БЕСПРОВОДНАЯ СВЯЗЬ Российский патент 2009 года по МПК G08C17/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к сенсорному устройству с датчиком измеренного сигнала, воспринимающим измеренный сигнал, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), связанным с датчиком измеренного сигнала, для преобразования в цифровую форму воспринятого измеренного сигнала и устройством передачи и/или приема для беспроводной передачи данных к устройству окружения и/или от этого устройства. Управление указанными компонентами осуществляется посредством процессора. Устройство также относится к системе передачи данных, которая включает в себя сенсорные устройства указанного вида, а также устройство окружения. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству окружения, которое выполнено с возможностью беспроводной связи (включая режим передачи и/или приема) с, по меньшей мере, одним сенсорным устройством упомянутого типа и в которое введен блок оценки или которое может быть связано с блоком оценки.

Предшествующий уровень техники

Сенсоры находят самое широкое применение в технике. Так в настоящее время, особенно в технике автоматизации и обработки процессов, применяют сенсоры для измерения параметров процессов, таких как уровень заполнения, давление, температура и т.д. Для воздействия на параметры процессов служат так называемые исполнительные элементы, например, вентили, нагревательные элементы и т.п. Согласно уровню техники полученные сенсорами измеренные значения оцениваются системой управления процессом и управляют исполнительными элементами, чтобы обеспечить возможность протекания процесса в заданном интервале значений процесса. Так как сенсоры часто размещены в местах производственной установки, пространственно удаленных один от другого, то осуществление проводной связи сенсоров с системой управления процессами, а также с устройствами обслуживания и индикации часто связано с высокими затратами.

В результате этого предпринимались усилия реализовать связь сенсоров с системой управления процессами, а также с устройствами обслуживания и индикации беспроводным способом, например, на основе стандарта Bluetooth.

В документе DE 10032774 А1 описана система, в которой так называемые полевые приборы для автоматизации процессов связаны с устройствами обслуживания и индикации для ввода данных и индикации по радиоканалу. Согласно этой публикации устройство обслуживания и индикации выполнено как отдельный переносной блок. Кроме того, согласно этой публикации соединение по радиоканалу осуществляется в соответствии со стандартом Bluetooth. Согласно одной форме выполнения, раскрытой в документе DE 10032774 А1, полевые приборы установки для автоматизации процессов связаны исключительно посредством радиоканала с узловым пунктом, который посредством шины передачи данных связан с системой управления процессом. В результате полевые приборы передают текущие измеренные значения по радиоканалу в систему управления процессом, которая вновь на основе измеренных значений управляет различными исполнительными элементами.

В документе DE 19933814 А1 описано устройство для беспроводной передачи информации для множества сенсоров и/или исполнительных элементов на установку. Известное устройство включает в себя множество компонентов, таких как сенсоры или исполнительные элементы, а также базовую станцию. Базовая станция передает, например, выработанный способом DSSS широкополосный высокочастотный сигнал. Компоненты находятся на различном удалении от базовой станции. Компоненты кодируют принимаемый высокочастотный сигнал согласно способу SDMA, модулируют его и отражают его назад к базовой станции. В базовой станции осуществляется корреляционная обработка сигнала и демодуляция.

Недостаток известных из уровня техники полевых приборов или сенсорных устройств состоит в том, что каждое сенсорное устройство оснащено процессором, который должен выполнять задачу управления датчиком измеренного сигнала, АЦП и интерфейсами, а также обработки измеренных сигналов. Процессоры, которые могут выполнять эти задачи, являются дорогостоящими в производстве и в использовании.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения соответствующее изобретению сенсорное устройство содержит датчик измеренного сигнала, который получает измеренный сигнал. С датчиком измеренного сигнала связан АЦП, который преобразует в цифровую форму полученные измеренные сигналы. Посредством устройства передачи и/или приема, которое связано с АЦП, осуществляется беспроводная передача данных на устройство окружения. В сенсорном устройстве имеется процессор, который управляет датчиком измеренного сигнала, АЦП и устройством передачи и/или приема таким образом, что принятый измеренный сигнал преобразуется в цифровую форму и непосредственно передается беспроводным способом посредством устройства передачи и/или приема на устройство окружения. Это передающее устройство содержит, согласно первому альтернативному варианту, блок оценки, который далее обрабатывает преобразованный в цифровую форму измеренный сигнал в измеренное значение. Второй альтернативный вариант предусматривает, что блок оценки связан с устройством окружения, но не является интегральной составной частью устройства окружения.

