Люди часто стикаються з поняттям телеметрії. Що це таке? Значення терміна, роль у житті людини і способи експлуатації, існуючі класифікації, історичні факти та багато іншого ми розглянемо в цій статті.
Ознайомлення з поняттям
Слово «телеметрія» прийшло до нас з грецької мови і складається з двох частин, де одна половина слова перекладається як «далеко», а друга - як «вимірюю». Термін найчастіше відносять до пристроїв і механізмів, які передають інформацію бездротовим шляхом, серед яких можуть бути використані: інфрачервона або радіосистема, засоби масової комунікації, оптичне волокно і т. д. Так що це - телеметрія? За фактом, це спосіб отримання інформації про значення вимірюваного параметра, наприклад, показник температури, тиску, напруження і т. д.
Збір інформації, як правило, використовують телеметричні датчики, здатні працювати зі спеціалізованими зв'язковими модулями, вбудованими в систему. Крім датчиків, можуть бути використані зв'язкові пристрою з піднаглядним об'єктом, до якого підключений стандартний датчик. Сфери телебачення і відеоспостереження можуть використовувати термін «телеметрія» для позначення дистанційного керування. Передача даних може відбуватися за допомогою бездротових і дротових мереж, починаючи від радіо або Wi-Fi і закінчуючи телефонами, xDSL і т. д. Телеметрія – що це і в чому полягає її суть? В першу чергу її сутність полягає у вимірюванні величини, попередньо перетвореної, наприклад, напруга, при цьому відбувається додаткове перетворення в сигнал, далі передається за зв'язного каналу. Внаслідок цього відбувається передача не самої вимірюваної величини, а еквівалентного їй сигналу.
Історичні факти
Вперше передача даних за допомогою проводів сталася в дев'ятнадцятому столітті. Однією з перших ліній для пересилання даних була мережа, створена в 1845 році, що зв'язує Зимовий палац російського імператора і штаби армії. У 1874 р. інженери з Франції поставили систему, визначальну погоду і глибину снігу на Монблані, яка за допомогою датчиків вимірювання і системи кабелів передавала всю фіксовану інформацію в Париж. Едісон у 1912 р. створив систему телеметрії, призначену для моніторингу навантаження, що підключається до електромережі. Панамський канал будувався за допомогою телеметричних систем, які експлуатувалися з метою моніторингу системи шлюзів і рівня води. Бездротова форма телеметрії почала використовуватися в радиозондах, які були розроблені незалежно і одночасно Р. Бюро та П. Молчановим. Пристрій Молчанова вимірював температуру і тиск, перетворювало в результат, расшифровиваемий за допомогою коду Морзе. Під час Другої світової війни німецька ракета «Фау-2» використовувала примітивну систему передачі інформації, що базується на багаторазових радиосигналах, іменованих «Мессіна». Це пристрій допомагало одержувати і передавати інформацію про ракетних параметрах, однак було дуже ненадійним. Трохи пізніше імпульсно-позиційна модуляція замінила систему «Мессіна» в США і СРСР.
Після 1940 р. у радянських системах рівномірно використовувалася передача телеметрії за допомогою як імпульсно-позиційних модуляцій, так і полосно-імпульсних. Американські розробники користувалися такими ж способами передачі інформації, але пізніше вони були замінені на імпульсно-кодову модуляцію. Пізні радянські міжпланетні апарати були забезпечені надлишкової радіосистемою, яка пересилала дані за допомогою імпульсно-позиційної і імпульсно-кодової модуляцій.
Актуальна класифікація
Телевимірювання розрізняються за вибором і викликом, значенням поточного або інтегрального характеру:
За викликом – вимірювання за допомогою команд, що посилаються з пункту регуляції в пункт, піддається контролю і викликає підключення в контрольованій точці передавального пристрою. У пункті управління, в свою чергу, підключаються відповідні приймальні пристрої. Така форма телевимірювання дає можливість людині спостерігати за допомогою одного каналу зв'язку по черзі за різними вимірюваними об'єктами. Також подібного способу вимірювання та передачі даних властиво автоматичне вміння робити циклічний опитування досліджуваного об'єкта. За вибором – припускає в собі наявність телеизмерительного шляху, підключеного до пристрою в пункті управління, де відбувається відповідний прийом даних за допомогою спеціальних приладів. Вимірювання за поточними параметрами – форма одержання інформації, в якій укладено значення вимірюваних параметрів в певній точці часу. Фіксування даних відбувається за допомогою опитування, виробленого телемеханічним пристроєм. Вимірювання за інтегральним значенням – передбачає прийняття інформації, що вказує на інтегральне значення досліджуваної величини, проинтегрированной за певним параметром. Експлуатація в побуті
Модулі телеметрії знайшли своє застосування в найрізноманітніших сферах діяльності людини, починаючи від побутової експлуатації і закінчуючи ракетобудуванням і військовим ремеслом.
