适用于无线通信的由电池供电的料位计系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于无线通信的由电池供电的料位计系统，包括：从无线通信单元向测量单元提供启动信号以将测量单元从其非活动状态切换到其活动状态；向测量单元提供测量请求信号以请求测量储罐中的产品的填充料位；以及此后将无线通信单元从其活动状态切换到其非活动状态。测量单元测量填充料位并且向无线通信单元提供测量就绪信号；无线通信单元响应于从测量单元接收到的测量就绪信号从其非活动状态切换到其活动状态；无线通信单元从测量单元取回指示填充料位的值；以及向远程设备无线发送指示填充料位的值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种适用于无线通信的由电池供电的料位计系统，包括：从无线通信单元向测量单元提供启动信号以将测量单元从其非活动状态切换到其活动状态；向测量单元提供测量请求信号以请求测量储罐中的产品的填充料位；以及此后将无线通信单元从其活动状态切换到其非活动状态。测量单元测量填充料位并且向无线通信单元提供测量就绪信号；无线通信单元响应于从测量单元接收到的测量就绪信号从其非活动状态切换到其活动状态；无线通信单元从测量单元取回指示填充料位的值；以及向远程设备无线发送指示填充料位的值。【专利说明】适用于无线通信的由电池供电的料位计系统
本专利技术涉及一种使用无线通信向远程设备提供指示容纳在储罐中的产品的填充料位的值的由电池供电的料位计系统，以及一种使用这种由电池供电的料位计系统向远程设备提供指示容纳在储罐中的产品的填充料位的值的方法。
技术介绍
料位计设备如雷达料位计被广泛用于各种应用中，例如加工工业中或用于监测用于存储产品的储罐。一般，通过线缆向料位计系统提供用于操作的电能，并通过线缆与远程设备如主机系统通信。用于安装的线缆会相当复杂和昂贵，而且灵活性会受到限制。因此，完全不需要任何线缆的现场设备已经变得越来越受欢迎。这种无线料位计系统被配置成使用无线通信协议例如无线HART与远程设备通信，并且包括用来提供用于无线料位计系统的操作的电能的本地能量存储设备，例如电池。然而，对于一般的无线现场设备，尤其是无线料位计系统，重要的是保持平均能耗较低以避免用于更换电池等的频繁维护。对于执行相对复杂的测量任务的雷达料位计尤其如此。雷达料位计向容纳在储罐中的产品的表面传播电磁发射信号，接收作为发射信号在产品的表面处的反射的电磁反射信号，并且基于电磁发射信号从雷达料位计到表面并返回的飞行时间来确定填充料位。US 2008/0278145公开了适用于无线通信的过程测量仪器，该过程测量仪器包括测量单元、无线通信单元、仲裁逻辑和公用存储器。测量单元和无线通信单元能够独立地对公用存储器进行写入和读取。在操作中，测量单元和无线通信单元通过公用存储器共享信息，并且仲裁逻辑确保测量单元和无线通信单元不同时活动。尽管根据US 2008/0278145的解决方案提供了用于无线通信的现场设备的低平均能耗，然而会期望提供一种至少对于一些应用会更易于实现和/或甚至更具成本效益的替代解决方案。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的总体目的是提供适用于与远程设备无线通信的由电池供电的料位计系统的更简单和/或更具成本效益的操作。根据本专利技术的第一方面，因此提供一种使用由电池供电的料位计系统向远程设备提供指示容纳在储罐中的产品的填充料位的值的方法，由电池供电的料位计系统包括测量单元和无线通信单元，该测量单元和该无线通信单元各自是在活动状态与非活动状态之间可控的，该非活动状态具有比活动状态更低的能耗，该方法包括步骤:从无线通信单元向测量单元提供启动信号以将测量单元从其非活动状态切换到其活动状态；从无线通信单元向测量单元提供测量请求信号以请求测量填充料位；在向测量单元提供了测量请求信号之后将无线通信单元从其活动状态切换到其非活动状态；通过测量单元测量填充料位；在测量了填充料位之后从测量单元向无线通信单元提供测量就绪信号；在无线通信单元处响应于从测量单元接收到的测量就绪信号将无线通信单元从其非活动状态切换到其活动状态；从测量单元向无线通信单元取回指示填充料位的值；以及向远程设备无线发送指示填充料位的值。与由电池供电的料位计系统通信的远程设备例如可以是包括若干不同的现场设备的系统的无线主机。本专利技术基于以下认识:可以通过提供相互独立运行的无线通信单元和测量单元并且根据无线通信单元处理测量单元的调度的特定方案操作由电池供电的料位计系统，来实现由电池供电的料位计系统的能量高效操作。根据该创新性方案的实施例，无线通信单元命令测量单元暂时醒来，给测量单元提供测量请求信号，然后使自身进入休眠直到其接收到来自测量单元的测量就绪信号为止。