BR112016021126B1 - Módulo conversor de protocolo e método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás e um dispositivo externo - Google Patents

Módulo conversor de protocolo e método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás e um dispositivo externo Download PDF

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Abstract

MÓDULO CONVERSOR DE PROTOCOLO E MÉTODO PARA BIDIRECIONALMENTE TROCAR DADOS COM UM CONJUNTO DETECTOR DE GÁS E UM DISPOSITIVO EXTERNO. A presente invenção refere-se a um módulo conversor de protocolo (130) para uso com um conjunto do transmissor de gás tendo um sensor de gás (112), um controlador (116) e um transceptor do detector (118) alojado dentro de um alojamento detector intrinsicamente seguro (120). O módulo do controlador (116) compreende um invólucro do conversor (138) tendo um suporte do conversor (140) configurada para firmemente montar o módulo conversor (130) ao invólucro do detector (120). Um módulo do controlador (116) inclui um primeiro transceptor do conversor (142), dentro do invólucro do conversor (138), configurado para bidirecionalmente trocar dados com o transceptor do detector (118) utilizando um primeiro protocolo. O módulo do controlador (116) também inclui um segundo transceptor do conversor (152), ainda dentro do invólucro do conversor (138), configurado para bidirecionalmente trocar dados com um dispositivo externo (132) utilizando um segundo protocolo. O módulo do controlador (116) também inclui, um conversor eletrônico (154), também dentro do invólucro do conversor (138), acoplado ao primeiro e ao segundo transceptores do conversor e configurado para converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos.

Description

ANTECEDENTES
[001] A presente invenção refere-se geralmente a sistemas de detecção e particularmente a troca de dados entre sistemas de detecção e um comunicador portátil.
[002] Sistemas de detecção ambientais podem incluir uma variedade de sensores para detector a presença e/ou concentração de vários produtos químicos em ambientes perigosos. Por exemplo, sensores podem ser utilizados em ambientes perigosos para detectar a presença e/ou a concentração de gases perigosos (por exemplo, combustível, volátil e/ou tóxico). O sistema de detecção ambiental pode ser necessário para incluir circuito intrinsicamente seguro (IS) para mitigar o perigo potencial de combustão resultante da operação do circuito na presença de gás perigoso
[003] Os comunicadores portáveis podem ser utilizados para trocar dados com o sistema de detecção, por exemplo, para enviar instruções ao sistema de detecção, e/ou para baixar arquivos de log. Entretanto, o comunicador portátil pode não ter uma capacidade de comunicação que seja compatível com o sistema de detecção. Por exemplo, o dispositivo portátil pode utilizar uma conexão cabeada utilizando o protocolo HART, enquanto que o sistema de detecção pode utilizar um sistema óptico com base no protocolo IrDA. Adicionalmente, introduzir uma conexão cabeada no espaço de trabalho pode exigir circuito IS e/ou recertificação adicional (por exemplo, desclassificação e reclassificação) do espaço de trabalho. Além disso, os componentes que compõem o circuito IS (incluindo fios de ligação) podem ser necessários para que sejam divididos de modo que os componentes IS não interajam diretamente com componentes não IS.
SUMÁRIO
[004] Em uma modalidade, um módulo conversor de protocolo para uso com um conjunto do transmissor de gás tendo um sensor de gás, um controlador e um transceptor do detector alojado dentro de um alojamento detector intrinsicamente seguro é fornecido. O módulo do controlador compreende um invólucro do conversor tendo um suporte do conversor configurada para firmemente montar o módulo conversor no invólucro do detector. Um módulo do controlador inclui um primeiro transceptor do conversor, dentro do invólucro do conversor, configurado para bidirecionalmente trocar dados com o transceptor do detector utilizando um primeiro protocolo. O módulo do controlador também inclui um segundo transceptor do conversor, também dentro do invólucro do conversor, configurado para bidirecionalmente trocar dados com um dispositivo externo utilizando um segundo protocolo. O módulo do controlador também inclui, um conversor eletrônico, também dentro do invólucro do conversor, acoplado ao primeiro e ao segundo transceptores do conversor e configurado para converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos.
[005] Em uma modalidade, um método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás e um dispositivo externo é fornecido. O método inclui montar firmemente um módulo conversor de protocolo ao conjunto detector de gás utilizando um suporte do conversor. O método inclui bidirecionalmente trocar dados com um transceptor do detector alojado no conjunto detector de gás utilizando um primeiro transceptor do conversor utilizando um primeiro protocolo e bidirecionalmente trocar dados com o dispositivo externo utilizando um segundo transceptor do conversor utilizando um segundo protocolo. O método inclui converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos utilizando um conversor eletrônico acoplado de forma comunicável ao primeiro e ao segundo transceptores do conversor.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[006] Os desenhos, nos quais os números similares representam partes similares, geralmente ilustram, em forma de exemplo, mas não em forma de limitação, várias modalidades discutidas no presente documento.
[007] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um conjunto detector de gás que pode ser parte de um sistema de detecção ambiental.
[008] A figura 2 é uma ilustração de uma modalidade de um módulo conversor de protocolo montado ao conjunto detector de gás da figura 1 conectado a um dispositivo portátil.
[009] A figura 3 é uma vista em perspectiva do módulo conversor da figura 2 montado ao invólucro do detector do detector da figura 2.
[0010] A figura 4 é uma ilustração de uma vista de elevação cortada do módulo conversor montado no detector mostrado na figura 2.
[0011] A figura 5 é um diagrama do sistema de componentes exemplares alojados dentro do módulo conversor da figura 2.
[0012] A figura 6 é um fluxograma de uma modalidade exemplar de um método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás e um dispositivo externo utilizando uma ou mais das modalidades aqui descritas.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0013] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um conjunto detector de gás 110 que pode ser parte de um sistema de detecção ambiental. O conjunto detector de gás 110 inclui um sensor de gás 112 e um detector 114. O detector 114 inclui um controlador 116 e um transceptor do detector 118 alojado dentro de um alojamento detector intrinsicamente seguro 120 como é discutido em mais detalhes abaixo. O sensor de gás 112 é montado no detector 114 de modo que o sensor de gás 112 seja exposto dentro de um ambiente 122 para detectar um ou mais parâmetros dentro do ambiente 122. O sensor de gás 112 pode ser qualquer tipo de sensor que é configurado para detectar qualquer parâmetro(s). O sensor de gás 112 fornece o(s) parâmetro(s) ao transceptor do detector 118 através do controlador 116 alojado dentro do detector 114. Como é discutido abaixo, o transceptor do detector 118 transmite o(s) parâmetro(s) a montante de outros dispositivos. Em algumas modalidades, o sensor de gás 112 é configurado para detectar a presença e/ou quantidade de uma substância (por exemplo, um gás volátil, um gás tóxico, um gás combustível, e/ou similar) dentro do ambiente 122. Exemplos de outro(s) parâmetro(s) que pode(m) ser detectados pelo sensor de gás 112 incluem, entre outros, pressão, densidade, temperatura, umidade relativa, e/ou similar.
