適用于無線通信的由電池供電的料位計系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于無線通信的由電池供電的料位計系統(tǒng)，包括：從無線通信單元向測量單元提供啟動信號以將測量單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)；向測量單元提供測量請求信號以請求測量儲罐中的產(chǎn)品的填充料位；以及此后將無線通信單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)。測量單元測量填充料位并且向無線通信單元提供測量就緒信號；無線通信單元響應(yīng)于從測量單元接收到的測量就緒信號從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)；無線通信單元從測量單元取回指示填充料位的值；以及向遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示填充料位的值。
【專利說明】適用于無線通信的由電池供電的料位計系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用無線通信向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值的由電池供電的料位計系統(tǒng)，以及一種使用這種由電池供電的料位計系統(tǒng)向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]料位計設(shè)備如雷達(dá)料位計被廣泛用于各種應(yīng)用中，例如加工工業(yè)中或用于監(jiān)測用于存儲產(chǎn)品的儲罐。一般，通過線纜向料位計系統(tǒng)提供用于操作的電能，并通過線纜與遠(yuǎn)程設(shè)備如主機系統(tǒng)通信。用于安裝的線纜會相當(dāng)復(fù)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(xiàn)場設(shè)備已經(jīng)變得越來越受歡迎。這種無線料位計系統(tǒng)被配置成使用無線通信協(xié)議例如無線HART與遠(yuǎn)程設(shè)備通信，并且包括用來提供用于無線料位計系統(tǒng)的操作的電能的本地能量存儲設(shè)備，例如電池。
[0003]然而，對于一般的無線現(xiàn)場設(shè)備，尤其是無線料位計系統(tǒng)，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(hù)。對于執(zhí)行相對復(fù)雜的測量任務(wù)的雷達(dá)料位計尤其如此。雷達(dá)料位計向容納在儲罐中的產(chǎn)品的表面?zhèn)鞑ル姶虐l(fā)射信號，接收作為發(fā)射信號在產(chǎn)品的表面處的反射的電磁反射信號，并且基于電磁發(fā)射信號從雷達(dá)料位計到表面并返回的飛行時間來確定填充料位。
[0004]US 2008/0278145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(jìn)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。
[0005]盡管根據(jù)US 2008/0278145的解決方案提供了用于無線通信的現(xiàn)場設(shè)備的低平均能耗，然而會期望提供一種至少對于一些應(yīng)用會更易于實現(xiàn)和/或甚至更具成本效益的替代解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的總體目的是提供適用于與遠(yuǎn)程設(shè)備無線通信的由電池供電的料位計系統(tǒng)的更簡單和/或更具成本效益的操作。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因此提供一種使用由電池供電的料位計系統(tǒng)向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值的方法，由電池供電的料位計系統(tǒng)包括測量單元和無線通信單元，該測量單元和該無線通信單元各自是在活動狀態(tài)與非活動狀態(tài)之間可控的，該非活動狀態(tài)具有比活動狀態(tài)更低的能耗，該方法包括步驟:從無線通信單元向測量單元提供啟動信號以將測量單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)；從無線通信單元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(tài)切換到其非活動狀態(tài)；通過測量單元測量填充料位；在測量了填充料位之后從測量單元向無線通信單元提供測量就緒信號；在無線通信單元處響應(yīng)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(tài)切換到其活動狀態(tài)；從測量單元向無線通信單元取回指示填充料位的值；以及向遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示填充料位的值。
