CN109781201A - 操作具有智能电源的燃气表 - Google Patents

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CN109781201A CN201811345007.1A CN201811345007A CN109781201A CN 109781201 A CN109781201 A CN 109781201A CN 201811345007 A CN201811345007 A CN 201811345007A CN 109781201 A CN109781201 A CN 109781201A
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R·L·阿蒂奇
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Dresser LLC
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Abstract

电源配置有与例如燃气表的计量硬件上的功能兼容的“智能”技术。此技术使得电源上的功能能够保持并生成数据。所述数据可以表征如蓄电池之类的驻存在电源上的能源的放电。其它数据可指示与例如常温储存和使用条件相称的电荷水平,识别在制造之后但在燃气表上使用之前可能出现在电源上的“自放电”的效应。在一种实施方式中,燃气表可以处理来自电源的数据,跟踪电源的连接(和断开),设置电源的寿命预期,并根据需要管理装置的维修,以预先制止电源在可用寿命末期可能出现的问题,及其它有利功能。

Description

操作具有智能电源的燃气表
技术领域
本公开的主题涉及计量硬件,更具体来说,本公开涉及具有“智能”电源的计量硬件。
背景技术
计量硬件在许多应用中都有使用。例如,这些装置在要求燃气的准确、可靠计量的燃气分配和有关的设备中是无处不在的。这些应用通常依赖于装置中的电子器件执行各种处理功能,例如生成可量化值,形成对客户计费或收费的基础。按照标称,电子器件需要功率来执行这些功能,通常形式为类似蓄电池或蓄电池组的机载电源。
发明内容
本公开的主题涉及将“智能”电源包括到计量硬件中的改进。令人特别感兴趣的是电子器件能够与“智能”电源协作来交换数据的实施例。此特征可以允许装置执行诊断和与电源相关的有关功能。该结果又对装置生成警告,修改部件操作或确保维修在适合时间或按调度进行是有用的,以避免由于电源或装置本身的问题可能普遍存在的任何中断。
本公开提供以下技术方案:
技术方案1.计量硬件,包括:
与流体的流动接近的流动响应单元;
电子器件,所述电子器件与所述流动响应单元耦合,响应于与所述流动响应单元的交互,量化流体流动的参数;以及
电源,所述电源与所述电子器件耦合,以传送功率信号激励所述电子器件,所述电源包括能源和电路,所述电路存储数据并生成包括标识符数据的信号,
其中,所述电子器件处理来自所述电源的信号,以使用所述标识符数据记录所述电源与所述电子器件的连接。
技术方案2.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够测量所述能源的放电。
技术方案3.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够测量所述能源上的剩余电荷。
技术方案4.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述信号指示对所述电子器件的放电超过功率需求阈值水平。
技术方案5.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述信号指示所述能源上的剩余电荷。
技术方案6.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述能源包括多个蓄电池。
技术方案7.根据技术方案6所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够单个地测量从所述蓄电池的放电。
技术方案8.根据技术方案6所述的计量硬件,其中,所述电路能够单个地调节来自每个蓄电池的能量流动,以满足来自所述电子器件的功率需求。
技术方案9.根据技术方案1所述的计量硬件,其中,所述流动响应单元包括响应于流体流动而旋转的推进器。
技术方案10.根据技术方案9所述的计量硬件,还包括:
表体,所述表体包围所述推进器,并具有凸缘端来附接露出的管道部分,以便允许流体的流动冲击到所述推进器上。
技术方案11.一种燃气表,包括:
表体,所述表体形成端接于凸缘开口处的内部通道;
机械件,所述机械件设置在所述内部通道中,响应于冲击到其上的流体的流动而运动;
与所述机械件耦合的电子器件,所述电子器件响应于所述机械件的运动操作,以生成一个值;以及