[0014] O sensor de gás 112 pode ser utilizado em qualquer aplicação e o ambiente 122 pode ser qualquer ambiente. Em algumas modalidades, o ambiente 122 é um ambiente perigoso, como, entre outros, um poço de petróleo, uma usina, um sistema de tubulação de petróleo, e/ou similar. Por exemplo, o sensor de gás 112 pode ser utilizado dentro de um ambiente perigoso para detectar a presença e/ou quantidade de um gás volátil, combustível e/ou tóxico dentro do ambiente perigoso. Por exemplo, o gás pode ser, entre outros, acetona, benzeno, butadieno, butano, etano, etanol, etileno, hexano, hidrogênio, isobutanol, álcool isopropílico, metano, metanol, metiletilcetona (MEK), pentano, propano, propileno, tolueno, xileno e/ou similar.
[0015] Em aplicações onde um gás volátil e/ou combustível pode estar presente, o conjunto detector de gás 110 pode incluir circuito de segurança intrínseca (IS). O circuito e alojamento IS podem ser desenhados para reduzir a similaridade de uma explosão e/ou parcialmente contêm uma explosão. Certamente, o circuito IS pode incluir componentes eletrônicos para limitar a corrente, a tensão, e/ou a potência. O circuito IS e/ou os componentes podem também atender as exigências referentes a como, entre outros, o tipo de dispositivo, classificação de potência, classificação de tensão, espaçamento de componente, espaçamento de interconexão de componente, espessura do traço, largura do traço, e/ou similar. Em algumas circunstâncias, o(s) componente(s) IS são necessários para serem segregados do(s) componente(s) não-IS.
[0016] O detector pode incluir uma câmara interior 111 que é hermeticamente vedado para separar um volume de espaço dentro do invólucro do detector 120 do ambiente 122. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o detector 114 tem um invólucro do detector resistente à explosão 120 tendo uma câmara interior 111 que mantém o transceptor do detector 118 e o controlador 116. A câmara interior 111 é separada do ambiente 122 de modo que qualquer combustão e/ou explosão dentro da câmara interior 111 seja menos provável de estender ao ambiente 122. Assim, qualquer combustão e/ou explosão que ocorre dentro da câmara interior 111 é menos provável de fazer com que qualquer substância dentro do ambiente 122 queime e/ou exploda. A modalidade ilustrada do detector 114 pode ser geralmente referida como um "transmissor à prova de explosão".
[0017] O detector 114 pode incluir componente(s) de tensão de alimentação e/ou componente(s) de comunicação (não mostrado; por exemplo, fios elétricos e/ou cabos, placas de circuito, outras passagens elétricas, interruptores, repetições, notas de comunicação, e/ou similares). O(s) componente(s) de tensão de alimentação pode(m) fornecer potência ao sensor de gás 112 e/ou o(s) componente(s) de comunicação. O detector 114 pode manter um ou mais componentes de processamento (não mostrado; por exemplo, computadores, processadores, controladores, microprocessadores, placas de circuito, microcontroladores, memórias, circuitos integrados, e/ou similares) que processam os sinais do sensor de gás 112 que representam o(s) parâmetro(s) detectado(s) pelo sensor de gás 112. O processamento dos sinais do sensor de gás 112 opcionalmente inclui operações de registro de dados. Os componentes de processamento incluem o controlador 116 que converte sinais que representam o(s) parâmetro(s) detectado(s) pelo sensor de gás 112 em valores de engenharia desejados ao transceptor do detector 118.
[0018] O transceptor do detector 118 transmite as informações recebidas do controlador 116 a montante a outros dispositivos. Por exemplo, em uma modalidade, o transceptor do detector 118 pode transmitir informações a uma rede sem fio através de um link sem fio. O link sem fio pode ser qualquer de uma variedade de protocolos, incluindo, entre outros, Associação de Padrões de Indústria (ISA) 100.11a, 802.11, Wifi, Zigbee, Bluetooth, Associação de Dados Infravermelhos (IrDA), transdutor remoto endereçável de rodovia sem fio (HART) e/ou similar. Conforme aqui utilizado, o protocolo HART inclui as especificações nas "Especificações do Protocolo HART" e são incorporados aqui por referência. As especificações do Protocolo HART [online]. HART Communications Foundation, 2013 [recuperado em 2009-2013]. Recuperado da Internet: <URL: http://www.hartcomm.org/hcf/documents/documents_spec_list.html>. Conforme aqui utilizado o protocolo IrDA inclui as especificações nas "Especificações do Núcleo IrDA" e são aqui incorporadas por referência. Especificações do Núcleo IrDA [online]. Associação de Dados Infravermelhos, 2011 [recuperado em 20-09-2013]. Recuperado da Internet: <http://irdajp.info/corespecs.html>. A rede sem fio pode distribuir as informações recebidas do transceptor do detector 118 a um ou mais alarmes locais ou remotos, um ou mais estações de monitoramento locais ou remotos, e/ou similar.
[0019] O invólucro do detector 120 pode incluir uma janela do detector 124. A janela do detector 124 é configurada para fornecer uma tela e/ou um ponto de acesso de comunicações. Por exemplo, a janela do detector 124 pode incluir um ou mais componentes da interface do usuário 126 incluindo, entre outros, diodos emissores de luz (LED), tela de cristal líquido e/ou similar. A janela do detector 124 pode fornecer um ponto de acesso para uma comunicação da linha de visão para trocar dados com outros dispositivos. Na modalidade ilustrada, a janela do detector 124 inclui um transceptor do detector 118. O transceptor do detector 118 pode utilizar luz infravermelha (IR) para fornecer comunicação da linha de visão. Por exemplo, o transceptor do detector 118 pode ser configurado como um detector transceptor IR 128 configurado com um ou mais diodos emissores de luz IR (LED; não mostrado). Certamente, o detector transceptor IR 128 é configurado para bidirecionalmente trocar dados utilizando os dados com base no protocolo IrDA com outro dispositivo, conforme discutido em detalhes abaixo. Conforme aqui utilizado, a transferência de dados bidirecional pode incluir, entre outros, transmitir e receber dados.
[0020] A figura 2 é uma ilustração de uma modalidade de um módulo conversor de protocolo 130 que é montado ao conjunto detector de gás 110. Os componentes dentro do módulo conversor de protocolo 130 são ilustrados na figura 5. O módulo conversor de protocolo 130 é conectado a um dispositivo externo 132. Como é discutido em detalhes abaixo, o módulo conversor de protocolo 130 é firmemente montado no invólucro do detector 120. Na modalidade ilustrada, o dispositivo externo 132 é um dispositivo portátil; entretanto, o dispositivo externo 132 pode ser qualquer dispositivo computacional. Por exemplo, o dispositivo externo 132 pode ser um Comunicador de Campo Emerson® 475, que é comercialmente disponível da Empresa Emerson® Electronics de Saint Louis, Missouri. Como é discutido abaixo, o dispositivo externo 132 é configurado para trocar dados com o módulo conversor de protocolo 130 através da fiação de comunicação 134 e/ou um link de radiofrequência sem fio (RF) 170.
