Спосіб селекції результатів вимірювань змінних параметрів об’єкта та універсальний пристрій для його здійснення

1. Спосіб селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта, що включає побудову моделі об'єкта за виділеною щонайменше одною областю зображення об'єкта за наявністю у цій області змін параметрів об'єкта, визначення періодичності спостережень виділеної області об'єкта, періодичну ідентифікацію і селекцію змін параметрів об'єкта за визначеним критерієм, формування бази даних змін параметрів об'єкта і візуалізацію цих змін за визначений час спостережень, який відрізняється тим, що критерієм для виділення області спостереження вибирають зображення цифрового або шкального індикатора вимірювального приладу, періодично сканують показання вказаного індикатора, за якими формують пакети показань, ідентифікують ці показання та запам'ятовують у цифровому коді, додатково вимірюють фізичний змінний параметр об'єкта з періодичністю, близькою до періодичності спостережень виділеної області об'єкта, і значення цього параметра заносять до бази даних, одне із значень цього фізичного параметра визначають як критерій для селекції показань індикатора вимірювального приладу, після чого проводять селекцію вказаних показань і здійснюють візуалізацію результатів селекції показань вимірювального приладу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як фізичний змінний параметр об'єкта вимірюють температуру середовища в області проведення вимірювань. 2 (19) 1 3 90943 4 8. Пристрій за будь-яким з пп. 5-7, який відрізняцифровим перетворювачем, або цифровий датчик ється тим, що аналоговий датчик фізичного парафізичного параметра об'єкта виконаний як датчик метра об'єкта, який зв'язаний з другим аналогошвидкості вітру. 10. Пристрій за будь-яким з пп. 5-7, який відрізняцифровим перетворювачем, виконаний як датчик ється тим, що аналоговий датчик фізичного паратемператури. 9. Пристрій за будь-яким з пп. 5-7, який відрізняметра об'єкта, який зв'язаний з другим аналогоється тим, що аналоговий датчик фізичного парацифровим перетворювачем, виконаний як датчик метра об'єкта, який зв'язаний з другим аналогоосвітленості. Винахід стосується галузі вимірювальної техніки і може бути використаним для автономної селекції показань індикаторного вимірювального приладу за визначеним критерієм та зберігання отриманих результатів за визначений час спостережень. Відомий спосіб селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта (RU, п. №2142162 С1, G06T11/80), який містить побудову моделі об'єкта за виділеною щонайменше одною областю зображення об'єкта в предметному N-мірному просторі, формування бази даних змін параметрів об'єкта і візуалізацію цих змін за визначений час спостережень. Здійснюють періодичну ідентифікацію і селекцію змін візуального зображення об'єкта і спостерігають у вікні на екрані монітора ці зміни. Поряд формують щонайменше одно додаткове вікно, у якому виводять дані про об'єкт в іншому підпросторі N-мірного простору, чим представлено в першому вікні. Внесенням змін у візуальне зображення об'єкта в першому вікні ініціюють зміни зображення об'єкта в додатковому вікні і навпаки. Формують бази даних змін параметрів об'єкта і візуалізацію цих змін за визначений час спостережень. Збігаються з суттєвими ознаками відомого способу побудова моделі об'єкта за виділеною щонайменше одною областю зображення об'єкта із змінами параметрів об'єкта. Здійснюють періодичну ідентифікацію і селекцію змін візуального зображення об'єкта і спостерігають у вікні на екрані монітора ці зміни. Формують бази даних змін параметрів об'єкта і візуалізацію цих змін за визначений час спостережень. Недолік відомого способу селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта є надмірна кількість проміжних операцій перетворення сигналів, що ускладнює використання цього способу. Відомий спосіб селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта (RU, п. №2285288 С2, G06F17/40, G06N7/06), вибраний за прототип, який містить побудову моделі об'єкта з розділенням на області, кожній з яких привласнюють щонайменше два ідентифікатора, один з яких є ідентифікатором місця області в об'єкті, другий ідентифікатором періоду часу, за який область має незмінний вид. Виділяють щонайменше одну додаткову область з привласненням щонайменше двох аналогічних ідентифікаторів, розширення періоду спостережень до моменту появи змін в ідентифікаторах областей, які раніше не зазнавали змін. Періодично здійснюють ідентифікацію і селекцію змін параметрів об'єкта за визначеним критерієм. Будують модель додаткової області. Вибирають блоки і візуалізують вид об'єкта за ідентифікаторами періоду часу і будують модель об'єкта згідно з ідентифікаторами місця вибраних областей в об'єкті. Збігаються з суттєвими ознаками відомого способу побудова моделі об'єкта за виділеною щонайменше одною областю зображення об'єкта за наявністю у цій області змін параметрів об'єкта, визначення періодичності спостережень виділеної області об'єкта. Періодично здійснюють ідентифікацію і селекцію змін параметрів об'єкта за визначеним критерієм. Формують бази даних змін параметрів об'єкта і візуалізацію цих змін за визначений час спостережень. Недолік прототипу такий, як у попереднього аналога. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта, в якому шляхом зміни операцій зменшено кількість проміжних операцій перетворення сигналів, що спрощує використання цього способу. Відомий універсальний пристрій для селекції показань результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта (RU, п. №2079882 С1, G06F17/40), який містить аналогові датчики фізичних параметрів об'єкта, вихід кожного з датчиків зв'язаний з одним із входів комутатора і одночасно зв'язаний з одним із масштабованих підсилювачів, вихід якого зв'язаний з одним із входів блока виділення екстремуму. Вихід комутатора зв'язаний з входом аналого-цифрового перетворювача. Управляючий вхід комутатора зв'язаний з виходом блока управління комутатора. Вихід аналого-цифрового перетворювача зв'язаний з інформаційним входом блока пам'яті, управляючий вхід аналогоцифрового перетворювача зв'язаний з системною шиною. Містить цифро-аналоговий перетворювач, блок селекції сигналів відносно опорної порогової величини сигналу та програмований блок управління і обробки інформації, виконаний як спеціалізована управляюча ЕОМ. Збігаються з суттєвими ознаками відомого пристрою аналогові датчики фізичних параметрів об'єкта. Вихід окремого датчика зв'язаний з одним із входів комутатора, вихід якого зв'язаний з входом аналого-цифрового перетворювача. Управляючий вхід комутатора, вихід і управляючий вхід аналого-цифрового перетворювача зв'язані з електронною схемою, яка містить блок пам'яті та програмований блок управління. Недоліком відомого універсального пристрою для селекції показань результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта є недостатньо якісний 5 90943 6 контакт з носіями візуальної інформації, що погірКрім того, як фізичний змінний параметр об'єкшує функціональні можливості пристрою. та вимірюють швидкість вітру в області проведенВідомий універсальний пристрій для селекції ня вимірювань. показань результатів вимірювань змінних парамеКрім того, як фізичний змінний параметр об'єктрів об'єкта (RU, п. №2081452 С1, G06F17/40), та вимірюють освітленість вибраної поверхні в вибраний за прототип, який містить аналогові датобласті проведення вимірювань. чики фізичних параметрів об'єкта. Вихід окремого Задача вирішується тим, що в універсальному датчика зв'язаний з одним із входів комутатора, пристрою для селекції результатів вимірювань вихід якого зв'язаний з входом аналого-цифрового змінних параметрів об'єкта як вимірювального перетворювача. Управляючий вхід комутатора приладу, який містить аналогові датчики фізичних зв'язаний з виходом блока управління комутатопараметрів об'єкта, вихід кожного з яких зв'язаний ром, вхід якого зв'язаний з виходом каналу управз одним із входів комутатора, вихід якого зв'язаний ління опитуванням датчиків, вхід якого зв'язаний з з входом першого аналого-цифрового перетворювиходом генератора тактових імпульсів. Вихід вача, управляючий вхід комутатора, вихід і управаналого-цифрового перетворювача зв'язаний з ляючий вхід першого аналого-цифрового перетвоінформаційним входом блока пам'яті, управляюрювача зв'язані з електронною схемою, яка чий вхід аналого-цифрового перетворювача зв'ямістить блок пам'яті та програмований блок заний з системною шиною. Містить блок перевірки управління, згідно з винаходом аналогові датчики результатів вимірювання та програмований блофізичних параметрів об'єкта споряджені об'єктиком управління. вом і об'єднані у матричний блок зчитування зоЗбігаються з суттєвими ознаками відомого бражень цифрового або шкального індикатора пристрою аналогові датчики фізичних параметрів вимірювального приладу, додатковий аналоговий аналогові датчики фізичних параметрів об'єкта. датчик фізичного параметра об'єкта зв'язаний своВихід окремого датчика зв'язаний з одним із входів їм виходом з входом другого аналого-цифрового комутатора, вихід якого зв'язаний з входом аналоперетворювача, вихід якого зв'язаний з