电源,所述电源可释放地与所述电子器件耦合,所述电源包括能源和电路,所述电路具有处理器,与所述处理器耦合的存储器及存储在所述存储器上的可执行指令,所述可执行指令被配置成当由所述处理器执行时,使得所述电源:
计算在所述能源上电荷的值;以及
生成将所述值传送到所述电子器件的信号。
技术方案12.根据技术方案11所述的燃气表,其中,所述可执行指令还被配置成当由所述处理器执行时使得所述电源:
设置阈值功耗水平;
监测从所述能源的放电;
将所述放电与所述阈值功耗水平进行比较;
生成信号来传送所述放电与所述阈值功耗水平之间的关系;
其中,所述电子器件处理所述信号,修改驻存在所述燃气表上的部件的操作。
技术方案13.根据技术方案11所述的燃气表,其中,所述电源上的电路能够对所述信号进行功率限制。
技术方案14.根据技术方案11所述的燃气表,其中,所述电源上的电路能够对所述电子器件的放电进行功率限制。
技术方案15.根据技术方案11所述的燃气表,其中,所述能源包括超过一个蓄电池。
技术方案16.根据技术方案15所述的燃气表,其中,所述电路单个地监测从每个蓄电池的放电。
技术方案17.一种方法,包括:
使用燃气表上的第一电路来:
识别电源与所述燃气表的连接;
与所述电源交换信号,从所述电源接收标识符数据;以及
使用所述标识符数据,调试所述电源以用在所述燃气表上。
技术方案18.根据技术方案17所述的方法,还包括:
使用所述电源上的第二电路来:
生成用在所述燃气表上的与所述电源的放电对应的数据。
技术方案19.根据技术方案17所述的方法,还包括:
使用所述电源上的第二电路来:
监测从所述能源的放电;
将所述放电与阈值功耗水平进行比较;以及
生成对应于所述放电与所述阈值功耗水平之间的关系的数据;
其中,所述第一电路处理所述数据,以修改驻存在所述燃气表上的部件的操作。
技术方案20.根据技术方案17所述的方法,还包括:
使用所述电源上的第二电路来:
调节超过一个蓄电池的放电,将功率提供至所述燃气表上的所述第一电路。
附图说明
现在简单参考附图,其中:
图1描绘了包括“智能”电源和如燃气表的计量硬件的系统的示范性实施例的示意图;
图2描绘了图1的“智能”电源的一个实例的示意图;
图3描绘了图1的“智能”电源的一个实例的示意图;
图4描绘了图1的“智能”电源的一个实例的示意图;
图5描绘了用在图1的“智能”电源上的输出限制电路的一个实例的示意图;
图6描绘了包括“智能”电源的图1的燃气表的一个实例的示意图;
图7描绘了图1的燃气表的示范性结构的透视图;
图8描绘了用于操作图1的“智能”电源的示范性方法的流程图;
图9描绘了在“智能”电源和燃气表的其它部件之间通信的图8的方法的一个实例的流程图;
图10描绘了操作图1的燃气表的示范性方法的流程图;以及
图11描绘了在“智能”电源和燃气表的其它部件之间通信的图10的方法的一个实例的流程图。
在适用的情况下,类似附图标记在贯穿若干视图中指定相同或对应部件和单元,除非另外指示,否则这些视图并非按比例绘制。本文中公开的实施方案可以包括出现在几幅图的一幅或多幅图中或几幅图的组合中的元件。而且,方法只是示范性的,可以通过例如重新排序、增加、删除和/或改变个别级来进行修改。
具体实施方式
下面的讨论描述了具有机载“智能”电源的计量硬件的实施例。在全文中参考燃气表作为计量硬件,但这些构思同样可以应用在其它地方。如下面指出的,“智能”电源并入了允许进行机载数据采集和分析的技术,特别是与装置上发现的储能电池即蓄电池有关。燃气表包括主控,其可以与“智能”电源交换数据。主控可处理数据,调度维修(更换电源)或者识别可能在现场中断燃气表的运行的更多紧迫的问题。其它实施例处于本公开主题的范围内。
图1描绘了电源100的示范性实施例的示意图。此实施例显示为计量硬件102的一部分。对于燃气分配,计量硬件102通常称作“表”或“燃气表”。燃气表102的实例可包括一对测量单元(例如流动响应单元104和电子单元106)。流动响应单元104可以与运送材料110(例如在接下来的讨论中使用的燃气)的管道108联接。材料110还可以体现其它流体(例如液体和气体),不过装置也可以对固体和固体/流体混合物有效。电子单元106包括主控制器112。在一种实施方式中,电源100可包括与电路116耦合的能源114,电路116本身与主控制器112连接或耦合,以交换信号(例如第一信号S1和第二信号S2)。信号S1,S2可以分别与功率和数据(例如,电流、电压等)对应。
燃气表102的使用可生成对材料110的测量参数进行量化的数据。例如,测量单元104,106可以彼此交互,以测量和量化管道108中材料110流动的体积流率(volumetricflow rate)。流动响应单元104可包括如与材料110的流动交互的推进器、涡轮和隔膜的机械件。不过,替代性配置可以利用传感器(例如温度传感器、压力传感器等)或接近材料110的流动处驻留的技术(例如,超声)。这些装置可以响应于材料110的局部特性生成信号。电子单元106通常包括生成体积流率的值的电子器件。示范性电子器件可形成某种类型的非接触接口,将机械件的运动(例如推进器的旋转)转换成电信号。其它电子器件可从上面提到的“传感器信号”的各种处理功能生成这些信号。在两种情况下,所产生的电子信号可以形成对客户使用燃气计费的基础。