[0021] O módulo conversor de protocolo 130 troca dados bidire cionalmente entre o dispositivo externo 132 e o conjunto detector de gás 110. O módulo conversor de protocolo 130 recebe, converte e transmite dados do dispositivo externo 132 ao conjunto detector de gás 110. Adicionalmente, o módulo conversor de protocolo 130 recebe, converte e transmite dados do conjunto detector de gás 110 ao dispositivo externo 132. Por exemplo, o dispositivo externo 132 pode transmitir dados contendo instruções operacionais ao módulo conversor de protocolo 130. O módulo conversor de protocolo 130 pode, então, converter e transmitir os dados ao conjunto detector de gás 110, conforme descrito abaixo. As instruções operacionais podem incluir instruções referentes à operação do sensor, como por exemplo, a hora do dia, a frequência na qual as amostras são tomadas e/ou similares. Como outro exemplo, a instrução operacional pode incluir um comando que direciona o conjunto detector de gás 110 para transmitir dados que representam um arquivo de log contendo informações registradas pelo conjunto detector de gás 110. O conjunto detector de gás 110 pode, então, transmitir os dados ao módulo conversor de protocolo 130. O módulo conversor de protocolo 130 pode, então, reformatar os dados e transmitir os dados ao dispositivo externo 132.
[0022] O módulo conversor de protocolo 130 possibilita que o dispositivo externo 132 interaja indiretamente (por exemplo, através do módulo conversor de protocolo 130) com o conjunto detector de gás 110. Em uma modalidade, a interação possibilita que o dispositivo externo 132 forneça uma interface do usuário para o conjunto detector de gás 110. Por exemplo, em várias modalidades, o conjunto detector de gás 110 não inclui os componentes da interface do usuário 126. Um conjunto detector de gás 110 que não inclui os componentes da interface do usuário 126 é geralmente referido como um detector "cego" detector. Certamente, o módulo conversor de protocolo 130 possibilita que a interface do usuário externa 192 no dispositivo externo 132 interaja com o conjunto detector de gás 110. Os dados coletados da interface do usuário 192 podem ser enviados ao conjunto detector de gás 110 através do módulo conversor de protocolo 130. Por outro lado, dados do conjunto detector de gás 110 podem ser apresentados na interface do usuário 192 através do módulo conversor de protocolo 130.
[0023] Com referência à figura 5, o módulo conversor de protocolo 130 inclui um primeiro transceptor do conversor 142 configurado para bidirecionalmente trocar dados com o conjunto detector de gás 110 e um segundo transceptor do conversor 152 configurado para bidirecionalmente trocar dados com o dispositivo externo 132. O primeiro transceptor do conversor 142 pode incluir um transceptor IR 188. O transceptor IR 188 pode incluir um ou mais IR LED(s) (mostrados na figura 5) para se comunicar com o transceptor do detector 118. O segundo transceptor do conversor 152 pode incluir um transceptor de E/S 186. O transceptor de E/S 186 se comunica serialmente com o dispositivo externo 132 através de um conector de entrada/saída intrinsicamente seguro (E/S IS) 136 que corresponde com a fiação de comunicação 134. O primeiro transceptor do conversor 142 pode utilizar um primeiro protocolo e o segundo transceptor do conversor 152 pode utilizar um segundo protocolo que é diferente do primeiro protocolo. Por exemplo, os dados trocados entre o dispositivo externo 132 e o módulo conversor de protocolo 130 podem ser formatados de acordo com um primeiro protocolo, enquanto que os dados trocados entre o módulo conversor de protocolo 130 e o conjunto detector de gás 110 podem ser formatados de acordo com um segundo protocolo que é diferente do primeiro protocolo. Assim, em uma modalidade, o módulo conversor de protocolo 130 é configurado para converter dados do primeiro protocolo ao segundo protocolo e o módulo de controle 130 é configurado para converter dados do segundo protocolo ao primeiro protocolo.
[0024] Um conversor eletrônico 154 mantido dentro do invólucro do conversor 138 interage com o primeiro transceptor do conversor 142 e o segundo transceptor do conversor 152 para converter dados de um formato a outro. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o módulo conversor de protocolo 130 troca dados com o conjunto detector de gás 110 utilizando o protocolo IrDA e o módulo conversor de protocolo 130 troca dados com o dispositivo externo 132 utilizando o protocolo HART. Assim, o conversor eletrônico pode converter (por exemplo, traduzir) dados recebidos do conjunto detector de gás 110 utilizando o protocolo IrDA através do primeiro transceptor do conversor 142 e transmitir os dados recebidos do conjunto detector de gás 110 ao dispositivo externo 132 utilizando o protocolo HART através do segundo transceptor do conversor 152.
[0025] O invólucro do conversor 138 inclui os conectores IS entrada/saída (E/S) 136. Os conectores de E/S 136 podem ser utilizados para estabelecer as comunicações HART cabeadas com o dispositivo externo 132. As comunicações HART cabeadas tipicamente incluem um circuito tendo uma corrente variável no tempo que varia de 4 mA a 20 mA carregado em um fio de par torcido. Uma tensão de alimentação (não mostrada) e/ou um hospedeiro mestre (por exemplo, um computador; não mostrado) pode fornecer a corrente no circuito. As comunicações HART cabeadas fazem uso de Chaveamento por Deslocamento de Frequência (FSK) para sobrepor os sinais de comunicação digital na corrente variável. Os conectores de E/S 136 são utilizados para possibilitar que o módulo conversor de protocolo 130 uma o circuito ao longo com o dispositivo externo 132 e/ou qualquer outro dispositivo compatível HART cabeado.
[0026] A interface dos conectores de E/S 136 com o segundo transceptor do conversor 152 para fornecer um ponto de acesso elétrico intrinsicamente seguro para se comunicar com o módulo conversor de protocolo 130. Opcionalmente, os conectores de E/S 136 se relacionam com o transceptor de E/S 186. Na modalidade ilustrada, os conectores de E/S 136 são mostrados como pinos expostos, mas os conectores de E/S 136 podem ser qualquer outro tipo de pino de matriz e/ou qualquer outro tipo de mecanismo de conector. Os conectores de E/S 136 podem regular um ou mais dentre classificação de potência, classificação de tensão, espaçamento do componente, espaçamento de interconexão de componente, espessura do traço, largura do traço, e/ou similar para manter uma conexão elétrica intrinsicamente segura.
[0027] Opcionalmente, o módulo conversor de protocolo 130 pode trocar dados com o dispositivo externo 132 através do link RF sem fio 170. O link RF sem fio 170 pode ser qualquer link sem fio e pode empregar qualquer de uma variedade de protocolos incluindo, entre outros, ISA 100.11a, HART sem fio, Wifi e/ou similares.