[0008]與由電池供電的料位計系統(tǒng)通信的遠(yuǎn)程設(shè)備例如可以是包括若干不同的現(xiàn)場設(shè)備的系統(tǒng)的無線主機。
[0009]本發(fā)明基于以下認(rèn)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(jù)無線通信單元處理測量單元的調(diào)度的特定方案操作由電池供電的料位計系統(tǒng)，來實現(xiàn)由電池供電的料位計系統(tǒng)的能量高效操作。根據(jù)該創(chuàng)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(jìn)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(nèi)是同時活動的，從而僅需要標(biāo)準(zhǔn)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(fā)送給遠(yuǎn)程設(shè)備的指示填充料位的值。
[0010]通過本發(fā)明的各種實施例，無線通信單元能夠調(diào)度料位測量事件以適應(yīng)無線通信事件，使得被無線傳遞給遠(yuǎn)程設(shè)備的料位測量值是最近確定的值。而且，分開的結(jié)構(gòu)允許無線通信單元和測量單元的單獨優(yōu)化，使得無線通信單元可以例如在能量效率方面被優(yōu)化，而測量單元可以例如在性能方面被優(yōu)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(fā)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(guān)斷。
[0011]有利地，可以使用第一通信信道傳送測量就緒信號，并且可以使用與第一通信信道不同的第二通信信道取回指示填充料位的值。例如，第一通信信道可以是專用離散信號通道，而第二通信信道可以是通信接口，例如串行數(shù)據(jù)接口或并行數(shù)據(jù)接口。第一通信信道可以是單路通道，而第二通信信道可以是雙向的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，向遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示填充料位的值的步驟可以發(fā)生在用于無線通信的時隙期間，用于無線通信的相繼時隙相互分隔開一個時間間隔，并且無線通信單元可以控制測量單元在作為該時間間隔的后半段的測量時間段期間測量填充料位。
[0013]由此，將在用于無線通信的下一個時隙之前完成填充料位測量，而同時在時間間隔內(nèi)足夠晚地執(zhí)行填充料位測量以使得能夠向遠(yuǎn)程設(shè)備提供“新的”填充料位測量值。這在填充料位波動時會尤其重要。因此，無線通信單元可以控制測量單元使得測量時間段基于先前的填充料位測量值的結(jié)果?？梢酝ㄟ^由電池供電的料位計系統(tǒng)或通過遠(yuǎn)程設(shè)備來確定這種對測量時間段的動態(tài)控制。控制測量時間段在時間間隔內(nèi)較晚發(fā)生在更新速率相當(dāng)?shù)偷那闆r下也會尤其重要。對于一些應(yīng)用和/或在一些操作狀況下，時間間隔可以長達(dá)10分鐘或更長。
[0014]因此，可以有益的是，在用于無線通信的時隙之間的間隔的最后部分提供填充料位。通過本發(fā)明的各種實施例，這能夠在無需保持無線通信單元和測量單元中的任何單元活動較長時間的情況下實現(xiàn)。
[0015]對于各種應(yīng)用，可以有益的是，在時間間隔內(nèi)甚至更晚地調(diào)度填充料位測量，例如在時間間隔的最后十分之一內(nèi)。[0016]根據(jù)各種實施例，無線通信單元可以在時間間隔的后半段期間向測量單元提供啟動信號和測量請求信號。
[0017]替代地或另外地，可以通過測量請求信號將測量時間段的定時編碼。