主控制器112可以被配置为电子单元106中电子器件的一部分。这些配置可包括作为燃气表102的中央“大脑”操作的电路装备。此电路可以负责在装置上发生的数据处理功能。如上面提到的,这些功能可生成体积流率的值。其它功能可生成用于显示(例如在屏幕上)或用在如本文中提到的给客户开发票的应用中的输出。
能源114可以被配置成提供操作电子单元106的功率。这些配置可以在一个或多个蓄电池或者更通常讲为储能“电池”中存储并保持能量。作为功率信号S1从电池的放电例如可以激励电子器件、传感器、通信装置(例如无线天线)和电子单元106上的各种其它功能装置。多个电池可使得此设计得益,避免电源的中断。蓄电池和电池的实例可以是可充电的,其可证明对利用在燃气表102处或与其邻近处发现的能量生成或收集是有用的。此特征还可以减少在燃气表102处的维修需求。
电路116可以提供用于在电源100上操作的功能。拓扑结构可利用能够执行软件程序的计算部件(类似处理器和存储器),在装置上实现各种功能。主要是这些功能可调节功率汲取或(作为功率信号S1)对电子单元106的放电。部件可包括从电池单个地引导功率或者根据需要一次从超过一个电池引导功率的电路和总线结构。此特征可以将电源100配置成满足电子单元106上的寿命要求或功率需求。在一种实施方式中,电路116可通常通过促进数据的双向交换(作为数据信号S2),提供改进电源100的性能的功能,这或者独立进行或者与主控制器112上的功能结合。此“智能”技术可以实现可追溯性,监测电池的性能,量化燃气表102的功率诊断,并提供安全措施,使得电源100能够在危险区域中在燃气表102上工作。
可追溯性可用来跟踪反映电源100或其部件的使用的数据。此数据可以指示电源100与电子单元106的连接或断开。也可证明在电路116内记录一个或若干电池的连接或断开是有用的。在这方面,电路116可以存储唯一地识别电池(单个地)或者电源100中的一者或两者的信息。这些“标识符”的实例可包括序列号、循环冗余校验(CRC)号、校验和值、散列和值等。此信息可以在制造时嵌入到电路116的存储器中。将信息写入到存储器可能是有好处的,存储器被配置成防止改动或篡改,基本上将标识符(和其它信息)“硬接线”到相应装置。
电池性能可跟踪度量来提供电池或源“健康状况”的描述。通常,这些度量的值可以涉及“输出”参数,如电池的输出电压和输出电流。“物理”参数可以与电池的温度或材料性质有关。“环境”参数可以描述电池附近的环境的温度、相对湿度和压力。通常,电路116可以优选以滚动方式或实时地随时间将此信息聚合在存储器中。电路116还可以处理信息来生成数据,作为数据信号116。电子单元106可以响应于数据信号S2生成输出,例如将关于电源100的健康状况通知给终端用户(例如技术员)。此特征可以确保电源100继续满足电子单元106的功率需求或要求。
功率诊断可以跟踪电子单元106处功率的使用或消耗。例如,电路116可以分析来自电源100的功率输出,满足对电子单元106的需求。此分析可以查找描述由电子单元106造成功耗的突然变化的指示符(例如波峰和波谷)。电路116又可以生成带描述这些指示符的数据的数据信号S1。电子单元106可以将指示符与需要注意但在燃气表102上不太明显或不容易追溯的运行问题关联。
安全考虑可以使燃气表102满足危险区域的操作标准。这些标准可以对应于“本质安全的电路设计”。例如,电路116可能对一个或两个信号S1,S2进行功率或“能量”限制是有效的,优选是当信号S1,S2进入燃气表102的不防爆的区域中时。在一种实施方式中,电路116可以确保信号S1,S2处于低电压和低电流,以避免可点燃或引起易燃燃气的点燃的火花或电弧。
图2描绘了图1的电源100的部件的基础级拓扑的一个实例的示意图。电路116可以体现操作电路板120,优选是类似印刷电路板(PCB)或半导体器件的衬底。电路板120可并入交换电路116内部和外部的信号的总线结构122。总线结构122可以与电端口124连接,例如与电子单元106交换信号S1,S2。包括SPI,I2C,UNI/O,1-Wire的标准或专用通信总线可能对此目的是有用的(或者甚至是在本发明撰写时已知或以后开发的一个或多个类似串行计算机总线)。电路116可包括主处理电路126,主处理电路126具有类似处理器128的计算部件,处理器128与在其上存储数据132的存储器130耦合。计算部件128,130可以一起集成为微控制器或者作为分立部件单独地驻存。数据132的实例可包括可执行指令(例如固件、软件、计算机程序等)和关于装置的“信息”。主处理电路126还可具有与处理器128耦合并与其它部件耦合促进部件间通信的驱动器电路134。这些部件可包括感测电路136、定时电路138、测量电路140和输出控制电路142。