[0028] Uma vez montado ao conjunto detector de gás 110, o módulo conversor de protocolo 130 pode transmitir e receber dados com o conjunto detector de gás 110. Os dados transmitidos podem incluir, entre outros, instruções operacionais, arquivos operacionais, e/ou similares. Instruções operacionais podem incluir, entre outros, instruções de início/parada de registro, instruções de intervalo do registro, duração do registro, e/ou similar. Arquivos operacionais podem incluir, entre outros, software, firmware executável, e/ou similar. Os dados transmitidos podem incluir, entre outros, arquivos de log, status do sistema, e/ou similar. Arquivos de log podem incluir pelo menos um dentre um histórico de leituras do sensor, concentrações de gás em uma área circundante sobre um período de tempo predeterminado e informações referentes aos estados operacionais e/ou status do conjunto do detector sobre um período de tempo predeterminado. O status do sistema pode incluir informações referentes à vida do sensor, tempo de ativação, vida de bateria e/ou similar. Os dados podem ser transmitidos do primeiro transceptor do conversor 142 ao transceptor do detector 118 através de um link infravermelho e formatados no protocolo IrDA.
[0029] Uma vez montado ao conjunto detector de gás 110, o módulo conversor de protocolo 130 pode ligar com o dispositivo externo 132. A fiação de comunicação 134 pode ser utilizada para conectar os conectores de E/S 136 ao dispositivo externo 132 para formar um circuito de transmissão completa (por exemplo, um circuito completo). Uma vez conectado, o módulo conversor de protocolo 130 pode bidirecionalmente trocar dados utilizando o protocolo HART.
[0030] A figura 3 é uma vista em perspectiva do módulo conversor de protocolo 130 removivelmente montado ao invólucro do detector 120 do detector 114. O módulo conversor de protocolo 130 inclui um invólucro do conversor 138. O invólucro do conversor 138 tem uma câmara interior 172 que pode ser hermeticamente vedada para separar um volume do espaço dentro do invólucro do conversor 138 do ambiente 122. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o módulo conversor de protocolo 130 tem um invólucro do conversor resistente à explosão 138. A câmara interior 172 é separado do ambiente 122 de modo que qualquer combustão e/ou explosão que ocorra dentro da câmara interior 172 seja menos provável para fazer com que qualquer substância dentro do ambiente 122 queime e/ou exploda. A modalidade ilustrada pode ser geralmente referida como um "alojamento IS".
[0031] O invólucro do conversor 138 combina com um suporte do conversor 140. O suporte do conversor 140 é configurado para unir com o invólucro do conversor 138 em uma primeira extremidade 178 do suporte do conversor 140. O módulo conversor de protocolo 130 pode montar ao suporte do conversor 140 deslizando a estrutura do trilho 176 do invólucro do conversor 138 ao longo e dentro da estrutura em formato de U 174 na primeira extremidade 178 do invólucro do conversor 138. O suporte do conversor 140 também inclui um formato (não mostrado) na segunda extremidade 180 que é complementar à parte de montagem 182 do invólucro do detector 120. O suporte do conversor 140 une com o invólucro do detector 120 fornecendo um encaixe por fricção entre o invólucro do detector 120 e o suporte do conversor 140. Adicional ou alternativamente, o suporte do conversor 140 e/ou o invólucro do conversor 138 pode utilizar qualquer outra estratégia de montagem para montar o módulo conversor de protocolo 130 ao invólucro do detector 120, como, entre outros, um adesivo, um dispositivo retentor, um fixador por pressão, uma trava, um clipe, um grampo, um prendedor rosqueado, e/ou similar.
[0032] Quando firmemente montado, o módulo conversor de protocolo 130 permanece rigidamente fixado ao invólucro do detector 12, de modo que a comunicação da linha de visão com o transceptor do detector 118 e um primeiro transceptor do conversor 142 alojado dentro do invólucro do conversor 138 é mantido. A comunicação da linha de visão entre o transceptor do detector 118 e o primeiro transceptor do conversor 142 é discutida em detalhes abaixo. Ainda, quando montado, o movimento independente entre o módulo conversor de protocolo 130 e o invólucro do detector 120 é reduzido. Adicionalmente, o suporte do conversor 140 é configurado para ser liberavelmente removido do invólucro do detector 120. O suporte do conversor 140 pode ser removido do invólucro do conversor 138 deslizando o suporte do conversor 140 na direção da seta A longitudinalmente ao longo da estrutura do trilho 176. De modo similar, o suporte do conversor 140 pode ser removido da parte de montagem 182.
[0033] A figura 4 é uma ilustração de uma vista de elevação cortada do módulo conversor de protocolo 130 montado ao invólucro do detector 120 do detector 114 utilizando o suporte do conversor 140 (não mostrado). O invólucro do conversor 138 inclui uma interface de acoplamento 148 tendo uma janela do conversor 146. A janela do conversor 146 é uma janela transparente configurada para permitir que as ondas de luz 144 percorram através da janela do conversor 146. A janela do conversor 146 é configurada para alinhar com a janela do detector 124 de modo que quando a interface de acoplamento 148 intertrava com a janela do detector 124, o primeiro transceptor do conversor 142 dentro do invólucro do conversor 138 alinha com o detector transceptor IR 128 dentro da janela do detector 124. Conforme mostrado na modalidade ilustrada, os raios de luz 144 que representam a luz infravermelha são permitidos cruzar a janela do detector 124 e a janela do conversor 146 para percorrer para e do primeiro transceptor do conversor 142 e o transceptor do detector 118.
[0034] Opcionalmente, a interface de acoplamento 148 é dimen sionado e formatado para conformar ao tamanho e formato do invólucro do detector 120. Adicional ou alternativamente, o invólucro do detector 120 pode incluir um componente chave (não mostrado; por exemplo, uma protrusão) que intertravam e/ou interage com um componente de ranhura (não mostrado) no invólucro do conversor 138 para encorajar o alinhamento entre a janela do detector 124 e a janela do conversor 146.
[0035] A figura 5 é um diagrama do sistema de componentes exemplares mantido dentro do invólucro do conversor 138. O conversor eletrônico 154 pode incluir um microprocessador 184 configurado para converter dados entre o primeiro protocolo e o segundo protocolo. O conversor eletrônico 154 aqui descrito pode incluir ou representar hardware e instruções associados (por exemplo, software armazenado em um meio de armazenamento legível por computador tangível e não transitório, como um disco rígido de computador, ROM, RAM ou similar) que realizam as operações aqui descritas. O hardware pode incluir circuitos eletrônicos que incluem e/ou são conectados a um ou mais dispositivos com base lógica, como o microprocessador 184, processadores, controladores ou similares. Esses dispositivos podem ser dispositivos prontos para uso que realizam as operações aqui descritas das instruções descritas acima. Adicional ou alternativamente, um ou mais desses dispositivos podem ser cabeados com circuitos lógicos para realizar essas operações.
