CN110546521B - 与隔离的工业产品一起使用的无线监测和配置系链及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于配置和/或监测隔离的工业产品的便携式系链设备，该便携式系链设备包括限定室的外部外壳、定位在室内以提供便携式系链设备与外壳面板的磁性附接的磁体、以及定位在室内并且与外部外壳的下侧相邻的感应接收线圈，感应接收线圈可与外部感应充电线圈一起操作以向便携式系链设备提供感应供电。便携式系链设备还包括定位在室内并且由感应接收线圈供电的通信电路，其中通信电路还包括提供便携式系链设备与隔离的工业产品之间的基于光的通信的传输和接收光学部件以及被配置为向和从便携式系链设备传输和接收无线信号的无线通信电路。
Description
技术领域
本发明的实施方案整体涉及用于配置和监测工业产品的无线通信系统，并且更具体地讲，涉及可固定到系统或设备的外部壳体并且通过壳体安装的通信接口来与该设备通信的无线通信系链。
背景技术
在工业设施中，诸如发电机、AC电动机和/或变压器的电机在各种应用中使用。作为一个示例，感应电动机用于诸如泵送、冷却、物料移动的应用以及需要成本有效且坚固的电动机的其他应用。为了控制此类电机，提供了各种电动机控制和电动机保护部件，诸如电动机控制器、起动器、接触器组件、过载继电器、断路器、电动机电路保护器、各种断开件以及用于操作低压电动机的类似设备。通常作为电动机控制中心的一部分提供这些电动机控制和电动机保护部件。电动机控制中心可呈具有总线系统的多隔室钢壳体的形式以在公共总线系统上将电力分配到单独的电动机控制单元，这些电动机控制单元可安装在隔室内。单独的电动机控制单元通常被称为“桶”，并且通常被构造为可移除的拔出单元，其具有电动机控制中心壳体上的单独密封门或安装在这些单独密封门后方。这些桶连接到电动机控制中心的电源线路，并且将电源传导到电动机控制设备的线路侧以使电机操作。
为了提供电动机控制中心中的各种电动机控制和电动机保护部件的配置和监测，通常提供已知类型的移动用户界面(UI)。这些移动UI可经由多种已知的无线通信协议来与电动机控制中心中的电动机控制和电动机保护部件通信，其中包括2.4至2.485GHz的ISM频段中的短波长UHF无线电波的蓝牙通信是一种此类示例性通信协议。可经由加密狗或其他蓝牙设备来建立此类蓝牙通信，该加密狗或其他蓝牙设备诸如经由RJ45端口或类似连接端口插入到电动机控制中心的子单元中。
然而，应当认识到，用于配置和监测电动机控制中心中或一般工业环境中的电动机控制和电动机保护部件的现有方法(其中部件的数量可在例如20-100个部件的范围内)可能有许多不足和局限性。例如，由于电动机控制中心环境中典型的产品聚集，蓝牙受到单独地连接到多个设备/部件将需要的安全配对操作数量的挑战。作为另一个示例，应当认识到，工业环境中采用的电机和电动机控制中心可经历恶劣环境条件，使得插入到对应端口中的常用加密狗或其他蓝牙设备需要免受环境影响的附加保护(诸如顶盖或盖)，这总体上会增加系统的成本和复杂性。
因此希望提供便携式系链设备，其允许多个设备/部件中的每一者的安全配对操作，而不需要与每一个设备部件的单独连接。还希望此类便携式系链设备提供与隔离的系统的此类通信，而不需要与之直接电连接，从而消除添加附加环境保护的需要。
发明内容
本发明提供了用于经由便携式系链设备配置和监测工业产品的系统和方法。系链设备提供与隔离的产品的通信，而不需要与之直接电连接。
根据本发明的一个方面，用于配置和/或监测隔离的工业产品的便携式系链设备包括限定室的外部外壳、定位在室内以提供便携式系链设备与外壳面板的磁性附接的磁体、以及定位在室内并且与外部外壳的下侧相邻的感应接收线圈，该感应接收线圈可与外部感应充电线圈一起操作以向便携式系链设备提供感应供电。便携式系链设备还包括定位在室内并且由感应接收线圈供电的通信电路，其中该通信电路还包括提供便携式系链设备与隔离的工业产品之间的基于光的通信的传输和接收光学部件以及被配置为向和从便携式系链设备传输和接收无线信号的无线通信电路。
