WO2018117808A1 - Sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros - Google Patents

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Gerardo Alberto Cruz García
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SUTCLIFFE GUIDO, Roberto Luis
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Definitions

  • the present invention is located in the field of measurement and telecommunication systems and devices, particularly it relates to a system and device for monitoring parameters, which is used in metrology to monitor one or more physical parameters remotely, wirelessly and in real time.
  • a very desirable feature in remote measurement or monitoring equipment is the possibility of being able to detect an abrupt variation in the parameter being measured. Since some measuring equipment, are destined to remain for a long time without supervision, and in some occasions these equipment contain substances that can be stolen taking advantage of the lack of control and monitoring. For example, LP gas contained in stationary tanks can be easily stolen if the tank is not constantly monitored.
  • a very important aspect in this equipment is its versatility, since in the industry it is necessary to monitor various parameters, so it is desirable to have some equipment that allows measurements to be made depending on the sensor that is connected to it. This means that it would be very advantageous to have a system and / or device that allows measure pressure when a pressure sensor is connected to it, or allow moisture measurement when a humidity sensor is connected, etc. In this way it would have a single system and / or device that can be used in various applications, making it a multi-use system and / or device.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which can be communicated with the user by means of a mobile application, a web page, and / or a computer.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which allows to monitor a machine, device, process or phenomenon, permanently and automatically storing all the information in a memory and displaying it in an electronic spreadsheet.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which is capable of measuring one or more parameters depending on the number of sensors connected to it.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which provides information on reference to detect fraud in the supply of inputs.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which is modular and configurable so that it can be adapted to the user's needs.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which allows high resolution measurements.
  • Another objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which allows obtaining various measurements of different sensors simultaneously.
  • a further objective of the present invention is to provide a system and device for monitoring parameters, which can be used in a network of devices, which in turn can communicate with each other, to obtain information through the centralized system on a server on the internet network.
  • Figure 1 shows an operation scheme of a system and device mode for monitoring parameters, where you can see the communications card (1), acquisition card (s) (2), the connection cable (3) , the stationary tank (4), the modem (s) or router (s) (5), the computers (6), the smartphone (7), the users (8) and the cloud (9).
  • Figure 2 shows the front view of the communications card (1) of the system and device for monitoring parameters.
  • Figure 3 shows a front view of the specific acquisition card ⁇ 2 "), mechanically connected to the axis of the pressure gauge (4 ') of the stationary tank (4) by means of a rotary sensor, in one of the embodiments of the invention for Measurement of a physical parameter.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of the communications card (1).
  • Figure 5 shows a schematic diagram of the specific acquisition card (2 ' ).
  • Figure 6 shows a schematic diagram of the basic acquisition card (2 '').
  • Figure 7 shows a schematic diagram of the industrial acquisition card (2 '' ').
  • Figure 8 shows a flow chart of the Web Page Registration process.
  • Figure 9 shows a flow chart of the Network-USB Configuration process.
  • Figure 10 shows a flow diagram of the Sensor-Cloud Connection process.
  • Figure 11 shows a flow chart of the Acquisition Card Data Acquisition process (2).
  • Figure 12 shows a flow chart of the Data Acquisition process of the Communications Card (1).
  • Figure 13 shows a diagram of the flow of the Monitoring Process through the Web Page.
  • Figure 14 shows the first part of a flow chart of the process of Sending Alerts through the Web Page.
  • Figure 15 shows the second part of the flow chart of Figure 14 of the process of Sending Alerts through the Web Page.
  • the present invention relates to a system and device for monitoring parameters, which is used in metrology to monitor one or more physical parameters remotely in real time.
  • the device for monitoring parameters consists of
  • a communications card (1) which in turn is made up of a Wi-Fi module (101), a GPS and RS-485 communication module (102), a USB input (103), communication connectors (104), a transceiver (105), processing module (106), at least one storage unit (107), and a voltage regulator (108) (voltage regulator);
  • a specific acquisition card consisting of an analog input (201), a data acquisition processing module (202), a transceiver (203) and a communications connector (204);
  • a basic acquisition card (2 '') consisting of four analog inputs (201), and a 16-bit 4-channel digital analog converter (205); a data acquisition processing module (202), a transceiver (203) and communication connectors (204); I
  • Industrial acquisition card (2 ′′′) formed in turn by four inputs 4-20 mA current (206), 4-20mA converter voltage (207), an analog to digital converter 16 bits of four channels (208), a data acquisition processing module (202), a transceiver (203) and communication connectors (204);
  • said at least one acquisition card (2) is characterized by including a manipulation detection device (209), which in turn is made up of two metal surfaces in contact through which a current flows that is permanently monitored by a microcontroller of a data acquisition processing module (202) of the at least one acquisition card (2).
  • the device for monitoring parameters consists of two main elements, the communications card (1) and procurement card (s) (2), which are connected to each other by means of of the connection cable (3), which is a copper cable with CAT5 / CAT5e Ethernet connector. This cable is connected to the communication connectors (104 and 204).
  • the acquisition card (s) (2) is installed in the place where the measurement is to be taken, and preferably, is fixed by means of screws to the machine (s) or deposit (s) to be monitored.
  • the acquisition card (2) is fixed by means of screws to the manometer of the stationary tank (4), since the acquisition card (2) has a plastic housing for this fixation.
  • the acquisition card (2) is mechanically connected to the axis of the manometer (4 ') of the stationary tank (4) by means of a rotary sensor in the preferred mode of intention, since this type of sensor It can detect the rotation of the manometer shaft (4 ').
  • the acquisition card (2) also has the ability to operate with a wide variety of sensors, such as pressure, humidity, magnetic, temperature sensors, among others; depending on the physical magnitude that you want to measure, or depending on the indirect measurement you want to perform, as well as the measurement of sensor communication.
  • sensors such as pressure, humidity, magnetic, temperature sensors, among others; depending on the physical magnitude that you want to measure, or depending on the indirect measurement you want to perform, as well as the measurement of sensor communication.
  • the ability of the acquisition card (2) to work with different types of sensors is due to the fact that it has 3 pins of the JST / HEADER type in each of its inputs (201 or 206), which are compatible with a great variety of sensors of the analog and digital type, at the same time that the acquisition card (2) can be reprogrammed by a technician to adapt to the values and parameters coming from the sensor that is connected to it, since it has a microcontroller and memory in the data acquisition processing module (202), to perform said reprogramming. In this way the system and device for monitoring parameters is able
  • the acquisition card (2) is the element responsible for communicating values from the sensor to the communications card (1) through the connection cable (3), by means of an RS-485 protocol to the card communications (1). Due to the use of the RS-485 protocol it is possible that the connection cable (3) can have a maximum length of up to 300 meters, which is very convenient to provide flexibility in the installation of the system and device for monitoring parameters.
  • the tamper detection device (209) is the element of the acquisition card (2), which allows to detect when the latter has been physically opened.
  • Said manipulation detection device (209) is formed by two metallic surfaces in contact, through which a current flows which it is permanently monitored by a microcontroller of the data acquisition processing module (202), in the same way as an input (201 or 206), so that when said metal surfaces are separated, a current interruption occurs, the which is interpreted by the microcontroller of the data acquisition processing module (202) as a manipulation or opening of the acquisition card (2), thus generating a manipulation alert, which is sent to the communications card (1) , by means of the connection cable (3).