[0036] O módulo conversor de protocolo 130 inclui o conversor eletrônico 154 que controla a troca de dados e várias operações de protocolo. O conversor eletrônico 154 inclui o microprocessador 184, ou circuito equivalente, desenhado especificamente para trocar dados e operações de conversão de protocolo e pode ainda incluir memória RAM ou ROM, circuito lógico e de tempo, circuito de máquina de estado e circuito de E/S. O conversor eletrônico 154 inclui a capacidade de processar ou monitorar sinais (dados) conforme controlado por um código de programa armazenado na memória. Os detalhes do desenho e da operação do controlador eletrônico 154 não são críticos à presente invenção. Ainda, qualquer conversor eletrônico 154 adequado pode ser utilizado. Entre outras coisas, o conversor eletrônico 154 recebe dados do primeiro receptor do conversor e do segundo receptor do conversor e converte os dados do primeiro protocolo em segundo. O conversor eletrônico também envia dados ao primeiro receptor do conversor e ao segundo receptor do conversor. Por exemplo, o primeiro protocolo pode incluir o protocolo IrDA e o segundo protocolo pode incluir o protocolo HART serial.
[0037] Os diagramas em bloco das modalidades aqui ilustram vários blocos identificados como "módulo". Deve ser entendido que os módulos representam os módulos de circuito que podem ser implementados como hardware com instruções associadas (por exemplo, software armazenado em um meio de armazenamento legível por computador tangível e não transitório, como um disco rígido de computador, ROM, RAM ou similar) que realizam as operações aqui descritas. O hardware pode incluir circuito de máquina de estado cabeado para realizar as funções aqui descritas. Opcionalmente, o hardware pode incluir circuitos eletrônicos que incluem e/ou são conectados a um ou mais dispositivos com base lógica, como microprocessadores, processadores, controladores ou similares. Opcionalmente, os módulos podem representar o circuito de processamento como um ou mais de matriz de campo de portas programáveis (FPGA), circuito integrado de aplicação específica (ASIC), ou microprocessador. Os módulos de circuito em várias modalidades podem ser configurados para executar um ou mais algoritmos para realizar as funções aqui descritas. Um ou mais algoritmos podem incluir aspectos das modalidades aqui reveladas, se ou não expressamente identificados em um fluxograma ou um método.
[0038] O invólucro do conversor 138 segura o primeiro transceptor do conversor 142. O conversor eletrônico 154 é operavelmente conectado ao primeiro transceptor do conversor 142. O invólucro do conversor 138 segura o segundo transceptor do conversor 152. O conversor eletrônico 154 é operavelmente conectado ao segundo transceptor do conversor 152. Como um exemplo do fluxo de dados através do módulo conversor de protocolo 130, o primeiro transceptor do conversor 142 pode receber dados do transceptor do detector 118 formatados no protocolo IrDA. Os dados podem fluir ao conversor eletrônico 154 que converte (por exemplo, traduz) os dados em protocolo HART serial. Os dados podem, então, ser transmitidos ao dispositivo externo 132 através do segundo transceptor do conversor 152. Como outro exemplo, dados podem ser recebidos pelo segundo transceptor do conversor 152 serialmente e formatados no Protocolo HART. Os dados podem, então, fluir ao conversor eletrônico 154 que converte os dados em protocolo IrDA. Os dados podem, então, ser transmitidos ao transceptor do detector 118 através do primeiro transceptor do conversor 142.
[0039] O módulo conversor de protocolo 130 inclui uma memória 156, dentro do invólucro do conversor 138. A memória 156 pode ser utilizada para dados de cache e/ou buffer recebidos do primeiro transceptor do conversor 142 e/ou do segundo transceptor do conversor 152. Por exemplo, o conversor eletrônico 154 pode receber dados do primeiro transceptor do conversor 142 e armazenar as informações recebidas na memória 156 como um arquivo de log, um arquivo do sistema, um arquivo temporário (por exemplo, arquivos contendo informações transientes), e/ou similares. Arquivos de log podem incluir pelo menos um de um histórico de leituras do sensor, vida do sensor, concentrações de gás em uma área circundante sobre um período de tempo predeterminado e informações referentes aos estados operacionais e/ou status do conjunto do detector sobre um período de tempo predeterminado, um histórico dos dados do processo, dados de calibração e/ou informações de usuário. As informações de usuário podem incluir, entre outros, identificadores que indicam a entidade operacional, a localização e/ou a data de instalação do conjunto detector de gás 110. Adicionalmente ou opcionalmente, a memória 156 pode incluir comandos do sistema operacional predeterminados que são enviados ao detector 114 conforme discutido abaixo.
[0040] O módulo conversor de protocolo 130 inclui um primeiro interruptor magneticamente acionado (MAS) 160 dentro do invólucro do conversor 138. O primeiro MAS 160 fornece uma interface IS (por exemplo, fornece um interruptor que não é exposto ao ambiente 122) para possibilitar que o usuário interaja com o módulo conversor 10. O primeiro MAS 160 é comunicavelmente acoplado ao conversor eletrônico 154. O primeiro MAS 160 pode ser acionado para inserir os estados de seleção pela aplicação ou remoção de um campo magnético. Os estados de seleção para o primeiro MAS 160 podem incluir, entre outros, um estado engatado e desengatado. Como uma opção, o dispositivo externo 132 pode incluir um MAS portátil 190 complementar (não mostrado) alojado dentro do dispositivo externo 132 para interagir com o primeiro MAS 160. Por exemplo, o MAS portátil 190 pode ser colocado em uma orientação vertical para fazer com que o primeiro MAS 160 entre no estado engatado. De modo alternativo, o MAS portátil 190 pode ser colocado em uma orientação contrária para fazer com que o primeiro MAS 160 entre no estado desengatado. Como uma opção, o primeiro MAS 160 pode ser configurado para instruir o conversor eletrônico 154 para transmitir instruções operacionais predeterminadas através do primeiro transceptor do conversor 142 ao detector 114 ao entrar no estado engatado. As instruções operacionais predeterminadas podem incluir, entre outros, carregar o firmware transmissor, software, e/ou similar. Embora um interruptor magnético seja utilizado na modalidade ilustrada, qualquer outro tipos de interruptor pode ser utilizado.
[0041] Adicionalmente, o módulo conversor de protocolo 130 pode incluir um segundo MAS 162. O segundo MAS 162 pode incluir os mesmos ou estados operacionais diferentes (por exemplo, engatado e/ou desengatado) como o primeiro MAS 160. O segundo MAS 162 é comunicavelmente acoplado ao conversor eletrônico 154. Quando disparado para inserir o estado engatado, o segundo MAS 162 pode ser configurado para instruir o conversor eletrônico 154 a baixar (por exemplo, transmitir do módulo conversor de protocolo 130 ao dispositivo externo 132 através do segundo transceptor do conversor 152) um arquivo de log armazenado na memória 156.
[0042] Opcionalmente, o módulo conversor de protocolo 130 pode incluir uma porta de comunicação auxiliar 164. A porta de comunicação auxiliar 164 pode ser configurada para trocar dados com o dispositivo externo 132 utilizando um terceiro protocolo que é diferente do primeiro protocolo e do segundo protocolo. Por exemplo, na modalidade ilustrada, a porta de comunicação auxiliar 164 é configurada como uma porta de barramento serial universal (USB), entretanto qualquer estratégia de conexão pode ser utilizada. A porta de comunicação auxiliar 164 pode incluir o módulo de circuito IS 168 configurada para garantir que a conexão entre a porta de comunicação auxiliar 164 e o conversor eletrônico 154 permaneça IS. O módulo de circuito IS 168 pode incluir, entre outros, componentes eletrônicos para limitar a corrente, tensão e/ou potência. O módulo de circuito IS 168 pode também incluir um regulador de tensão de baixa queda, um fusível, e/ou similar.