根据本发明的另一个方面，用于配置和/或监测隔离的工业产品的无线通信系统包括定位在容纳工业产品的外壳的外壳面板的开口内的状态指示器灯结构，该状态指示器灯结构还包括感应充电线圈和可操作地连接到隔离的工业产品的通信电路，该通信电路包括提供基于光的通信的传输和接收光学部件。无线通信系统还包括磁性地耦合到外壳面板并且定位在状态指示器灯结构上方的便携式系链设备，该便携式系链设备还包括外部外壳、定位在室内并且可与感应充电线圈一起操作以向便携式系链设备提供感应充电的感应接收线圈、以及由感应接收线圈供电的通信电路，该通信电路包括提供基于光的通信的传输和接收光学部件以及被配置为传输和接收无线数据信号的无线通信电路。状态指示器灯结构的传输和接收光学部件以及便携式系链设备的传输和接收光学部件彼此对准以实现其间的基于光的通信。
根据本发明的又一个方面，使用便携式系链设备配置和/或监测隔离的工业产品的方法包括将便携式系链设备磁性地附接到容纳隔离的工业产品的壳体的外部面板，该便携式系链设备附接到外部面板以便定位在可操作地连接到隔离的工业产品的状态指示器灯结构上方。该方法还包括经由承载数据的光在状态指示器灯结构的传输和接收光学部件与便携式系链设备的传输和接收光学部件之间的传输来建立便携式系链设备与状态指示器灯结构之间的基于光的通信，并且在远程用户界面与便携式系链设备之间无线地传输数据信号以经由远程用户界面执行隔离的工业产品的监测和配置中的至少一者。承载数据的光经由便携式系链设备将来自远程用户界面的命令信号中继到隔离的工业产品的状态指示器灯结构，并且经由便携式系链设备将来自隔离的工业产品的状态指示器灯结构的监测数据中继到远程用户界面。
根据以下具体实施方式和附图，本发明的各种其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
附图示出了目前预期用于执行本发明的实施方案。
在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方案的安装在电动机控制中心中的控制模块以及用于与其中的控制模块和一个或多个隔离的工业产品无线地通信的便携式系链设备的局部透视图。
图2是根据本发明的一个实施方案的定位在电动机控制中心的相应控制模块的状态指示器灯结构上方的、图1的便携式系链设备的剖视图。
图3至图5是根据本发明的一个实施方案的图1的便携式系链设备的各种透视图。
图6是根据一个实施方案的示出使用图1的便携式系链设备配置和/或监测隔离的工业产品的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的实施方案涉及用于经由便携式系链设备无线地配置和监测工业产品和设备的系统和方法。系链设备提供与隔离的产品的通信，而不需要与之直接电连接。
虽然下文将本发明的一个实施方案示出和描述为与其中聚集有多个部件或产品的电动机控制中心一起使用，但应当认识到，本发明的实施方案可与多种类型的工业设备一起使用。即，本发明的实施方案可还涉及与未一起聚集在电动机控制中心环境中的单独、隔离的工业设备一起使用。因此，对电动机控制中心以及便携式系链设备与其一起的布置/使用的具体描述并非意在限制本发明的范围，并且应当认识到，除了本文明确描述的那些之外，等同物、替代物和修改也是可能的并且在所附权利要求书的范围内。
参见图1，示出了电动机控制中心结构10的局部透视图。如上所讨论，电动机控制中心可包括用于多个控制模块或桶11、13、14、15、16、17的隔室或壳体。桶16被示出为完全安装到电动机控制中心隔室或壳体12中，使得其前面板18对壳体12的周边牢固地密封并且与桶14的前面板20齐平。就这一点而言，控制模块16包括前面板18上的多个闭锁机构22，以使得操作员可在安装后将控制模块16锁定到适当的位置。在一些实施方案中，前面板18可为具有一组铰链19的门以便在控制模块16安装在电动机控制中心10的壳体12中时允许触及控制模块16内的部件。然而，即使在关闭或密封时，前面板或门18仍允许触及并且可视化部件状态指示器灯24、26、断路器组件28和线路接触件致动器30，该线路接触件致动器用于使线路接触件(未示出)与电动机控制中心10的线路电源接合。