  • the communications card (1) is preferably installed inside a building or protected from the environment, unlike the acquisition card (s) (2), which can be installed outdoors when counting With a plastic housing (it can be metallic) that protects it from environmental conditions.
  • the communication card (1) receives the information from the acquisition card (s) (2) through the connection cable (3), said information is processed by a microprocessor of the processing module (106), and stored by the storage unit (107), where the processing module (106) is made up of at least one microcontroller, and the storage unit (107) for at least one EEPROM memory.
  • the processing module (106) of the acquisition card (s) (2) uses the configuration registered in a cloud (9), to store the information in the storage unit (107), and thus be able to analyze the information coming from the acquisition card (s) (2), and also be able to perform several actions such as
  • the information analysis performed by the processing module (106) is carried out during the constant and automatic monitoring of the values obtained by the acquisition card (s) (2), since these values are entered in an algorithm to detect abrupt fluctuations, which generates a fluctuation alert.
  • said algorithm as well as any other configuration related to software (eg processes), is programmed by a technician through of the ÜSB input (103) or through the configuration registered in the cloud (9).
  • the internet connection of the communications card (1) is possible because it has a Wi-Fi module (101) for this purpose, by means of which, the communications card (1), is connected by means of a modem (5) to a remote server or cloud (9), which stores all the information that the acquisition card (2) sends to the communications card (1), so that the user (8) can obtain said information via a computer (6), or any other device with an internet connection, such as a smartphone (7).
  • the communications card (1) By allowing the communications card (1) to connect via a modem (5) to a remote server or cloud (9), it is possible for the user (8) to download the information that the acquisition card (2) send to the communications card (1), in an electronic spreadsheet through specialized software for this purpose. This causes the registration or control of a machine or parameter Physical is permanent and automatic, storing all the information in the memory of the cloud server (9).
  • the voltage regulator (108) of the communications card (1) functions as a connector for a power supply, with the aim of providing electric power for the operation of the communications card (1) and the acquisition card ( 2) .
  • the communications card (1) and the acquisition card (s) (2) can also have an optional backup battery.
  • the plastic elements can be replaced by metallic elements or some other material, such is the case of the plastic housing. Provided they have adequate characteristics for the operation explained above.
  • the system and device for monitoring parameters allows remote monitoring, because the magnitude measured by the sensor of the acquisition card (2), is transmitted to the communications card (1), who In turn, this measurement is available to the user (8) by means of a smartphone (7) or a computer (6) with internet connection, allowing that said user (8) is in a different location to the place where the measurement is made.
  • the user (8) can receive said alert when there is a power interruption between the metal surfaces of the tamper detection device (209), since the alert that is generated on the card (s) (s) of acquisition (2), is transmitted to the communications card (1), which in turn transmits it to the user (8) by means of a smartphone (7) or a computer (6) with internet access .
  • the user (8) can receive said alert when the communication card algorithm (1) detects an abrupt change in the sensor measurements of the card (s) acquisition (2), generating an alert on the communications card (1), which in turn transmits it to the user (8) through a smartphone (7) or a computer (6) with internet access.
  • the communication of the present invention with the user (8) can be done through the internet, which is possible thanks to the connection between the Wi-Fi module (101) of the communication card (1), the modem (5), the cloud (9), and finally the computer (6) or the smartphone (7) with the user's internet connection (8). Where all the connections mentioned above, have two-way communication between their elements.
  • the system and device for monitoring parameters provides the necessary reference information to detect fraud in the supply of inputs, since the electronic record that can be downloaded from the cloud (9) or the query that can be made through the computer (6) or the smartphone (7), can be compared to the amount that the provider says they have dispatched.
  • the resolution of the specific acquisition card (2 ') is 10 bits, which allows an analog input (201) to be connected, in the preferred mode of the invention.
  • the resolution of the basic acquisition card (2 '') is 16 bits, which allows four analog inputs (201) to be connected, in the preferred mode of the invention.
  • the resolution of the industrial acquisition card (2 '") is 16 bits, which allows four 4-20mA inputs (206) to be connected, in the preferred mode of the invention. It is understood that each of the inputs (201 and 206) is intended for the connection of a sensor.
  • the communication card (1), illustrated in Figure 4 is formed by
  • USB input (103), which is an integrated circuit responsible for converting USB communication to UART communication;
  • a processing module (106), which is an integrated circuit in charge of information processing and decision making of Wi-Fi communication and UART communication. This integrated circuit is in charge of processing the information that is sent to the internet of all the sensors connected in the same network;
  • a storage unit consisting of three external EEPROM memories, which are integrated circuits that store information relevant to the proper functioning of the system, programs, algorithms and parameters, among others;
  • a Wi-Fi module (101), which is responsible for conducting Wi-Fi communication with the processing module (106) to send data - or information to the internet;
  • GPS and RS485 communication module which is an integrated circuit responsible for information processing and decision making of RS485 communication and communication with the external GPS module;
  • transceiver (105) for high speed and low power RS485 protocol which is an integrated circuit responsible for converting the UART communication to RS485 communication, to transmit the necessary information throughout the network; and communication connectors (104), which are the means to be able to interconnect between the cards (1 and 2) with RJ-45 connectors.
  • a data acquisition processing module (202), which is an integrated circuit responsible for processing information received from the analog input (201) to be sent to the transceiver (203) RS485;
  • transceiver (203) for high speed and low power RS485 protocol which is an integrated circuit responsible for converting the UART communication to RS485 communication, to transmit the necessary information throughout the network; and communication connectors (204), which are means to be able to interconnect between cards (1 and 2) with RJ-45 connectors.
  • the basic acquisition card (2 '') illustrated in Figure 6, of the preferred embodiment of the invention is formed by
  • a 4-bit 16-bit digital analog converter (205), which is an integrated circuit responsible for data acquisition of analog inputs and 16-bit digital conversion to be sent to the data acquisition processing module (202);
  • a data acquisition processing module (202), which is an integrated circuit responsible for processing information received from the digital analog converter (205) to be sent to the transceiver (203);
  • transceiver (203) for high speed and low power RS485 protocol which is an integrated circuit responsible for converting the UART communication to RS485 communication, to transmit the necessary information throughout the network; ones, communication connectors (204), which are means to be able to interconnect between cards (1 and 2) with RJ-45 connectors.
  • the industrial acquisition card (2 '') illustrated in Figure 7 is made up of;
  • a 4-2OmA to Voltage converter (207), which is an integrated circuit responsible for the acquisition of data from the 4-20mA inputs (206) and conversion of current to voltage to be read in the digital analog converter of the processing module (208);
  • a 4-channel 16-bit digital analog converter (208), which is an integrated circuit responsible for data acquisition of the 4-20mA converter (207) and 16-bit digital conversion, to be sent to the module data acquisition processing (202);
  • a data acquisition processing module (202), which is an integrated circuit responsible for processing information received from the digital analog converter (208) to be sent to the transceiver (203);
  • transceiver (203) for high speed and low power RS485 protocol which is an integrated circuit responsible for converting the UART communication to RS485 communication, to transmit the necessary information throughout the network; and communication connectors (204), which are means to be able to interconnect between cards (1 and 2) with RJ-45 connectors.