[0043] O módulo conversor de protocolo 130 inclui um módulo de energia intrinsicamente seguro (ISPM) 158 dentro do invólucro do conversor 138 configurado para fornecer energia elétrica aos componentes eletrônicos alojados dentro do invólucro do conversor 138, incluindo entre outros, o conversor eletrônico 154, o primeiro transceptor do conversor 142, o segundo transceptor do conversor 152, o primeiro MOS 160, o segundo MOS 162, a porta de comunicação auxiliar 164 e/ou a memória 156. O ISPM 158 inclui circuito e/ou trações de modo que uma passagem elétrica intrinsicamente segura seja mantida. O ISPM 158 pode incluir pelo menos um dentre um regulador de tensão de baixa queda, um fusível, ou uma bateria. Adicional ou opcionalmente, o ISPM 158 pode fornecer energia elétrica à memória 156, ao primeiro transceptor do conversor 142, ao segundo transceptor do conversor 152, à porta de comunicação auxiliar 164 e/ou similar.
[0044] A figura 6 é um fluxograma de uma modalidade exemplar de um método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás e um dispositivo externo utilizando uma ou mais das modalidades aqui descritas.
[0045] O método 600 começa em 602 montando firmemente o módulo conversor de protocolo 130 ao conjunto detector de gás 110. O suporte do conversor 140 é utilizada para montar o módulo conversor de protocolo 130 ao conjunto detector de gás 110. O módulo conversor de protocolo 130 é montado no suporte do conversor 140 deslizando a estrutura do trilho 176 do invólucro do conversor 138 ao longo e dentro da estrutura em formato de U 174 na primeira extremidade 178 do invólucro do conversor 138. O conversor 130 e o suporte do conversor 140 são, então, montados no invólucro do detector 120. O invólucro do detector 120 inclui uma parte de montagem 182 que é complementar à segunda extremidade 180 do suporte do conversor 140. O suporte do conversor 140 é combinado com o invólucro do detector 120 por um encaixe por fricção. Opcional ou adicionalmente, meios de fixação adicionais podem ser utilizados para montar o módulo conversor de protocolo 130 ao conjunto detector de gás 110. Meios de fixação adicionais podem incluir, entre outros, um adesivo, um dispositivo retentor, um fixador por pressão, uma trava, um clipe, um grampo, um prendedor rosqueado, e/ou similar. Opcionalmente, o método pode posicionar o suporte do conversor 140 em uma localização fixa em relação ao primeiro transceptor do conversor 142 de modo que o primeiro transceptor do conversor 142 esteja localizado em uma posição conhecida relativa ao transceptor do detector 118 quando o invólucro do conversor 138 é firmemente montado ao invólucro do detector. Opcional ou adicionalmente, o método pode alinhar a interface de acoplamento 148 de modo que a janela do conversor transparente 146 alinhe com a janela do detector transparente 124. Adicionalmente, quando alinhado, o primeiro transceptor do conversor 142 forma a comunicação da linha de visão com o transceptor do detector 118. Após o módulo conversor de protocolo 130 ser montado ao conjunto detector de gás 110, o método pode proceder para 604.
[0046] Em 604, o método conecta a fiação de comunicação 134 aos conectores de E/S 136. A fiação de comunicação 134 pode ser conectada aos conectores de E/S 136 utilizando qualquer tipo de conector para formar uma conexão elétrica. Uma vez conectado, o módulo conversor de protocolo 130 pode se comunicar utilizando o protocolo HART serial a outros dispositivos incluindo através da fiação de comunicação 134, entre outros, o dispositivo externo 132.
[0047] Em 606, o primeiro transceptor do conversor 142 pode receber dados do transceptor do detector 118 formatados no primeiro protocolo. Em uma modalidade, o primeiro protocolo representa o protocolo IrDA. Após o primeiro transceptor do conversor 142 receber os dados, o primeiro transceptor do conversor 142 passa os dados ao conversor eletrônico 154. Em outras palavras, os dados fluem do primeiro transceptor do conversor 142 ao conversor eletrônico 154. Após o conversor eletrônico 154 receber os dados, o método pode proceder para 608.
[0048] Em 608 o segundo transceptor do conversor 152 pode receber dados do dispositivo externo 132 formatados no segundo protocolo. Em uma modalidade, o segundo protocolo representa o protocolo HART serial. Após o segundo transceptor do conversor 152 receber os dados, o segundo transceptor do conversor 152 passa os dados ao conversor eletrônico 154. Após o conversor eletrônico 154 receber os dados, o método pode proceder para 610.
[0049] Em 610, o conversor eletrônico 154 converte (por exemplo, traduz, reformata e/ou similar) os dados recebidos do primeiro transceptor do conversor 142 e formatados no primeiro protocolo em dados formatados no segundo protocolo. Por exemplo, o conversor eletrônico 154 pode converter os dados do protocolo IrDA em protocolo HART. Após os dados serem convertidos, os dados podem fluir do conversor eletrônico 154 ao segundo transceptor do conversor 152. De modo similar, o conversor eletrônico 154 converte dados recebidos do segundo transceptor do conversor 152 e formatados no segundo protocolo em dados formatados no primeiro protocolo. Por exemplo, o conversor eletrônico 154 pode converter os dados do protocolo HART em protocolo IrDA. Após os dados serem convertidos, os dados podem fluir do conversor eletrônico 154 ao primeiro transceptor do conversor 142. O método pode, então, continuar para 612.
[0050] Em 612, o primeiro transceptor do conversor 142 pode transmitir os dados recebidos do conversor eletrônico 154 ao transceptor do detector 118. Após os dados serem transmitidos, o método pode continuar para 614.
[0051] Em 614, o segundo transceptor do conversor 152 pode transmitir os dados recebidos do conversor eletrônico 154 ao dispositivo externo 132 através do conector de E/S 136 e a fiação de comunicação 134.
[0052] Opcionalmente, em 616, o conversor eletrônico 154 pode transmitir instruções operacionais ao detector 114. Como uma opção, o dispositivo externo 132 pode acionar o primeiro MAS 160 mudando a orientação o MAS portátil 190 para fazer com que o primeiro MAS 160 insira um estado engatado. Após o primeiro MAS 160 entrar no estado engatado, o conversor eletrônico 154 pode transmitir instruções operacionais predeterminadas através do primeiro transceptor do conversor 142 ao detector 114 na inserção do estado engatado. Instruções operacionais predeterminados podem incluir, entre outros, para carregar a transmissão do firmware, software e/ou similar.