根据一个示例性实施方案，并且如图1所示，提供了一个或多个便携式系链设备32以便与电动机控制中心10一起使用，从而允许与电动机控制中心10中的产品无线通信并且监测这些产品。即，便携式系链设备32实现电动机控制中心10(以及其产品)与远程定位的用户界面34之间的无线通信，从而提供这些产品的配置和监测。如图1所示并且如下文将更详细解释，便携式系链设备32是冰球大小的设备，其磁性地附接到控制模块16的前面板18并且与控制模块16的状态指示器灯26结合操作以实现无线通信—其中便携式系链设备32和与之配对的相应状态指示器灯26共同为电动机控制中心10的控制模块16中的一个或多个所需产品提供无线通信系统36。
现在参见图2至图5，提供了便携式系链设备32以及电动机控制中心10的控制模块16的指示器灯26的详细视图，其中示出了便携式系链设备32在指示器灯26上方的定位。首先参见图2，以分解图示出了指示器灯26的结构。指示器灯结构26包括从相应控制模块16的前面板18伸出的透镜40。定位在透镜40内并且与之相邻的是形成感应充电器44的一部分的充电线圈42(以及作为便携式系链设备32的一部分提供的接收线圈46)。在所示的实施方案中，充电线圈42作为环形线圈提供。充电线圈42可由安装支架48保持在适当的位置，该安装支架允许其定位成与透镜40相邻，从而允许在便携式系链设备32附接到前面板18时便携式系链设备32的接收线圈46定位成与之紧密靠近。虽然未在图2中示出，但充电线圈42耦合到至少一个电能源以便给充电线圈42通电。
指示器灯结构26还包括通信电路50，该通信电路可包括其中具有多个数据传输和处理设备的印刷电路板(PCB)52。PCB 52可与前面板18垂直地对准，并且经由安装支架48上的附加特征或由单独安装结构固定在适当的位置。PCB 52提供与容纳在电动机控制中心10的相应控制模块16内的一个或多个产品54的通信，以便提供从产品传输数据以及向产品传输控制命令，从而实现产品的监测和配置。
PCB 52上的数据传输和处理设备包括传输和接收光学部件56、58，在一个示例性实施方案中，这些传输和接收光学部件呈光电探测器56和LED58的形式，它们与便携式系链设备32的对应光电探测器和LED进行光学通信，如下文将更详细解释。光学部件56、58被定位成与充电线圈42限定的开口60对准，使得提供光学部件56、58与透镜40之间的开放路径以便光信号从光学部件(即，从LED 58)向外传输并且由光学部件(即，由光电探测器56)接收，以用于在便携式系链设备32在指示器灯26附近磁性地附接到前面板18时与便携式系链设备32通信。在一个示例性实施方案中，LED状态灯62也包括在指示器灯结构26中并且被定位成与光学部件56、58相邻。LED状态灯62可执行产生可见光的已知功能以照明指示器灯结构26的透镜40，从而指示电动机控制中心10的相应控制模块16中的一个或多个产品54的操作状态。
PCB 52上的传输和处理设备还包括处理电路64，该处理电路适当地调理承载数据的电信号并且在不同介质之间转换承载数据的电信号，并且提供以所需格式传输数据，包括将光信号向外传输到便携式系链设备32以及从便携式系链设备32接收光信号。因此处理电路64可包括提供合适缓冲、隔离、调制/解调、放大和/或其他调理的部件，从而将提供适当的电压和功率以充分驱使光学部件产生承载数据的光传输(例如，可见光或红外光)。
仍然参见图2并且现在还参见图3至图5，更详细地示出了便携式系链设备32。便携式系链设备32包括外部外壳66，根据一个实施方案，该外部外壳具有使便携式系链设备32呈现冰球型形状的圆柱形轮廓。外部外壳66在便携式系链设备32的侧表面和顶表面上包围该设备，并且在便携式系链设备32的下侧68上具有环形轮廓，由此限定指示器灯26可被接收在其内的腔体70。定位在便携式系链设备32的外部外壳66内且与下侧68相邻的是磁体72，该磁体将便携式系链设备32固定到前面板18。在一个实施方案中，磁体72是环形磁体，其围绕其下侧68上形成(并且限定腔体70)的外部外壳66的圆柱形凹进部分74配合，使得环形磁体72可围绕该圆柱形凹进部分固定在适当的位置。当前面板18由适当磁性材料形成时，磁体72允许便携式系链设备32附接到相应控制模块16的前面板18。在前面板18由非磁性材料形成的实施方案中，可将磁贴环76(图2)施加到便携式系链设备32的环形磁体72可固定到其上的前面板18上。
