the dispatch center during remote monitoring of the condition of transported dangerous goods.

Решение технической задачи достигается тем, что устройство для автономного телеметрического контроля состояния транспортного контейнера состоит из корпуса, выполненного в форме прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами и встроенным блоком для крепления к танк-контейнеру, причем корпус выполнен в пожаровзрывобезопасном пылевлагозащитном исполнении и оборудован меткой радиочастотной идентификации, в корпус встроены и связаны с помощью системной шины: блок управления и индикации; контроллер заряда, к которому подключена размещенная в верхней части корпуса солнечная батарея; блок питания, к которому подключен блок аккумуляторных батарей, соединенных с контроллером заряда; модуль приема-передачи данных; GPS/ГЛОНАСС ресивер; блок разъемов для подключения датчиков температуры; преобразователь давления; преобразователь дифференциального давления; блок хранения данных и микропроцессор, выполненный с возможностью обработки информации, полученной от GPS/ГЛОНАСС ресивера, блока разъемов для подключения датчиков температуры, преобразователя давления и преобразователя дифференциального давления.The solution to the technical problem is achieved by the fact that the device for autonomous telemetric monitoring of the condition of a transport container consists of a housing made in the form of a rectangular parallelepiped with rounded corners and a built-in unit for fastening to a tank container, and the housing is made in a fire- and explosion-proof dust-proof design and is equipped with a radio frequency identification tag, built into the housing and connected via the system bus: control and display unit; a charge controller to which a solar battery located in the upper part of the housing is connected; a power supply to which a battery pack connected to a charge controller is connected; data reception and transmission module; GPS/GLONASS receiver; connector block for connecting temperature sensors; pressure transducer; differential pressure converter; a data storage unit and a microprocessor configured to process information received from the GPS/GLONASS receiver, a block of connectors for connecting temperature sensors, a pressure transducer and a differential pressure transducer.

Для упрощения замены преобразователя давления и возможности использования внешнего преобразователя давления вместо преобразователя давления может быть установлен разъем для подключения внешнего преобразователя давления.To simplify the replacement of the pressure transducer and the possibility of using an external pressure transducer, a connector for connecting an external pressure transducer can be installed instead of the pressure transducer.

Для упрощения замены преобразователя дифференциального давления и возможности использования внешнего преобразователя дифференциального давления вместо преобразователя дифференциального давления может быть установлен разъем для подключения внешнего преобразователя давления.To simplify the replacement of the differential pressure transmitter and the ability to use an external differential pressure transmitter instead of the differential pressure transmitter, a connector for connecting an external pressure transmitter can be installed.

Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в повышении безопасности эксплуатации танк-контейнеров за счет реализации возможности прогностического информирования об изменении технического состояния танк-контейнера в процессе эксплуатации. Это позволяет, в частности, предотвратить утечки и не допустить образование в воздухе взрывоопасных и/или токсичных смесей.The technical result achieved by the stated set of features is to increase the safety of operation of tank containers by implementing the possibility of predictive information about changes in the technical condition of a tank container during operation. This allows, in particular, to prevent leaks and prevent the formation of explosive and/or toxic mixtures in the air.

Компоненты заявляемого изобретения известны из уровня техники.The components of the claimed invention are known from the prior art.

солнечная батарея может быть выполнена согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение WO №2015057040 А1;the solar battery can be made according to the technical solution set out in the patent for the invention WO No. 2015057040 A1;

модуль приема-передачи данных может быть выполнен согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение WO №2016200978 А1;the data reception and transmission module can be made according to the technical solution set out in the patent for the invention WO No. 2016200978 A1;

GPS/ГЛОНАСС ресивер может быть выполнен согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение US №5923287 А;The GPS/GLONASS receiver can be made according to the technical solution set out in the patent for invention US No. 5923287 A;

преобразователь давления и преобразователь дифференциального давления могут быть выполнены заодно в рамках комплексного технического решения, изложенного в патенте на изобретение US №8752433 В2.The pressure transducer and the differential pressure transducer can be implemented at the same time within the framework of a comprehensive technical solution set out in the patent for the invention US No. 8752433 B2.