主处理电路126可以被配置成操作电源100。此装置可以具有处理来自主控制器112优选是数字格式的信号(类似数据信号S2)的功能。其它功能可生成数据信号S2或者其它操作输出信号,例如用来命令类似输出控制电路142的其它部件的操作的信号。数据处理功能可能对处理源于主控制器112的信号(例如数据信号S2)是重要的。这些“输入”数据信号可包括形式可能为指令或与电源100的功能有关或者可影响电源100的功能的类似信息的数据。
感测电路136可以被配置成提供对电源100上的参数进行限定的数据。这些配置可包括一个或多个感测元件或探头,这些元件或探头响应于激励有效地生成信号。实例包括恒温器、热电偶、换能器、压阻计及类似装置。这些装置可分散在源114上或者与源114邻近,以及在可提供与电源100的操作有关的数据的其它机载位置。
定时电路138可以被配置成保持时间使得对电源100的测量或计算同步。这些配置可以实时时钟操作,实时时钟作为“集成电路”集成到电路116中。通常,此集成电路可以体现为具有对时间计数的振荡器的微功率芯片。芯片可以与其自己的电源耦合,所述电源通常是具有长期寿命(例如>2年)的锂电池。计数器可以与振荡器耦合。计数器处理来自振荡器的信号,优选以符合国家标准时钟的准确度输出时间增量。
测量电路140可以被配置成测量电源100和其电池的性能。这些配置可以体现对电压或电流波动进行响应的电路。此电路可包括传感器,例如电阻器。其它部件可生成反映电阻器两端的电压降的信号。主处理电路126可以根据需要使用此信号评估性能。
输出控制电路142可以被配置成调节电子单元106上游的功率信号S1。这些配置可包括插入到源114和电端口124之间的电路。来自主处理电路126的信号可以命令这些电路操作,以允许或阻止电端口124处的功率信号S1
图3描绘了具有源114的实例的图2拓扑的实例。此实例具有电池网络144,在电池网络144的端口146中接收储能电池148。端口146的构造可以提供从电池148接收功率(例如,电流、电压等)的适当的电连接。这些连接可体现带导电管脚的“可插式”插座或用于插座的插孔。电池148上的互补连接器又可以使得电池148容易从电池网络144上取下并更换。此特征可以在现场简单地制造和维护。如所示,端口146可以与配电电路150耦合,配电电路150本身与主处理电路126的驱动器电路134耦合,以及与测量电路140耦合。配电电路150可以将端口146连接至中央输出152。此特征可以将端口144与测量电路140耦合,并依次与电端口124耦合。使用中,电路148可能能够将端口144或者单个地或者成组地耦合到中央输出152。电池148的适当的部分或组合可以对应于可能响应于在电子单元106处的需求(或其变化)来自主处理电路126的指令。
图4描绘了具有配电电路150的一个实例的图2的拓扑。此实例包括若干可切换电路154,每个与端口146耦合。可切换电路154可包括开关156和测量子电路158。在一种实施方式中,子电路158可以生成单个地反映电池148的操作参数的信号160。主处理电路126可以使用信号160监测电池148的性能问题或者根据需要保存其它度量。
图5描绘了输出控制电路142的一个实例的拓扑的示意图。此实例包括开关162和势垒电路(barrier circuit)164。开关162可以与驱动器电路134耦合。势垒电路164可以被配置成与电端口124耦合,电端口124通常是“离开”电路板120的两线接口。此配置可包括分立装置(例如,熔丝166和电阻器168)。二极管器件170将分立器件166,168耦合到地172。二极管器件170的实例可包括一个或多个齐纳二极管(zener diodes),但其它分立器件同样也可以工作。操作中,势垒电路164两端的故障电压使得电流通过二极管器件170流到地172。流到地的电流使得熔丝166断开,因此限制通过电端口124可用于电子单元106的电流。
图6描绘了图1燃气表102的基础级拓扑的一个实例的示意图。此拓扑可以得益于连接接口182,其允许根据需要电源100“更换”或从电子单元106“交换出去”。连接接口182可包括带导电构件(例如电线或电缆)的电缆组件184,导电构件在其端部端接连接器186。连接器186的实例可以互补在电子单元106上及在电路112的电端口124发现的连接器。导电构件的端部中的一个也可以“硬连线”到这些装置的任一个上的相应电路。类似直接焊接或线接合的技术可用于此目的。主控制器112可包括各种部件,各种部件包括与存储器190耦合的处理器188,存储器190在其上保持数据192。所述装置还可包括驱动器电路194,其与电源连接器196耦合。
图7描绘了用于图1的燃气表102的示范性结构200的透视图。此结构可包括表体202,通常是铸造金属或机加工金属。表体202可形成终止于凸缘端(例如第一凸缘端206和第二凸缘端208)的开口204的内部通道。端部206,208可以与一个管道或管路上的互补特征联接,将表体202与管道108(图1)成直线定位。还如所示,表体202可以具有设置在装置的相对面上的盖210。盖210可以提供流动路径的入口,在此,一对推进器驻存,以便接近通过开口204的材料流。盖210中的一个可以作为连接件212,其可能凸出或制备成与电子单元106相接。在这方面,所述结构可包括指示外壳214,其具有与连接件212耦合的一端。指示外壳214可包括塑料,大致作为壳体操作,以容纳和保护包括电源100和电路板120(上面讨论的)的电子器件。指示外壳214可支撑显示器216和用户可动作装置218,后者用来与内部电子器件相接,改变显示器216或装置的其它操作特征。