便携式系链设备32还在其中包括形成感应充电器的一部分的接收线圈46(以及作为指示器灯的一部分提供的充电线圈)，该感应充电器为便携式系链设备32供电。在一个实施方案中，接收线圈46定位在外部外壳66内以及其圆柱形凹进部分74上，这允许接收线圈46定位在指示器灯结构26的充电线圈42附近。当通电时，充电线圈42充当变压器初级绕组，并且接收线圈46充当变压器次级绕组。由于充电线圈和接收线圈42、46彼此紧密靠近使得充电线圈和接收线圈42、46基本上对准并且仅由最小间隙分开(如在便携式系链设备32与前面板18磁性附接时实现的那样)，产生相对有效的电力变压器，从而实现充电线圈42与接收线圈46之间无接触器的感应能量转移。
接收线圈46为便携式系链设备32的通信电路78供电，该通信电路提供电动机控制中心10(即，电动机控制中心10的一个或多个产品54)与便携式系链设备32之间以及便携式系链设备32与远程用户界面34之间的无线通信。如图2所示，通信电路78可包括其中具有多个数据传输和处理设备的PCB 80。PCB 80可被定位成与接收线圈46相邻，诸如在其顶表面上并且靠近便携式系链设备32的顶表面。多个数据传输和处理设备包括传输和接收光学部件82、84，在一个示例性实施方案中，这些传输和接收光学部件呈光电探测器82和LED 84的形式，它们与指示器灯结构26的光电探测器56和LED 58进行光学通信。光学部件82、84附接到PCB 80的底侧并且定位在其上，使得它们与外部外壳66的圆柱形凹进部分74中形成的开口86(图4)对准。因此光学部件82、84被定位成使得当便携式系链设备32在指示器灯结构26附近磁性地附接到前面板18时，它们可与相应控制模块16的指示器灯结构26的对应光电探测器56和LED 58进行光通信。
PCB 80上的传输和处理设备还包括处理电路88，该处理电路适当地调理承载数据的电信号1180并且在不同介质之间转换该承载数据的电信号，并且提供以所需格式传输数据，包括在便携式系链设备32与电动机控制中心10的一个或多个产品54之间传输光信号以及在便携式系链设备32与远程用户界面34之间传输无线信号。因此处理电路88可包括提供合适缓冲、隔离、调制/解调、放大和/或其他调理的部件，从而将提供适当的电压和功率以充分驱使光学部件产生承载数据的光传输并且提供从通信电路78产生适当无线信号并且进行传输。传输和处理设备还包括用于向/从便携式系链设备32广播和接收无线信号的适当类型的天线90，其中线单极印刷倒F天线(PIFA)、螺旋天线或陶瓷天线是这种天线的示例。
在一个示例性实施方案中，便携式系链设备32的通信电路78以及其传输和处理设备被配置用于与远程用户界面进行BluetoothTM配对以便操作。作为一个示例，蓝牙通信可具有以下无线传输参数：蓝牙传输：类别1；蓝牙版本：2.0；范围：300英尺典型范围(自由空间)；频率：2.400-2.485GHz；最大传输功率+6dBm；最小传输功率-27dBm；接收灵敏度好于-86dB。通信电路78被配置为将符合BluetoothTM协议的无线信号传输到远程用户界面34，并且从远程用户界面34接收符合BluetoothTM协议的无线信号。
虽然上文将便携式系链设备32的通信电路78描述为被配置用于蓝牙通信，但应当认识到，可在便携式系链设备32与远程用户界面34之间使用其他形式的无线通信，因此本发明的实施方案不仅限于蓝牙无线通信。在另一个示例性实施方案中，Wi-Fi通信可用于便携式系链设备32与远程用户界面34之间的无线局域联网。Wi-Fi通信可依照IEEE 802.11标准并且使用2.4千兆赫UHF(802.11b和802.11g)和5千兆赫SHF(802.11a)ISM无线电频带。