  • the system for monitoring parameters of the present invention requires a registration on the system's website, which will allow the user (8) to consult the information stored in the cloud (9), by means of a computer (6) and / or a smartphone (7).
  • the registration process on the website is illustrated in Figure 8.
  • the parameter monitoring system of the present invention requires a Wi-Fi network configuration which allows the user to configure the acquisition cards (2), which must be connected to the communications card (1 ) at the time of configuration.
  • the Wi-Fi Network configuration is illustrated in Figure 9.
  • the parameter monitoring system of the present invention carries out a connection process between the sensors connected to the acquisition card (2) and the cloud (9), so that the system can read the value recorded by each One of the sensors remotely. This process is illustrated in figure (10).
  • the acquisition card (2) With regard to the process of operation of the acquisition card (2), it communicates permanently with the communications card (1), determining if there is an abrupt or significant change in the measurement of a sensor, some manipulation alert, an unexpected reset or reset, or a configuration parameter determined by the user. This process is explained in Figure 11.
  • the process of acquiring data from the communications card (1) allows to receive the significant change in the measurement of a sensor, some manipulation alert, an unexpected reset or reset, or a configuration parameter determined by the user. Likewise, it is determined whether the acquisition cards (2) are registered on the website or not. This process is explained in Figure 12.
  • the user (8) can use the system for monitoring parameters of the present invention through a web page. Access to it is carried out through the website, entering credentials, such as username and password to access the parameters measured by the sensors, using a computer (6) or a smartphone (7).
  • This process is explained in Figure 13.
  • the process for sending alerts to the user through the website can be observed. In this process, it allows the communications card (1) to detect if there is an abrupt or significant change in the measurement, any opening of the housing (tamper alert) of the acquisition card (2), unexpected restarts or resets, Relevant change of the location of the communications card (1) by means of an optional GPS module integrated in the communications card (2), among other functions.
  • the cloud server (9) receives the communication card communication protocol (1), where it stores the information in an assigned database.
  • the process for sending alerts also allows to determine if the alert is urgent, and where appropriate, an alert is sent to the user (8) by email, SMS, or through a mobile application to your phone smart (7).
  • Example 1 An example is presented below that allows a better understanding of the operating characteristics of the present invention:
  • the operation of the system and device for monitoring parameters can be appreciated, in one embodiment of the invention, where a stationary LP gas tank (4) located on the roof of a building can be observed.
  • the acquisition card (2) is fixed with screws to the pressure gauge of the LP gas stationary tank (4), by means of its plastic housing.
  • the information collected by the acquisition card (2) which is a specific acquisition card (2 ') for this mode, is subsequently sent to the communications card (1) by means of the connection cable (3).
  • the communications card (1) the information from the acquisition card (2) is analyzed, processed and stored. Said analysis and processing is achieved by means of the algorithm programmed in the storage unit (107), which is executed by the microcontroller of the processing module (106).
  • the storage unit (107) which is executed by the microcontroller of the processing module (106).

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  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual es utilizado en la metrología para monitorear uno o varios parámetros físicos de manera remota en el tiempo real. De esta forma el usuario puede monitorear una máquina, un proceso o un fenómeno, por medio de mensajes, correos y/o una aplicación en su teléfono móvil o computadora conectada a internet.

Description

SISTEMA. Y DISPOSITIVO PARA MONITOREO DE PARAMETROS
Campo de la Invención
La presente invención se ubica en el campo de los sistemas y dispositivos de medición y telecomunicación, particularmente se refiere a un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual es utilizado en la metrología para monitorear uno o varios parámetros físicos de manera remota, inalámbrica y en tiempo real.
Antecedentes de la Invención
Actualmente, existen en el mercado una gran variedad de equipos o dispositivos que permiten realizar la medición de diversos parámetros, tales como temperatura, presión, nivel, humedad, luminosidad, movimiento, giro, localización, corriente, entre muchos otros parámetros. Gran parte de estos equipos requieren de una supervisión presencial, es decir, requieren que un técnico o alguna otra persona, se encuentre en el lugar de la medición para poder tomar lectura y llevar una bitácora del parámetro que se desea conocer. Sin embargo, en algunas ocasiones esta medición presencial resulta difícil o poco conveniente, ya sea porque la máquina o dispositivo que se desea monitorear, está ubicado a una gran distancia o altura, o bien, está ubicada en un lugar de difícil acceso como una azotea, un cuarto de máquinas, o en un espacio reducido. Por lo que es necesario contar con un sistema y/o dispositivo que nos permita poder realizar dicha medición a distancia y así poder monitorear la máquina, dispositivo, proceso o fenómeno de nuestro interés, desde otra locación, preferentemente de forma inalámbrica.
Una característica muy deseable en los equipos de medición o monitoreo a distancia, es la posibilidad de poder detectar una variación abrupta en el parámetro que se está midiendo. Ya que algunos equipos de medición, están destinados a permanecer por un largo tiempo sin supervisión, y en algunas ocasiones estos equipos contienen sustancias que pueden ser robadas aprovechando la falta de control y monitoreo. Por ejemplo, el gas LP contenido en tanques estacionarios puede ser robado fácilmente si el tanque no se encuentra vigilado de manera constante.
Esta situación hace muy vulnerable también al equipo de medición, ya que la persona que desea robar el gas LP en el interior del tanque también podría tratar de manipular o inutilizar el dispositivo de medición para que el robo no sea detectado. Por otra parte, se conoce que durante el llenado de dichos tanques de gas, los proveedores utilizan diversos procedimientos para aparentar el llenado correcto de dicho tanque, sin embargo en muchas ocasiones el cliente no recibe la cantidad de litros que el proveedor dice haber despachado. Por lo que es necesario contar con un dispositivo confiable que permita corroborar fácilmente esta información, para realizar la aclaración correspondiente.
Para poder analizar dicho monitoreo, o bien para tenerlo como respaldo, es muy importante contar con un registro o bitácora del mismo, sin embargo, muchos dispositivos en el mercado únicamente le permiten al técnico o usuario realizar la medición y registrarla de forma manual ya sea en un ordenador o en papel. Por lo que también es muy deseable que dicho proceso de registro o control sea automático y se almacene en una memoria para su uso posterior, como por ejemplo en una hoja de cálculo electrónica, permitiendo asi llevar un control de la máquina que se desee monitorear.
Un aspecto muy importante en estos equipos es su versatilidad, ya que en la industria se requiere monitorear diversos parámetros, por lo que es deseable contar con algún equipo que permita realizar mediciones dependiendo del sensor que le sea conectado. Esto quiere decir que, seria muy ventajoso contar con un sistema y/o dispositivo que permita medir presión cuando se le conecta un sensor de presión, o bien, que permita medir humedad cuando se le conecta un sensor de humedad, etc. De esta forma se contaría con un solo sistema y/o dispositivo que puede ser utilizado en diversas aplicaciones, haciéndolo un sistema y/o dispositivo multiusos.
