Радиостанции стандарта DMR захватывают рынок не только за счет «современной цифровой радиосвязи», но и возможностей, которые этот стандарт дает при организации радиосистем. С момента опубликования стандарта ETSI DMR в 2005 году производители систем радиосвязи переключили свое внимание на создание и выпуск продукции на основе этого стандарта. Многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA) позволяет передавать в канале одновременно голосовые переговоры и служебные данные (GPS, короткие текстовые сообщения, телеметрия). Хотя сейчас в моде «интернет вещей», и некоторые умельцы способны вывести в сеть любую игрушку, которую вы захотите использовать, сопряжение датчиков с радиосвязью выгодно прежде всего потому что бесплатного Интернета не бывает — особенно если сеть развертывается на отдаленном объекте.

В качестве телеметрии могут быть подключены практически любые датчики, передающие более-менее «простую» информацию. Мы устанавливали датчики уровня топлива на спецтехнику, поскольку владельца системы беспокоили регулярные случаи слива топлива на продажу, датчики освещения, на двери и т.д. Можно установить датчик работы элемента, например, когда на уборочной машине включаются щетки, чтобы контролировать работу сотрудников, или датчик на открытую дверь склада ценных товаров. Был прецедент, когда датчик повесили на…. форточку. Если она оставалась открыта после рабочего дня, стоящая неподалеку рация передавала сигнал в систему — а оттуда охране.

Кроме того через телеметрию может реализовываться и контроль перемещений сотрудников. Радиометки работают в пассивном режиме и не требуют подведения питания. Когда сотрудник, например, патрулирующий охранник, проходит мимо наклеенной метки, на расстоянии 2-3 метра, рация улавливает сигнал и передает его в систему. Метки работают направленно, и пересечения «через стену» не происходит. Диспетчер видит сигналы с рации охранника в виде траектории на 3D-модели помещения.

Альтернативным вариантом является геолокация GPSГлонасс с помощью встроенного в радиостанцию модуля. Хотя такой вариант больше сажает батарейку — он незаменим для аварийной связи, или определения местоположения техники на открытой местности, в отдаленной локации. Кроме того, геолокация может быть полезна для группирования абонентов — по участкам производства, зонам ответственности. Такой подход удобен для обеспечения связи на трассах, железной дороге — пользователь, переходя из района в район, будет автоматически переключаться на каналы, которые используются для связи в этой локации. Сигнал о том, что пользователь или автомобиль, на котором установлена рация, вышел за пределы «своей территории» или попал на закрытый для него участок, так же дают большие возможности для организации деятельности и предотвращения нарушений.

Помимо передачи данных, протокол TDMA имеет ряд других преимуществ: невысокая стоимость оборудования, экономия ресурса аккумуляторов, открытость для реализации новых функций и проверенная на практике способность повышать эффективность использования частотного ресурса без риска перегрузки каналов связи или создания помех. Цифровые переговоры лучше защищены от прослушивания.

Цифровая радиосвязь вплотную приблизила пользователей к интеграции с IP-технологиями и интеграцией в Интернет. Подключаясь через IP, пользователь по цифровой рации может через интернет связаться с абонентом, находящимся на другом конце планеты, позвонить на городской телефон или смартфон. Через IP можно подключить в систему более разнообразное и совершенное оборудования — здесь мы снова возвращаемся к сложным сетям, ретрансляторам и телеметрии. Также цифровая связь дала возможность управлять непосредственно радиостанцией — например отключить ее в случае кражи или инициировать включение сигнала.

Профессиональная радиосвязь предназначена наилучшим образом удовлетворять потребность в оперативной мобильной связи с учетом условий работы и местонахождения сотрудников.

Изучаем что такое телеметрия

Сбор информации важная необходимость в сферах, где присутствие человека опасно или не может быть организованно. Современные технологии позволяют осуществлять контроль и сбор информации в удаленном режиме, без присутствия человека. Тема статьи, система телеметрии, ее разновидности, сферы использования, возможности применения для автомобильной промышленности.

Общее определение

Телеметрической системой (ТС) является совокупная работа датчиков, считывающих информацию из приемника, на который поступают полученные данные. Приемник обрабатывает информацию и выдает заключительный результат, или принимает решения о необходимых действиях, например, включении или выключении анализируемого объекта.