Функционирование изобретения поясняется фигурой, на которой обозначены: 1 - системная шина; 2 - блок управления и индикации; 3 -солнечная батарея; 4 - контроллер заряда; 5 - блок аккумуляторных батарей; 6 - блок питания; 7 - модуль приема-передачи данных; 8 -GPS/ГЛОНАСС ресивер; 9 - блок разъемов для подключения датчиков температуры; 10 - преобразователь давления; 11 - преобразователь дифференциального давления; 12 - микропроцессор; 13 - блок хранения данных; 14 - устройство крепления модуля к контейнеру;The operation of the invention is illustrated by the figure, which indicates: 1 - system bus; 2 - control and display unit; 3 - solar battery; 4 - charge controller; 5 - battery pack; 6 - power supply; 7 - data reception and transmission module; 8 -GPS/GLONASS receiver; 9 - connector block for connecting temperature sensors; 10 - pressure transducer; 11 - differential pressure converter; 12 - microprocessor; 13 - data storage unit; 14 - device for attaching the module to the container;

Блок 1 - системная шина выполнена в виде наружных и внутренних проводящих слоев на многослойной печатной плате и соединяет блоки устройства информационными связями через входы-выходы. Также по системной шине организовано питание блоков телеметрического модуля от блока питания.Block 1 - the system bus is made in the form of external and internal conductive layers on a multilayer printed circuit board and connects the device blocks with information connections through inputs and outputs. The system bus also supplies power to the telemetry module units from the power supply.

Блок 2 - блок управления и индикации включает в себя микросхему, набор светодиодов и кнопки управления режимами работы.Block 2 - control and indication unit includes a microcircuit, a set of LEDs and buttons for controlling operating modes.

Блок 3 - солнечная батарея служит для преобразования солнечной энергии в электрическую, выполнена в виде пленочного фотоэлемента на основе теллурида кадмия или селенида меди-индия-галлия.Block 3 - solar battery is used to convert solar energy into electrical energy, made in the form of a film photocell based on cadmium telluride or copper-indium-gallium selenide.

Блок 4 - контроллер заряда служит для установления требуемого тока заряда аккумуляторных батарей и останавливает поступление энергии в аккумуляторные батареи после их полной зарядки.Block 4 - charge controller serves to set the required charging current for the batteries and stops the flow of energy into the batteries after they are fully charged.

Блок 5 - блок аккумуляторных батарей служит для обеспечения автономного электропитания всех элементов модуля, содержит по меньшей мере одну Li-Pol аккумуляторную батарею.Block 5 - the battery pack serves to provide autonomous power supply to all elements of the module and contains at least one Li-Pol battery.

Блок 6 - блок питания представляет собой адаптер питания блоков модуля от аккумуляторных батарей.Block 6 - power supply is an adapter for powering the module units from rechargeable batteries.

Блок 7 - модуль приема-передачи данных представляет собой устройство, осуществляющее обмен информацией с сервером мониторинга и управления. Связь может осуществляться по каналам связи 3G, 4G (LTE).Block 7 - data reception and transmission module is a device that exchanges information with the monitoring and control server. Communication can be carried out via 3G, 4G (LTE) communication channels.

Блок 8 - GPS/ГЛОНАСС ресивер - устройство для приема-передачи данных, объединяющее в себе GPS и ГЛОНАСС ресиверы, принимающее и обрабатывающее сигналы с навигационных спутников.Block 8 - GPS/GLONASS receiver - a device for receiving and transmitting data, combining GPS and GLONASS receivers, receiving and processing signals from navigation satellites.

Блок 9 - блок разъемов для подключения датчиков температуры содержит по меньшей мере один разъем для подключения кабеля от внешнего датчика температуры.Block 9 - block of connectors for connecting temperature sensors contains at least one connector for connecting a cable from an external temperature sensor.

Блок 10 - преобразователь давления служит для преобразования измеряемого давления в унифицированный выходной сигнал.Block 10 - pressure converter is used to convert the measured pressure into a unified output signal.

Блок 11 - преобразователь дифференциального давления служит для преобразования измеряемой разности давлений в унифицированный выходной сигнал.Block 11 - differential pressure converter is used to convert the measured pressure difference into a unified output signal.

Блок 12 - микропроцессор со специальным программным обеспечением предназначен для обработки информации, поступающей с блоков 8, 9, 10, 11.Block 12 is a microprocessor with special software designed to process information coming from blocks 8, 9, 10, 11.

Блок 13 - блок хранения данных представляет собой микрочип твердотельного накопителя информации, подключенного к системной шине. Позволяет осуществлять запись и резервное хранение обрабатываемой и передаваемой информации.Block 13 - data storage unit is a microchip of a solid-state storage device connected to the system bus. Allows recording and backup storage of processed and transmitted information.

Блок 14 - устройство крепления модуля к корпусу контейнера (контейнерной раме). Конструктивное исполнение крепления определяется типом и назначением используемого танк-контейнера.Block 14 is a device for attaching the module to the container body (container frame). The design of the fastening is determined by the type and purpose of the tank container used.

Названные компоненты заявляемого устройства соединены между собой сборочными операциями и находятся в функционально-конструктивном единстве.The named components of the proposed device are interconnected by assembly operations and are in functional and structural unity.