[0053] Opcionalmente, em 618 o conversor eletrônico 154 pode receber dados que representam um arquivo de log. Como uma opção, o dispositivo externo 132 pode acionar o segundo MAS 162 mudado a orientação de MAS portátil 190 para fazer com que o segundo MAS 162 insira um estado engatado. Quando disparado para inserir o estado engatado, o segundo MAS 162 pode ser configurado para instruir o conversor eletrônico 154 a baixar (por exemplo, transmitir do módulo conversor de protocolo 130 ao dispositivo externo 132 através do segundo transceptor do conversor 152) um arquivo de log armazenado na memória 156.
[0054] Pela prática de uma ou mais das modalidades descritas aqui, um módulo conversor pode ser utilizado para conectar de forma comunicável um comunicador portátil que utiliza um protocolo HART serial a um detector de gás que utiliza protocolo IrDA.
[0055] Deve ser compreendido que a descrição acima destina-se a ser ilustrativa e não restritiva. Por exemplo, as modalidades acima descritas (e/ou aspectos dessas) podem ser utilizadas em combinação entre si. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular ou material aos ensinamentos da matéria aqui descrita sem sair do seu escopo. Enquanto as dimensões e tipos de materiais aqui descritos são destinados a definir os parâmetros da matéria aqui descrita, eles não são por meios limitativos e são modalidades exemplares. Muitas outras modalidades serão evidentes aos técnicos no assunto na revisão da descrição acima. O escopo da matéria aqui descrita deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, ao longo com o escopo total de equivalentes aos quais as reivindicações são intituladas. Nas reivindicações anexas, os termos "incluindo" e "no qual" são utilizados como equivalentes de inglês pleno dos respectivos termos "compreendendo" e "em que". Além disso, nas seguintes reivindicações, os termos "primeiro," "segundo," e "terceiro," etc. são utilizados meramente como rótulos e não são destinados a impor exigências numéricas em seus objetos. Ainda, as limitações das seguintes reivindicações não são escritas no formato meios-mais-função e não são destinadas a serem interpretadas com base em 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo, a menos e até que tais limitações de reivindicação utilizem expressamente a frase "significa" seguida por uma declaração de função vazia de mais estrutura.
[0056] Essa descrição escrita utiliza exemplos para revelar a matéria aqui descrita, incluindo o melhor modo e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique as modalidades da matéria aqui descrita, incluindo fazer e utilizar qualquer dispositivo ou sistema e realizar qualquer método incorporado. O escopo patenteável da matéria aqui descrita é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Tais outros exemplos são destinados para estarem dentro do escopo das reivindicações se tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferentes não substanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (23)

1. Módulo conversor de protocolo (130) para uso com um conjunto detector de gás (110) tendo sensor de gás (112), controlador (116) e um transceptor do detector (118) alojado dentro de um alojamento detector intrinsicamente seguro (120), o módulo conversor (130), caracterizado pelo fato de que compreende: um invólucro do conversor (138) tendo um suporte do conversor (140) configurada para firmemente montar o módulo conversor (130) ao invólucro do detector (120), sendo que o invólucro do conversor inclui uma interface de acoplamento (148) tendo uma janela do conversor (146) transparente que é configurada para alinhar com uma janela do detector (124) transparente fornecida no invólucro do detector (120), o primeiro transceptor do conversor (142) posicionado para alinhar com a janela do conversor (146) de modo que, quando o invólucro do conversor (138) é montado no invólucro do detector (120), o primeiro transceptor do conversor (142) forma uma comunicação em linha de visão com o transceptor do detector (118); o primeiro transceptor do conversor (142), dentro do invólucro do conversor (138), configurado para bidirecionalmente trocar dados com o transceptor do detector (118) utilizando um primeiro protocolo; um segundo transceptor do conversor (152), dentro do invólucro do conversor (138), configurado para bidirecionalmente trocar dados com um dispositivo externo (132) utilizando um segundo protocolo; e um conversor eletrônico (154), dentro do invólucro do conversor (138), acoplado ao primeiro (142) e ao segundo (152) transceptores do conversor e configurado para converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos, sendo que o conversor eletrônico é configurado para permitir que dados coletados de uma interface do usuário externa no dispositivo externo sejam enviados para o conjunto detector de gás.
2. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro transceptor do conversor (142) é um transceptor infravermelho (IR) configurado para se comunicar através da linha de visão com um transceptor IR (188) no invólucro do detector (120) e o segundo transceptor do conversor (152) é um transceptor de entrada/saída (E/S) (186) configurado para se comunicar serialmente com o dispositivo externo (132).
3. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro protocolo utiliza a luz infravermelha para comunicar dados para e do transceptor do detector (118).
4. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro protocolo representa um protocolo de Associação de Dados Infravermelhos (IrDA).
5. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo protocolo representa um protocolo do transdutor remoto endereçável de rodovia (HART) serial.
6. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte do conversor (140) é posicionado em uma localização fixa em relação ao primeiro transceptor do conversor (142) de modo que o primeiro transceptor do conversor (142) esteja localizado em uma posição conhecida em relação ao transceptor do detector (118) quando o invólucro do conversor (138) é firmemente montado no invólucro do detector (120).
7. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo protocolo representa um link de radiofrequência sem fio (RF) (170) para comunicação sem fio com um dispositivo comunicador externo de HART.
8. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, ainda caracterizado pelo fato de que um conector de E/S (136) eletrônica e intrinsicamente seguro, fornecido no invólucro do conversor (138), configurado para acoplar o dispositivo externo (132) ao segundo transceptor do conversor (152).
9. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, ainda caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro interruptor magneticamente acionado (160) mantido dentro do invólucro do conversor (138), em que o primeiro interruptor magneticamente acionado (160) é configurado para instruir o conversor eletrônico (154) para transmitir as instruções operacionais predeterminadas através do primeiro transceptor do conversor (142) ao detector quando o dispositivo externo (132) aciona o primeiro interruptor magneticamente acionado (160) para inserir um estado de seleção.
10. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende memória, dentro do invólucro do conversor (138), configurada para baixar um arquivo de log do conjunto do detector, o arquivo de log incluindo pelo menos uma de um histórico de leituras do sensor, concentrações de gás em uma área circundante sobre um período de tempo predeterminado e informações referentes aos estados operacionais e status do conjunto do detector sobre um período de tempo predeterminado.
11. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um segundo interruptor magneticamente acionado (162) dentro do invólucro do conversor (138), em que o segundo interruptor magneticamente acionado (162) é configurado para instruir o conversor eletrônico (154) a baixar o arquivo de log na memória quando o dispositivo externo (132) dispara o segundo interruptor magneticamente acionado (162) para inserir um estado de seleção.
12. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte do conversor (140) é removível do invólucro do detector (120).
13. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conversor eletrônico (154) inclui ainda um microprocessador (184) configurado para converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos.
14. Módulo conversor (130), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um módulo de energia intrinsicamente seguro (ISPM) (158) mantido dentro do invólucro do conversor (138) e é configurado para fornecer energia elétrica ao conversor eletrônico (154), o ISPM (158) tendo pelo menos um dentre um regulador de tensão de baixa queda, um fusível, ou uma bateria.