[0018]在無線通信單元從測量單元取回了指示填充料位的值之后，無線通信單元可以有利地向測量單元提供停用信號以將測量單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)。這將確保測量單元在無線通信期間不是活動的，并且由電池供電的料位計系統(tǒng)的總能耗將被降低。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，在從無線通信單元向測量單元提供測量請求信號的步驟之后，該方法還包括步驟:控制定時器在預(yù)定暫停時段之后將無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)，該預(yù)定暫停時段長于到從測量單元接收到測量就緒信號的預(yù)期時間段。這提供了處理在預(yù)期時間沒有接收到測量就緒信號的可能情況的簡單且高效的方式。如果通過預(yù)設(shè)暫停而不是通過測量就緒信號將無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)，則無線通信單元可以尋找測量就緒信號遲到的原因。如果這是由于特別困難的測量條件，則無線通信單元可以允許更長時間直到從測量單元取回測量結(jié)果為止。如果測量單元出現(xiàn)故障，則這可以被無線通信設(shè)備傳遞給遠(yuǎn)程設(shè)備以允許對由電池供電的料位計系統(tǒng)的維護(hù)。
[0020]有利地，由電池供電的料位計系統(tǒng)可以為雷達(dá)料位計系統(tǒng)。在這種實施例中，通過向容納在儲罐中的產(chǎn)品的表面發(fā)射電磁發(fā)射信號、接收由電磁發(fā)射信號在表面處的反射而產(chǎn)生的電磁反射信號、以及基于電磁反射信號確定填充料位，來測量填充料位。向儲罐內(nèi)部的產(chǎn)品的表面發(fā)射的電磁發(fā)射信號可以是脈沖串或基本連續(xù)的信號。在脈沖串的情況下，脈沖可以是DC脈沖或調(diào)制載波信號。此外，根據(jù)情況，可以使用不同的方法確定電磁信號到達(dá)表面并返回的飛行時間，例如所謂的TDR (時域反射計)或FMCW (調(diào)頻連續(xù)波)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于使用無線通信向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值的由電池供電的料位計系統(tǒng)，該料位計系統(tǒng)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(tài)與非活動狀態(tài)之間可控的，非活動狀態(tài)具有比活動狀態(tài)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(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示填充料位的值，無線通信單元是在活動狀態(tài)與具有比活動狀態(tài)更低能耗的非活動狀態(tài)之間可控的；以及本地能量存儲設(shè)備，其連接至測量單元和無線通信單元以用于提供足以進(jìn)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(yīng)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(tài)切換到其活動狀態(tài)；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(tài)切換到其非活動狀態(tài)；響應(yīng)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(tài)切換到其活動狀態(tài)；從測量單元取回指示填充料位的值；以及向遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示填充料位的值。
[0022]應(yīng)當(dāng)注意的是，測量單元和無線通信單元中的任一個或兩個可以包括被實現(xiàn)為包括在由電池供電的料位計系統(tǒng)中的一個或若干個微處理器的處理電路。
[0023]有利地，本地能量源例如可以包括電池和/或超級電容器。
[0024]在使用電磁信號的飛行時間來確定填充料位的實施例中，傳播設(shè)備可以是能夠傳播電磁信號的任何設(shè)備，包括傳輸線探針、波導(dǎo)和各種類型的輻射天線，例如喇叭形天線、拋物面天線、桿狀天線、陣列天線等。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的由電池供電的料位計系統(tǒng)的各種實施例中，無線通信單元可以包括定時器，并且無線通信單元還可以被配置成:控制定時器在預(yù)定暫停時段之后將無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)，該預(yù)定暫停時段長于到從測量單元接收到測量就緒信號的預(yù)期時間段。有利地，定時器可以是無線通信單元的一部分。
[0026]本發(fā)明的該第二方面的另外的效果和特征與以上結(jié)合本發(fā)明的第一方面描述的效果和特征基本相似。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]現(xiàn)在將參照示出了本發(fā)明的示例實施例的附圖來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些方面和其它方面，在附圖中:
[0028]圖1示意性地示出被設(shè)置成確定儲罐的填充料位的根據(jù)本發(fā)明實施例的料位計系統(tǒng)；
[0029]圖2是圖1中的料位計系統(tǒng)的示意性框圖；
[0030]圖3是概述根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖；以及
[0031]圖4示意性地示出用于圖1中的料位計系統(tǒng)的間歇性操作的驅(qū)動方案的示例?！揪唧w實施方式】
[0032]在這里的詳細(xì)描述中，主要參照具有例如為喇叭形天線的自由傳播天線的由電池供電的雷達(dá)料位計系統(tǒng)來討論根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的各種實施例，該由電池供電的雷達(dá)料位計系統(tǒng)用于確定容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位。應(yīng)當(dāng)指出，這不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于其他類型的由電池供電的料位計系統(tǒng)，包括使用超聲信號或電容測量技術(shù)來確定儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的料位計系統(tǒng)。此外，對于由電池供電的雷達(dá)料位計系統(tǒng)的情況，可以使用其他傳播設(shè)備，包括其他自由傳播天線，例如桿狀天線、片狀天線、固定的或可移動的拋物面天線或錐形天線、以及波導(dǎo)，例如靜止管、傳輸線、或探針，例如單線探針(包括所謂的高保(Goubau)探針)、雙線探針或同軸探針。
[0033]圖1示意性地示出了布置在儲罐2頂部的用于使用微波來確定容納在儲罐2中的產(chǎn)品3的填充料位料位計系統(tǒng)I。因此，以下將料位計系統(tǒng)I稱為雷達(dá)料位計系統(tǒng)或RLG系統(tǒng)。
[0034]雷達(dá)料位計系統(tǒng)I包括:測量單元5 ;傳播設(shè)備，其在此為用于朝向容納在儲罐2中的產(chǎn)品3的表面7傳播微波的喇叭形天線6的形式；以及用于允許與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行無線通信的通信天線8。
[0035]當(dāng)測量容納在儲罐2中的產(chǎn)品3的填充料位時，雷達(dá)料位計系統(tǒng)I通過天線6向產(chǎn)品3的表面7發(fā)射電磁發(fā)射信號St，該信號在表面7處被反射為表面回波信號SK。然后基于表面回波信號Sk的飛行時間來確定儲罐2頂部的基準(zhǔn)位置與產(chǎn)品3的表面7之間的距離。根據(jù)該距離和儲罐2的已知尺寸，可以推斷出填充料位。
[0036]應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管本文中討論包含單個產(chǎn)品3的儲罐2，但是可以以相似的方式測量到存在于儲罐2中的任何材料界面的距離。[0037]參照作為圖1中的測量單元5的框圖的圖2，圖1中的料位計系統(tǒng)I的測量單元5包括測量單元(MU)10、無線通信單元(WCU)Il和電池12。有利地，無線通信單元11可以遵守 WirelessHART (IEC 62591)。
[0038]如圖2中示意性地示出的，測量單元10包括第一輸出端14、第二輸出端15、以及第一輸入端16。第一輸出端14通過第一專用離散線連接至無線通信單元11的第一輸入端17，第二輸出端15連接至無線通信單元11的第二輸入端18，并且第一輸入端16通過第二專用離散線連接至無線通信單元11的第一輸出端19。測量單元10的第二輸出端15和無線通信單元11的第二輸入端18可以被配置成根據(jù)串行或并行通信協(xié)議處理雙向數(shù)據(jù)通信以允許測量單元10與無線通信單元11之間的數(shù)據(jù)交換。以下將結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方法的示例實施例的描述來更詳細(xì)地描述使用不同輸入端/輸出端進(jìn)行的測量單元10與無線通信單元11之間的通信。
[0039]現(xiàn)在將參照圖2中的框圖、圖3中的流程圖和圖4中的時序圖來描述由電池供電的料位計系統(tǒng)I的操作。
[0040]圖3示意性地示出左側(cè)由無線通信單元(WCU) 11執(zhí)行的步驟和右側(cè)由測量單元(MU) 10執(zhí)行的步驟。在兩個流程圖之間使用箭頭表示W(wǎng)CU 11與MU 10之間的交互。
[0041]在下文中，將按時間順序描述所執(zhí)行的步驟，這意味著，描述將在兩個流程圖之間交替。然而，將清楚地表示出哪個單元執(zhí)行所討論的不同的方法步驟中的相應(yīng)步驟。此外，由WCU 11執(zhí)行的方法步驟將從100開始編號，而由MU 10執(zhí)行的方法步驟將從200開始編號。