В основе изобретения лежит идея создать сенсорное устройство, которое является экономичным в изготовлении и использовании. В частности, за счет «перемещения» оценки измеренного сигнала из сенсорного устройства, при определенных обстоятельствах, несмотря на используемое устройство передачи и/или приема может быть достаточным низкое энергоснабжение, чтобы запитать сенсор энергией. В частности, тогда можно в примерной форме выполнения предложенного изобретения осуществить энергоснабжение посредством двухпроводного шлейфа током 4-20 мА. Как упомянуто, в соответствии с изобретением передача преобразованного в цифровую форму измеренного сигнала происходит непосредственно, то есть без обработки сигнала после аналого-цифрового преобразования, посредством устройства передачи и/или приема к устройству окружения. Тем самым известный из уровня техники высокопроизводительный процессор сенсорного устройства, который выполняет как функции управления, так и функции обработки сигнала, может быть заменен на меньший и менее производительный и, следовательно, более экономичный и, в особенности, потребляющий меньше мощности процессор, который выполняет только функции управления.

Обработка полученного от сенсорного устройства измеренного сигнала производится в блоке оценки, который размещен в центральном устройстве окружения или связан с ним, посредством высокопроизводительного процессора обработки сигналов. Если речь идет о процессоре обработки сигналов, то, разумеется, под этим понимается процессор, который, например, наряду с обработкой сигналов также может выполнять еще и функцию управления. Кроме того, также возможно, что устройство окружения располагает отдельным процессором управления и отдельным процессором обработки сигналов. В результате блок оценки устройства окружения может выполнять обработку сигналов от множества сенсорных устройств. При этом каждое отдельное сенсорное устройство оснащено только простым и экономичным процессором управления, причем блок оценки содержит более дорогостоящий высокопроизводительный процессор обработки сигналов.

Таким образом, за счет применения менее производительных процессоров управления могут быть снижены затраты на изготовление сенсорного устройства, а также затраты на его эксплуатацию, например, на основе меньшего потребления тока таких процессоров. Другое преимущество изобретения состоит в том, что при таком выполнении располагаемое время вычислений может быть использовано более эффективно. На основе различных времен циклов датчиков, в случае сенсорных устройств с встроенной обработкой сигналов имеет место время простоя, т.е. время, в течение которого не требуется вычислительная мощность для обработки данных и для управления. Если обработка сигналов выполняется единственным блоком оценки, то мощность процессора, используемая для оценки сигналов, может выравниваться в соответствии с различным требованиями времени цикла различных сенсорных устройств, так что в результате используется практически вся предоставленная в распоряжение мощность процессора.

Приведенная для примера форма выполнения предложенного изобретения предусматривает, что датчик измеренного сигнала, АЦП и устройство передачи и/или приема соответственно имеют информационный вход, информационный выход и управляющий вход. При этом информационный вход АЦП соединен с информационным выходом датчика измеренного сигнала, а информационный вход устройства передачи и/или приема соединен с информационным выходом АЦП. Кроме того, устройство передачи и/или приема через свой информационный выход обменивается данными с устройством окружения. Кроме того, процессор оказывает управляющие воздействия соответственно через управляющие входы на датчик измеренного сигнала, АЦП и устройство передачи и/или приема.

Следует отметить, что также можно, посредством устройства окружения посылать, например, данные конфигурации и т.п. к сенсорному устройству. Под устройством передачи и/или приема здесь понимается как чисто передающее устройство, так и приемопередающее устройство.

Согласно другой возможной форме выполнения сенсорное устройство представляет собой сенсор уровня заполнения, посредством которого может определяться уровень заполнения, например жидкостью, резервуаров.