Для повышения безопасности эксплуатации танк-контейнеров корпус выполнен в пожаровзрывобезопасном пылевлагозащитном исполнении и оборудован меткой радиочастотной идентификации.To increase the operational safety of tank containers, the housing is made in a fire and explosion-proof, dust and waterproof design and is equipped with a radio frequency identification tag.

Для удобства учета и хранения устройства корпус оборудован меткой радиочастотной идентификации, корпус оборудован меткой радиочастотной идентификации.For ease of accounting and storage of the device, the case is equipped with a radio frequency identification tag, the case is equipped with a radio frequency identification tag.

Функционирование изобретения заключается в следующем.The operation of the invention is as follows.

Информационный обмен между блоками устройства осуществляется посредством системной шины 1. На панели блока управления и индикации 2 отображаются текущие параметры хранения: рабочее давление, уровень жидкости и дополнительно при необходимости рабочая температура или ориентировочное время хранения. Также через системную шину 1 производится питание всех блоков модуля от аккумуляторных батарей 5 посредством блока питания 6. Зарядка аккумуляторных батарей производится от солнечной батареи 3, размещенной на верхней поверхности корпуса, посредством контроллера заряда 4. Модуль целиком крепится к корпусу танк-контейнера посредством устройства 14.Information exchange between the device blocks is carried out via system bus 1. The panel of the control and display unit 2 displays the current storage parameters: operating pressure, liquid level and, additionally, if necessary, operating temperature or estimated storage time. Also, through the system bus 1, all units of the module are powered from the rechargeable batteries 5 via the power supply 6. The batteries are charged from the solar battery 3, located on the top surface of the housing, using the charge controller 4. The entire module is attached to the body of the tank container via device 14 .

В микропроцессор 12 направляется информация от GPS/ГЛОНАСС ресивера 8 о текущих координатах и скорости движения объекта. В микропроцессоре производится обработка информации, поступающей от модулей 8, 9, 10, 11. В зависимости от типа перевозимого продукта производится вычисление плотности жидкости и уровня жидкости в сосуде, в соответствии с текущими значениями давления, температуры и разности давлений между газовой и жидкостной фазами сосуда, с последующей записью в блок хранения данных 13. Для криогенного танк-контейнера дополнительно вычисляется ориентировочное резервное время хранения для текущих значений давления, уровня жидкости и режима (движение или стоянка). При превышении параметров хранения допустимых значений производится формирование аварийного сообщения. Информация о параметрах хранения продукта направляется в блок хранения данных 13. Текущая информация в режиме реального времени, а также аварийные сообщения направляются посредством модуля приема-передачи данных 7 на АРМ оператора диспетчерского центра.Information from the GPS/GLONASS receiver 8 about the current coordinates and speed of the object is sent to the microprocessor 12. The microprocessor processes information received from modules 8, 9, 10, 11. Depending on the type of product being transported, the liquid density and liquid level in the vessel are calculated in accordance with the current values of pressure, temperature and pressure difference between the gas and liquid phases of the vessel , followed by recording in the data storage unit 13. For a cryogenic tank container, the approximate reserve storage time is additionally calculated for the current values of pressure, liquid level and mode (movement or parking). If the storage parameters exceed acceptable values, an alarm message is generated. Information about the product storage parameters is sent to the data storage unit 13. Current information in real time, as well as emergency messages, are sent through the data reception and transmission module 7 to the operator's workstation of the dispatch center.

Claims (1)

Устройство для автономного телеметрического контроля состояния транспортного контейнера, характеризующееся тем, что оно состоит из корпуса, выполненного в форме прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами и встроенным блоком для крепления к танк-контейнеру, причем корпус выполнен в пожаровзрывобезопасном пылевлагозащитном исполнении и оборудован меткой радиочастотной идентификации, в корпус встроены и связаны с помощью системной шины: блок управления и индикации; контроллер заряда, к которому подключена размещенная в верхней части корпуса солнечная батарея; блок питания, к которому подключен блок аккумуляторных батарей, соединенных с контроллером заряда; модуль приема-передачи данных; GPS/ГЛОНАСС ресивер; блок разъемов для подключения датчиков температуры; преобразователь давления; преобразователь дифференциального давления; блок хранения данных и микропроцессор, выполненный с возможностью обработки информации, полученной от GPS/ГЛОНАСС ресивера, блока разъемов для подключения датчиков температуры, преобразователя давления и преобразователя дифференциального давления.A device for autonomous telemetric monitoring of the condition of a transport container, characterized in that it consists of a housing made in the form of a rectangular parallelepiped with rounded corners and a built-in unit for fastening to a tank container, and the housing is made in a fire- and explosion-proof dust-proof design and is equipped with a radio frequency identification tag, in the housing is built-in and connected via a system bus: control and display unit; a charge controller to which a solar battery located in the upper part of the housing is connected; a power supply to which a battery pack connected to a charge controller is connected; data reception and transmission module; GPS/GLONASS receiver; connector block for connecting temperature sensors; pressure transducer; differential pressure converter; a data storage unit and a microprocessor configured to process information received from the GPS/GLONASS receiver, a block of connectors for connecting temperature sensors, a pressure transducer and a differential pressure transducer.
RU2023115836A 2023-06-16 Device for autonomous telemetry monitoring condition of transport container RU2812982C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2812982C1 true RU2812982C1 (en) 2024-02-06