[0042]在第一步驟100中，W⑶11通過向MU 10發(fā)送啟動信號Sa來啟動MU 10。啟動信號SaW WCU的第一輸出端19輸出并且被直接路由至MU 10的第一輸入端16，并且MU被配置成響應(yīng)于在第一輸入端16接收到的信號從可以是完全或幾乎完全關(guān)斷的非活動狀態(tài)轉(zhuǎn)換到活動狀態(tài)。
[0043]因此，在第一步驟200中，MU 10響應(yīng)于在第一輸入端16接收到啟動信號Sa而醒來/上電。
[0044]WCU 11的下一個步驟101是向MU 10發(fā)送測量請求信號S_。測量請求信號Smeq被從WCU的第二輸出端(1/0)18發(fā)送至MU 10的第二輸入端(1/0)15，并且將測量請求消息編碼。測量請求消息可以包括各種測量參數(shù)，包括測量定時參數(shù)tM，該測量定時參數(shù)tM可以指示到MU 10應(yīng)當(dāng)開始用于測量填充料位的過程的時間。在WCU 11向MU 10發(fā)送了測量請求信號Smeq之后，在步驟102中WCU 11設(shè)置內(nèi)部定時器。隨后，在步驟103中WCU 11將自身切換到其非活動狀態(tài)。在步驟102中設(shè)置內(nèi)部定時器以確保在MU 10花費比預(yù)期時間更長的時間來完成填充料位測量或根本不提供測量值的情況下將WCU切換回其活動狀態(tài)。這將在下面進(jìn)一步更詳細(xì)地描述。
[0045]再次回到圖3中右側(cè)由MU 10執(zhí)行的步驟，在步驟201中，MU 10通過其第二輸入端(I/o) 15接收測量請求信號S_，并且提取測量參數(shù)，包括測量定時tM。在測量定時指示填充料位測量不應(yīng)立即發(fā)生的情況下，在隨后的步驟202中MU 10基于測量定時tM設(shè)置內(nèi)部定時器并且轉(zhuǎn)換至其非活動狀態(tài)。
[0046]在測量定時tM指示的時間之后，在步驟203中MU 10醒來并且執(zhí)行填充料位測量。當(dāng)測量已執(zhí)行并且MU 10已確定指示填充料位的值時，MU 10在步驟204中從其第一輸出端14向WCU 11的第一輸入端17發(fā)送測量就緒信號Srd
[0047]再次回到圖3左側(cè)與WCU 11有關(guān)的流程圖，根據(jù)如何啟動WCU來采取不同的動作。參照步驟104，如果來自MU 10的測量就緒信號Sed在內(nèi)部定時器提供內(nèi)部喚醒信號之前被接收到，則在步驟105中WCU由于接收到來自MU 10的測量就緒信號Sed而被從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)。然后WCU將進(jìn)行到步驟106從而使用串行或并行數(shù)據(jù)接口從MU10取回測量數(shù)據(jù)。在WCU 11取回了測量數(shù)據(jù)之后，在步驟107中WCU 11向MU 10發(fā)送關(guān)斷信號SSD，并且在步驟108中向遠(yuǎn)程設(shè)備例如主機發(fā)送指示填充料位的值。在步驟205中MU 10響應(yīng)于關(guān)斷信號Ssd而關(guān)斷。
[0048]如果在步驟102中設(shè)置的暫停在WCU 11接收到來自MU 10的測量就緒信號Sed之前到期，那么在步驟109中WCU 11代替地通過來自內(nèi)部定時器的信號從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)。之后，WCU 11進(jìn)行到下一步驟110以采取適當(dāng)?shù)膭幼鳎鐧z查MU 10的狀態(tài)以確定測量就緒信號Skd遲到或未出現(xiàn)的原因。
[0049]參照圖4a至圖4c，現(xiàn)在將關(guān)于使用例如時域多址(TDMA)型無線通信的用于無線通信的時隙來描述MU 10和WCU 11的活動時段和非活動時段的示例性定時。
[0050]圖4a示意性地示出通信時隙30a、30b，每個通信時隙具有時隙持續(xù)時間tts和相繼時隙之間的時間間隔T，時間間隔T基本上長于時隙持續(xù)時間tts。例如，時隙持續(xù)時間tts可以是毫秒量級，而時間間隔根據(jù)不同的應(yīng)用可以是幾十秒到分鐘的量級甚至對于某些應(yīng)用(例如用于水的存儲罐)是小時的量級。
[0051]在每個時隙30a、30b期間，WCU 11與遠(yuǎn)程設(shè)備通信以例如提供指示儲罐2中的填充料位的值。圖4b示意性地示出WCU關(guān)于每個時隙30a、30b的動作。如可以在圖4b中看出的，WCU在緊接在時隙30a之后的第一時間段31期間和緊接在下一時隙30b之前的第二時間段32期間是活動的。
[0052]圖4c示意性地示出MU 10的活動時間段。如可以在圖4c中看出的，MU 10在用于無線通信的時隙30a、30b期間是非活動的，并且在時隙30a之后的某時的第一時間段33期間和在下一時隙30b之前的第二時間段34期間是活動的。
