[发明专利]用于加油环境的无线探测器系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及加油环境中的泄漏检测系统，更具体地说涉及包括在加油环境中以无线方式向现场控制器或罐监控器报告的传感器。

背景技术

加油环境正受到越来越严格的法规和规定限制，这些法规和规定防止燃油泄漏并详细说明如何检测加油环境中的泄漏。泄漏检测至关重要的一个特定区域是在销售燃油之前储存燃油的储存罐。此类储存罐通常位于地面以下，因此通称为“地下储存罐”，并且通常配备有测量储存罐内液体的高度的探测器。此外，探测器还可以测量温度、压力以及确定储存罐内液体容量时使用的其他环境因素。然后将这些因素报告给罐监控器或其他现场控制器以确定罐是否在泄漏并进行库存调整。

过去，探测器通过经基于导线的系统发送电磁信号来报告因素和参数。虽然对于预设的目的来说是足够了，但是此类基于导线的系统有至少两个缺点。常规系统的第一个缺点是通信导线必须途经本质性安全导管以减少爆炸的风险。此类本质性安全导管是昂贵的，从而提高了符合加油环境运营商要求的成本。常规系统的第二个缺点是通信导线必须从地下储存罐走线到罐监控器，罐监控器常常设在加油环境的中央办公室中。这些通信导线通常在构成加油环境的前院的混凝土板下方走线。如果通信导线损坏或需要更换，则整个加油站都会被破坏，因为击碎混凝土板，并挖掘出通信导线。因此，在不需大成本以及不干扰加油环境的公司正常运作的情况下难以升级或更换现有系统。

当前泄漏检测法规和规定超出单纯的地下储存罐，并影响到加油环境的整个管线系统。因此，与管线系统关联的储槽同样有泄漏检测探测器。可以将这些储槽设在管线系统中低点的加油机下方，或可以根据需要设在其他位置。储槽探测器常常是液体水平传感器，一般缺乏地下罐探测器的某种完善性。但是，完善性的这种相对缺乏并未减轻与构建至罐监控器或其他现场控制器的通信链路关联的复杂性。确切地说，储槽被视为其中存在燃油蒸发的可能性，因此该环境必须是本质性安全的。储槽探测器的布线常常也在加油站的混凝土板下方走线。该本质性安全要求和在加油站下方走线的需要意味着此类储槽探测器同样增加了加油环境运营商的成本。

一些系统提出在罐探测器与罐监控器之间的无线通信链路以试图减轻与基于导线的常规系统关联的成本。虽然在概念上看上去简单，但是此类系统遇到实施方面的难题。确切地说，在加油环境附近的车辆的巨大金属体可能在信号路径中构成非期望的电容和电感元件，从而干扰信号路径。在极端的情况中，车辆可能导致信号被消除。即使车辆的影响不消除信号，混凝土板和其他环境因素也会促使发自探测器的信号衰减，以致罐监控器的接收器接收不到可解释的信号。虽然可设想将发自探测器的无线信号足够提升以克服加油站的可变衰减，但是这始终不是最优解决方案，因为需要更大功率来以此方式提升信号。向储槽提供电力的导线和电路可能无法处理与增加的电源关联的增加的负载。即使可以将功率电平提升到足够强以达到罐监控器的电平，但是具有增加的功率的信号可能超出联邦通信委员会(FCC)准许的辐射限制。

因此，需要一种改进的系统，它使储槽内的传感器和探测器能够以无线方式与加油环境中的罐监控器或现场控制器通信。

发明内容

本发明通过将无线转发器引入加油环境以配合与探测器关联的无线发射器工作来解决现有系统的问题。确切地说，储槽和地下储存罐配备有液体水平探测器、泄漏检测探测器和/或其他类似传感器(在本文中将它们通称为“传感器”)用于检测加油环境中的多种状况。每个传感器与无线收发器通信。同样将现场通信器与无线收发器关联，该无线收发器设为与传感器的无线收发器通信。而且，还将一个或多个转发器与转发器收发器关联，并将转发器设在加油环境内。这些转发器设为从传感器收发器接收信号，并将来自传感器收发器的这些信号重发到现场通信器收发器。

在优选实施例中，现场通信器收发器周期性地发射相对强的信标信号。传感器收发器接收该信标信号，并与之同步。一旦实现同步，则每个传感器收发器从传感器接收传感器数据。传感器收发器然后通过天线来发射传感器数据。理想情况下，现场通信器收发器接收发射的传感器数据并发送确认信号。但是，认识到情况可能不是理想的，还将转发器设为接收发射的传感器数据。在转发器接收到发射的传感器数据之后的预定时间量，转发器将转发器标识附加到发射的传感器数据中，并将该发射的传感器数据(连同附加的转发器标识一起)发射到现场通信器收发器。