15. Método para bidirecionalmente trocar dados com um conjunto detector de gás (110) e um dispositivo externo (132), caracterizado pelo fato de que compreende: montar precisamente um módulo conversor de protocolo (130) tendo um invólucro do conversor (138) ao conjunto detector de gás (110) utilizando um suporte do conversor (140), o invólucro do conversor incluindo uma interface de acoplamento (148) tendo uma janela do conversor (146) transparente que é configurada para alinhar com uma janela do detector (124) transparente fornecida no invólucro do detector (120), o primeiro transceptor do conversor (142) posicionado para alinhar com a janela do conversor (146) de modo que, quando o invólucro do conversor (138) é montado no invólucro do detector (120), o primeiro transceptor do conversor (142) forma a comunicação de linha de visão com o transceptor do detector (118); bidirecionalmente trocar dados com um transceptor do detector (118) alojado no conjunto detector de gás (110) utilizando o primeiro transceptor do conversor (142) alojado no invólucro do conversor (138) utilizando um primeiro protocolo; bidirecionalmente trocar dados com o dispositivo externo (132) utilizando um segundo transceptor do conversor (152) alojado no invólucro do conversor (138) utilizando um segundo protocolo; converter os dados entre o primeiro e o segundo protocolos utilizando um conversor eletrônico (154) acoplado de forma comunicável ao primeiro (142) e ao segundo (152) transceptores do conversor; e permitir que dados coletados de uma interface do usuário externa no dispositivo externo sejam enviados para o conjunto detector de gás.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro protocolo representa um protocolo de Associação de Dados Infravermelhos (IrDA).
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o segundo protocolo representa um protocolo do transdutor remoto endereçável de rodovia (HART) serial.
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o segundo protocolo representa um link de radiofrequência sem fio (RF) (170) para comunicação sem fio com o dispositivo externo (132).
19. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a troca bidirecional de dados com o transceptor do detector (118) compreende ainda baixar um arquivo de log do transceptor do detector (118) em um módulo de memória (156) alojado dentro do módulo conversor (130), o arquivo de log incluindo pelo menos um dentre um histórico de leituras do sensor, concentrações de gás em uma área circundante sobre um período de tempo predeterminado ou informações referentes aos estados operacionais e status do conjunto do detector sobre um período de tempo predeterminado.
20. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a troca bidirecional de dados com o transceptor do detector (118) compreende ainda a transmissão de instruções operacionais predeterminadas ao conjunto do detector, as instruções operacionais predeterminadas incluindo pelo menos um dentre instruções de início do registro, instruções de parada do registro, instruções de intervalo do registro, ou duração do registro.
21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o suporte do conversor (140) de protocolo ao conjunto detector de gás (110) inclui posicionar o suporte do conversor (140) em uma localização fixa em relação ao primeiro transceptor do conversor (142) de modo que o primeiro transceptor do conversor (142) esteja localizado em uma posição conhecida em relação ao transceptor do detector (118) quando o invólucro do conversor (138) é firmemente montado no invólucro do detector (120).
22. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende o acionamento de um primeiro interruptor magneticamente acionado (160) mantido dentro do invólucro do conversor (138) para instruir o conversor eletrônico (154) para transmitir as instruções operacionais predeterminadas através do primeiro transceptor do conversor (142) ao detector quando o dispositivo externo (132) dispara o primeiro interruptor magneticamente acionado (160) para inserir um estado de seleção, as instruções operacionais predeterminadas incluindo pelo menos uma das instruções de início do registro, instruções de parada do registro, instruções de intervalo do registro, ou duração do registro.
23. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende o acionamento de um segundo interruptor magneticamente acionado (162) mantido dentro do invólucro do conversor (138) para instruir o conversor eletrônico (154) a baixar um arquivo de log do conjunto do detector, o arquivo de log incluindo pelo menos um dentre um histórico de leituras do sensor, concentrações de gás em uma área circundante sobre um período de tempo predeterminado ou informações referentes aos estados operacionais e status do conjunto do detector sobre um período de tempo predeterminado.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018194390A (ja) * 2017-05-16 2018-12-06 日本特殊陶業株式会社 センサ制御装置およびガス検知システム
US10855367B2 (en) 2017-10-02 2020-12-01 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to bridge communications between devices using low-energy devices
US11115927B2 (en) 2017-10-02 2021-09-07 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to control communication data rates of low-energy devices
CN111756734A (zh) * 2020-06-24 2020-10-09 江西安百川电气有限公司 一种变频器内部互联通信接口与协议

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6182497B1 (en) 1999-08-20 2001-02-06 Neodym Systems Inc Gas detection system and method
US7321774B1 (en) * 2002-04-24 2008-01-22 Ipventure, Inc. Inexpensive position sensing device
US7140257B2 (en) 2002-12-10 2006-11-28 Ashcroft Inc. Wireless transmitting pressure measurement device
US7372573B2 (en) 2005-09-30 2008-05-13 Mks Instruments, Inc. Multigas monitoring and detection system
WO2008108788A2 (en) * 2006-05-31 2008-09-12 Trx Systems, Inc. Method and system for locating and monitoring first responders
US7787776B2 (en) * 2006-08-03 2010-08-31 Tyco Safety Products Canada Ltd. Method and apparatus for using infrared sensors to transfer data within a security system
EP2179295B1 (en) * 2007-08-03 2021-05-05 Flir Systems, Inc. Wireless remote detector systems and methods
US8334787B2 (en) * 2007-10-25 2012-12-18 Trilliant Networks, Inc. Gas meter having ultra-sensitive magnetic material retrofitted onto meter dial and method for performing meter retrofit
US7649174B2 (en) * 2008-02-11 2010-01-19 Flir Systems, Inc. Thermography camera configured for gas leak detection
US8299920B2 (en) * 2009-09-25 2012-10-30 Fedex Corporate Services, Inc. Sensor based logistics system
US8604925B2 (en) * 2009-10-23 2013-12-10 Globalstar, Inc. Simplex personal and asset tracker
US9174123B2 (en) * 2009-11-09 2015-11-03 Invensense, Inc. Handheld computer systems and techniques for character and command recognition related to human movements
US9030329B2 (en) * 2010-04-12 2015-05-12 Heath Consultants, Inc. Smart methane monitor
US9201414B2 (en) * 2010-07-28 2015-12-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Intrinsically-safe handheld field maintenance tool with image and/or sound capture
US9065813B2 (en) 2011-03-18 2015-06-23 Honeywell International Inc. Adapter device for coupling an industrial field instrument to an industrial wireless network and related system and method
US11026600B2 (en) * 2012-01-09 2021-06-08 Invensense, Inc. Activity classification in a multi-axis activity monitor device
US9737261B2 (en) * 2012-04-13 2017-08-22 Adidas Ag Wearable athletic activity monitoring systems
CN103049984B (zh) 2012-12-31 2014-10-29 常州大学 基于Wireless HART通信技术的可燃气体报警仪
US10433141B2 (en) * 2013-06-07 2019-10-01 Strata Products Worldwide, Llc Communication system in a mine, a node, and method

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