[發明專利]使用具有已知位置的多個具備傳感器功能的RFID標簽對反應器條件進行無線監測和分析

有效

• 申請號: 201980007605.4
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN111567061B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: K·J·沃格特;D·W·富克斯
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;G21C17/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;呂小羽

本發明公開了一種用于無線監測5反應器容器內的過程條件的系統和方法。多個具備傳感器功能的射頻識別(RFID)標簽安置在容器的整個催化劑床中的已知位置處，并且用于測量所述容器內的各種條件。所述具備傳感器功能的RFID標簽編碼有單獨的識別碼，并且無線鏈接到收發器。收發器10用于詢問每個具備傳感器功能的RFID標簽以接收響應的應答器信號，所述應答器信號攜帶表示所述具備傳感器功能的RFID標簽的三維位置和所述反應器內的所感測條件二者的信息。這允許對所述反應器內特定測量的條件進行三維分析。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年1月11日提交的未決的美國臨時專利申請序列號62/616,148的權益，其全部公開內容在此通過引用并入。

技術領域

本發明涉及一種用于無線監測并三維分析諸如反應器的處理容器內的條件的系統和方法。

背景技術

含有催化劑的反應器容器對于煉油廠及化工廠是常見的。在操作這些反應器時，期望測量或監測容器內的過程條件，因為這一信息有助于控制反應器容器內的反應條件。用于測量反應器容器內部的條件的現有方法需要具有到傳感器的物理連接(諸如電連接或氣動連接)，所述傳感器傳輸傳感器測量信息以用于外部顯示。此種測量裝置的一個實例是使用熱電偶來測量溫度。為了使用熱電偶來測量反應器容器內的某一位置處的溫度，熱電偶套管是必需的。熱電偶套管穿過容器壁安裝，并且延伸到容器內測量溫度的位置處。

期望能夠測量和觀察反應器容器內的各位置處的過程條件，并且期望能夠無線傳輸信息以用于在遠程位置處收集和處理。進一步期望能夠提供遍及由容器限定的反應區的容積的條件的三維概況。已經提出使用具備傳感器功能的射頻識別(RFID)標簽來測量反應器容積內的若干條件(諸如壓力、溫度、流體組成、蒸汽和液體組成、pH值和流速)并且無線傳輸所測量的信息以用于遠程收集和處理。

用于測量環境條件的具備傳感器功能的RFID標簽的實例描述在US 7,397,370中。這一專利提出了一種用于使用多個射頻識別(“RFID”)組合件來監測環境的系統。所述系統可以包括RFID標簽，其具有相關聯的唯一識別(“ID”)碼，并配置有用于感測與環境有關的信息的傳感器以及用于將所感測的信息無線傳輸到處理系統的天線。由處理系統接收的所傳輸信息包括所感測的環境信息和相關聯的識別碼，并且處理成用于監測環境以及監測所監測環境中的改變。

描述使用具備傳感器功能的RFID標簽來測量和追蹤可變環境條件的另一參考文獻是US 8,106,778。這一專利公開了一種能夠使用射頻識別(RFID)來追蹤可變條件的方法和系統。RFID傳感器標簽用于測量可變條件，諸如位置、溫度、壓力和濕度。響應于由RFID讀取器設備傳輸的詢問信號，RFID傳感器標簽傳輸包括相關聯的標簽識別數據和表示所測量的條件的可變數據的信號。響應信號包括可變數據和不可變數據二者，使得所測量的條件可以與標簽識別數據相關聯。RFID讀取器設備還可以每次從多個RFID標簽中的一個接收多個響應信號。在這一情況下，多個響應信號中的至少一個可以包括表示多個RFID標簽中的相應一個處的所測量條件的可變數據和多個RFID標簽中的相應一個的標簽識別數據。

專利公開US 2007/0215709公開了一種基于RFID的傳感器，其包括與傳感器組合的RFID電路。傳感器元件配置成基于其暴露于傳感器所暴露的周圍環境的物理條件而改變導電狀態。這些物理條件可以包括氣體、光、聲音、溫度、壓力、水分和/或其它環境條件的存在或不存在。響應于由RFID詢問器傳輸的RF信號，基于RFID的傳感器傳輸識別(ID)碼和與基于RFID的傳感器當前或先前暴露于一個或多個物理條件相關聯的其它信息以用于由RFID詢問器接收。基于RFID的傳感器還可以由RFID詢問器遞送的RF能量供電。