[發明專利]具有電隔離通信鏈路的雷達液位計量系統

有效

• 申請號: 200980113266.4
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN102007383A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: A·維爾林;O·霍爾
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特雷達液位股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284;G01S13/88
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 杜娟

技術領域

本發明涉及用于測量儲罐中的過程變量的雷達液位計量系統，尤其涉及這種系統中控制數據的交換。

背景技術

可以將雷達液位計量系統設置在儲罐中，以便提供有關儲罐中的產品的過程變量的信息。可以由這種傳感器確定的過程變量的例子是填充液位、產品成分、流入量等。

在這樣的計量系統中，有時要求功能獨立性。例如，一些安全法規要求高液位報警傳感器和/或過滿報警傳感器在功能上獨立于液位測量傳感器并且相互獨立。這里的功能獨立性意味著一個系統中的故障不會使其它系統不工作。

這種獨立性可以通過使幾個RLG單元相互電隔離來實現。這導致了用充分冗余的硬件和軟件實現每個RLG單元從而既滿足操作要求又滿足服務要求的系統。在液位測量和報警的情況下，傳感器系統內的每個RLG單元需要用于測量填充液位的組件，并且每個RLG單元需要用于接收配置數據的接口。這樣的RLG系統特別(但不排他地)用在海洋應用中，例如，安裝在油輪甲板上。

在先進計量系統的情況下，需要大量配置參數，并且將服務命令傳送給傳感器，以便確定它的狀態。在具有這種或類似類型的幾個獨立傳感器的系統中，這種獨立性要求使系統復雜并且昂貴。另外，系統的操作變得既費時又困難，因為必須將大量數據傳送給每個傳感器。

發明內容

因此，本發明的目的是提供克服或至少減輕現有技術中的上述問題的改進傳感器系統。

這些和其它目的通過用于確定儲罐中產品的表面液位的雷達液位計量系統來實現，所述雷達液位計量系統包含：傳播設備，被設置成允許微波信號向所述表面傳播，并從所述表面返回所述微波信號的反射波；以及至少兩個雷達液位計(RLG)單元，每個RLG單元包括與所述傳播設備連接的收發器電路，所述收發器電路適用于將微波信號發送給所述傳播設備，并接收與所述反射波有關的反射信號；與所述收發器電路連接的處理電路，適用于根據發送信號與接收信號之間的關系確定所述液位；以及用于將所述RLG單元獲得的測量數據傳送到所述RLG單元外部的接口。所述系統進一步包含互連所述RLG單元的通信鏈路，用于在所述RLG單元之間傳送控制數據，所述通信鏈路包含隔離接口，以保證所述RLG單元之間的電隔離。

所述隔離接口適用于保證不能經由所述通信鏈路在傳感器之間傳送帶電粒子，也就是說，所述RLG單元之間不存在導電連接，也沒有電流經由所述通信鏈路直接從一個RLG單元流到下一個RLG單元。但是，在所述通信鏈路上仍然可以通過其它手段，例如通過電容、電感、電磁波、光學、聲學或機械手段交換能量和/或信息。

從而，一個單元可以將配置數據傳送給其余RLG單元，導致傳感器系統的配置簡化，因此與現有技術的解決方案相比更加經濟。

按照一個實施例，所述RLG單元在功能上是獨立的，這樣，如果在所述RLG單元之一中發生故障，所述RLG單元中的任何其它單元仍然可以工作。所述通信鏈路的所述隔離接口保證了所述通信鏈路可以在所述RLG單元之間傳送各種控制數據而不損害不同RLG單元的獨立功能。

所述控制數據可以是配置數據，例如，與傳感器安裝的物理特性有關或與用戶設置參數有關的數據。對于系統中的幾個傳感器通常相同的這種配置數據，例如，與儲罐的特性或幾何形狀有關的數據，可以經由所述通信鏈路從一個傳感器傳送到其它傳感器。

如果人工輸入部分配置數據，則只需將這樣的數據輸入一個單元中，使可用性得到提高，并且使系統更加有效。這還降低了傳感器之間配置數據不同的風險。

所述控制數據還可以，或可替代地，與傳感器獲得的測量數據有關。這使每個RLG單元可以擁有有關例如來自其它傳感器的結果的信息，以證實它正在跟蹤真正的測量數據。進一步的優點是通過在不同功能之間比較過程數據而改善信號處理。

每個RLG單元可以適用于經由所述通信鏈路發送和接收控制數據，因此形成完全雙向的傳感器網絡。當所述控制數據是像測量數據那樣的需要從許多傳感器傳送到許多傳感器的數據時，這尤其有利。

可替代地，所述RLG單元之一可以是“主”單元，適用于從所述傳感器系統的外部接收所述控制數據，而其余RLG單元可以是“從”單元，適用于經由所述通信鏈路從所述主單元接收所述控制數據。因此，這樣的主單元可以用在像配置數據或外部傳感器數據那樣的應該到達所有單元的數據的入口點上。

如果將數據輸入設備用于輸入控制數據，則所述主單元包含這樣的輸入設備就足夠了。所述主單元可以經由所述通信鏈路將數據發送給其它RLG單元。因此，所述從單元不需要任何輸入設備。