 

У подобных систем есть 3 основных назначения:

1. Регистрация. Эти системы необходимы для регистрации данных, поступающих от датчиков. Они используются для контроля работы различный устройств, механизмов, пожарной безопасности, сейсмического контроля. В них нет функции реагирования на конечный результат. Они способны только выдать итоговый отчет.
2. Оперативные. Телеметрическая разновидность, которая используется для реакции системы на определенную информацию. Например, при задымлении система включает оповещение и вызывает экстренные службы. Имеет более расширенные возможности для использования.
3. Комбинированная. Подобная телеметрия способна рассчитать получаемые данные и отреагировать на результат, включением дополнительных функций. Широко используется наукой и медициной. Позволяет реагировать на малейшие изменения, рассчитывать полученные данные, отправлять отчеты и оповещения.

Самой распространенной является комбинированная система телеметрии. Ее используют на производствах, в медицине и научной деятельности. Дополнительными типами ТС являются:

1. Телесигнализация. После получения данных, такие ТС оповещают человека о необходимости реакции на полученные данные. Например, «выключить» или «включить». Более усовершенствованные модели, способны самостоятельно реагировать на полученную информацию без контроля человека.
2. Телеизмерение. Эти ТС необходимы для контроля качества, размеров, глубин. Часто используются в науке и промышленности.

Системы телеметрии используют различные каналы связи между датчиком и приемником.

1. Радиоканал.
2. Проводное соединение.
3. Оптический канал.

Также ТС бывают цифровыми и аналоговыми, используют совмещенные или собственные каналы для передачи данных.

Системы телеметрии также делятся на типы по своему обслуживанию.

1. Неадаптивные ТС работают по заданному алгоритму без изменений параметров.
2. Адаптивные ТС способны к самонастройке, реакции на частоту колебаний данных.

Работа телеметрии невозможна без использования чувствительных датчиков. Они бывают:

1. Цифровыми.
2. Аналоговыми.
3. Бинарными.

Датчики также делятся по сфере использования. Могут быть:

1. Датчики давления.
2. Скорости.
3. Температуры.
4. Движения.
5. Пневматические.
6. Погружения.
7. Электрические.
8. Датчики измерения вращения, углового смещения.

Каждый прибор измеряет установленную величину, преобразуя данные в электрические, импульсные или радиосигналы.

Разобравшись в системе телеметрии и что это такое, нужно рассмотреть, как применяются ТС в автомобильной промышленности.

Разработка систем телеметрии

Более десяти лет специалисты нашей компании являются системными интеграторами в области автоматизации промышленных объектов повышенной опасности в коммунальном и бытовом секторах производства.

Интеграция происходит по принципу «если есть готовое хорошо отработанное решение с перспективой развития — то мы его применяем, если нет — то в дело вступают наши разработки».

Компанией разработаны и успешно внедрены более чем на 2000 объектах автономные комплексы телеметрии «АКТЕЛ». Необходимость разработки данного комплекса была вызвана, в первую очередь, отсутствием на рынке подобного продукта. Данный комплекс предназначен для непрерывного локального и дистанционного контроля технологических параметров объектов, осуществляющих транспортировку и распределение теплоэнергоносителей без электропитания, а именно: сбор, регистрацию и передачу электрических сигналов с датчиков (датчики температуры, давления, расхода, положения и т.д.), первичных и вторичных преобразователей на ПЭВМ «верхнего уровня» — так называемый пульт управления (или диспетчерский пункт). Комплексы «АКТЕЛ» выполняются в обычном и во взрывозащищенном корпусе (тип «взрывонепроницаемая оболочка»).

Готовым решением является комплекс телеметрии «АКТЕЛ» на базе контроллеров АКСИ. За основу коммуникационного модуля была взята разработка фирмы Sierra Wireless — беспроводной процессор Q2686/2687. Он включает в себя 32-разрядный микроконтроллер, приемопередатчик GSM, множество внешних шин данных. Этот процессор является ядром разработанной системы, осуществляющим все коммуникационные функции и основную логику работы с измерительными преобразователями.

Примером наиболее активного внедрения таких комплексов телеметрии на сегодняшний день является участие в реализации проекта «Автоматизированная система коммерческого учета газа».

Основная цель, которая ставится при реализации программы АСКУГ — это, прежде всего, достижение экономической эффективности проекта за счет внедрения систем оперативной передачи достоверных данных о параметрах потребления газа и состоянии технологического оборудования для обеспечения безопасной эксплуатации объектов повышенной опасности, какими и являются узлы учета газа.