Con la finalidad de suprimir estos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo del presente sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual permita realizar un monitoreo permanente a distancia de diversos parámetros físicos, detectar manipulaciones en dicho dispositivo y cambios abruptos en la medición durante una falla o robo, entre otras funciones. Además de contar con la posibilidad de monitorear uno o varios parámetros físicos de manera remota, inalámbrica y en tiempo real.
Sumario de la Invención
Es por lo tanto, un objetivo de la presente invención, proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual permita realizar monitoreo a distancia en tiempo real.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual detecte manipulaciones en dicho dispositivo emitiendo una alerta. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que permita detectar cambios abruptos en la medición al menos un parámetro de interés emitiendo una alerta.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que se pueda comunicar con el usuario por medio una aplicación móvil, una página web, y/o una computadora.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que permita monitorear una máquina, dispositivo, proceso o fenómeno, de manera permanente y automática almacenando toda la información en una memoria y desplegándola en una hoja de cálculo electrónica.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual sea capaz de medir uno o varios parámetros dependiendo del número de sensores que le sean conectados.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que proporcione información de referencia para detectar fraudes en el abastecimiento de insumos.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que sea modular y configurable para que se pueda adaptar a las necesidades del usuario.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que permita realizar mediciones de alta resolución.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual permita obtener diversas mediciones de diferentes sensores de manera simultánea . ün objetivo más de la presente invención es proporcionar un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, que pueda ser utilizado en una red de dispositivos, los cuales puedan comunicarse a su vez entre ellos, para obtener la información por medio del sistema centralizado en un servidor en la red del internet. Breve Descripción de las Figuras de la Invención
La figura 1 muestra un esquema de funcionamiento de una modalidad del sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, en donde se puede apreciar la tarjeta de comunicaciones (1), tarjeta (s) de adquisición (2), el cable de conexión (3), el tanque estacionario (4), el (los) módem(s) o router(s) (5), las computadoras (6), el teléfono inteligente (7), los usuarios (8) y la nube (9) .
La figura 2, muestra la vista frontal de la tarjeta de comunicaciones (1) del sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros.
La figura 3, muestra una vista frontal tarjeta de adquisición especifica { 2 " ) , conectada mecánicamente al eje del manómetro (4') del tanque estacionario (4) por medio de un sensor rotativo, en una de las modalidades de la invención para la medición de un parámetro físico.
La figura 4, muestra un diagrama esquemático de la tarjeta de comunicaciones (1) .
La figura 5, muestra un diagrama esquemático de la tarjeta de adquisición específica (2'). La figura 6, muestra un diagrama esquemático de la tarjeta de adquisición básica (2'').
La figura 7, muestra un diagrama esquemático de la tarjeta de adquisición industrial (2''').
La figura 8, muestra un diagrama del flujo del proceso de Registro en Página Web. La figura 9, muestra un diagrama del flujo del proceso de la Configuración Red-USB.
La figura 10, muestra un diagrama del flujo del proceso de la Conexión Sensor-Nube.
La figura 11, muestra un diagrama del flujo del proceso de Adquisición de Datos de la Tarjeta de Adquisición (2) . La figura 12, muestra un diagrama del flujo del proceso de Adquisición de Datos de la Tarjeta de Comunicaciones (1) .
La figura 13, muestra un diagrama del flujo del proceso de Monitoreo por Medio de la Página Web.
La figura 14, muestra la primera parte de un diagrama del flujo del proceso de Envió de Alertas por Medio de la Página Web. La figura 15, muestra la segunda parte del diagrama del flujo de la figura 14 del proceso de Envío de Alertas por Medio de la Página Web. Descripción Detallada de la Invención
La presente invención se refiere a un sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, el cual es utilizado en la metrología para monitorear uno o varios parámetros físicos de manera remota en tiempo real .
El dispositivo para monitoreo de parámetros está conformado por
una tarjeta de comunicaciones (1), la cual está conformada a su vez por un módulo de Wi-Fi (101), un módulo GPS y de comunicación RS-485 (102), una entrada USB (103), unos conectores de comunicación (104), un transceptor (105), módulo de procesamiento (106), al menos una unidad de almacenamiento (107), y un regulador de voltaje (108) (regulador de voltaje);
caracterizada porque se conecta con al menos una tarjeta de adquisiciones (2);
donde dicha al menos una tarjeta de adquisiciones (2) es
una tarjeta de adquisición especifica (2'), conformada a su vez por una entrada analógica (201), un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y un conector de comunicaciones (204); y/o
una tarjeta de adquisición básica (2'') conformada a su vez por cuatro entradas analógicas (201), y un convertidor analógico digital de 16 bits de 4 canales (205) ; un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y unos conectores de comunicación (204); y/o
una tarjeta de adquisición industrial (2''') conformada a su vez por cuatro entradas de corriente de 4-20mA (206), un convertidor de 4-20mA a Voltaje (207), un convertidor analógico digital de 16 bits de cuatro canales (208), un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y unos conectores de comunicación (204);
donde dicha al menos una tarjeta de adquisiciones (2) se caracteriza por incluir un dispositivo de detección de manipulación (209), el cual a su vez está conformado por dos superficies metálicas en contacto por las cuales fluye una corriente que es permanentemente monitoreada por un microcontrolador de un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202) de la al menos una tarjeta de adquisiciones (2) .
El dispositivo para monitoreo de parámetros está conformado por dos elementos principales, la tarjeta de comunicaciones (1) y tarjeta (s) de adquisiciones (2), los cuales están conectados entre si por medio del cable de conexión (3), el cual es un cable de cobre con conector Ethernet CAT5/CAT5e. Este cable se conecta en los conectores de comunicación (104 y 204) .
Los componentes de la tarjeta de comunicaciones
(1) le permiten de almacenar y procesar la información proveniente de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), comunicarse con el usuario (8)" y proporcionar energía eléctrica la(s) tarjeta (s) de adquisiciones (2) para su funcionamiento. Mientras que los componentes de dicha tarjeta de adquisición
(2) le permiten detectar una magnitud física por medio del (los) sensor (es), acondicionar la señal proveniente del sensor para ser procesada, codificar la señal para ser enviada a la tarjeta de comunicaciones (1) y detectar manipulaciones por medio del dispositivo de detección de manipulación (209) .
En la modalidad preferida de la invención, la(s) tarjeta (s) de adquisiciones (2), se instala (n) en el lugar en donde se desea tomar la medición, y preferentemente, se fija(n) por medio de tornillos a la(s) máquina (s) o depósito (s) que se desea (n) monitorear.
En la modalidad preferida de la presente invención, la tarjeta de adquisición (2) se fija por medio de tornillos al manómetro del tanque estacionario (4), ya que la tarjeta de adquisición (2) cuenta con una carcasa plástica para esta fijación. Al mismo tiempo, la tarjeta de adquisición (2), se encuentra conectada mecánicamente al eje del manómetro (4') del tanque estacionario (4) por medio de un sensor rotativo en la modalidad preferida de la intención, ya que este tipo de sensor puede detectar el giro del eje del manómetro (4').
