[发明专利]燃料贮槽的传感器件结构

说明书

技术领域

本发明涉及监控危险物贮藏的检测设备，并具体应用到检测设备的布置和控制。

背景技术

在许多传统应用中需要测量流体(例如，液体或气体)参数，如容器中的液位、压力、温度、密度等。一种典型的应用是用来贮藏燃料的贮槽(包括地上和地下)。例如，大多数加油站具有一个或多个在地下的地下贮槽，来贮存用来销售给消费者的汽油。这些槽可以在尺寸上(例如，2,000加仑)和用途上变化，通常储存有位于水上一或两英寸的分层燃料。

由于燃料的易燃特性和其对环境的潜在有害影响，政府管理者可能需要，所有者可能希望，监控贮藏在槽内的燃料的某些参数(例如，液位)，以检测来自槽内的燃料泄漏，从而能够采取适当的措施来防止任何进一步的泄漏。当前EPA标准规定，大于0.1加仑/小时的液位变化形成泄漏。有许多传感设备和系统被设计来例如测量这些槽内的液位、温度和/或密度，这些参数随后用于液量和槽泄漏检测计算。也有被设计来监控槽周围各种参数的传感设备和系统。按照惯例，传感设备可操作地连接到中央控制器，该控制器从传感设备接收表示槽内燃料状态和/或槽周围参数的信号。

因为物质的挥发性和有害性，传感设备的功率可被本质安全栅所限制。本质安全栅通常是限制传递给位于危险区域的传感设备的电流、电压和总能量的装置。限制传感设备的功率有助于防止或降低在贮存危险化学物质、气体或其他可燃气的区域内发生着火和爆炸的可能性。当需要或希望时，这些安全栅增加了安装和设置在监控贮槽和周围区域使用的传感设备网络的费用和复杂性。传统的网络包含传感设备(例如，探针、传感器等)，它们分别连接到它们自己专门的安全栅然后连接到控制器。除了针对每个传感设备的安全栅的费用，还有传感设备、安全栅和控制器之间电缆的附加费用和复杂度。而且，传统传感设备网络所需要的庞大的电缆量和其安装的复杂性需要相当的劳动和费用。而且，控制器也必须被配置为具有针对网络中每个传感设备的单独的、专门的端口，这也进一步增加了与这种传感设备网络相关联的费用、复杂性和劳动。

除了上述提到的，传统的传感设备网络需要大量的操作员交互。通过例子来说明这个问题，当安装这种网络时，操作员将典型地需要人工输入各种关于每个传感器的各个数据到控制器。这种数据可能包括电压、电流、和各种阈值，以使得控制器知道如何使用来自传感设备的数据来确定该传感设备是否处于报警状态。错误的阈值可能导致传感设备不能用于实施其想达到的目的。而且，这种操作员的错误难以检测。

而且，安装者需要人工比较ISB电压和电流参数与设备的电压和电流参数，并且人工计算所有设备的总电容和总电感，并再一次比较该总值和针对ISB的最大安全值。电感和电容的计算错误可能无意地导致潜在地将传感设备置于不安全的状态，这也是不可检测的。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的传感器件结构，其降低将传感设备连接到控制器的复杂性，不仅是在网络电缆敷设路径的数量上，而且在电缆内电线的数量上。

本发明进一步的目的是降低在安装了传感设备之后在控制器处配置操作员的数量。

本发明的又一个目的是通过允许控制器检查本质安全栅的实体参数和比较它们和连接的传感设备以确保这些参数值没有被超过，来确保该站是可安全操作的。

发明内容

所提供的用于燃料贮存系统的传感器件结构包括至少一个贮槽、位于至少一个贮槽内或周围的多个传感设备和与该多个传感设备电气通信的控制器。该控制器被配置为在单条双向数据线上与该多个传感设备的每个传感设备通信。在一些实施例中，该传感器件结构可被配置在多个传感设备的多站点配置中。实施例可被配置为对电气通信使用异步通信协议。

在一些实施例中，该多个传感设备中的传感设备包括具有可操作来与控制器通信的微处理器的交互元件，和电耦合到交互元件的有源或无源传感元件。该交互元件可操作地存储用于传感设备的唯一标识符和其它设备参数，如电压、电流、电容、电感、阈值、制造商、制造日期和软件版本。

多个传感设备中的传感设备由控制器激活。数据通过传感设备获得，并通过单条双向数据线传送到控制器。在传送了传感器数据之后，控制器指导每个传感设备改变到低功率状态。在一些实施例中，这些数据与传感设备的阈值相比较，并仅在当超过阈值时被传送。在一些实施例中，这些数据被周期性地从传感设备传送到控制器，而不考虑阈值。