[发明专利]无线工业过程监控器

说明书

本发明提供了一种用于监控工业过程的工业过程监控器，包括被配置为控制工业过程监控器的操作的控制器。周围环境传感器被配置为感测设备附近的工业过程的周围环境，并响应地提供传感器输出信号。输出电路被配置为基于传感器输出信号提供输出。在传感器输出信号中检测到异常和/或可能异常时，控制器使周围环境传感器进入高功率模式。

技术领域

本发明涉及工业过程控制或监控系统。更具体地，本发明涉及在这样的系统中使用的无线过程现场设备。

背景技术

在工业设置中，系统用于监控和控制库存以及工业和化学过程的操作等。通常，执行这些功能的系统使用分布在工业过程重要位置的现场设备，现场设备通过过程控制环耦接至控制室内的控制电路。术语“现场设备”是指在分布式控制或过程监控系统中执行功能的任意设备，包括在工业过程测量、控制和监控中使用的所有设备。

通常，每个现场设备还包括用来在过程控制环上与过程控制器、其他现场设备或其他电路通信的通信电路。在一些设施中，过程控制环还用来传输调节电流和/或电压，以向现场设备供电。过程控制环还携带模拟或数字形式的数据。

在一些设施中，已开始使用无线技术与现场设备通信。无线操作简化了现场设备的连线和设置。目前，无线设施用在包括内部电源的现场设备中。然而，由于电源的限制，此类设备的功能通常会受到限制。

通常，现场设备用来感测或控制工业过程中的过程变量。然而，在一些设施中，可能需要监控现场设备的本地环境。

发明内容

一种用于监控工业过程的工业过程监控器，包括被配置为控制工业过程监控器的操作的控制器。周围环境传感器被配置为感测设备附近的工业过程的周围环境，并响应地提供传感器输出信号。输出电路被配置为基于传感器输出信号提供输出。在传感器输出信号中检测出异常和/或可能异常时，控制器使周围环境传感器进入高功率模式。

提供本概述和摘要以简单的方式介绍了构思的选择，以下在详细描述中进一步描述构思的选择。概述和摘要并不意在标识要求保护的主题的重要特征或本质特征，也不意在用来帮助确定要求保护的主题的范围。

附图说明

图1是示出了本发明使用的过程控制或监控系统的简化方框图。

图2是示出了本发明一个实施例的现场设备中的组件的方框图。

图3是示出了图2中现场设备的组件的更详细的方框图。

图4示出了在低功耗、低分辨率“引导(pilot)模式”操作期间捕获的工业过程图像。

图5是在低功耗、低分辨率引导操作模式中采集的工业过程图像，在图像中示出了异常。

图6是在高功率、高分辨率操作模式中捕获的工业过程图像。

图7是示出在低功率、低频谱分辨率引导操作模式期间捕获的声学信号的频域的图。

图8是示出在高功率、高频谱分辨率引导操作模式期间捕获的声学数据的频域的图。

图9是示出边界栅栏(fence)的幅度-频率图。

具体实施方式

使用监控技术的许多高价监控应用(例如视频、红外、超声波和音频的要求能够以高采样率和/或高分辨率获取信息的系统。例如，低分辨率红外监控系统能够监控总热简档(profile)。然而，为具体识别热异常的位置，要求高分辨率。需要捕获并分析高分辨率红外图像，以充分地表征异常，并将其与背景噪声或环境中的期望热变化相区分。然而，获取并处理该高分辨率图像要求相当大的功率。这会快速耗尽自身供电的现场设备(如无线现场设备)的电池。监控周围环境的其他技术(例如，音频或超声监控)也存在类似的问题。为正确地表征声学事件，需要高采样率来分析谱内容，以便将信号简档与已知声学标记比较，例如系统泄漏时出现的声学标记。