Интеллектуальные сенсоры – стратегия будущего газоаналитики Разработка группы российских
реклама
Интеллектуальные сенсоры – стратегия будущего газоаналитики Разработка группы российских компаний под руководством РНЦ «Курчатовский институт» 2010г Цели проекта • Разработать единый стандарт газочувствительные сенсорные модули (измерительные преобразователи) для использования в газоанализаторах. • Единый стандарт с открытым протоколом цифровой связи даст унификацию сенсоров и значительно снизит затраты при эксплуатации приборов. • Системы безопасности на основе газоанализаторов являются частью национальной безопасности и не могут быть построены на закрытых протоколах связи особенно иностранного производства. • Унификация основного элемента газоаналитической техники – сенсоров позволит создать массовые системы экологического и технологического контроля невысокой стоимости. Состояние проблемы в мире • Многочисленные компании в мире производят сенсоры и сенсоры с трансмиттерами для нормализации выходного сигнала основные варианты выходного сигнала 4-20мА или RS 232, RS 485. • Обмен данными по цифровой шине, например SPI, позволяет получать значительно больше информации (концентрация, Т, влажность, исходный сигнал, сигнал с компенсацией, дата и место изготовления, порядковый номер, проверка работоспособности, усредненный сигнал за период о др. ). • Стандартизация конструкций сенсоров (диаметр, высота, расположение контактов) основывается на разработках лидирующей фирмы City Technology. • Стандартизация интеллектуальных сенсоров отсутствует и каждая фирма создает свой сенсор под свой прибор. • Имеется коммерческая политика фирм на противодействие стандартизации для сохранения прибыли от комплектации выпускаемых приборов только своими сенсорами. Предложения • Использование существующих стандартов по конструкции сенсоров позволит использовать также сенсоры, производимые другими фирмами. • Создав переходную плату с микроконтроллером и измерительной схемой, можно превратить «чужие сенсоры» в стандартные. • При производстве своих сенсоров и приборов надо сразу ориентироваться на единый стандарт – это удешевит разработку. • Необходимо разработать стандарт и утвердить на государственном уровне для обеспечения гарантий потребителей и разработчиков приборов в неизменности конструкции и стабильности поставок сенсоров минимум на 10 лет. Используемые стандарты • Желательно использовать теоретические разработки из международных стандартов, например IЕЕЕ1451. • Следует провести исследование и испытание предлагаемого протокола. • Разработать схемотехнику, включая заказные микросхемы, для перехода на однокорпусные (однокристальные) приборы. Рынок сенсоров стандарта ИСР-1 • Рынок сенсоров: до 200 тыс сенсоров в год • Рынок приборов:10-150 тыс приборов в год • Рынок услуг по ремонту приборов - около 20-50 тыс в год Тенденции рынка • Переход на массовое использование цифровых сенсоров с 2014-2015 года после перехода барьера в 15% от общего числа приборов. • Плавный рост в первые 3 года на 5-10 % и после резкий скачек до 20 % в год. • Расширение номенклатуры отраслей и изделий за счет новых пользовательских возможностей. • Основной спрос в отраслях, где сенсоры приводят к энергоэффективности. Стоимость сенсоров • • • • Сенсор Э/Х-20-200 Е Сенсор Т/К – 10-50 Е Сенсор П/П– 2-20 Е Дешевые сенсоры – дорогие приборы • Модуль Э/Х- 50-200 • Модуль Т/К- 50-100 • Модуль П/П -50-300 • Дорогие сенсоры дешевые приборы • Выигрыш в обслуживании приборов Стратегия построения систем и приборов на ИСР-1 • 1. 2. 3. 4. 5. Модуль – Преобразователь в 4-20 мА, либо Преобразователь в RS 232,либо Преобразователь в RS 485, либо Радиоканал Местный индикатор и память. Направление разработок • Исследование физики сенсоров и разработка алгоритмов обработки данных для создания ПО встроенного в ИСР микроконтроллера