першим го-цифрового перетворювача. Управляючий вхід входом блока селекції сигналів, другий вхід якого комутатора, вихід і управляючий вхід аналогозв'язаний з виходом першого аналого-цифрового цифрового перетворювача зв'язані з електронною перетворювача, програмований блок управління схемою, яка містить блок пам'яті та програмований містить мікропроцесор і першим виходом зв'язаблок управління. ний з управляючим входом комутатора, другим Недолік прототипу такий, як у попереднього виходом зв'язаний з управляючим входом першого аналога. аналого-цифрового перетворювача, третім вихоВ основу винаходу поставлена задача вдоскодом зв'язаний з управляючим входом другого ананалення універсального пристрою для селекції лого-цифрового перетворювача, четвертим вихопоказань результатів вимірювань змінних парамедом зв'язаний з блоком індикації, блок пам'яті трів об'єкта, в якому шляхом зміни конструкції покзв'язаний першим двостороннім зв'язком з блоком ращено контакт з носіями візуальної інформації, селекції сигналів і другим двостороннім зв'язком що покращує функціональні можливості пристрою. зв'язаний з програмованим блоком управління, Задача вирішується тим, що в способі селекції який додатково зв'язаний двостороннім зв'язком з результатів вимірювань змінних параметрів об'єкблоком селекції сигналів. та, який містить побудову моделі об'єкта за видіКрім того, універсальний пристрій містить доленою щонайменше одною областю зображення датковий цифровий датчик фізичного параметра об'єкта за наявністю у цій області змін параметрів об'єкта, вихід якого зв'язаний з одним із входів об'єкта, визначення періодичності спостережень блока селекції сигналів. виділеної області об'єкта, періодичну ідентифікаКрім того, універсальний пристрій додатково цію і селекцію змін параметрів об'єкта за визначемістить блок освітлення, вхід якого зв'язаний з ним критерієм, формування бази даних змін парап'ятим виходом програмованого блока управління і метрів об'єкта і візуалізацію цих змін за який виконаний з можливістю спрямування світла визначений час спостережень, згідно з винаходом у бік індикатора вимірювального приладу. область зображення об'єкта виділяють за наявнісКрім того, аналоговий датчик фізичного паратю в ній зображення цифрового або шкального метра об'єкта, який зв'язаний з другим аналогоіндикатора вимірювального приладу, здійснюють цифровим перетворювачем, виконаний як датчик ідентифікацію його показань, які запам'ятовують у температури. цифровому коді, додатково вимірюють фізичний Крім того, аналоговий датчик фізичного паразмінний параметр об'єкта, значення якого заносять метра об'єкта, який зв'язаний з другим аналогодо бази даних з періодичністю, близькою до періоцифровим перетворювачем або цифровий датчик дичності спостережень виділеної області об'єкта, фізичного параметра об'єкта виконаний як датчик одне із значень цього фізичного параметра визнашвидкості вітру. чають як критерій для селекції показань вимірюваКрім того, аналоговий датчик фізичного парального приладу, здійснюють візуалізацію резульметра об'єкта, який зв'язаний з другим аналоготатів селекції показань вимірювального приладу. цифровим перетворювачем, виконаний як датчик Крім того, як фізичний змінний параметр об'єкосвітленості. та вимірюють температуру середовища в області Сукупність наведених основних ознак способу проведення вимірювань. селекції результатів вимірювань змінних параметрів об'єкта забезпечує вирішення поставленої задачі, а саме шляхом накопичення за час спосте 7 90943 8 режень більшої частини корисної інформації за чень як критерій для селекції показань вимірюварахунок зменшення частини надлишкової інфорльного приладу, наприклад, величини розрядного мації. Так, для селекції відбирають показання виструму акумулятора, зв'язаного з сонячною батамірювального приладу без збереження інформації, реєю, оптимізують час споживання енергії. яку використовують для ідентифікації зображення На Фіг.1 зображено блок-схему універсального індикатора цього приладу. З'являється додатковий пристрою для селекції показань вимірювального ресурс системи, спрощуються програмні засоби, приладу, який реалізує спосіб селекції результатів які використовують спеціалізоване програмне завимірювань змінних параметрів об'єкта. На Фіг.2 безпечення для роботи з різними видами вимірюсхематично зображено часовізміни показань лічивальних приладів і різними фізичними критеріями льника води і датчика її температури, на Фіг.3 для селекції їх показань. Також вимірюють темпедатчика швидкості вітру і амперметра розрядного ратуру середовища в області проведення