[發明專利]用于加油環境的無線探測器系統和方法

無效

• 申請號: 200580042629.1
• 申請日: 2005-12-09
• 公開（公告）號: CN101077033A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: K·賴德;J·J·龍沃思;D·A·孔茲
• 申請（專利權）人: 維德－魯特公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;G08C17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;王忠忠

技術領域

本發明涉及加油環境中的泄漏檢測系統，更具體地說涉及包括在加油環境中以無線方式向現場控制器或罐監控器報告的傳感器。

背景技術

加油環境正受到越來越嚴格的法規和規定限制，這些法規和規定防止燃油泄漏并詳細說明如何檢測加油環境中的泄漏。泄漏檢測至關重要的一個特定區域是在銷售燃油之前儲存燃油的儲存罐。此類儲存罐通常位于地面以下，因此通稱為“地下儲存罐”，并且通常配備有測量儲存罐內液體的高度的探測器。此外，探測器還可以測量溫度、壓力以及確定儲存罐內液體容量時使用的其他環境因素。然后將這些因素報告給罐監控器或其他現場控制器以確定罐是否在泄漏并進行庫存調整。

過去，探測器通過經基于導線的系統發送電磁信號來報告因素和參數。雖然對于預設的目的來說是足夠了，但是此類基于導線的系統有至少兩個缺點。常規系統的第一個缺點是通信導線必須途經本質性安全導管以減少爆炸的風險。此類本質性安全導管是昂貴的，從而提高了符合加油環境運營商要求的成本。常規系統的第二個缺點是通信導線必須從地下儲存罐走線到罐監控器，罐監控器常常設在加油環境的中央辦公室中。這些通信導線通常在構成加油環境的前院的混凝土板下方走線。如果通信導線損壞或需要更換，則整個加油站都會被破壞，因為擊碎混凝土板，并挖掘出通信導線。因此，在不需大成本以及不干擾加油環境的公司正常運作的情況下難以升級或更換現有系統。

當前泄漏檢測法規和規定超出單純的地下儲存罐，并影響到加油環境的整個管線系統。因此，與管線系統關聯的儲槽同樣有泄漏檢測探測器。可以將這些儲槽設在管線系統中低點的加油機下方，或可以根據需要設在其他位置。儲槽探測器常常是液體水平傳感器，一般缺乏地下罐探測器的某種完善性。但是，完善性的這種相對缺乏并未減輕與構建至罐監控器或其他現場控制器的通信鏈路關聯的復雜性。確切地說，儲槽被視為其中存在燃油蒸發的可能性，因此該環境必須是本質性安全的。儲槽探測器的布線常常也在加油站的混凝土板下方走線。該本質性安全要求和在加油站下方走線的需要意味著此類儲槽探測器同樣增加了加油環境運營商的成本。

一些系統提出在罐探測器與罐監控器之間的無線通信鏈路以試圖減輕與基于導線的常規系統關聯的成本。雖然在概念上看上去簡單，但是此類系統遇到實施方面的難題。確切地說，在加油環境附近的車輛的巨大金屬體可能在信號路徑中構成非期望的電容和電感元件，從而干擾信號路徑。在極端的情況中，車輛可能導致信號被消除。即使車輛的影響不消除信號，混凝土板和其他環境因素也會促使發自探測器的信號衰減，以致罐監控器的接收器接收不到可解釋的信號。雖然可設想將發自探測器的無線信號足夠提升以克服加油站的可變衰減，但是這始終不是最優解決方案，因為需要更大功率來以此方式提升信號。向儲槽提供電力的導線和電路可能無法處理與增加的電源關聯的增加的負載。即使可以將功率電平提升到足夠強以達到罐監控器的電平，但是具有增加的功率的信號可能超出聯邦通信委員會(FCC)準許的輻射限制。

因此，需要一種改進的系統，它使儲槽內的傳感器和探測器能夠以無線方式與加油環境中的罐監控器或現場控制器通信。

發明內容

本發明通過將無線轉發器引入加油環境以配合與探測器關聯的無線發射器工作來解決現有系統的問題。確切地說，儲槽和地下儲存罐配備有液體水平探測器、泄漏檢測探測器和/或其他類似傳感器(在本文中將它們通稱為“傳感器”)用于檢測加油環境中的多種狀況。每個傳感器與無線收發器通信。同樣將現場通信器與無線收發器關聯，該無線收發器設為與傳感器的無線收發器通信。而且，還將一個或多個轉發器與轉發器收發器關聯，并將轉發器設在加油環境內。這些轉發器設為從傳感器收發器接收信號，并將來自傳感器收發器的這些信號重發到現場通信器收發器。

在優選實施例中，現場通信器收發器周期性地發射相對強的信標信號。傳感器收發器接收該信標信號，并與之同步。一旦實現同步，則每個傳感器收發器從傳感器接收傳感器數據。傳感器收發器然后通過天線來發射傳感器數據。理想情況下，現場通信器收發器接收發射的傳感器數據并發送確認信號。但是，認識到情況可能不是理想的，還將轉發器設為接收發射的傳感器數據。在轉發器接收到發射的傳感器數據之后的預定時間量，轉發器將轉發器標識附加到發射的傳感器數據中，并將該發射的傳感器數據(連同附加的轉發器標識一起)發射到現場通信器收發器。