现在参见图6，并且继续参考图1至图5，根据一个实施方案示出了流程图，该流程图示出使用便携式系链设备配置和/或监测隔离的工业产品的方法92。在该方法的第一步骤中，用户首先将便携式系链设备32定位并且磁性地附接到容纳待监测的隔离的工业产品的壳体的外部面板18，如步骤94处所指示。如此前所述，便携式系链设备32与外部面板18的磁性附接经由用便携式系链设备32的外部外壳66容纳的磁体72来实现，其中磁体72要么与由磁性材料形成的面板直接耦合，要么与可施加到面板18上的磁贴环76直接耦合。在步骤94处附接便携式系链设备32的过程中，便携式系链设备32附接到外部面板18以便定位在状态指示器灯结构(诸如图1中的指示器灯结构26)上方。
便携式系链设备32在指示器灯结构26上方的定位实现/建立了便携式系链设备32的感应供电，如步骤96处所指示。即，便携式系链设备32在指示器灯结构26上方的定位使便携式系链设备32的接收线圈46定位在状态指示器灯结构26的充电线圈42附近，以便允许发生感应供电。充电线圈42充当变压器初级绕组，并且接收线圈46充当变压器次级绕组，使得在充电线圈和接收线圈42、46对准时形成相对有效的电力变压器，从而实现充电线圈42与接收线圈46之间无接触器的感应能量转移。
便携式系链设备32在指示器灯结构26上方的定位还在步骤98处实现/建立了便携式系链设备32与状态指示器灯结构26之间的基于光的通信。更具体地讲，状态指示器灯结构26的传输和接收光学部件56、58与便携式系链设备的传输和接收光学部件82、84的对准提供了在其间传输承载数据的光。
与步骤98处建立便携式系链设备32和状态指示器灯结构26之间的基于光的通信相结合，方法92还包括在远程用户界面34与便携式系链设备32之间无线地传输数据信号的步骤，如步骤100处所指示。在一个示例性实施方案中，经由蓝牙通信协议执行无线通信，但应当认识到，其他合适的无线协议(诸如Wi-Fi)可也用于执行步骤100的无线数据传输。在一个实施方案中，无线通信可采用这样的形式：将数据从便携式系链设备32传输到远程用户界面34，作为远程用户界面执行工业产品的持续监测的一部分—在这种情况下，先将与工业产品的状态/条件有关的承载数据的光从状态指示器灯结构26提供到便携式系链设备32(步骤98)，然后便携式系链设备32再将此类数据无线地传输到远程用户界面34以供用户查看/分析(步骤100)。在另一个实施方案中，无线通信可采用这样的形式：将数据从远程用户界面34传输到便携式系链设备32，作为远程用户界面将配置命令发送到工业产品的一部分—在这种情况下，首先将配置命令从远程用户界面34传输到便携式系链设备32(步骤100)，然后进行基于光的通信(步骤98)，其中将与要执行的工业产品的配置有关的承载数据的光从便携式系链设备32提供到状态指示器灯结构26。因此可以看出，步骤96和98的排序可基于所执行的任务而改变。
在执行步骤98和100的过程中，状态指示器灯结构26和便携式系链设备32的通信电路50、78(更具体地，其处理电路64,88)可执行由其接收或待从其传输的承载数据的光和无线信号的传输和处理所要求的任何所需信号格式化、转换和/或调理。因此，例如，处理电路64、88可为适当的缓冲、隔离、调制或放大电路，其将通过驱动信号提供适当的电压和功率以充分驱使状态指示器灯结构26和/或便携式系链设备32的LED 58、84产生承载数据的光传输。常用传输电路的示例是运算放大器(op-amp)和晶体管放大器，但信号调理领域的技术人员将认识到大量任选的电路和部件可能任选地与本发明结合使用。在一个设想的实施方案中，可使用FM、AM、PWM、PPM、OFDM、QAM或其他已知的调制技术进一步调制承载数据的光传输。作为另一个示例，处理电路64、88可包括适当的接收电路以便接收光电探测器56、82所检测的承载数据的光波输入信号并且将承载数据的光波输入信号转换为承载数据的电信号。处理电路64、88将适当地调理并且可进一步转换承载数据的电信号，诸如通过解调承载数据的电信号并且执行合适的缓冲、放大和其他调理以产生所需的数据信号。然后处理电路64、88可视需要执行该数据信号的进一步转换以提供例如适用于无线传输到用户界面34的信号。