Согласно другой возможной форме выполнения датчик измеренного сигнала сенсора уровня наполнения передает и принимает радиолокационный сигнал, ультразвуковой сигнал или, например, передаваемый по проводу микроволновый сигнал. Применение передаваемого микроволнового сигнала имеет преимущество, состоящее в том, что уровень заполнения резервуара может измеряться локально.

Согласно другой возможной форме выполнения измеренный сигнал представляет собой сигнал времени распространения, причем оценивается время распространения между излучением опорного сигала и приемом одного или нескольких отраженных от поверхности жидкости сигналов.

Другая возможная форма выполнения предусматривает, что между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком оценки осуществляется двусторонняя передача данных. Так, возможен поток измеренного сигнала от сенсорного устройства к устройству окружения, а также поток данных от устройства окружения к сенсорному устройству, например, в форме команд управления.

Согласно особенно предпочтительной форме выполнения беспроводная передача данных осуществляется между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком оценки согласно стандарту беспроводной локальной сети (WLAN) с рядом подчиненных стандартов, таких как Bluetooth, а также согласно стандартам HiperLAN 2, DECT, GSM или UMTS. В этой связи следует сослаться, например, на технологию Bluetooth. Метод Bluetooth характеризует собой открытую спецификацию для беспроводной передачи данных и речи. Он базируется на экономичной технологии передачи в коротковолновом диапазоне, которая может быть реализована на микросхеме и обеспечивает надежное специализированное соединение между стационарными и мобильными оконечными и устройствами. Технология Bluetooth имеет широкую базу применения, и в 1998 году была принята в качестве стандарта фирмами Ericsson, Intel, Nokia, IBM и Toshiba.

Другая возможная форма применения предусматривает, что между устройством окружения с блоком оценки и системой управления процессом осуществляется двусторонняя передача данных. Так, например, устройство окружения с блоком оценки может быть связано с системой управления процессом проводным или беспроводным способом. В частности, беспроводное соединение устройства окружения с блоком оценки с системой управления процессом обеспечивает особенно гибкое выполнение всего устройства.

Другая форма выполнения изобретения предусматривает, что между устройством окружения с блоком оценки и системой управления процессом осуществляется двусторонняя передача данных, и что устройство окружения с блоком оценки передает выработанные измеренные значения в систему управления процессом, и что устройство окружения с блоком оценки принимает от системы управления процессом команды управления.

Согласно другой возможной форме выполнения устройство окружения с блоком оценки представляет собой мобильное устройство. При этом устройство окружения с блоком оценки может быть интегрировано в переносной компьютер или PDA (персональный цифровой помощник).

Согласно другой возможной форме выполнения сенсорное устройство связано беспроводным способом с другим устройством окружения, причем это другое устройство окружения включает в себя блок обслуживания и индикации. За счет беспроводного выполнения соединения между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации обеспечивается экономия затрат на дорогостоящие кабельные соединения между обоими устройствами. Кроме того, во взаимосвязи с признаками выполнения устройства окружения с блоком обслуживания и индикации в виде мобильного устройства, например, переносного компьютера, необходимые воздействия обслуживающего персонала могут осуществляться в различных местах. Это означает, что обслуживающий персонал, независимо от места расположения сенсорного устройства, может перемещаться и посредством устройства окружения с блоком обслуживания и индикации загружать и регистрировать параметры от сенсорного устройства, а также передавать их к нему.

Согласно другой возможной форме выполнения устройство окружения с блоком обслуживания и индикации и устройство окружения с блоком оценки связаны между собой беспроводным способом.

Согласно другой возможной форме выполнения между устройством окружения с блоком обслуживания и индикации и устройством окружения с блоком оценки осуществляется двусторонняя передача данных. Так, например, возможно, что данные параметров, которые от устройства окружения (например, с блоком обслуживания и индикации) передаются к сенсорному устройству, также передаются на устройство окружения с блоком оценки, причем устройство окружения с блоком оценки в ответ на команды управления от системы управления процессом оптимизирует и настраивает данные параметров. Полученные таким образом оптимизированные данные параметров передаются затем снова от устройства окружения с блоком оценки на устройство окружения с блоком обслуживания и индикации.