Вузли магістральної лінії зв'язку і сільське господарство не можуть обійтися без телеметричних приладів. Отримання і збір якісного врожаю залежать від чіткого стеження за даними, що вказують на стан грунту і погоди. Метеостанції, завдяки таким пристроям, виконують важливу роль в профілактичних заходах по відношенню до захворювань і соразмерному зрошенню. Телеметричні прилади знаходять своє застосування також у водопостачанні, водовідведенні та вендингу. Перші дві області застосування можуть оцінювати якість води і вимірювання показника потоку. Також можна проводити облік вод, що залягають під землею, визначати витоку в трубопроводі і т. д. вендингу поширилися телеметричні системи, які вбудовуються в торгові автомати. Наприклад, модем М2М встановлений практично в кожному такому автоматі. Ґрунтуючись на даних, отриманих від таких модульних систем, компанія здатна здійснити зменшення простою автоматів, оптимізувати графіки відвідування, займатися контролем вендерменов, створювати плани закупівель і продажів.
Газова промисловість
Телеметрія газу є досить важливою областю експлуатації даних механізмів. Це обумовлено тим, що програми, які використовуються на комп'ютерах, сильно різняться з тими, які застосовуються в повсякденному плині часу. Процес прийому даних, у випадку з вимірюванням газу, повторюється багаторазово або триває безперервно, що створює потребу в наявності апаратних засобів, здатних виконувати первинний аналіз інформації, для виведення її на екран, і такі механізми повинні бути чітко узгоджені між собою. Облік газу за допомогою системи телеметрії призначається для комерційного обліку по збору і обробці інформації з пристроїв, розташованих на нижньому рівні, і передачі їх на рівні вище.
Медицина та телеметрія
Блоки телеметрії широко застосовуються в медичній практиці, наприклад, при спостереженні за пацієнтами, у яких є ризик виникнення патології в діяльності серцевого м'яза. Іншим прикладом може послужити використання спеціальних приладів, які дозволяють спостерігати за реакцією організму на дію певних лікарських засобів. Розвідка і медицина були тісно пов'язані завдяки телеметрії. Були створені радіометричні прилади, мають малі габарити, що дозволило їх впроваджувати в організм співробітника спецслужби. Це дозволяє спостерігати за станом організму суб'єкта.
Військова промисловість
Широке застосування телеметрія знайшла в оборонній і космічній промисловості. Агентства, типу Роскосмосу, НАСА та ЄКА, сильно залежать від телеметричних систем, що необхідно для розвитку ракет. Під час проведених тестів супутник або авіаційна одиниця техніки може бути знищена внаслідок наявності певних помилок у пристрої, дані про яких мають бути отримані інженерами для аналізу і поліпшення параметрів об'єкта. Спостереження за процесом запуску ракети дозволяє отримувати інформацію про зовнішніх умов, постачання енергетичних ресурсів, показнику вирівнювання антени і інтервалах поширення сигналів.
Інші сфери діяльності
Телеметрія сильно затребувана в роздрібній торгівлі. Дані, отримані за допомогою такого обладнання з торгових автоматів, можуть експлуатуватися з метою формування складної системи, що полегшує процес роботи. Наприклад, водій, обізнаний з повідомленням про наповненості автомата, буде знати, куди і в які пункти йому необхідно потрапити, а які минати. Торгові представники використовують RFID і з їх допомогою проводять облік і запобігання крадіжки товарів. Переважна кількість бирок RFID зчитуються пасивно завдяки зчитувального пристрою, але існують і активні форми, які передають інформацію періодично на станцію.
Автоматизація комплексів
В даних пристроях існує поняття про контролері телеметрії, який представляє собою різні автоматизовані модулі, що містять у собі структуру аналогових і цифрових вводів і висновків даних, необхідних для побудови інформаційно-управляючої системи. Такі контролери здатні виконувати роботу, перебуваючи в складі АСУ ТП і за сумісництвом з ЕОМ. Це дозволяє створювати універсальний технічний засіб, призначений для збору і передачі інформації в стислі терміни з метою її використання. Серед головних завдань контролерів виділяють наступні:
вимірювання і регулювання всього спектра сигналів, підключених до мережі; визначення відмови і аварії; створення керованого впливу; ведення архівних параметрів; взаємообмін інформацією з серверами, розташованими на верхніх рівнях; взаємообмін даними з пристроєм інтерфейсу зовнішнього типу; забезпечення автоматизації. Способи передачі інформації і їх обробка
Телеметрія – що це? З цим питанням ми розібралися, а тепер розглянемо основні способи передачі даних і їх обробку.
Збір і передача інформації в телеметричних системах здатні здійснюватися за допомогою послідовних і мережевих протоколів. Полегшення інсталяції, забезпечення великої кількості функції та інтеграція з іншими системами забезпечуються завдяки діяльності комп'ютерів. Це обумовлює наявність здатності розкидати сервера, системи мікропроцесорного типу, в основі яких лежить переплетення різноманітних протоколів, поза фізичної межі самої системи. Відключення телеметрії в умовах сучасного суспільства завдасть непоправної шкоди цілого світу, адже її значення важко переоцінити на сьогоднішній день.