La tarjeta de adquisición (2) también tiene la capacidad de funcionar con una gran variedad de sensores, tales como sensores de presión, humedad, magnético, temperatura, entre otros; dependiendo de la magnitud física que se desee medir, o bien dependiendo de la medición indirecta que se desee realizar, así como el medió de comunicación del sensor. La capacidad de la tarjeta de adquisición (2) para poder funcionar con diferentes tipos de sensores, se debe a que cuenta con 3 pines del tipo JST/HEADER en cada una de sus entradas (201 o 206) , las cuales son compatibles con una gran variedad de sensores del tipo analógico y digital, al mismo tiempo que la tarjeta de adquisición (2) puede ser reprogramada por un técnico para adecuarse a los valores y parámetros provenientes del sensor que le sea conectado, ya que cuenta con un microcontrolador y memoria en el módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), para realizar dicha reprogramación. De esta forma el sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros es capaz de medir diversos parámetros dependiendo del sensor que le sea conectado.
La tarjeta de adquisición (2), es el elemento encargado de la comunicación de valores provenientes del sensor hacia la tarjeta de comunicaciones (1) a través del cable de conexión (3), por medio de un protocolo RS-485 hacia la tarjeta de comunicaciones (1) . Debido al uso del protocolo RS-485 es posible que el cable de conexión (3) pueda tener una longitud máxima de hasta 300 metros, lo cual es muy conveniente para proporcionar flexibilidad en la instalación del sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros.
El dispositivo de detección de manipulación (209) es el elemento de la tarjeta de adquisición (2), que permite detectar cuando este último ha sido físicamente abierto.
Dicho dispositivo de detección de manipulación (209), está conformado por dos superficies metálicas en contacto, por las cuales fluye una corriente que es permanentemente monitoreada por un microcontrolador del módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), de la misma forma que una entrada (201 o 206), de modo que cuando dichas superficies metálicas son separadas, se produce una interrupción de la corriente, la cual se interpreta por el microcontrolador del módulo de procesamiento de adquisición de datos (202) como una manipulación o apertura de la tarjeta de adquisición (2), generándose asi una alerta de manipulación, la cual es enviada a la tarjeta de comunicaciones (1), por medio del cable de conexión (3) .
La tarjeta de comunicaciones (1), se instala preferentemente en el interior de un inmueble o protegida del medio ambiente, a diferencia de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), que puede (n) instalarse en exteriores al contar con una carcasa plástica (puede ser metálica) que la(s) protege de las condiciones ambientales.
Una vez que la tarjeta de comunicaciones (1), recibe la información proveniente de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2) a través del cable de conexión (3), dicha información es procesada por un microprocesador del módulo de procesamiento (106), y almacenada por la unidad de almacenamiento (107), donde el módulo de procesamiento (106) está conformado por al menos un microcontrolador, y la unidad de almacenamiento (107) por al menos una memoria EEPROM.
El módulo de procesamiento (106) de la-(s) tarjeta (s) de adquisición (2), utiliza la configuración registrada en una nube (9), para guardar la información en la unidad de almacenamiento (107), y asi poder analizar la información proveniente de la(s) tarjeta(s) de adquisición (2), y también poder realizar varias acciones como
conectarse a internet, a través de la tarjeta de comunicaciones (1);
monitorear en tiempo real los parámetros físicos de los sensores conectados a la(s) tarjeta (s) de adquisición (2); y
controlar la calibración de dichos sensores.
El análisis de información que realiza el módulo de procesamiento (106), se lleva a cabo durante el monitoreo constante y automático de los valores obtenidos por la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), ya que dichos valores son introducidos en un algoritmo para detectar fluctuaciones abruptas, con lo que se genera una alerta de fluctuación.
Cabe señalar que dicho algoritmo, así como cualquier otra configuración referente a software (Ej . procesos), es programado por un técnico a través de la entrada ÜSB (103) o mediante la configuración registrada en la nube (9) .
De forma similar, el software, contenido en la unidad de almacenamiento (107), en conjunto con el módulo de procesamiento (106), permiten recibir * la alerta de manipulación, proveniente del sensor de la(s) tarjeta(s) de adquisición (2). La conexión a internet de la tarjeta de comunicaciones (1), es posible debido a que cuenta con un módulo Wi-Fi (101) para dicho fin, por medio del cual, la tarjeta de comunicaciones (1), se conecta por medio de un modem (5) a un servidor remoto o nube (9), quien almacena toda la información que la tarjeta de adquisición (2) envía a la tarjeta de comunicaciones (1), de forma tal que el usuario (8) puede obtener dicha información por medio de una computadora (6), o cualquier otro dispositivo con conexión a internet, como un teléfono inteligente (7 ) .
Al permitir que la tarjeta de comunicaciones (1), se conecte por medio de un modem (5) a un servidor remoto o nube (9), es posible que el usuario (8) descargue la información que la tarjeta de adquisición (2) envía a la tarjeta de comunicaciones (1), en una hoja de cálculo electrónica por medio de un software especializado para dicho fin. Esto hace que el registro o control de una máquina o parámetro físico sea permanente y automático, almacenando toda la información en la memoria del servidor de la nube (9) . El regulador de voltaje (108) de la tarjeta de comunicaciones (1), funciona como conector para una fuente de alimentación, con el objetivo de proporcionar energía eléctrica para el funcionamiento de la tarjeta de comunicaciones (1) y de la tarjeta de adquisición (2) . Sin embargo, la tarjeta de comunicaciones (1) y la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), también pueden contar con una batería de respaldo de manera opcional. En cuanto a los materiales, los elementos plásticos, pueden ser sustituidos por elementos metálicos o de algún otro material, tal es el caso de la carcasa plástica. Siempre y cuando presenten características adecuadas para el funcionamiento anteriormente explicado.
De esta forma, el sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros permite realizar un monitoreo a distancia, debido a que la magnitud medida por el sensor de la tarjeta de adquisición (2), es transmitida a la tarjeta de comunicaciones (1), quien a su vez hace disponible dicha medición al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con conexión a internet, permitiendo que dicho usuario (8) se encuentre en una locación diferente al lugar en donde se realiza la medición.
En cuanto a la alerta de manipulación, el usuario (8) puede recibir dicha alerta cuando existe una interrupción de corriente entre las superficies metálicas del dispositivo de detección de manipulación (209), ya que la alerta que se genera en la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), es transmitida a la tarjeta de comunicaciones (1), quien a su vez la transmite al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con acceso a internet . De manera similar, en cuanto a la alerta de fluctuación, el usuario (8) puede recibir dicha alerta cuando el algoritmo de la tarjeta de comunicaciones (1) detecta un cambio abrupto en las mediciones del sensor de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), generándose una alerta en la tarjeta de comunicaciones (1), quien a su vez la transmite al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con acceso a internet. La comunicación de la presente invención con el usuario (8), puede realizarse por medio del internet, la cual es posible gracias a la conexión que existe entre el módulo Wi-Fi (101) de la tarjeta de comunicaciones (1), el modem (5), la nube (9), y finalmente la computadora (6) o el teléfono inteligente (7) con conexión a internet del usuario (8) . Donde todas las conexiones mencionadas anteriormente, cuentan con comunicación bidireccional entre sus elementos.
El sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros proporciona la información de referencia necesaria para detectar fraudes en el abastecimiento de insumos, ya que el registro electrónico que se puede descargar de la nube (9) o la consulta que se puede realizar por medio de la computadora (6) o el teléfono inteligente (7), puede ser comparado con la cantidad que el proveedor dice haber despachado.
La resolución de la tarjeta de adquisición especifica (2') es de 10 bits, la cual permite conectar una entrada analógica (201), en la modalidad preferida de la invención.
La resolución de la tarjeta de adquisición básica (2'') es de 16 bits, la cual permite conectar cuatro entradas analógicas (201), en la modalidad preferida de la invención.
La resolución de la tarjeta de adquisición industrial (2'"), es de 16 bits, la cual permite conectar cuatro entradas 4-20mA (206), en la modalidad preferida de la invención. Entendiéndose que cada una de las entradas (201 y 206) está destinada a la conexión de un sensor. En la modalidad preferida de la invención, la tarjeta de comunicaciones (1) , ilustrada en la Figura 4, está conformada por
un regulador de voltaje (108) para la operación del módulo de procesamiento (106), el cual es un regulador industrial con un rango de entrada de 24v a 5.5 V y voltaje de salida de 5v @ 1A;
una entrada USB (103) , la cual es un circuito integrado encargado en la conversión de la comunicación USB a comunicación UART;
un módulo de procesamiento (106), el cual es un circuito integrado encargado del procesamiento de información y toma de decisiones de la comunicación Wi-Fi y comunicación UART . Este circuito integrado es el encargado de procesar la información que es enviada al internet de todos los sensores conectados en la misma red;
una unidad de almacenamiento (107), conformada por tres memorias externas EEPROM, las cuales son circuitos integrados que almacenan información relevante para el correcto funcionamiento del sistema, programas, algoritmos y parámetros, entre otros; un módulo de Wi-Fi (101), el cual es el encargado de realizar la comunicación Wi-Fi con el módulo de procesamiento (106) para enviar los datos - o información al internet;
un módulo GPS y de comunicación RS485, el cual es un circuito integrado encargado del procesamiento de información y toma de decisiones de la comunicación RS485 y comunicación con el modulo GPS externo;
un transceptor (105) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, el cual es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red; y unos conectores de comunicación (104), los cuales son los medios para poder realizar la interconexión entre las tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45.
Por su parte, la tarjeta de adquisición especifica (2') ilustrada en la Figura 5, de la modalidad preferida de la invención, está conformada por
un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), el cual es un circuito integrado encargado del procesamiento de información recibida desde la entrada analógica (201) para ser enviada al transceptor (203) RS485;
un transceptor (203) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, el cual es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red; y unos conectores de comunicación (204), los cuales son medios para poder realizar la interconexión entre tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45.
Por su parte, la tarjeta de adquisición básica (2'') ilustrada en la Figura 6, de la modalidad preferida de la invención, está conformada por
un convertidor Analógico digital de 16 bits de 4 canales (205) , el cual es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos de las entradas analógicas y conversión digital de 16 bits para enviarla al módulo de procesamiento de adquisición de datos (202);
un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), el cual es un circuito integrado encargado del procesamiento de información recibida del convertidor analógico digital (205) para ser enviada al transceptor (203);
un transceptor (203) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, el cual es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red; unos, conectores de comunicación (204), los cuales son medios para poder realizar la interconexión entre tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45. Por su parte, la tarjeta de adquisición industrial (2''') ilustrada en la Figura 7 está conformada por;
un convertidor 4-2OmA a Voltaje (207), el cual es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos de las entradas 4-20mA (206) y conversión de corriente a voltaje para ser leído en el convertidor analógico digital del módulo de procesamiento (208) ;- un convertidor Analógico digital (208) de 16 bits de 4 canales, el cual es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos del convertidor 4-20mA (207) y conversión digital de 16 bits, para enviarla al módulo de procesamiento de adquisición de datos (202);
un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), el cual es un circuito integrado encargado del procesamiento de información recibida del convertidor analógico digital (208) para ser enviada al transceptor (203);
un transceptor (203) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, el cual es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red; y unos conectores de comunicación (204), los cuales son unos medios para poder realizar la interconexión entre tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45. El sistema para monitoreo de parámetros de la presente invención, requiere de un registro en la página web del sistema, la cual le permitirá al usuario (8) consultar la información almacenada en la nube (9), por medio de una computadora (6) y/o un teléfono inteligente (7). El proceso de registro en la página web se encuentra ilustrado en la figura 8.
De manera similar, el sistema para monitoreo de parámetros de la presente invención requiere de una configuración de Red Wi-Fi la cual le permite al usuario configurar las tarjetas de adquisiciones (2), mismas que deberán estar conectadas con la tarjeta de comunicaciones (1) en el momento de la configuración. La configuración de Red Wi-Fi se encuentra ilustrada en la figura 9.
El sistema para monitoreo de parámetros de la presente invención, lleva a cabo un proceso de conexión entre los sensores conectados a la tarjeta de adquisiciones (2) y la nube (9), para que el sistema pueda realizar la lectura del valor registrado por cada uno de los sensores de manera remota. Este proceso se encuentra ilustrado en la figura (10) .
Con respecto al proceso de funcionamiento de la tarjeta de adquisición (2), esta se comunica permanentemente con la tarjeta de comunicaciones (1), determinando si existe algún cambio abrupto o significativo en la medición de un sensor, alguna alerta de manipulación, un reinicio o reseteo imprevisto, o un parámetro de configuración determinado por el usuario. Este proceso se encuentra explicado en la figura 11.
Por su parte, el proceso de la adquisición de datos de la tarjeta de comunicaciones (1), permite recibir el cambio significativo en la medición de un sensor, alguna alerta de manipulación, un reinicio o reseteo imprevisto, o un parámetro de configuración determinado por el usuario. Asimismo, se determina si las tarjetas de adquisición (2) están registradas en la página web o no. Este proceso se encuentra explicado en la figura 12.
El usuario (8) puede utilizar el sistema para monitoreo de parámetros de la presente invención por medio de una página web. El acceso a la misma se lleva a cabo por medio de la página web, ingresando credenciales, tales como usuario y contraseña para poder tener acceso a los parámetros medidos por los sensores, usando una computadora (6) o un teléfono inteligente (7) . Este proceso se encuentra explicado en la figura 13. Por otra parte, en las figuras 14 y 15, se puede observar el proceso para el envío de alertas al usuario por medio de la página web. En este proceso, permite que la tarjeta de comunicaciones (1) pueda detectar si existe algún cambio abrupto o significativo en la medición, alguna apertura de la carcasa (alerta de manipulación) de la tarjeta de adquisición (2), reinicios o reseteos imprevistos, cambio relevante de la ubicación de la tarjeta de comunicaciones (1) por medio de un módulo GPS opcional integrado en la tarjeta de comunicaciones (2), entre otras funciones. Enviando esta información a la nube (9), en donde el servidor de la nube (9) recibe el protocolo de comunicación de la tarjeta de comunicaciones (1), en donde guarda la información en una base de datos asignada.
