[實用新型]適用于無線通信的由電池供電的料位計系統

有效

• 申請號: 201220483402.8
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN203163826U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 萊夫·尼爾森;哈坎·德林;哈坎·尼貝里
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特儲罐雷達股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李春暉;李德山

技術領域

本發明涉及一種使用無線通信向遠程設備提供指示容納在儲罐中的產品的填充料位的值的由電池供電的料位計系統。?

背景技術

料位計設備如雷達料位計被廣泛用于各種應用中，例如加工工業中或用于監測用于存儲產品的儲罐。一般，通過線纜向料位計系統提供用于操作的電能，并通過線纜與遠程設備如主機系統通信。用于安裝的線纜會相當復雜和昂貴，而且靈活性會受到限制。因此，完全不需要任何線纜的現場設備已經變得越來越受歡迎。這種無線料位計系統被配置成使用無線通信協議例如無線HART與遠程設備通信，并且包括用來提供用于無線料位計系統的操作的電能的本地能量存儲設備，例如電池。?

然而，對于一般的無線現場設備，尤其是無線料位計系統，重要的是保持平均能耗較低以避免用于更換電池等的頻繁維護。對于執行相對復雜的測量任務的雷達料位計尤其如此。雷達料位計向容納在儲罐中的產品的表面傳播電磁發射信號，接收作為發射信號在產品的表面處的反射的電磁反射信號，并且基于電磁發射信號從雷達料位計到表面并返回的飛行時間來確定填充料位。?

US2008/0278145公開了適用于無線通信的過程測量儀器，該過程測量儀器包括測量單元、無線通信單元、仲裁邏輯和公用存儲器。測量單元和無線通信單元能夠獨立地對公用存儲器進行寫入和讀取。在操作中，測量單元和無線通信單元通過公用存儲器共享信息，并且仲裁邏輯確保測量單元和無線通信單元不同時活動。?

盡管根據US2008/0278145的解決方案提供了用于無線通信的現場設備的低平均能耗，然而會期望提供一種至少對于一些應用會更易于實現和/或甚至更具成本效益的替代解決方案。?

發明內容

鑒于上述內容，本發明的總體目的是提供適用于與遠程設備無線通信的由電池供電的料位計系統的更簡單和/或更具成本效益的操作。?

根據本發明，因此提供一種用于使用無線通信向遠程設備提供指示容納在儲罐中的產品的填充料位的值的由電池供電的料位計系統，該料位計系統包括：測量單元，用于測量填充料位，該測量單元是在活動狀態與非活動狀態之間可控的，非活動狀態具有比活動狀態更低的能耗；無線通信單元，其連接至所述測量單元，以用于從測量單元取回指示填充料位的值，以及向遠程設備無線發送指示填充料位的值，無線通信單元是在活動狀態與具有比活動狀態更低能耗的非活動狀態之間可控的；以及本地能量存儲設備，其連接至測量單元和無線通信單元以用于提供足以進行測量單元和無線通信單元的操作的能量，其中，測量單元被配置成：響應于來自無線通信單元的測量請求信號來測量填充料位；以及在測量了填充料位之后向無線通信單元提供測量就緒信號；并且無線通信單元被配置成：向測量單元提供啟動信號以將測量單元從其非活動狀態切換到其活動狀態；向測量單元提供測量請求信號以請求測量填充料位；在向測量單元提供了測量請求信號之后將無線通信單元從其活動狀態切換到其非活動狀態；響應于從測量單元接收到的測量就緒信號將無線通信單元從其非活動狀態切換到其活動狀態；從測量單元取回指示填充料位的值；以及向遠程設備無線發送指示填充料位的值。?

與由電池供電的料位計系統通信的遠程設備例如可以是包括若干不同的現場設備的系統的無線主機。?

本發明基于以下認識：可以通過提供相互獨立運行的無線通信單元和測量單元并且根據無線通信單元處理測量單元的調度的特定方案操作由電池供電的料位計系統，來實現由電池供電的料位計系統的能量高效操作。根據該創新性方案的實施例，無線通信單元命令測量單元暫時醒來，給測量單元提供測量請求信號，然后使自身進入休眠直到其接收到來自測量單元的測量就緒信號為止。測量就緒信號喚醒無線通信單元，無線通信單元從測量單元取回測量值，然后使測量單元回到休眠。因此，無線通信單元和測量單元僅在較短時段內是同時活動的，從而僅需要標準的電路。例如，不需要雙端口存儲器，這是由于無線通信單元暫時喚醒測量單元以取回要無線發送給遠程設備的指示填充料位的值。?

通過本發明的各種實施例，無線通信單元能夠調度料位測量事件以?適應無線通信事件，使得被無線傳遞給遠程設備的料位測量值是最近確定的值。而且，分開的結構允許無線通信單元和測量單元的單獨優化，使得無線通信單元可以例如在能量效率方面被優化，而測量單元可以例如在性能方面被優化。隨著時間的推移，這能夠提供能量更高效的操作和更長的電池壽命，這是由于填充料位測量事件可以相對快速地發生并且測量單元在無線通信單元已從測量單元取回填充料位測量值之后被無線通信單元關斷。?