вимірюструму акумулятора вітрогенератора, на Фіг.4 вань, одне із значень якої визначають як критерій датчика освітленості і амперметра розрядного для селекції показань вимірювального приладу, струму акумулятора сонячної батареї. наприклад, об'єму рідини, прокачаної через трубоАналогові датчики 1 фізичних параметрів об'єпровід з різною температурою. Також вимірюють кта виконані у вигляді матричного блока зчитуваншвидкість вітру, одне із значень якої визначають ня зображень цифрового або шкального індикатояк критерій для селекції показань вимірювального ра вимірювального приладу, споряджені приладу, наприклад, величини розрядного струму об'єктивом, який на кресленні не показаний, і зв'яакумулятора вітрогенератора за час прийнятної і зані з комутатором 2, зв'язаним з першим аналогозниженої швидкості вітру. Також вимірюють освітцифровим перетворювачем 3. Аналоговий датчик леність вибраної поверхні, одне із значень якої 4 фізичного параметра об'єкта зв'язаний з другим визначають як критерій для селекції показань вианалого-цифровим перетворювачем 5. Виходи мірювального приладу, наприклад, величини розобох аналого-цифрових перетворювачів 3 і 5 зв'ярядного струму акумулятора, зв'язаного з сонячзані з входами блока селекції сигналів 6, який зв'яною батареєю, за час прийнятної і зниженої заний двостороннім зв'язком з блоком пам'яті 7. освітленості елементів сонячної батареї. Програмований блок управління 8 зв'язаний перСукупність наведених основних ознак універшим двостороннім зв'язком з блоком пам'яті 7, сального пристрою для селекції показань резульдругим двостороннім зв'язком - з блоком селекції татів вимірювань змінних параметрів об'єкта як сигналів 6. Окремими своїми виходами програмовимірювального приладу, забезпечує вирішення ваний блок управління 8 зв'язаний з комутатором поставленої задачі, а саме матричний блок оптич2, першим аналого-цифровим перетворювачем 3, ного зчитування зображень розпізнає з високою другим аналого-цифровим перетворювачем 5, роздільною здатністю візуальну інформацію цифблоком індикації 9. Цифровий датчик 10 фізичного рового або шкального індикатора вимірювального параметра об'єкта зв'язаний з блоком селекції приладу, яку обробляють у вигляді ідентифіковасигналів 6. Блок освітлення 11 зв'язаний з програних цифрових показань цього приладу. При цьому, мованим блоком управління 8. Кривою 12 схемана відміну від прототипу, аналоговий датчик фізитично зображено часові зміни показань лічильника чного параметра об'єкта, які оптично не зв'язані з гарячої води, кривою 13 - датчика її температури. інформаційно важливою областю зображення Заштриховані області 14 відображають об'єми об'єкта, надалі не опитуються, що надає додаткові споживання води при температурі вище за 50°С, можливості функціонального використання запрозаштриховані області 15 - нижче за 50°С. Кривою понованого пристрою. Результати селективного 16 схематично зображено часові зміни показань відбору візуалізують оптимальним чином за криамперметра розрядного струму акумулятора вітротерієм встановленого фізичного параметра об'єкгенератора, кривою 17 - датчика швидкості вітру, та. За необхідністю здійснюють оперативну юстиякий обертає лопаті вітрогенератора. Заштрихоровку фокусної відстані об'єктива матричного вані області 18 відображають об'єми споживання блока для зчитування з різних типів вимірювальводи при швидкості вітру більше 4м/с, заштрихоних приладів, показання яких аналізують почерговані області 19 - менше 4м/с. во. Додатковим цифровим датчиком фізичного Кривою 20 схематично зображено часові зміни параметра об'єкта розширюють сферу викориспоказань амперметра розрядного струму акумулятання запропонованого пристрою. Блоком освіттора сонячної батареї, кривою 21 - величина освілення з визначеною періодичністю спостережень тленості елементів сонячної батареї. Заштриховапоказань вимірювального приладу забезпечують в ні області 22 відображають об'єми споживання затемненому середовищі тривалу роботу універенергії при освітленості більше 100 лк, заштрихосального пристрою в автономному режимі. Датчивані області 23 - менше 100лк. ком температури визначити одне із її значень як Універсальний пристрій для селекції показань критерій для селекції показань вимірювального вимірювального приладу, який реалізує запропоприладу, наприклад, об'єму рідини, прокачаної нований спосіб, працює таким чином. через трубопровід: гарячої і недогрітої за нормаПристрій закріплюють напроти передньої частивами води. Датчиком швидкості вітру визначатини вимірювального приладу у фокусі об'єктиву ють одне із його значень