有利的是，本发明的实施方案因此提供这样的便携式系链设备，其提供与隔离的产品的通信，而不需要与之直接电连接。冰球型便携式系链设备可磁性地附接到容纳产品的壳体的面，其中便携式系链设备定位在指示器灯的顶部上方。便携式系链设备可通过指示器灯透镜下面提供的感应连接来供电，并且经由也通过指示器灯透镜实现的基于光的通信来与产品通信。这允许用户与单个设备(便携式系链设备)安全配对，用户可根据需要迅速且便捷地将其从一个产品移动到另一个产品。
因此，本发明的一个实施方案包括用于配置和/或监测隔离的工业产品的便携式系链设备，其包括限定室的外部外壳、定位在室内以提供便携式系链设备与外壳面板的磁性附接的磁体、以及定位在室内并且与外部外壳的下侧相邻的感应接收线圈，该感应接收线圈可与外部感应充电线圈一起操作以向便携式系链设备提供感应供电。便携式系链设备还包括定位在室内并且由感应接收线圈供电的通信电路，其中该通信电路还包括提供便携式系链设备与隔离的工业产品之间的基于光的通信的传输和接收光学部件以及被配置为向和从便携式系链设备传输和接收无线信号的无线通信电路。
本发明的另一个实施方案包括用于配置和/或监测隔离的工业产品的无线通信系统，其包括定位在容纳工业产品的外壳的外壳面板的开口内的状态指示器灯结构，该状态指示器灯结构还包括感应充电线圈和可操作地连接到隔离的工业产品的通信电路，该通信电路包括提供基于光的通信的传输和接收光学部件。无线通信系统还包括磁性地耦合到外壳面板并且定位在状态指示器灯结构上方的便携式系链设备，该便携式系链设备还包括外部外壳、定位在室内并且可与感应充电线圈一起操作以向便携式系链设备提供感应充电的感应接收线圈、以及由感应接收线圈供电的通信电路，该通信电路包括提供基于光的通信的传输和接收光学部件以及被配置为传输和接收无线数据信号的无线通信电路。状态指示器灯结构的传输和接收光学部件以及便携式系链设备的传输和接收光学部件彼此对准以实现其间的基于光的通信。
在本发明的又一个实施方案中，使用便携式系链设备配置和/或监测隔离的工业产品的方法包括将便携式系链设备磁性地附接到容纳隔离的工业产品的壳体的外部面板，该便携式系链设备附接到外部面板以便定位在可操作地连接到隔离的工业产品的状态指示器灯结构上方。该方法还包括经由承载数据的光在状态指示器灯结构的传输和接收光学部件与便携式系链设备的传输和接收光学部件之间的传输来建立便携式系链设备与状态指示器灯结构之间的基于光的通信，并且在远程用户界面与便携式系链设备之间无线地传输数据信号以经由远程用户界面执行隔离的工业产品的监测和配置中的至少一者。承载数据的光经由便携式系链设备将来自远程用户界面的命令信号中继到隔离的工业产品的状态指示器灯结构，并且经由便携式系链设备将来自隔离的工业产品的状态指示器灯结构的监测数据中继到远程用户界面。
已根据优选的实施方案描述了本发明，并且认识到，除了明确指出的那些以外，等同形式，替代形式和修改形式也是可能的并且在附加权利要求书的范围内。
Claims (23)
1.一种便携式系链设备，所述便携式系链设备包括：
外部外壳，所述外部外壳限定室，其中所述外部外壳被配置为将所述便携式系链设备附接到多个隔离的工业产品中的任一个；
感应接收线圈，所述感应接收线圈定位在所述室内并且与所述外部外壳的下侧相邻，所述感应接收线圈能够与外部感应充电线圈一起操作以向所述便携式系链设备提供感应供电；和
通信电路，所述通信电路定位在所述室内并且由所述感应接收线圈供电，所述通信电路包括：
传输和接收光学部件，所述传输和接收光学部件提供包括所述便携式系链设备与所述多个隔离的工业产品中的任一个的指示器灯结构之间的数据的基于光的通信；以及