图8图示了用于使机载电源100实现功能的方法300的示范性实施例的流程图。此图概括了可以包含一个或多个计算机实现的方法和/或程序的可执行指令的各个步骤。这些可执行指令可以存储在主处理电路126上作为固件或软件。在此实施例中的各个步骤在一些实施例中可以被修改、组合、省略和/或重新排列。
方法300的操作可以实现诊断机载电源100。方法300可包括在步骤302处,接收“唤醒”输入。方法300还可包括在步骤304处,对电源执行诊断。这些诊断可包括在步骤306处,访问操作参数数据,且在步骤308处,使用操作参数数据,计算电池上的当前电荷。诊断还可包括在步骤310处,设置功耗阈值水平。方法300还可包括在步骤312处,接收放电数据,在步骤314处,确定放电数据是否超过功耗阈值水平。方法300还可包括在步骤316处,生成输出来传送与诊断有关的数据(在步骤304处)。
在步骤302处,主处理电路126可从电子单元106的主控制器112接收输入。此输入可对应于来自主控制器112的信号(例如,数据信号S2),该信号可能响应于电源100与电子单元106连接或者在电源100与电子单元106连接时发起。此信号可以传输主处理电路126可处理以设置电源100的操作的数据、信息或指令。
在步骤304处,主处理电路126可以执行用来大致管理电源100或燃气表102的操作的诊断。来自例如主控制器112的输入信号可以使得主处理电路126执行某种类型的自诊断功能。这些功能的实例可以评估自然出现在装置中的放电(或者“自放电”)。这种自放电会减小装置上存储的能量(或“电荷”)。在一种实施方式中,主处理电路126可以评估从制造日期到安装到电子单元106中的日期的自放电。其它诊断也可以用来表征电子单元106的功率需求。
在步骤306处,出于放电评估目的,主处理电路126可以访问操作参数数据。此操作数据可包括在电源100或其内部部件(例如电池、电路等)处或接近处普遍存在的温度、相对湿度等环境条件的值。此外,操作数据可包括时间值,例如在燃气表102中使用之前存放所花的时间(例如“货架期”)。这些值可以存储在存储器130的永久性数据库中或者类似数据库结构中。在这方面,方法300可包括用于周期性从感测电路136采集数据并将数据写入到存储器130的其它步骤。实际上,当作为库存休眠时,这些步骤需要来自电池的较少功率。
在步骤308处,主处理电路126可以计算电池上的当前电荷的值。此值可以与制造商“模型”有关,所述模型对准确地预测电池的静态放电是有用的。此类型的模型可对应于在电源100中发现的电池的特定的类型、模型或序列号。接着可能需要附加步骤,存储和调用具有加速电池的分析的数据或其它算法的任何适合的查询表。值得注意的是,自放电在电池的可用寿命上将持续。接着,与自放电有关的诊断可以在电源100在电子单元106上投入使用之后继续。在这方面,方法300可包括继续执行步骤306,308的步骤,以便保持或更新给主控制器112的数据。此数据是有益的,使得主控制器112在需要时可修改其对电源110的寿命预期的分析和确定。接着,主控制器112可更新维修调度以加速(或减慢)更换电源100的时间调度或时间帧,因此避免在必需保持燃气表102的适当操作之前花费成本和劳动时间来执行维修的必要。
在步骤310处,主处理电路126可以设置功耗阈值水平的值。此值可以量化电子单元106的设计功耗,其可以是预确定的,并存储(或“硬连线”)到主控制器112或者电源100的主处理电路126中。操作中,设计功耗将设置在正常操作条件下电子单元106可能汲取的功率的阈值水平。
在步骤312处,主处理电路126可以从测量电路140接收数据。所述数据可限定电源例如作为功率信号S1的放电。此步骤可包括用于从测量电路140采样数据并在存储器130上存储数据的一个或多个步骤。但是,尽管实时进行轮询来创建连续数据流可能是有利的,本公开确实考虑采样可以预定义的间隔出现,来限制或减小对数据存储空间的需求。同样,“学习”功耗值可能对主处理电路126是有益的。方法300可包括例如监测、采样和存储来自测量电路140的反映电子单元106随时间的功率需求的数据的各个步骤。用于此数据的类似统计分析之类的分析的附加步骤可以基于电子单元106的现场需求,达到作为平均值或中值的功耗阈值水平。
在步骤314处,主处理电路126可以确定在电子单元106处的功率需求是否已经变化。超过(或低于)功耗阈值水平的放电值例如可以指示需求已经变成损害电子单元106的操作。电子单元106上的部件的失效例如可引起电子单元106增加或减小对电源的需求。