[0053]參照圖4a至圖4c和以上涉及圖3中的流程圖的描述，WCU 11在WCU的第一活動時間段31期間啟動MU 10并且發(fā)送測量請求信號SMRQ。之后，WCU 11使自身進(jìn)入休眠。如可以在圖4b和圖4c中看出的，因此，同時MU 10是活動的，以接收測量請求信號SMKQ、提取測量定時并且設(shè)置其內(nèi)部定時器。之后，MU 10進(jìn)入休眠直到要開始填充料位測量的時間為止。
[0054]如可以在圖4c中看出的，填充料位測量發(fā)生在第二活動時間段34期間，其在用于無線通信的下一時隙30b之前的某時完成。WCU 11在其第二活動時間段32期間取回測量數(shù)據(jù)，使MU 10返回休眠，并且準(zhǔn)備好在用于無線通信的下一時隙30b期間無線發(fā)送指示填充料位的值。
[0055]本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員認(rèn)識到本發(fā)明絕不限于上述優(yōu)選實施例。相反，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行許多修改和變化，例如，測量時間段不需要被編碼在測量請求信號中，而無線通信單元可以在應(yīng)當(dāng)執(zhí)行測量時，例如在用于無線通信的相繼時隙之間的時間間隔的后半段中向測量單元提供啟動信號和測量請求信號。
【權(quán)利要求】
1.一種使用由電池供電的料位計系統(tǒng)向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值的方法，所述由電池供電的料位計系統(tǒng)包括測量單元和無線通信單元，所述測量單元和所述無線通信單元各自是在活動狀態(tài)與非活動狀態(tài)之間可控的，所述非活動狀態(tài)具有比所述活動狀態(tài)更低的能耗，所述方法包括步驟: 從所述無線通信單元向所述測量單元提供啟動信號以將所述測量單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)； 從所述無線通信單元向所述測量單元提供測量請求信號以請求測量所述填充料位； 在向所述測量單元提供了所述測量請求信號之后將所述無線通信單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)； 通過所述測量單元測量所述填充料位； 在測量了所述填充料位之后從所述測量單元向所述無線通信單元提供測量就緒信號; 在所述無線通信單元處響應(yīng)于從所述測量單元接收到的所述測量就緒信號將所述無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)； 從所述測量單元向所述無線通信單元取回指示所述填充料位的所述值；以及 向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中，向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值的所述步驟發(fā)生在用于無線通信的時隙期間，用于無線`通信的相繼時隙相互分隔開一個時間間隔，以及 其中，所述無線通信單元控制所述測量單元在位于所述時間間隔的后半段內(nèi)的測量時間段期間測量所述填充料位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述測量時間段在所述時間間隔的最后十分之一內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述無線通信單元在所述時間間隔的所述后半段期間向所述測量單元提供所述啟動信號和所述測量請求信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，通過所述測量請求信號將所述測量時間段的定時進(jìn)行編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括步驟: 在取回了指示所述填充料位的所述值之后，從所述無線通信單元向所述測量單元提供停用信號，以將所述測量單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在從所述無線通信單元向所述測量單元提供所述測量請求信號的步驟之后，所述方法還包括步驟: 對定時器進(jìn)行控制，以在預(yù)定暫停時段之后將所述無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)，其中所述預(yù)定暫停時段長于到從所述測量單元接收所述測量就緒信號的預(yù)期時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，通過向容納在所述儲罐中的所述產(chǎn)品的表面發(fā)射電磁發(fā)射信號、接收由所述電磁發(fā)射信號在所述表面處的反射產(chǎn)生的電磁反射信號、以及基于所述電磁反射信號確定所述填充料位，來測量所述填充料位。