Другая возможность, обеспечиваемая соединением между устройством окружения с блоком оценки и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации, состоит в том, что посредством устройства окружения с блоком обслуживания и индикации на устройство окружения с блоком оценки может оказываться воздействие таким образом, что алгоритмы, применяемые при обработке сигналов, могут изменяться, тестироваться и оптимизироваться.

Другая возможная форма выполнения изобретения предусматривает, что сенсорное устройство имеет другое устройство передачи и приема, которое осуществляет связь с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации. За счет этого признака достигается то, что для осуществления связи сенсорного устройства с устройством окружения с блоком оценки, а также с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации в распоряжение предоставляется соответственно отдельное устройство передачи и приема.

Аналогично беспроводной передаче данных между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком оценки, также для беспроводной передачи данных между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации или соответственно между устройством окружения с блоком обслуживания и индикации и устройством окружения с блоком оценки может быть целесообразным, чтобы такая передача данных осуществлялась согласно одному из вышеупомянутых стандартов.

Другое возможное выполнение предложенного изобретения предусматривает, что блок оценки и блок обслуживания и индикации интегрированы в одном устройстве окружения. За счет такой интеграции различных компонентов в одном устройстве может быть обеспечено сокращение затрат.

Кроме того, должна быть защищена система передачи данных, которая включает в себя множество сенсорных устройств, как описано выше, а также устройство окружения с блоком оценки. Посредством этой системы передачи данных множество сенсорных устройств может управляться независимо одно от другого, или полученные этими сенсорными устройствами измеренные сигналы могут передаваться в устройство окружения с блоком оценки. В устройстве окружения с блоком оценки различные измеренные сигналы сенсорных устройств обрабатываются далее посредством блока оценки в процессорах обработки сигналов для получения измеренных значений. Сформированные таким образом измеренные значения передаются затем, например, в систему управления процессом, которая на основе измеренных значений управляет всем ходом процесса изготовления, реализуемого производственной установкой.

Другая форма выполнения предусматривает, что система передачи данных также содержит устройство окружения с блоком обслуживания и индикации. Тем самым посредством устройства окружения с блоком обслуживания и индикации может оказываться воздействие независимо друг от друга на различные сенсорные устройства, без использования проводной связи сенсорных устройств с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации.

Согласно другому аспекту изобретение относится к устройству окружения, которое содержит устройство приема и/или передачи, которое выполнено с возможностью связи с, по меньшей мере, одним сенсорным устройством вышеописанного типа. Устройство окружения также содержит блок оценки, в котором принятые от сенсорного устройства беспроводным способом измеренные сигналы оцениваются и затем формируется значение, которое представляет измеренное значение и которое затем передается, например, на блок индикации или также на станцию контроля. Там это вычисленное измеренное значение используется для управления процессом или индицируется (например, в качестве высоты уровня заполнения, температуры, давления, расхода и т.д.). Альтернативно этой приведенной для примера форме выполнения изобретения, устройство окружения не оснащено блоком оценки, а может быть соединено или связано с внешним блоком оценки.

Краткое описание чертежей

Ниже, в целях более глубокого понимания и пояснения, более подробно описан пример выполнения предложенного изобретения со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

Фиг.1 - блок-схема соответствующего изобретению сенсорного устройства с устройством окружения с блоком оценки и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации,

Фиг.2 - блок-схема соответствующей изобретению системы передачи данных,

Фиг.3 - схематичное представление диаграммы потока обработки, соответствующего Требованиям обеспечения сетевого взаимодействия для стандарта Bluetooth в качестве WAP-системы передачи как для соответствующего изобретению сенсорного устройства, так и для блока обслуживания,

Фиг.4 - схематичное представление диаграммы потока обработки для автономной и онлайновой процедуры обслуживания сенсорного устройства соответствующего изобретению, и

Фиг.5 - блок-схема множества сенсорных устройств А, В и С с одним или более устройствами окружения согласно изобретению.