在步骤316处,主处理电路126可生成信号S2,将用于诊断的值传送到主控制器112。信号S2可以是数字格式,不过模拟格式也够用。对于一些诊断,传送与特定的诊断值(例如放电/需求变化)有关的警告或指示符的信号S2可能对电子单元106是有益的。在一方面,当前电荷可以最好由该值传送,使得主控制器112可执行适当的操作。在一种实施方式中,这些操作可以使问题仪表(case meter)进入安全模式或低流动模式,这保存能量,延长蓄电池的寿命,直到装置上出现适当的补救。
图9描绘了包括可以在电子单元106上普遍存在的一些操作的图8的方法300的一个实例的流程图。方法300可包括例如在步骤318处,接收输出(例如信号S2),且在步骤320处,发起自校正动作。这些自校正动作可包括例如在步骤322处,使用当前电荷确定电源的寿命,或者在步骤324处,执行对系统部件的操作进行评估的内部诊断。方法300还可包括在步骤326处,生成远程地传输数据的输出。
在步骤318处,主控制器112可以从电源100上的主处理电路126接收数据。如上面提到的,此数据可包括上面的操作特性中的一个的值或本文中讨论或考虑的其它值。所述数据的处理可以发起主控制器112上的功能。
在步骤320处,主控制器112可以采取一些自校正动作。这些动作可以与电源100的可操作性的评估对应。这种评估又可以定性(或定量)电源100的性能,例如与电子单元106的性能有关的性能。性能或感知到的性能(类似电荷损失)的降低可以使主控制器112进入例如低功率模式,直到适当的变化出现在电源100处。
在步骤322处,主控制器112可以确定电源100的寿命。此步骤可依赖于限定电子单元106的功率要求的机载存储数据。此步骤还可包括至少部分地基于当前电荷和可操作功率要求推断寿命的步骤。
在步骤324处,主控制器112可以执行内部诊断。这些内部诊断可能与来自电源的显示与功率需求阈值偏离的操作的数据相符。此步骤可包括能够诊断不操作或不正常操作部件以识别功率需求变化的根本原因的步骤。在一种实施方式中,这些步骤可包括用于限制或停止燃气表100的操作或者材料110的流动以便避免对客户错误计费的步骤。
在步骤326处,主控制器112可以从装置远程生成输出。此输出可作为警告或类似指示器操作,传送关于电子单元106的操作的信息。所述信息可以通知终端用户装置上存在问题,是否对燃气表100的操作直接有害或者在其操作工作寿命中关注或维修的原因。例如,信息可以改变可能的维修调度,加速电源100更换,原因是现有电源100的寿命比燃气表100的预期寿命要短。
图10图示了图9的方法300的一个实例的流程图。在此实例中,方法300可包括在步骤328处,检测在用来与电源交换数据的连接处状态的变化,并且在步骤330处,确定连接的状态。如果连接打开,则方法300可继续在步骤332处,设置故障条件,并且在步骤334处,将事件填充到事件日志。方法300还可继续检测连接处的变化(在步骤328处)。如果连接闭合,则方法300可继续在步骤336处,如在上面关于图7讨论的生成电源的唤醒输入。在一种实施方式中,方法300可包括与终端用户(例如技术员)的交互有关的一个或多个步骤,这些步骤执行维修、修理、升级和组装或修改燃气表的结构的类似任务。这些步骤可包括在步骤338处,发起燃气表上的调试过程,在步骤340处,操纵燃气表上的一个或多个电源。
在步骤328处,电子单元106检测连接处状态的变化。如上面提到的,所述变化可对应于来自电子单元106上“端口”的信号,所述端口可能是将电源100连接至电子单元106的连接器或连接装置。信号可对应于连接器上的管脚。此信号的值可以对应于高电压和低电压或零电压,每一个指示相对于所连接的硬件,连接器上的管脚在使用或者不使用。响应于计量硬件上可执行指令的更新,信号也可能产生。在一种实施方式中,电子单元106可包括用于响应于所述信号发起“握手”的一个或多个步骤。这种握手可以使主控制器112将数据传输到电源100上的主处理电路126。接着,主处理电路126可以检索并将标识符数据传输到电子单元106,如关于图10在下面更多地提到的。
在步骤330,电子单元106确定连接的状态。此步骤可包括将来自端口的信号与查询表或指示端口的状态的其它阈值进行比较的一个或多个步骤。开放的端口可以指示硬件已经被移除,或者当前不可用。另一方面,闭合端口可以指示硬件可用于开始原位调试过程。
在步骤338处,电子单元106发起调试过程。此步骤可包括用于接收输入的一个或多个步骤。输入的实例可以自动产生,例如基于定时器或者计量硬件内部自动地轮询电源100的其它部件。在一种实施方式中,输入可以从与燃气表102连接的远程装置(例如计算机、便携式电脑、平板电脑、智能电话)外部地发起。此输入可对应于技术员插入电源100或从电子单元106拨出电源100(在步骤340处)。外部输入可能对允许电子单元106用任何新的或不同的电源操作是必要的。输入的数据可包括用户名和密码。在一个实例中,方法300可包括创建事件(在步骤334)的步骤,其对应于操纵电源100。值得注意的是,步骤332,334也可以出现在电源100上。此特征可能有益于出于可追溯性和其它诊断目的创建装置的历史记录,例如在电源100从电子单元106上移除之后的性能驱动的分析。