El proceso para el envío de alertas también permite determinar si la alerta es de carácter urgente, y en su caso, se envía una alerta al usuario (8) por medio de correo electrónico, SMS, o por medio de una aplicación móvil a su teléfono inteligente (7) .
A continuación, se presenta un ejemplo que permite comprender mejor las características de funcionamiento de la presente invención: Ejemplo 1
Tomando en cuenta la figura 1, se puede apreciar el funcionamiento del sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros, en una modalidad de la invención, donde puede observarse un tanque estacionario de gas LP (4) ubicado en la azotea de un inmueble. La tarjeta de adquisición (2), está fijada con tornillos al manómetro del tanque estacionario de gas LP (4), por medio de su carcasa plástica.
La información recabada por la tarjeta de adquisición (2), la cual es una tarjeta de adquisición especifica (2') para esta modalidad, es posteriormente enviada a la tarjeta de comunicaciones (1) por medio del cable de conexión (3) . En la tarjeta de comunicaciones (1), se analiza, procesa y almacena la información proveniente de la tarjeta de adquisición (2) . Dicho análisis y procesamiento se logra por medio del algoritmo programado en la unidad de almacenamiento (107), el cual es ejecutado por el microcontrolador del módulo de procesamiento (106) . Por medio del análisis, procesamiento y almacenamiento de dicha información, es posible realizar diferentes funciones, tales como la generación de alertas, comunicación con el usuario (8) por medio de su teléfono inteligente (7), comunicación con el usuario (8) por medio de internet, gracias a la conexión entre la tarjeta de comunicaciones (1), el modem (5), la nube (9) y la computadora (6) .

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para monitoreo de parámetros que comprende
una tarjeta de comunicaciones (1), la cual está conformada a su vez por un módulo de Wi-Fi (101), un módulo GPS y de comunicación RS-485 (102), una entrada USB (103), unos conectores de comunicación (104), un transceptor (105), módulo de procesamiento (106), al menos una unidad de almacenamiento (107), y un regulador de voltaje (108) (regulador de voltaje);
caracterizada porque se conecta con al menos una tarjeta de adquisiciones (2);
donde dicha al menos una tarjeta de adquisiciones
(2) es
una tarjeta de adquisición especifica (2'), conformada a su vez por una entrada analógica (201) , un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y un conector de comunicaciones (204); y/o
una tarjeta de adquisición básica (2'') conformada a su vez por cuatro entradas analógicas (201), y un convertidor analógico digital de 16 bits de 4 canales (205); un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y unos conectores de comunicación (204); y/o una tarjeta de adquisición industrial (2''') conformada a su vez por cuatro entradas de corriente de 4-20mA (206), un convertidor de 4-20mA a Voltaje (207), un convertidor analógico digital de 16 bits de cuatro canales (208), un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), un transceptor (203) y unos conectores de comunicación (204);
dicha al menos una tarjeta de adquisiciones *(2) se caracterizada porque comprende un dispositivo de detección de manipulación (209), el cual a su vez está conformado por dos superficies metálicas en contacto por las cuales fluye una corriente que es permanentemente monitoreada por un microcontrolador de un módulo de procesamiento de adquisición de datos (202) de la al menos una tarjeta de adquisiciones (2) .
2. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la conexión entre la tarjeta de comunicaciones (1) y tarjeta (s) de adquisición (es) (2), es por medio de un cable de conexión (3) .
3. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicho cable de conexión (3) es un cable es un cable con conector Ethernet CAT5/CAT5e preferentemente.
4. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tarjeta de adquisición (2) cuenta con una carcasa plástica para su fijación un manómetro del tanque estacionario (4) .
5. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha tarjeta de adquisición (2); se encuentra conectada mecánicamente un eje del manómetro (4') un tanque estacionario (4) por medio de un sensor rotativo.
6. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 5, en donde dicha tarjeta de adquisición (2) también tiene la capacidad de funcionar con una gran variedad de sensores, tales como sensores de presión, humedad, magnético, temperatura, entre otros.
7. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dicha tarjeta de adquisición (2) cuenta con 3 pines del tipo JST/HEADER en cada una de sus entradas (201 o 206) .
8. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tarjeta de adquisición (2), permite la comunicación de valores provenientes del sensor hacia la tarjeta de comunicaciones (1) a través del cable de conexión (3), por medio de un protocolo RS-485 hacia la tarjeta de comunicaciones (1) .
9. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha información proveniente de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), es procesada por un microprocesador de un módulo de procesamiento (106), y almacenada por la unidad de almacenamiento (107) .
10. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el módulo de procesamiento (106) está conformado por al menos un microcontrolador, y la unidad de almacenamiento (107) por al menos una memoria EEPROM.
11. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tarjeta de comunicaciones (1) se conecta a internet por medio de un módulo Wi-Fi (101) .
12. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tarjeta de comunicaciones (1) y la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), cuentan con una batería de respaldo de manera opcional .
13. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde * la resolución de la tarjeta de adquisición especifica (2') es de 10 bits, la cual permite conectar una entrada analógica (201) .
14. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la resolución de la tarjeta de adquisición básica (2'') es de 16 bits, la cual permite conectar cuatro entradas analógicas (201) .
15. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la resolución de la tarjeta de adquisición industrial (2'"'), es de 16 bits, la cual permite conectar cuatro entradas 4-20mA (206) .
16. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el regulador de voltaje (108) para la operación del módulo de procesamiento (106), es un regulador industrial con un rango de entrada de 24v a 5.5 V y voltaje de salida de 5v @ 1A.
17. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la entrada USB (103), es un circuito integrado encargado en la conversión de la comunicación USB a comunicación UART.
18. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el módulo de procesamiento (106) , es un circuito integrado encargado del procesamiento de información y toma de decisiones de la comunicación Wi-Fi y comunicación UART, encargado de procesar la información que es enviada al internet de todos los sensores conectados en la misma red.
19. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de almacenamiento (107), está conformada por tres memorias externas EEPROM, las cuales son circuitos integrados que almacenan información relevante para el correcto funcionamiento del sistema, programas, algoritmos y parámetros, entre otros .
20. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el módulo de Wi-Fi (101), realiza la comunicación UART con el módulo de procesamiento (106) para enviar los datos o información al internet/ a la nube.
21. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el módulo GPS y de comunicación RS485, es un circuito integrado encargado del procesamiento de información y toma de decisiones de la comunicación RS485 y comunicación con el modulo GPS externo.
22. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el transceptor (105) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red.
23. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los conectores de comunicación (104), son los medios para poder realizar la interconexión entre las tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45.
24. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el módulo de procesamiento de adquisición de datos (202), es un circuito integrado encargado del procesamiento de información recibida desde la entrada analógica (201) para ser enviada al transceptor (203) RS485.
25. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el transceptor (203) para protocolo RS485 de alta velocidad y baja potencia, es un circuito integrado encargado de realizar la conversión de la comunicación UART a comunicación RS485, para transmitir la información necesaria en toda la red.
26. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los conectores de comunicación (204), son medios para poder realizar la interconexión entre tarjetas (1 y 2) con conectores RJ-45.
27. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el convertidor Analógico digital de 16 bits de 4 canales (205), es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos de las entradas analógicas y conversión digital de 16 bits para enviarla al módulo de procesamiento de adquisición de datos (202) .
28. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el convertidor 4-20mA a Voltaje (207), es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos de las entradas 4-20mA (206) y conversión de corriente a voltaje para ser leído en el convertidor analógico digital (208) del módulo de procesamiento.
29. El dispositivo para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el convertidor Analógico digital (208) de 16 bits de 4 canales, es un circuito integrado encargado de la adquisición de datos del convertidor 4-20mA (207) y conversión digital de 16 bits, para enviarla al módulo de procesamiento de adquisición de datos (202) .
30. Un sistema para monitoreo de parámetros que comprende el dispositivo para el monitoreo de parámetros de la reivindicación 1, en donde el módulo Wi-Fi (101) de la tarjeta de comunicaciones (1), se conecta a internet por medio de un modem (5) a un servidor remoto o nube (9), quien almacena toda la información que la tarjeta de adquisición (2) envía a la tarjeta de comunicaciones (1), caracterizado porque un usuario (8) puede obtener dicha información por medio de una computadora (6), o cualquier otro dispositivo con conexión a internet, como un teléfono inteligente (7 ) .
31. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde el módulo de procesamiento (106) de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), utiliza la configuración registrada en una nube (9), para guardar la información en la unidad de almacenamiento (107), y así poder analizar la información proveniente de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), y también poder realizar varias acciones como
conectarse a internet a través de la tarjeta de comunicaciones (1) ;
monitorear en tiempo real los parámetros físicos de los sensores conectados a la(s) tarjeta (s) de adquisición (2); y
controlar la calibración de dichos sensores.
32. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde el análisis de información que realiza el módulo de procesamiento (106), se lleva a cabo durante el monitoreo constante y automático de los valores obtenidos por la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), ya que dichos valores son introducidos en un algoritmo para detectar fluctuaciones abruptas, con lo que se genera una alerta de fluctuación.
33. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 32, en donde dicho algoritmo, asi como cualquier otra configuración referente a software (Ej . procesos), es programado por un técnico a través de la entrada USB (103) o mediante la configuración registrada en la nube (9) .
34. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde un software, contenido en la unidad de almacenamiento (107), en conjunto con el módulo de procesamiento (106) , permiten recibir una alerta de manipulación, proveniente del sensor de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2) .
35. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde la conexión por medio de un modem (5) entre la tarjeta de comunicaciones (1) con un servidor remoto o nube (9), permite que el usuario (8) descargue la información que la tarjeta de adquisición (2) envía a la tarjeta de comunicaciones (1), en una hoja de cálculo electrónica por medio de un software especializado para dicho fin.
36. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde la magnitud medida por el sensor de la tarjeta de adquisición (2), es transmitida a la tarjeta " de comunicaciones (1), quien a su vez hace disponible dicha medición al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con conexión a internet, permitiendo que dicho usuario (8) se encuentre en una locación diferente al lugar en donde se realiza la medición.
37. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde el usuario (8) puede recibir una alerta de manipulación cuando existe una interrupción de corriente entre las superficies metálicas del dispositivo de detección de manipulación (209), ya que la alerta que se genera en la(s) tarjeta(s) de adquisición (2), es transmitida a la tarjeta de comunicaciones (1), quien a su vez la transmite al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con acceso a internet .
38. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde el usuario (8) puede recibir dicha alerta cuando el algoritmo de la tarjeta de comunicaciones (1) detecta un cambio abrupto en las mediciones del sensor de la(s) tarjeta (s) de adquisición (2), generándose una alerta en la tarjeta de comunicaciones (1), quien a su vez la transmite al usuario (8) por medio de un teléfono inteligente (7) o una computadora (6) con acceso a internet .
39. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 30, en donde la comunicación de del dispositivo para monitoreo de parámetros con el usuario (8), puede realizarse por medio del internet, debido a la conexión que existe entre el módulo Wi-Fi (101) de la tarjeta de comunicaciones (1), el modem (5), la nube (9), y finalmente la computadora (6) o el teléfono inteligente (7) con conexión a internet del usuario (8) . Donde todas las conexiones mencionadas anteriormente, cuentan con comunicación bidireccional entre sus elementos.
40. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 1 y 30, en donde el sistema y dispositivo para monitoreo de parámetros proporciona la información de referencia necesaria para detectar fraudes en el abastecimiento de insumos, ya que el registro electrónico que se puede descargar de la nube (9) o la consulta que se puede realizar por medio de la computadora (6) o el teléfono inteligente (7), puede ser comparado con la cantidad que el proveedor dice haber despachado.
41. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque requiere de un registro en la página web del sistema, la cual le permitirá al usuario (8) consultar la información almacenada en la nube (9), por medio de una computadora (6) y/o un teléfono inteligente (7).
42. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque requiere de una configuración de Red Wi-Fi la cual le permite al usuario configurar las tarjetas de adquisiciones (2), mismas que deberán estar conectadas con la tarjeta de comunicaciones (1) en el momento de la configuración.
43. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque lleva a cabo un proceso de conexión entre los sensores conectados a la tarjeta de adquisiciones (2) y la nube (9), para que el sistema pueda realizar la lectura del valor registrado por cada uno de los sensores de manera remota.
44. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque la tarjeta de adquisición (2) se comunica permanentemente con la tarjeta de comunicaciones (1), determinando si existe algún cambio abrupto o significativo en la medición de un sensor, alguna alerta de manipulación, un reinicio o reseteo imprevisto, o un parámetro de configuración determinado por el usuario.
45. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque el proceso de la adquisición de datos de la tarjeta de comunicaciones (1), permite recibir el cambio significativo en la medición de un sensor, alguna alerta de manipulación, un reinicio o reseteo imprevisto, o un parámetro de configuración determinado por el usuario. Asimismo, se determina si las tarjetas de adquisición (2) están registradas en la página web o no.
46. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con las reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque el acceso a la página web se lleva a cabo ingresando credenciales, tales como usuario y contraseña para poder tener acceso a los parámetros medidos por los sensores, usando una computadora (6) o un teléfono inteligente (7) .
47. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicaciones 30 a 40, caracterizado porque el proceso para el envío de alertas al usuario por medio de la página web permite que la tarjeta de comunicaciones (1) pueda detectar si existe algún cambio abrupto o significativo en la medición, alguna apertura de la carcasa (alerta de manipulación) de la tarjeta de adquisición (2), reinicios o reseteos imprevistos, cambio relevante de la ubicación de la tarjeta de comunicaciones (1) por medio de un módulo GPS opcional integrado en la tarjeta de comunicaciones (1), entre otras funciones.
48. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 47, en donde el servidor de la nube (9) recibe el protocolo de comunicación de la tarjeta de comunicaciones (1), en donde guarda la información en una base de datos asignada.
49. El sistema para monitoreo de parámetros de acuerdo con la reivindicación 47, en donde el proceso para el envió de alertas también permite determinar si la alerta es de carácter urgente, y en su caso, se envía una alerta al usuario (8) por medio de correo electrónico, SMS, o por medio de una aplicación móvil a su teléfono inteligente (7).
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