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:
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- 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.
- Проводное соединение.
- Радиоканал.
- 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.
- Неадаптивные ТС работают по заданному алгоритму без изменений параметров.
- Адаптивные ТС способны к самонастройке, реакции на частоту колебаний данных.
Работа телеметрии невозможна без использования чувствительных датчиков. Они бывают:
- Аналоговыми.
- Цифровыми.
- Бинарными.
Датчики также делятся по сфере использования. Могут быть:
- Датчики давления.
- Температуры.
- Скорости.
- Движения.
- Погружения.
- Пневматические.
- Электрические.
- 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.
Использование в автомобильной промышленности
Система телеметрии используется в автомобильной промышленности уже давно. Она применяется уже на стадии разработки, проектирования и сборки.
Запасные части
Производство запасных частей для машин проходит под полным контролем телеметрии. Точность размеров очень важна для каждой детали. Человек больше не стоит лично за токарным станком, контроль размеров и места необходимых отверстий контролирует ТС.
Также контроль производства необходим при создании электронных систем автомобиля. Машина оснащена множеством чувствительных элементов, от контроля качества которых зависит дальнейшая эксплуатация.
Тесты
После производства автомобиля, его необходимо протестировать. Под контроль телеметрии подпадает: тестирование работоспособности двигателя; ходовой системы; электрической цепи; реакция автомобиля при движении на различном покрытии и в разных климатических зонах.
Особенная часть тестдрайва автомобиля заключается в проверке безопасности. Тут человека полностью заменяют телеметрические датчики.
Ремонт
Крупные современные автосервисы используют телеметрию для контроля состояния автомобиля до и после ремонта. Особенно ТС необходима для ремонта трущихся деталей двигателя. При ремонте подобных деталей разница в несколько микрон играет огромное значение для дальнейшей эффективной эксплуатации двигателя.
ТС используется для ремонта ходовой части. Точное расположение колес относительно друг друга влияет на характеристики управляемости.
Телеметрия в автомобиле
В автомобилях используется 2 типа телеметрии: стационарная и внешняя. Далее будет дана подробная информация о каждом типе.
Стационарная
Бортовая или стационарная система используется в машине для контроля различных параметров. На автомобиле старшего поколения, с карбюраторным двигателем, система телеметрии была аналоговой. Она подразумевала наличие механических или электрических датчиков, и приемников, в виде контрольных ламп и механических счетчиков. В систему аналоговой телеметрии входили:
- Датчик уровня топлива.
- Датчик температуры.
- Напряжения заряда аккумулятора.
- Тахометр, спидометр.
Большинство из этих устройств имеет механический или кабельный привод для передачи данных.
В современных автомобилях, с инжекторным впрыском топлива, телеметрия используется более широко. Все датчики и приемники — электронного или цифрового типа. Возможные варианты датчиков:
- Положения коленчатого вала.
- Положения распределительного вала.
- Скорости.
- Давления.
- Температуры.
- Холостого хода.
- Датчик Холла в различных модификациях.
- Контроль парковки.
- Обзорные камеры.
- Сигнализация.
- Автоматический прогрев.
- Автоматический запуск.
- Автоматическое включение фар.
Все эти устройства контролируют определенные параметры, реагируют на изменения, в большую или меньшую сторону, от установленных норм, сигнализируют о неисправностях. Работа систем полностью зависит от бортового компьютера. Именно он является приемником сигналов от датчиков.
Телеметрию автомобилей можно отнести к комбинированному типу. ТС регистрирует получаемые данные, принимает решение о подключении дополнительных систем или их отключении, способна перезагружаться и обновлять свои настройки.
Например, при подключении функции автозапуска, термодатчик регистрирует температуру окружающей среды. При достижении заранее установленного порога, датчик передает на бортовой компьютер информацию о достижении установленного параметра. Компьютер обрабатывает данные и запускает двигатель для прогрева. После того, как температура силового агрегата достигла порога нагрева, компьютер отключает двигатель. Так может продолжаться до момента полного израсходования топлива.
Телеметрическая система упрощает управления внедорожниками. Множество датчиков рассчитывают нагрузку на колесные оси и момент вращения раздаточной коробки передач. Теперь водителю ненужно переключать переднюю и заднюю ось. Достаточно просто следить за дорогой. ТС сама рассчитывает скорость движения и количество оборотов для каждой оси внедорожника.
Внешняя
Впервые внешняя система телеметрии стала использоваться на космических аппаратах. С ее помощью на Землю поступали данные о техническом состоянии аппарата, маршруте, состоянии здоровья экипажа. Для передачи данных использовался радио сигнал. Современные системы стали использовать в качестве передатчиков спутники связи.
С развитием спутниковой связи GPS и ГЛОНАСС, ТС стали оснащаться туристические автобусы и большегрузные автомобили дальнего следования. Транспортные компании стали получать данные о техническом состоянии, маршруте, времени следования и остановки. ТС помогает компаниям вычислить количество топлива, необходимое для определенного отрезка пути, время следования, возможности для сокращения маршрута.
В настоящий момент системой телеметрии пользуются компании каршеринговых автомобилей. Теперь телеметрия получила более широкие возможности:
- Возможность контроля через переносные устройства, использующиеся в качестве приемников (мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки).
- Автомобиль оснащается дополнительными датчиками, которые помогают позиционировать объект на месте стоянки и в движении, контролировать его скорость, манеру вождения, нарушение правил управления.
- Также система распознавания, может реагировать на лиц, внесенных в черный список компании, преступников.
Основные системы остались прежними. Их дополнили возможностью дублировать данные. Вся информация, поступающая на бортовой компьютер, передается и в компанию владельца автомобиля. Таким образом, есть возможность получать информацию о техническом состоянии каждого узла и агрегата, о расходе топлива.
В настоящий момент большое развитие получают разработки беспилотных автомобилей. Их основной системой является двух путевая телеметрия. Подобные системы широко использовались на гоночных машинах. Ее суть в том, что вся информация с бортового компьютера дублируется на приемник команды гонщика. Техники получают возможность управления параметрами автомобиля для более эффективного прохождения маршрута. В беспилотных автомобилях нет внешнего контроля. Вся информация передается на ЭБУ, в который заложены настройки для конкретной дорожной ситуации. Вместо глаз водителя, управление полностью отдано внешним камерам. Иными словами, интеллект компьютера реагирует на картинку с камер, которая дополняется данными с различных датчиков.
Заключение
Телеметрия в современных автомобилях позволяет увеличить контроль, дублируя или реагируя на действия водителя. Самой полезной и известной функцией является автоматическая диагностика. Бортовой компьютер самостоятельно выявляет неисправности и оповещает об этом владельца. Развитие подобных технологий значительно упрощает эксплуатацию автомобилей.
Загрузка...