图11图示了具有追溯电源100上电池的使用的图10的方法300的一个实例的流程图。方法300可包括在步骤342处,从电源接收标识符数据。方法300还可包括在步骤344处,访问在列表中存储数据的记录,所述列表具有将可能用在燃气表中的部件与使用数据关联的表项,例如部件是否可用在仪表系统中。方法300还可包括在步骤346处,将标识符数据与列表中存储的数据进行比较,确定电源是否被批准用在燃气表中。如果是否定的,则方法300可包括在步骤332处,设置故障条件,并且在步骤334处,将事件填充到事件日志。方法300的操作可以在步骤334处停止,有效地停止功能,或者在燃气表提供有限的功能。在一种实施方式中,方法300可以返回在步骤342处接收标识符数据。另一方面,如果电源被批准,则方法300可包括在步骤348处,调试电源以用在燃气表中,适当时,在步骤334将事件填充到事件日志。
在步骤342处,电子单元106可以从电源100接收标识符数据。标识符数据可以限定或描述对相应的电源100唯一(与其它相比)的信息。信息的实例可包括序列号、循环冗余校验(CRC)号、校验和值、散列和值等。其它信息可限定电源100的操作条件或状态,例如,存储在装置本地的性能数据。此信息可以在制造时存储在电源100上。在一种实施方式中,电源100可以被配置成使得一旦制造或组装完成,标识符数据的全部或部分不能够被改变或修改。此特征可以阻止篡改,确保电源和燃气表将大致满足出于材料110的计量目的法律法规要求。
在步骤344处,电子单元106可以访问将部件与使用状态关联的所存储数据的列表的记录。下面的表1提供此列表的一个实例。
表1
上面的列表可以形成电子单元使用的以适当地评估和将电源100集成到燃气表102中的“完整性”日志。表项中存储的数据可以限定类似电源100(“Power S”)的系统部件的各种特性。如上面所示,所述列表可以具有用于分开的电源的表项,通常通过识别例如序列号(S/N)和装置类型的信息区分。所述表项还可包括可以具体与列表中表项的电源100有关的操作信息。操作信息可包括“性能数据”,例如功率输出的值,“固件数据”,例如描述可能在电源100上发现的最新版本的信息,以及与电源有关的“物理数据”。物理数据例如可以与电池的数目或其它特征(例如大小、重量等)相关联。还示出,列表中的表项可包括反映电源100是否“兼容”或“不兼容”的使用状态,然而,传送电源100可以或者不可以接受用在燃气表102中的其它指示符也是可用的。批准可指示电源100满足功率需求要求,以及满足适当的安全预期,但不一定总是这种情况。
在步骤346处,电子单元106可以将标识符数据与列表中存储的数据进行比较,确定电源100是否被批准用在燃气表102中。此步骤在被调试并在燃气表102中操作之前对证明电源100是“兼容”的是有用的。此步骤可包括为了适当调试电源100必需的一个或多个步骤。这些步骤例如包括确定电源100是否满足某些初始标准。初始标准可以按类型(例如硬件和可执行指令)、版本或修订、模型或序列号和其它功能或物理特性区分电源100。对于硬件,方法300还可包括确保电源在适合其类型和功能的位置(例如电力连接器196)处定位或与电子单元106耦合的一个或多个步骤。所述步骤可以使用来自连接器的信号以辨别装置在燃气表102上的位置。
这些步骤还可评估电源100的状态。在一种实施方式中,方法300可包括用于确认标识符数据尚未被破坏或者不包括破坏信息的步骤。例如由于篡改硬件或者将硬件暴露到环境条件(例如辐射、温度等)造成可能发生破坏。对于固件,方法300可以使用版本历史和可以用来区分一组可执行指令与另一组以及目的是确认这组可执行指令尚未被破坏的相关项目。
在步骤332处,电子单元106可以响应于标识符数据的评估设置故障条件(在步骤346处)。故障条件的实例可以采用或者音频或者可察觉的视频的警告或者在一些实例中通过电子消息(例如电子邮件、文本消息等)的形式,电子消息可以在类似智能电话或平板电脑的计算装置上解决。在一种实施方式中,故障条件可以与燃气表102上的一个或多个功能的操作相接,甚至如果需要停止整个系统的功能。故障条件还可以传送关于调试过程的状态的信息。此信息可以指示序列号是不正确或不可读的,电源100的物理数据不兼容或不正确,或者固件版本和电源100的更新过时或者破坏。
在步骤334处,电子单元106可将事件填充到事件日志。此事件日志可以驻存在电子单元106以及电源100上。在一种实施方式中,事件可以描述在调试过程中出现的问题或议题的日期记录。事件还可以将数据和采取的动作(例如校准、更新等)关联,以调试电源100以用在燃气表106中。有关数据可包括对序列号和时间戳(例如月、日、年等)的更新。所述动作可识别终端用户(例如技术员)和为了改变配置或更新燃气表,例如更换电源100可能需要的相关密码。