як критерій для селекції матричного блока. Аналоговими датчиками 1 фіпоказань вимірювального приладу, наприклад, зичних параметрів об'єкта за допомогою комутавеличини розрядного струму акумулятора вітрогетора 2 сканують зображення поверхні передньої нератора, оптимізують час споживання енергії. частини, наприклад, цифрового вимірювального Датчиком освітленості визначають одне із її знаприладу. З виходу комутатора 2 аналогові сигнали 9 90943 10 подають на перший аналого-цифровий перетвоють візуалізацію отриманих результатів селекції рювач 3, з якого перетворені у цифрову форму показань вимірювального приладу. Проводять сигнали подають на блок селекції сигналів 6. При відповідне регулювання водопостачання. За доцьому за допомогою програмованого блока управпомогою відомого універсального програмного ління 8 у першому аналого-цифровому перетвозабезпечення блока управління 8 аналогічно вирювачі 3 формують перший пакет поелементної значають і виділяють показання шкального індикаінформації про поверхню передньої частини цифтора вимірювального приладу, у якому зміни у рового вимірювального приладу, який з блока севказаному вище пакеті поелементної інформації лекції сигналів 6 подають на блок пам'яті 7. Аналоспричиняє рух стрілки вздовж шкали цього прилагічно сканують зображення поверхні передньої ду, цифрові і графічні ознаки поділок якої ідентичастини цифрового вимірювального приладу і фофікують відомим способом. Показання, наприклад, рмують другий пакет поелементної інформації про амперметра розрядного струму акумулятора вітроповерхню передньої частини цифрового вимірюгенератора, крива 16, отримані таким чином, підвального приладу, одночасно з блока пам'яті 7 за дають селекції за критерієм одного із значень командою програмованого блока управління 8 швидкості вітру, який обертає лопаті вітродвигуна, перший пакет поелементної інформації подають крива 17. При цьому використовують або аналогона блок селекції сигналів 6, у якому обидва пакети вий датчик швидкості вітру 4, або цифровий - 10. поелементної інформації порівнюють і за відсутніПідсумовують окремо споживання струму за час t1стю змін здійснюють чергове сканування. При зміні t2, яке відбувалося при швидкості вітру більше показань вимірювального приладу, блоком селек4м/с, позначене штриховкою 18, і менше 4м/с, поції сигналів 6 виявляють зміни у черговому пакеті значене штриховкою 19. Блоком індикації 9 здійспоелементної інформації порівняно з попереднім нюють візуалізацію отриманих результатів селекпакетом. Через двосторонній зв'язок блока селекції. Здійснюють заходи з оптимізації енергоспожиції сигналів 6 з програмованим блоком управління енергоспоживання. Показання, наприклад, 8 відомими програмними засобами здійснюють метра розрядного струму акумулятора сонячної ідентифікацію його показань, які запам'ятовують у батареї, крива 20, піддають селекції за критерієм цифровому коді у блоці пам'яті 7, і виділяють цю одного із значень освітленості сонячних елементів область зображення об'єкта як знакомісце, наприцієї батареї, крива 21. При цьому використовують клад, молодшого розряду, вимірювального прилааналоговий датчик освітленості 4. Підсумовують ду. Аналогічно визначають і виділяють інші знакоокремо споживання струму за час t1 t2, яке відбумісця вимірювального приладу, наприклад, валося при освітленості більше 100лк, позначене лічильника гарячої води. Одночасно аналоговим штриховкою 22, і менше 100лк, позначене датчиком температури 4 з такою ж періодичністю вкою 19. Блоком індикації 9 здійснюють візуалізавимірюють температуру води або трубопроводу цію отриманих результатів селекції. Здійснюють поблизу лічильника гарячої води. Одне із значень заходи з оптимізації енергоспоживання. За необтемператури, наприклад 60°С, визначають як крихідністю передню частину вимірювального прилатерій для селекції показань лічильника гарячої ду освітлюють блок освітлення 11. води. Проводять селекцію показань лічильника Спосіб селекції результатів вимірювань змінгарячої води, в результаті якої за час t1-t2 підсумоних параметрів об'єкта та універсальний пристрій вують окремо об'єми гарячої води, пропущеної для селекції показань вимірювального приладу через трубопровід з температурою вищою за 50°С, пройшли успішне експериментальне випробуванякі позначені штриховкою 14, а також об'єми гаряня, зручні в експлуатації при роботі з різними вимічої води з температурою нижчою за 50°С, познарювального приладами. чені штриховкою 15. Блоком індикації 9 здійсню 11 Комп’ютерна верстка В. Мацело 90943 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601