[发明专利]具有电隔离通信链路的雷达液位计量系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量储罐中的过程变量的雷达液位计量系统，尤其涉及这种系统中控制数据的交换。

背景技术

可以将雷达液位计量系统设置在储罐中，以便提供有关储罐中的产品的过程变量的信息。可以由这种传感器确定的过程变量的例子是填充液位、产品成分、流入量等。

在这样的计量系统中，有时要求功能独立性。例如，一些安全法规要求高液位报警传感器和/或过满报警传感器在功能上独立于液位测量传感器并且相互独立。这里的功能独立性意味着一个系统中的故障不会使其它系统不工作。

这种独立性可以通过使几个RLG单元相互电隔离来实现。这导致了用充分冗余的硬件和软件实现每个RLG单元从而既满足操作要求又满足服务要求的系统。在液位测量和报警的情况下，传感器系统内的每个RLG单元需要用于测量填充液位的组件，并且每个RLG单元需要用于接收配置数据的接口。这样的RLG系统特别(但不排他地)用在海洋应用中，例如，安装在油轮甲板上。

在先进计量系统的情况下，需要大量配置参数，并且将服务命令传送给传感器，以便确定它的状态。在具有这种或类似类型的几个独立传感器的系统中，这种独立性要求使系统复杂并且昂贵。另外，系统的操作变得既费时又困难，因为必须将大量数据传送给每个传感器。

发明内容

因此，本发明的目的是提供克服或至少减轻现有技术中的上述问题的改进传感器系统。

这些和其它目的通过用于确定储罐中产品的表面液位的雷达液位计量系统来实现，所述雷达液位计量系统包含：传播设备，被设置成允许微波信号向所述表面传播，并从所述表面返回所述微波信号的反射波；以及至少两个雷达液位计(RLG)单元，每个RLG单元包括与所述传播设备连接的收发器电路，所述收发器电路适用于将微波信号发送给所述传播设备，并接收与所述反射波有关的反射信号；与所述收发器电路连接的处理电路，适用于根据发送信号与接收信号之间的关系确定所述液位；以及用于将所述RLG单元获得的测量数据传送到所述RLG单元外部的接口。所述系统进一步包含互连所述RLG单元的通信链路，用于在所述RLG单元之间传送控制数据，所述通信链路包含隔离接口，以保证所述RLG单元之间的电隔离。

所述隔离接口适用于保证不能经由所述通信链路在传感器之间传送带电粒子，也就是说，所述RLG单元之间不存在导电连接，也没有电流经由所述通信链路直接从一个RLG单元流到下一个RLG单元。但是，在所述通信链路上仍然可以通过其它手段，例如通过电容、电感、电磁波、光学、声学或机械手段交换能量和/或信息。

从而，一个单元可以将配置数据传送给其余RLG单元，导致传感器系统的配置简化，因此与现有技术的解决方案相比更加经济。

按照一个实施例，所述RLG单元在功能上是独立的，这样，如果在所述RLG单元之一中发生故障，所述RLG单元中的任何其它单元仍然可以工作。所述通信链路的所述隔离接口保证了所述通信链路可以在所述RLG单元之间传送各种控制数据而不损害不同RLG单元的独立功能。

所述控制数据可以是配置数据，例如，与传感器安装的物理特性有关或与用户设置参数有关的数据。对于系统中的几个传感器通常相同的这种配置数据，例如，与储罐的特性或几何形状有关的数据，可以经由所述通信链路从一个传感器传送到其它传感器。

如果人工输入部分配置数据，则只需将这样的数据输入一个单元中，使可用性得到提高，并且使系统更加有效。这还降低了传感器之间配置数据不同的风险。

所述控制数据还可以，或可替代地，与传感器获得的测量数据有关。这使每个RLG单元可以拥有有关例如来自其它传感器的结果的信息，以证实它正在跟踪真正的测量数据。进一步的优点是通过在不同功能之间比较过程数据而改善信号处理。

每个RLG单元可以适用于经由所述通信链路发送和接收控制数据，因此形成完全双向的传感器网络。当所述控制数据是像测量数据那样的需要从许多传感器传送到许多传感器的数据时，这尤其有利。

可替代地，所述RLG单元之一可以是“主”单元，适用于从所述传感器系统的外部接收所述控制数据，而其余RLG单元可以是“从”单元，适用于经由所述通信链路从所述主单元接收所述控制数据。因此，这样的主单元可以用在像配置数据或外部传感器数据那样的应该到达所有单元的数据的入口点上。

如果将数据输入设备用于输入控制数据，则所述主单元包含这样的输入设备就足够了。所述主单元可以经由所述通信链路将数据发送给其它RLG单元。因此，所述从单元不需要任何输入设备。