9.一種由電池供電的料位計系統(tǒng)，其用于使用無線通信向遠(yuǎn)程設(shè)備提供指示容納在儲罐中的產(chǎn)品的填充料位的值，所述由電池供電的料位計系統(tǒng)包括: 測量單元，用于測量所述填充料位，所述測量單元是在活動狀態(tài)與非活動狀態(tài)之間可控的，所述非活動狀態(tài)具有比所述活動狀態(tài)更低的能耗； 無線通信單元，其連接至所述測量單元，以用于從所述測量單元取回指示所述填充料位的所述值，以及向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值，所述無線通信單元是在活動狀態(tài)與具有比活動狀態(tài)更低能耗的非活動狀態(tài)之間可控的；以及 本地能量存儲設(shè)備，其連接至所述測量單元和所述無線通信單元以用于提供足以進(jìn)行所述測量單元和所述無線通信單元的操作的能量， 其中，所述測量單元被配置成: 響應(yīng)于來自所述無線通信單元的測量請求信號來測量所述填充料位；以及 在測量了所述填充料位之后向所述無線通信單元提供測量就緒信號；以及 其中，所述無線通信單元被配置成: 向所述測量單元提供啟動信號以將所述測量單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)； 向所述測量單元提供測量請求信號以請求測量所述填充料位； 在向所述測量單元提供了所述測量請求信號之后將所述無線通信單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)； 響應(yīng)于從所述測量單元接收到的所述測量就緒信號將所述無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)；` 從所述測量單元取回指示所述填充料位的所述值；以及 向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)，其中: 所述測量單元包括:第一輸出端，用于提供所述測量就緒信號；以及第二輸出端，其獨立于所述第一輸出端，所述第二輸出端用于向所述無線通信單元提供指示所述填充料位的所述值；并且 所述無線通信單元包括:第一輸入端，其連接至所述測量單元的所述第一輸出端以用于接收所述測量就緒信號；以及第二輸入端，其獨立于所述第一輸入端，所述第二輸入端連接至所述測量單元的所述第二輸出端以用于接收指示所述填充料位的所述值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)，其中，所述無線通信單元還被配置成:在取回了指示所述填充料位的所述值之后，向所述測量單元提供停用信號，以將所述測量單元從其活動狀態(tài)切換到其非活動狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)，其中: 所述無線通信單元還包括定時器；并且 所述無線通信單元還被配置成:控制所述定時器，以在預(yù)定暫停時段之后將所述無線通信單元從其非活動狀態(tài)切換到其活動狀態(tài)，所述預(yù)定暫停時段長于到從所述測量單元接收所述測量就緒信號的預(yù)期時間段。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)， 其中，所述無線通信單元被配置成:在用于無線通信的時隙期間向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值，用于無線通信的相繼時隙相互分隔開一個時間間隔，并且 其中，所述無線通信單元被配置成:控制所述測量單元在位于所述時間間隔的后半段內(nèi)的測量時間段期間測量所述填充料位。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)，其中，所述無線通信單元被配置成:僅在固定時隙期間向所述遠(yuǎn)程設(shè)備無線發(fā)送指示所述填充料位的所述值。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的由電池供電的料位計系統(tǒng)，其中，所述測量單元包括: 收發(fā)器，用于生成、發(fā)送并接收電磁信號； 傳播設(shè)備，其連接至所述收發(fā)器以用于從所述收發(fā)器向容納在所述儲罐中的所述產(chǎn)品的表面?zhèn)鞑ル姶虐l(fā)射信號以及將由所述電磁發(fā)射信號在所述表面處的反射產(chǎn)生的電磁返回信號返回到所述收發(fā)器；以及 處理電路，用于基于所述電磁 返回信號確定所述填充料位。
【文檔編號】G01F23/284GK103512633SQ201210352915
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】萊夫·尼爾森, 哈坎·德林, 哈坎·尼貝里 申請人:羅斯蒙特儲罐雷達(dá)股份公司