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206001262U (en) * 2016-08-26 2017-03-08 中船圣汇装备有限公司 One kind can remote monitoring LNG tank car
CN107255989A (en) * 2017-04-21 2017-10-17 杭州麦安集网络科技有限公司 A kind of method and system for monitoring cryogenic liquid transport
RU2661076C2 (en) * 2015-09-08 2018-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Транспортная Кибернетика" Control system for transporting dangerous goods (sc-tog)
RU2714029C1 (en) * 2019-06-24 2020-02-11 Евгений Сергеевич Солдатов System for remote monitoring of cryogenic vessels state
RU201638U1 (en) * 2020-10-02 2020-12-24 Общество с ограниченной ответственностью «ХОЛДИНГ ИННОВАЦИЙ» Autonomous portable device for remote monitoring of wagons
WO2021211079A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 Turkiye Petrol Rafinerileri Anonim Sirketi Tupras A tracking system
CN217503339U (en) * 2022-06-17 2022-09-27 中集安瑞科投资控股(深圳)有限公司 Fuel storage mechanism

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661076C2 (en) * 2015-09-08 2018-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Транспортная Кибернетика" Control system for transporting dangerous goods (sc-tog)
CN206001262U (en) * 2016-08-26 2017-03-08 中船圣汇装备有限公司 One kind can remote monitoring LNG tank car
CN107255989A (en) * 2017-04-21 2017-10-17 杭州麦安集网络科技有限公司 A kind of method and system for monitoring cryogenic liquid transport
RU2714029C1 (en) * 2019-06-24 2020-02-11 Евгений Сергеевич Солдатов System for remote monitoring of cryogenic vessels state
WO2021211079A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 Turkiye Petrol Rafinerileri Anonim Sirketi Tupras A tracking system
RU201638U1 (en) * 2020-10-02 2020-12-24 Общество с ограниченной ответственностью «ХОЛДИНГ ИННОВАЦИЙ» Autonomous portable device for remote monitoring of wagons
CN217503339U (en) * 2022-06-17 2022-09-27 中集安瑞科投资控股(深圳)有限公司 Fuel storage mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8890683B2 (en) Device, system and method for tracking mobile assets
CN108290631A (en) Using the transportation system of unmanned vehicle
CN108519205A (en) Battery core thermal runaway detecting system and method
RU2812982C1 (en) Device for autonomous telemetry monitoring condition of transport container
CN206653397U (en) The towed electricity of hanger rail leads to integrated piping lane environmental monitoring intelligent miniature robot
RU220535U1 (en) AUTONOMOUS TELEMETRY MODULE OF A TRANSPORT CONTAINER
CN212649610U (en) Visual vehicle-mounted monitoring equipment based on mobile communication network technology and carrying vehicle
EP3950396B1 (en) Transport system, mobile body, transport method, transport program, and recording medium
CN202413802U (en) Railway tank car with dangerous cargo safety monitoring function
CN117021050B (en) Positive pressure composite explosion-proof robot
CN105717884A (en) System for monitoring safety of production, storage and conveying processes of fireworks and crackers
CN214875446U (en) Double-body type individual soldier equipment for monitoring emergency water environment
RU2813380C1 (en) Unmanned aerial vehicle with telemetry module
CN217279352U (en) Supervision system of medical supplies transport box
CN210556305U (en) Intelligent packing box
CN209342153U (en) A kind of mobile transport monitoring system of power equipment
CN206775220U (en) A kind of SUAV solar energy energy supplying system
RU2803856C1 (en) Monitoring system for condition of tank containers filled with cryogenic product during transportation by air
RU219543U1 (en) TELEMETRY MODULE OF UNMANNED AERIAL VEHICLE
CN212513134U (en) Multifunctional differential pressure type wireless remote transmission monitor
RU2812373C1 (en) Unmanned aircraft for monitoring condition of cryogenic equipment
CN219339736U (en) Tethered unmanned aerial vehicle
RU219918U1 (en) UNMANNED AERIAL VEHICLE FOR MONITORING CRYOGENIC EQUIPMENT
WO1999012140A1 (en) A global data communications service system for remote control and status reporting
CN218513043U (en) Split type gas detector