[发明专利]传感器服务预测

说明书

本申请公开了传感器服务预测。提供了一种用于传感器的传感器服务预测系统和方法。系统监测传感器的传感器操作；并提供日历年龄累计器，当传感器操作时，该日历年龄累计器将传感器的日历年龄增加第一时间间隔。系统还提供加速年龄累计器，其根据日历年龄的增量和与其相关联的传感器温度或其他可测量的环境条件将传感器的加速年龄增加第二时间间隔。系统在传感器随时间变化的不同日历年龄或加速年龄处获得传感器特性的值，并且基于关于加速年龄的传感器特性的值来预测和输出传感器的传感器特性何时预期达到传感器特性阈值。

领域

本公开涉及用于管理传感器的服务的方法和系统，且更具体地涉及用于预测智能传感器的传感器服务的方法和系统。

背景

传感器用于检测或测量物理或其他特性。随着时间的推移，许多类型的传感器可能需要经历定期维护或更换。在用于环境或过程监测或过程控制的传感器类型中(例如，无论是容器、管道、天然或人造水体中的“在线(in-line)”传感器，还是手持仪器的形式的“近线(at-line)”传感器，还是试验台上的传感器)，pH传感器都是维护最密集的传感器。pH传感器可能需要例如频繁的重新校准和周期性的清理或修复。然而，很难准确地确定或预测这些传感器何时需要维护或更换。

概述

为了解决这些和其他缺点，提供了一种用于传感器的传感器服务预测系统和方法。该系统包括存储器和用于实现服务预测方法的操作的一个或更多个处理器。在一个示例性实施例中，处理器监测传感器的传感器操作，并提供日历年龄累计器(calendar ageodometer)，当传感器操作时，该日历年龄累计器将传感器的日历年龄增加第一时间间隔。日历年龄表示传感器已经操作的持续时间。处理器还确定关于日历年龄的每一增量的传感器温度或其他可测量的环境条件，并提供加速年龄累计器(accelerated age odometer)，其根据日历年龄的增量和与其相关联的传感器温度或其他可测量的环境条件将传感器的加速年龄增加第二时间间隔。处理器还在随时间变化的传感器的不同日历年龄或加速年龄获得传感器特性的值，该值随着传感器随时间变化的使用降低，并且处理器基于关于加速年龄的传感器特性的值来预测传感器的传感器特性何时预期达到传感器特性阈值。处理器随后可以基于预测输出传感器特性的状态。当传感器特性达到或超过传感器特性阈值时，将执行传感器服务。

处理器还可以在传感器中的存储器上的传感器历史日志中随着时间变化存储或更新传感器信息，传感器历史日志包括日历年龄、加速年龄和传感器特性。

传感器可以是pH传感器，并且传感器特性可以是反映关于pH传感器的电化学电势和pH之间关系的电极斜率。传感器加速年龄的每一个增量可以根据以下关系确定：

A_Acc＝A₂₅·e^k·(T-25)

其中：

A_Acc是加速年龄的增量，

A₂₅是日历年龄的增量，

e是自然对数的基数，

k是实验确定的常数，以及

T是对于日历年龄的增量的传感器的以℃为单位的温度。

此外，可以使用关于加速年龄的传感器特性的线性外插法来实现对传感器的传感器特性何时预期达到传感器特性阈值的预测。日历年龄可以通过将第一时间间隔添加到日历年龄的先前累积的增量来通过日历年龄累计器增加，并且加速年龄可以通过将第二时间间隔添加到加速年龄的先前累积的增量来通过加速年龄累计器增加。传感器特性的状态可以输出到远程管理系统。