在步骤348处,电子单元106可以调试电源100以用在燃气表102中。此步骤可以改变电子单元106的操作,以接受或使用电源100。变化可以是包括新表项或者修订现有表项的完整日志,其具有关于所连接和所调试的电源100的信息。
根据前面描述,实施例以“智能”技术操作,改进计量硬件中的操作。所产生的“智能”电源可以提供机载诊断,保存反映电荷和其它操作参数的数据。不管是在电源上还是在计量硬件上,诊断都可以处理所述数据。至少一个技术效果是使计量硬件适当地诊断操作问题,这可通过避免不必要的维修,或者另一方面加快维修避免未来的问题来降低成本,通常是劳动力。
所述方法的步骤中的一个或多个可以编码为一个或多个可执行指令(例如硬件、固件、软件、软件程序等)。这些可执行指令可以是计算机执行的方法和/或程序的一部分,其可以由处理器和/或处理装置执行。如本文中陈述的,处理器可以配置成执行这些可执行指令,以及处理输入,生成输出。
计算部件(例如存储器和处理器)可以包含硬件,其与其它硬件(例如电路)合并以形成被设计成执行计算机程序和/或可执行指令(例如形式为固件和软件)的整体和/或单件单元。如本文中提到的,此类型的示范性电路包括分立元件,例如电阻器、晶体管、二极管、开关和电容器。处理器的实例包括微处理器和其它逻辑器件,例如现场可编程门阵列(“FPGA”)和专用集成电路(“ASIC”)。存储器包括易失性和非易失性存储器,并且可以存储形式为和/或包括软件(或固件)指令和配置设置的可执行指令。尽管所有的分立元件、电路和装置单个地以具有电气领域的普遍技能的技术人员通常理解的方式工作,但其组合和集成成功能电气组和电路通常提供本文中公开和描述的概念。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使所属领域的技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。以单数形式陈述并且跟在词语“一”后的元件或功能应理解为不排除多个所述元件或功能,除非明确陈述此类排除。对所主张发明的“一个实施方式”的提及不应解释为排除也包括所述特征的额外实施方式的存在。此外,权利要求仅是限定本发明的可取得专利权的范围的一些示例。该范围可以包括并设想本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言相同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件,那么此类其他示例希望在权利要求书的范围内。
以下示例包括某些要素或条款,其中一个或多个可与其他要素和条款组合,这些示例描述涵盖在本公开的范围和精神内的实施方式。

Claims (10)

1.计量硬件,包括:
与流体的流动接近的流动响应单元;
电子器件,所述电子器件与所述流动响应单元耦合,响应于与所述流动响应单元的交互,量化流体流动的参数;以及
电源,所述电源与所述电子器件耦合,以传送功率信号激励所述电子器件,所述电源包括能源和电路,所述电路存储数据并生成包括标识符数据的信号,
其中,所述电子器件处理来自所述电源的信号,以使用所述标识符数据记录所述电源与所述电子器件的连接。
2.根据权利要求1所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够测量所述能源的放电。
3.根据权利要求1所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够测量所述能源上的剩余电荷。
4.根据权利要求1所述的计量硬件,其中,所述信号指示对所述电子器件的放电超过功率需求阈值水平。
5.根据权利要求1所述的计量硬件,其中,所述信号指示所述能源上的剩余电荷。
6.根据权利要求1所述的计量硬件,其中,所述能源包括多个蓄电池。
7.根据权利要求6所述的计量硬件,其中,所述电源上的电路能够单个地测量从所述蓄电池的放电。
8.根据权利要求6所述的计量硬件,其中,所述电路能够单个地调节来自每个蓄电池的能量流动,以满足来自所述电子器件的功率需求。
9.一种燃气表,包括:
表体,所述表体形成端接于凸缘开口处的内部通道;
机械件,所述机械件设置在所述内部通道中,响应于冲击到其上的流体的流动而运动;
与所述机械件耦合的电子器件,所述电子器件响应于所述机械件的运动操作,以生成一个值;以及
电源,所述电源可释放地与所述电子器件耦合,所述电源包括能源和电路,所述电路具有处理器,与所述处理器耦合的存储器及存储在所述存储器上的可执行指令,所述可执行指令被配置成当由所述处理器执行时,使得所述电源:
计算在所述能源上电荷的值;以及
生成将所述值传送到所述电子器件的信号。
10.一种方法,包括:
使用燃气表上的第一电路来:
识别电源与所述燃气表的连接;
与所述电源交换信号,从所述电源接收标识符数据;以及
使用所述标识符数据,调试所述电源以用在所述燃气表上。
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