无线通信电路，所述无线通信电路被配置为向和从所述便携式系链设备传输和接收无线信号，其中所述外部外壳的下侧限定被配置用于放置在所述多个隔离的工业产品中的任一个的所述指示器灯结构的上方的腔体，以为包括数据的所述基于光的通信提供光学路径。
2.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中所述传输和接收光学部件定位在所述室内并且与所述外部外壳的下侧相邻，其中所述传输和接收光学部件与所述外部外壳的所述下侧中形成的开口对准。
3.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中所述传输和接收光学部件包括：
发光二极管(LED)，所述发光二极管被配置为发射承载数据的光；和
光电探测器，所述光电探测器被配置为接收承载数据的光。
4.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中所述无线通信电路被配置为传输和接收符合Bluetooth™或Wi-Fi无线协议的无线信号。
5.根据权利要求1所述的便携式系链设备，还包括处理电路，所述处理电路被配置为执行缓冲、隔离、调制、解调、放大和其他信号调理中的至少一者以实现所述基于光的通信和所述无线通信，以及从所述便携式系链设备传输和由所述便携式系链设备接收的基于光的数据信号与无线数据信号之间的转换。
6.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中由所述外部外壳的下侧限定的所述腔体是圆柱形凹进部分，其中所述圆柱形凹进部分的尺寸被设定为适应所述隔离的工业产品的状态指示器灯在其中的定位。
7.根据权利要求1所述的便携式系链设备，还包括所述室内的磁体，并且其中所述磁体被配置为提供所述便携式系链设备与所述多个隔离的工业产品中的任一个的磁性附接。
8.根据权利要求7所述的便携式系链设备，其中所述磁体包括围绕所述腔体配合的环形磁体。
9.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中所述便携式系链设备由所述隔离的工业产品供电并且与所述隔离的工业产品通信，而无需与所述隔离的工业产品的任何电连接。
10.根据权利要求1所述的便携式系链设备，还包括独立于所述外部外壳并位于所述腔体外的磁体，其中，为了将所述外部外壳附接到所述多个隔离的工业产品中的任一个，所述磁体定位在所述外部外壳和所述隔离的工业产品的外壳面板之间。
11.根据权利要求1所述的便携式系链设备，其中所述多个隔离的工业产品包括一群由外壳包围的控制模块，并且所述便携式系链设备的所述腔体被配置为放置在所述指示器灯结构的上方，从而监测和/或配置所述多个隔离的工业产品中的任一个。
12.一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：
状态指示器灯结构，所述状态指示器灯结构定位在容纳隔离的工业产品的外壳的外壳面板的第一开口内，所述状态指示器灯结构包括：
感应充电线圈；和
第一通信电路，所述第一通信电路可操作地连接到所述隔离的工业产品，所述第一通信电路包括提供基于光的通信的第一传输和接收光学部件；和
便携式系链设备，所述便携式系链设备磁性地耦合到所述外壳面板并且定位在所述状态指示器灯结构上方，所述便携式系链设备包括：
外部外壳，所述外部外壳限定室；
感应接收线圈，所述感应接收线圈定位在所述室内并且能够与所述感应充电线圈一起操作以向所述便携式系链设备提供感应充电；和
第二通信电路，所述第二通信电路由所述感应接收线圈供电，所述第二通信电路包括提供基于光的通信的第二传输和接收光学部件以及被配置为传输和接收无线数据信号的无线通信电路；
其中所述状态指示器灯结构的所述第一传输和接收光学部件以及所述便携式系链设备的所述第二传输和接收光学部件彼此对准以实现其间的基于光的通信；
所述便携式系链被配置为附接到多个隔离的工业产品中的任一个，以提供所述多个隔离的工业产品中的任一个的配置和/或监测。
13.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中所述状态指示器灯结构包括：