测量就绪信号唤醒无线通信单元，无线通信单元从测量单元取回测量值，然后使测量单元回到休眠。因此，无线通信单元和测量单元仅在较短时段内是同时活动的，从而仅需要标准的电路。例如，不需要双端口存储器，这是由于无线通信单元暂时唤醒测量单元以取回要无线发送给远程设备的指示填充料位的值。通过本专利技术的各种实施例，无线通信单元能够调度料位测量事件以适应无线通信事件，使得被无线传递给远程设备的料位测量值是最近确定的值。而且，分开的结构允许无线通信单元和测量单元的单独优化，使得无线通信单元可以例如在能量效率方面被优化，而测量单元可以例如在性能方面被优化。随着时间的推移，这能够提供能量更高效的操作和更长的电池寿命，这是由于填充料位测量事件可以相对快速地发生并且测量单元在无线通信单元已从测量单元取回填充料位测量值之后被无线通信单元关断。有利地，可以使用第一通信信道传送测量就绪信号，并且可以使用与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专用离散信号通道，而第二通信信道可以是通信接口，例如串行数据接口或并行数据接口。第一通信信道可以是单路通道，而第二通信信道可以是双向的。根据本专利技术的各种实施例，向远程设备无线发送指示填充料位的值的步骤可以发生在用于无线通信的时隙期间，用于无线通信的相继时隙相互分隔开一个时间间隔，并且无线通信单元可以控制测量单元在作为该时间间隔的后半段的测量时间段期间测量填充料位。由此，将在用于无线通信的下一个时隙之前完成填充料位测量，而同时在时间间隔内足够晚地执行填充料位测量以使得能够向远程设备提供“新的”填充料位测量值。这在填充料位波动时会尤其重要。因此，无线通信单元可以控制测量单元使得测量时间段基于先前的填充料位测量值的结果。可以通过由电池供电的料位计系统或通过远程设备来确定这种对测量时间段的动态控制。控制测量时间段在时间间隔内较晚发生在更新速率相当低的情况下也会尤其重要。对于一些应用和/或在一些操作状况下，时间间隔可以长达10分钟或更长。因此，可以有益的是，在用于无线通信的时隙之间的间隔的最后部分提供填充料位。通过本专利技术的各种实施例，这能够在无需保持无线通信单元和测量单元中的任何单元活动较长时间的情况下实现。对于各种应用，可以有益的是，在时间间隔内甚至更晚地调度填充料位测量，例如在时间间隔的最后十分之一内。根据各种实施例，无线通信单元可以在时间间隔的后半段期间向测量单元提供启动信号和测量请求信号。替代地或另外地，可以通过测量请求信号将测量时间段的定时编码。在无线通信单元从测量单元取回了指示填充料位的值之后，无线通信单元可以有利地向测量单元提供停用信号以将测量单元从其活动状态切换到其非活动状态。这将确保测量单元在无线通信期间不是活动的，并且由电池供电的料位计系统的总能耗将被降低。根据本专利技术的各种实施例，在从无线通信单元向测量单元提供测量请求信号的步骤之后，该方法还包括步骤:控制定时器在预定暂停时段之后将无线通信单元从其非活动状态切换到其活动状态，该预定暂停时段长于到从测量单元接收到测量就绪信号的预期时间段。这提供了处理在预期时间没有接收到测量就绪信号的可能情况的简单且高效的方式。如果通过预设暂停而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用由电池供电的料位计系统向远程设备提供指示容纳在储罐中的产品的填充料位的值的方法，所述由电池供电的料位计系统包括测量单元和无线通信单元，所述测量单元和所述无线通信单元各自是在活动状态与非活动状态之间可控的，所述非活动状态具有比所述活动状态更低的能耗，所述方法包括步骤：从所述无线通信单元向所述测量单元提供启动信号以将所述测量单元从其非活动状态切换到其活动状态；从所述无线通信单元向所述测量单元提供测量请求信号以请求测量所述填充料位；在向所述测量单元提供了所述测量请求信号之后将所述无线通信单元从其活动状态切换到其非活动状态；通过所述测量单元测量所述填充料位；在测量了所述填充料位之后从所述测量单元向所述无线通信单元提供测量就绪信号；在所述无线通信单元处响应于从所述测量单元接收到的所述测量就绪信号将所述无线通信单元从其非活动状态切换到其活动状态；从所述测量单元向所述无线通信单元取回指示所述填充料位的所述值；以及向所述远程设备无线发送指示所述填充料位的所述值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：莱夫·尼尔森，哈坎·德林，哈坎·尼贝里，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：