Таким образом, для решения поставленных задач были сформулированы следующие основные требования:

• Построение территориально-распределенной системы, позволяющей производить сбор данных от всех категорий потребителей, проводить обработку данных и их передачу возможным получателям, в том числе автоматизированным системам более высокого уровня управления;
• Применение современных технологий в области организации связи и передачи информации между компонентами системы;
• Использование в качестве каналов передачи данных уже существующей инфраструктуры провайдеров связи (в том числе и стандарта GSM), включая техническую поддержку и сервисное сопровождение;
• Возможность добавления существующих объектов, оснащенных местными АСУ, в создаваемую систему сбора и передачи данных с минимальными дополнительными расходами средств на проведение реконструкции и модернизации этих объектов;
• Оптимизирование затрат на сервисное обслуживание системы за счет использования технологии удаленного администрирования системы, в том числе настройки параметров измерительных комплексов и обновления программного обеспечения компонентов системы;
• Соответствие промышленным стандартам передачи данных- OPC, МЭК, HART и т.п.;
• Обеспечение отказоустойчивости системы с применением резервирования особо ответственных узлов системы;
• Гибкость подхода к составу и функциональности оборудования автоматизации объектов полевого уровня, в зависимости от типов объектов и категорий потребителей;
• Обеспечение изделий, использованных в качестве компонентов системы, длительным (не менее 5…10лет) периодом выпуска в промышленных масштабах.

Описание предшествующего уровня техники

Удаленные измерительные устройства используют во многих отраслях промышленности для мониторинга, измерения или записи критических данных. Например, коммунальные предприятия используют счетчики коммунальных услуг, расположенные в месте нахождения потребителя, для измерения потребления услуг. Отмена государственного регулирования коммунальных предприятий, таких как компании-производители электроэнергии, компании по снабжению водой и природным газом, заставила эти компании прибегнуть к технологической модернизации оборудования и услуг как к средству снижения расценок для того, чтобы конкурировать с другими потенциальными поставщиками коммунальных услуг.

В обычной системе измерения потребления коммунальных услуг каждому потребителю коммунальных услуг выставляется счет через определенный промежуток времени, например раз в месяц или раз в два месяца. Использование коммунальной услуги измеряется электромеханическим счетчиком с визуальным индикатором, таким как набор циферблатов, или с индикатором типа «одометр». Определенное лицо, обычно служащий коммунального предприятия, периодически осматривает каждый счетчик в районе обслуживания для визуального считывания данных о потреблении, представленных на счетчике.

Обычной системе измерения потребления коммунальных услуг присущи некоторые недостатки. Например, коммунальное предприятие должно оплачивать персоналу поездки к каждому счетчику для визуального считывания информации. Может потребоваться отправка лица, считывающего информацию, в небезопасную область. Для осмотра всех счетчиков потребуется довольно много времени. Кроме того, большинство электромеханических счетчиков может быть вскрыто, а показания подделаны лицом, желающим уменьшить свой счет за потребление услуг. Поскольку показания со счетчика обычно снимаются раз в месяц, подделка может быть неочевидна для коммунального предприятия. Другим недостатком обычной системы измерения потребления коммунальных услуг является невозможность обнаружения локального сбоя, такого как локализованное длительное нарушение энергоснабжения или уменьшение освещения, поскольку с отдаленных устройств информация не считывается на регулярной основе.

Проблемы, с которыми столкнулись коммунальные предприятия в этой области, аналогичны проблемам, с которыми столкнулись предприятия в других отраслях, в которых существует необходимость удаленного мониторинга или снятия показаний с измерительных устройств или кассовых терминалов. Например, компании по доставке почты, такие как Почтовая служба США или аналогичные ей, обычно содержат большое количество разбросанных почтовых пунктов. Каждый из этих пунктов должен проверяться для того, чтобы установить, поступила ли какая-либо почта для доставки. Часто, особенно в сельской области, когда приезжает почтовый служащий для проверки, в отдаленном почтовом ящике нет почты. Результатом является неэффективное распределение ресурсов. Аналогично, операторы торговых автоматов посылают служащих к отдаленным торговым автоматам в соответствии с заранее установленным графиком, не зная, в чем в действительности нуждается автомат до прибытия служащего на место. Ясно, что существует множество отраслей, сталкивающихся с подобными недостатками, возникающими вследствие предусмотренного графиком обслуживания отдаленных пунктов вместо зависящего от событий и обусловленного потребностью управления такими отдаленными пунктами.

Патент США № 5748104 под названием «Wireless Remote Telemetry System», выданный 5 мая 1998 года, переуступленный правопреемнику настоящего изобретения и включенный в настоящее описание путем ссылки, раскрывает способ и систему дистанционной телеметрии. Однако для беспроводной части инфраструктуры требуется удаленное устройство высокой мощности и тщательное планирование сети.

Вследствие этого существует потребность в системе дистанционной телеметрии, в которой устранены недостатки телеметрических систем в соответствии с предшествующим уровнем техники путем предоставления радиотелеметрических данных недорогим и эффективным способом. Также необходим «шлюз» для обеспечения усовершенствованного обслуживания потребителей в отдаленных районах.

Источник: https://tisscom.ru/