Описание приведенной для примера формы выполнения предложенного изобретения

На фиг.2 показано соответствующее изобретению сенсорное устройство 1, которое связано соответственно с устройством 2 окружения с блоком 18 оценки и с устройством 3 окружения с блоком обслуживания и индикации. Сенсорное устройство 1 содержит датчик 4 измеренного сигнала для получения измеренного сигнала 9, АЦП 5 для преобразования в цифровую форму измеренного сигнала 9, а также устройство 6 передачи и приема для беспроводной передачи данных между сенсорным устройством 1 и устройствами 2 и 3 окружения. Кроме того, сенсорное устройство 1 содержит управляющий процессор 7 для управления датчиком 4 измеренного сигнала, АЦП 5 и устройством 6 передачи и приема. Необходимые для процесса измерения данные параметров и калибровки сохранены в ЗУ 8. Управляющий процессор 7 непосредственно воздействует на ЗУ 8 и вызывает из ЗУ данные параметров и калибровки или записывает их в ЗУ 8.

В рассматриваемом примере выполнения сенсорное устройство 1 представляет собой сенсор уровня заполнения. Датчик 4 измеренного сигнала сенсора 1 уровня заполнения передает и принимает через информационный вход 31 радиолокационный сигнал, ультразвуковой сигнал или переданный микроволновый сигнал, который в общем должен обозначаться как измеренный сигнал 9. Измеренный сигнал 9 может при этом в датчике 4 измеренного сигнала преобразовываться, например, из ультразвукового сигнала в электрический сигнал. Затем измеренный сигнал 9 выдается с информационного выхода 10 датчика 4 измеренного сигнала и принимается информационным входом 11 АЦП 5 и преобразуется в АЦП 5 в цифровую форму. Затем преобразованный в цифровую форму измеренный сигнал 12 выдается с информационного выхода 13 АЦП 5 и принимается информационным входом 14 устройства 6 передачи и приема. Устройство 6 передачи и приема преобразует преобразованный в цифровую форму измеренный сигнал 12 в радиосигнал 15 и выдает его через информационный выход 30. Радиосигнал 15 принимается устройством передачи и приема устройства 2 окружения с блоком 18 оценки. Устройство передачи и приема преобразует радиосигнал 15 вновь в цифровой измеренный сигнал 17, который затем обрабатывается в блоке 18 оценки для получения измеренного значения 19. Измеренное значение 19 выдается блоком оценки 18, при необходимости, через другие станции, на которых в этой связи нет необходимости останавливаться, на систему 20 управления процессом. Система 20 управления процессом вновь получает измеренные значения 19 от самых различных сенсорных устройств через устройство 2 окружения с блоком 18 оценки (на фиг.2 показано только измеренное значение 19 сенсорного устройства 1). Различные измеренные значения обрабатываются затем в системе 20 управления процессом, то есть система 20 управления процессом регулирует на основе различных измеренных значений 19 управление исполнительными элементами 29, 29', 29'' для оказания влияния на процесс и управление производственной установкой.

Управление процессом измерения посредством датчика 4 измеренного сигнала, а также преобразование аналогового сигнала посредством АЦП 5, а также управление устройством 6 передачи и приема осуществляется управляющим процессором 7. Для этого управляющий процессор 7 связан с управляющими входами 21, 22 и 23 датчика 4 измеренного сигнала, АЦП 5 и устройства 6 передачи и приема. Так как управляющий процессор 7 осуществляет только управление датчиком 4 измеренного сигнала, АЦП 5 и устройством 6 передачи и приема, но не выполняет оценку измеренного сигнала 9 или 12, то к производительности управляющего процессора 7 не предъявляются высокие требования по сравнению с процессором 28 оценки сигнала. Вследствие этого управляющий процессор 7 является экономичным как в производстве, так и в эксплуатации.