透镜，所述透镜被定位成与所述外壳面板相邻；和
安装支架，所述安装支架被配置为在其中保持所述感应充电线圈并且将所述感应充电线圈定位在所述透镜限定的体积中以便与之相邻。
14.根据权利要求13所述的无线通信系统，其中所述感应充电线圈包括环形线圈，所述环形线圈具有由其限定的第二开口，并且其中所述状态指示器灯结构的所述第一传输和接收光学部件与所述第二开口对准，使得承载数据的光可通过所述透镜从所述第一传输和接收光学部件传输并且由所述第一传输和接收光学部件接收。
15.根据权利要求13所述的无线通信系统，其中所述第一传输和接收光学部件和所述第二传输和接收光学部件均包括：
发光二极管(LED)，所述发光二极管被配置为发射承载数据的光；和
光电探测器，所述光电探测器被配置为接收承载数据的光。
16.根据权利要求13所述的无线通信系统，其中所述外部外壳包括其下侧上形成的圆柱形凹进部分，其中所述圆柱形凹进部分的尺寸被设定为适应所述透镜在其中的定位。
17.根据权利要求16所述的无线通信系统，其中所述便携式系链设备包括磁体以将所述便携式系链设备固定到所述外壳面板，所述磁体被定位成与所述外部外壳的所述下侧相邻。
18.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中所述外部外壳包括其下侧上形成的第三开口，其中所述便携式系链设备的所述第二传输和接收光学部件与所述第三开口对准以实现所述状态指示器灯结构与所述便携式系链设备之间的基于光的通信。
19.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中所述状态指示器灯结构和所述便携式系链设备中的每一者还包括处理电路，所述处理电路被配置为执行缓冲、隔离、调制、解调、放大中的至少一者，以实现基于光的数据信号和无线数据信号的处理以及基于光的数据信号和无线数据信号之间的转换。
20.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中所述无线通信电路被配置为传输和接收符合Bluetooth™或Wi-Fi无线协议之一的无线信号，以实现所述便携式系链设备与远程用户界面设备之间的无线通信。
21.一种用于配置和/或监测隔离的工业产品的方法，所述方法包括：
将便携式系链设备磁性地附接到可操作地连接到多个隔离的工业产品中的任一个的状态指示器灯结构上方；
经由承载数据的光在所述状态指示器灯结构的传输和接收光学部件与所述便携式系链设备的传输和接收光学部件之间的传输来建立所述便携式系链设备与所述状态指示器灯结构之间的基于光的通信；以及
在远程用户界面与所述便携式系链设备之间无线地传输数据信号以经由所述远程用户界面执行所述隔离的工业产品的监测和配置中的至少一者；
其中所述承载数据的光经由所述便携式系链设备将来自所述远程用户界面的命令信号中继到所述隔离的工业产品的所述状态指示器灯结构，并且经由所述便携式系链设备将来自所述隔离的工业产品的所述状态指示器灯结构的监测数据中继到所述远程用户界面，并且
所述便携式系链设备提供所述多个隔离的工业产品中的任一个的配置和/或监测。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括经由所述便携式系链设备的感应供电来对所述便携式系链设备供电，其中在所述便携式系链设备附接到容纳隔离的工业产品的外壳的外壳面板的时在所述状态指示器灯结构的充电线圈与所述便携式系链设备的接收线圈之间发生所述感应供电。
23.根据权利要求21所述的方法，其中在所述远程用户界面与所述便携式系链设备之间无线地传输数据信号包括传输和接收符合Bluetooth™或Wi-Fi无线协议之一的无线信号，以实现所述便携式系链设备与所述远程用户界面之间的无线通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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