Для того чтобы осуществлять обмен данными калибровки, данными параметров для управления процессом измерений, а также данными рабочего состояния между сенсорным устройством 1 и устройством 3 окружения с блоком обслуживания и индикации, устройство 3 окружения с блоком обслуживания и индикации содержит устройство передачи и приема. Устройство передачи и приема осуществляет связь с устройством 6 передачи и приема сенсорного устройства 1 беспроводным способом, например, по стандарту Bluetooth. Таким способом данные 25 состояния и параметров передаются между сенсорным устройством 1 и устройством 3 окружения с блоком обслуживания и индикации.

Для оптимизации обработки сигналов, то есть для улучшения, тестирования и оптимизации параметров алгоритмов обработки сигналов соответственно событиям в процедуре обработки сигналов, между устройством 3 окружения с блоком обслуживания и индикации и устройством 2 окружения с блоком оценки осуществляется двусторонний обмен данными 32 контроля. Тем самым гарантируется, что во время процесса обработки сигналов на обработку сигналов может оказываться воздействие посредством устройства 3 окружения с блоком обслуживания и индикации. Обмен данными 32 контроля производится посредством устройства передачи и приема устройства 3 окружения с блоком обслуживания и индикации, а также устройства передачи и приема устройства 2 окружения с блоком оценки.

На фиг.1 показаны по существу те же признаки, что и на фиг.2, с той лишь разницей, что представлена форма выполнения, в которой как блок 18 оценки, так и блок 26, 27 обслуживания и индикации и интегрированы в одном устройстве 33 окружения. Устройство 33 окружения имеет также устройство 34 передачи и приема, которое обменивается с сенсорным устройством 1 не прошедшими оценку измеренными сигналами 15, а также данными 25 состояния и параметров в форме радиосигналов. Кроме того, между блоком 26, 27 обслуживания и индикации и блоком 18 оценки осуществляется обмен данными 35 контроля по проводному соединению.

На фиг.2 показана система передачи данных, состоящая из трех сенсорных устройств 1, 1' и 1'', которые соответственно связаны беспроводным способом с устройством 2 окружения с блоком 18 оценки, а также с устройством 3 окружения с блоком 26, 27 обслуживания и индикации. Беспроводная передача данных осуществляется в рассматриваемом примере с обоими устройствами 2, 3 окружения соответственно по так называемому стандарту Bluetooth. Каждое из сенсорных устройств 1, 1' и 1'' передает радиосигналы 15, 15' и 15''. При этом радиосигналы 15, 15' и 15'' содержат не прошедшие оценку измеренные сигналы сенсорных устройств 1, 1' и 1'', так как оценка и обработка сигналов производится в устройстве 2 окружения с блоком 18 оценки. Устройство 2 окружения с блоком 18 оценки посылает выработанные в его блоке 18 оценки измеренные значения 19, 19' и 19'' в систему 20 управления процессом, которая на их основе передает команды управления на исполнительные элементы (и сенсоры) 29, 29' и 29''.

Параметризация и опрос состояния сенсорных устройств 1, 1' и 1'' осуществляется посредством данных состояния и параметров 25, 25' и 25'', обмен которыми производится между сенсорными устройствами 1, 1' и 1'' и устройством 3 окружения с блоком 26, 27 обслуживания и индикации.

На фиг.3 схематично и упрощенно представлена основная процедура, осуществляемая в устройстве обслуживания с выбором и без выбора сенсорного устройства, когда активным устройством является блок обслуживания. Кроме того, здесь также изображен случай, когда в качестве активного устройства используется соответствующее изобретению сенсорное устройство. Описанная здесь процедура касается Требований обеспечения сетевого взаимодействия в случае применения стандарта Bluetooth в качестве WAP-системы передачи между соответствующим изобретению сенсорным устройством и соответствующим изобретению устройством передачи.

На фиг.4 показан профиль синхронизации для осуществления связи между соответствующим изобретению сенсорным устройством и соответствующим изобретению устройством внешней среды в случае применения стандарта Bluetooth. В случае фиг.4 проводится различие между автономной и онлайновой процедурами обслуживания. Дополнительные подробности непосредственно приведены на фиг.4 и показанной диаграмме потока обработки.

Наконец, на фиг.5 схематично представлена блок-схема связи между множеством сенсорных устройств А, В и С и устройствами окружения согласно изобретению. Отсюда видно, что, например, сенсорное устройство А осуществляет связь с устройством окружения, и в этом устройстве окружения осуществляется индикация после оценки переданного измеренного сигнала. И напротив, может также осуществляться обслуживание сенсорного устройства А посредством имеющегося в устройстве окружения блока обслуживания.

В альтернативной форме выполнения в случае сенсорных устройств В и С осуществляется передача на короткое расстояние измеренных сигналов, например, по стандарту Bluetooth, к устройству окружения. Это устройство окружения передает затем данные на большое расстояние посредством модема на другой модем, который связан с блоком индикации. Оценка может осуществляться в устройстве окружения, или оценка может проводиться в устройстве оценки после передачи на большое расстояние измеренных сигналов. Только после этого осуществляется соответствующая индикация или передача измеренного значения на систему управления процессом.

Перечень обозначений ссылочных позиций

1 сенсорное устройство

2 устройство окружения с блоком оценки

3 устройство окружения с блоком обслуживания и индикации

4 датчик измеренного сигнала

5 АЦП

6 устройство передачи и приема

7 управляющий процессор

8 ЗУ

9 аналоговый измеренный сигнал

10 информационный выход (датчика измеренного сигнала)

11 информационный вход (АЦП)

12 цифровой измеренный сигнал

13 информационный выход (АЦП)

14 информационный вход (устройства передачи и приема данных)

15 радиосигнал (например, не оцененные измеренные сигналы)

17 цифровой измеренный сигнал

18 блок оценки

19 измеренное значение

20 система управления процессом

21 управляющий вход (датчика измеренного сигнала)

22 управляющий вход (АЦП)

23 управляющий вход (устройства передачи и приема данных)

24 устройство передачи и приема данных (устройства окружения с блоком обслуживания и индикации)

25 радиосигнал (данные состояния и параметров)

26 устройство обслуживания

27 устройство индикации

28 процессор оценки

29 исполнительные элементы

30 информационный выход (устройства передачи и приема данных)

31 информационный выход (датчика измеренного сигнала)

32 радиосигнал (контрольные данные)

33 устройство окружения с блоком оценки, блоком обслуживания и индикации

34 устройство передачи и приема (устройства окружения с блоком оценки, блоком обслуживания и индикации)

35 сигнал проводного соединения (контрольные данные).

Изобретение относится к сенсорному устройству с датчиком измеренного сигнала, воспринимающим измеренный сигнал, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) для преобразования в цифровую форму воспринятого измеренного сигнала, с устройством передачи и/или приема для беспроводной передачи данных на устройство окружающей среды и процессор. Процессор является управляющим процессором, предназначенным для управления датчиком измеренного сигнала, АЦП и устройством передачи и/или приема. Цифровой измеренный сигнал непосредственно передается посредством устройства передачи и/или приема на устройство окружающей среды. Технический результат - не требуется проведение в сенсорном устройстве связанной с затратами высокопроизводительной и, следовательно, дорогостоящей оценки. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сенсорное устройство с датчиком измеренного сигнала, воспринимающим измеренный сигнал, с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) для преобразования в цифровую форму воспринятого измеренного сигнала, с устройством передачи и/или приема для беспроводной передачи данных на устройство окружения и с процессором, который управляет датчиком измеренного сигнала, АЦП и устройством передачи и/или приема таким образом, что воспринятый измеренный сигнал преобразуется в цифровую форму и затем непосредственно передается посредством устройства передачи и/или приема на устройство окружения с блоком оценки, который обрабатывает измеренный сигнал для получения измеренного значения, причем процессор соединен с запоминающим устройством для записи и сохранения параметров и калибровочных данных для процесса измерения.

2. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик измеренного сигнала, АЦП и устройство передачи и/или приема соответственно имеют информационный вход, информационный выход и управляющий вход, при этом информационный вход АЦП соединен с информационным выходом датчика измеренного сигнала, а информационный вход устройства передачи и/или приема соединен с информационным выходом АЦП, при этом устройство передачи и/или приема через свой информационный выход обменивается данными с устройством окружения, и процессор оказывает управляющее воздействие соответственно через управляющие входы на датчик измеренного сигнала, АЦП и устройство передачи и/или приема.

3. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что сенсорное устройство представляет собой сенсор уровня заполнения.

4. Сенсорное устройство по п.3, отличающееся тем, что датчик измеренного сигнала сенсора уровня заполнения передает и принимает радиолокационный сигнал, ультразвуковой сигнал или переданный микроволновый сигнал.

5. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что измеренный сигнал представляет собой сигнал времени распространения.

6. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что беспроводная передача данных между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком оценки осуществляется согласно стандарту беспроводной локальной сети (WLAN) (IEEE 802.11g), например, согласно стандарту WLAN на скорости 54 Мб/с (IEEE 802.11g), стандартам беспроводных персональных локальных сетей (IEEE 802.15) с рядом подчиненных стандартов, например Bluetooth, и стандартам HiperLAN 2, DECT, GSM или UMTS.

7. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком оценки осуществляется двунаправленная передача данных.

8. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что сенсорное устройство связано беспроводным способом с другим устройством окружения, причем это другое устройство окружения включает в себя блок обслуживания и индикации.

9. Сенсорное устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство окружения с блоком обслуживания и индикации представляет собой мобильное устройство.

10. Сенсорное устройство по п.8, отличающееся тем, что сенсорное устройство имеет дополнительное устройство передачи и приема, которое осуществляет связь с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации.

11. Сенсорное устройство по п.8, отличающееся тем, что беспроводная передача данных между сенсорным устройством и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации и/или между устройством окружения с блоком оценки и устройством окружения с блоком обслуживания и индикации осуществляется согласно стандарту WLAN (IEEE 802.11g), например, WLAN на скорости 54 Мб/с (IEEE 802.11g), стандартам беспроводных персональных локальных сетей (IEEE 802.15) с рядом подчиненных стандартов, например Bluetooth, и стандартам HiperLAN 2, DECT, GSM или UMTS.

12. Сенсорное устройство по п.8, отличающееся тем, что сенсорное устройство осуществляет обмен данными параметров и состояния с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации.

13. Сенсорное устройство по п.8, отличающееся тем, что блок оценки и блок обслуживания и индикации интегрированы в одном устройстве окружения.

14. Сенсорное устройство по п.1, отличающееся тем, что в сенсорном устройстве предусмотрен интерфейс для беспроводной передачи данных.

15. Система передачи данных, содержащая множество сенсорных устройств по п.1 и устройство окружения, осуществляющее с ними беспроводную связь и связанное с блоком оценки.

16. Система передачи данных по п.15, отличающаяся тем, что система передачи данных содержит устройство окружения с блоком обслуживания и индикации.

17. Устройство окружения, содержащее устройство приема и/или передачи, которое выполнено с возможностью беспроводной связи с, по меньшей мере, одним сенсорным устройством по п.1, причем в устройство окружения введен блок оценки, или устройство окружения имеет возможность связи с внешним блоком оценки, при этом блок оценки обрабатывает принятый от сенсорного устройства цифровой измеренный сигнал для получения измеренного значения.

18. Устройство окружения по п.17, отличающееся тем, что устройство окружения с блоком оценки связано с системой управления процессом.

19. Устройство окружения по п.18, отличающееся тем, что устройство окружения с блоком оценки связано с системой управления процессом беспроводным способом.

20. Устройство окружения по п.18, отличающееся тем, что между устройством окружения с блоком оценки и системой управления процессом осуществляется двунаправленная передача данных.

21. Устройство окружения по п.17, отличающееся тем, что устройство окружения с блоком оценки представляет собой мобильное устройство.

22. Устройство окружения по п.17, отличающееся тем, что устройство окружения с блоком оценки беспроводным способом связано с устройством окружения с блоком обслуживания и индикации.

23. Устройство окружения по п.22, отличающееся тем, что между устройством окружения с блоком обслуживания и индикации и устройством окружения с блоком оценки осуществляется двусторонняя передача данных.