CN112955739A - 蒸汽/热水设备监测 - Google Patents

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Abstract

描述了用于检测热水或蒸汽系统中的蒸汽疏水阀或其他类似设备的系统和方法。检测器包括手持的棒，该棒可以与手持电子设备进行通信，该手持电子设备又可以与中央监测器进行通信，以将读数存储和汇编为历史简况数据。该棒包括探针，以与设备进行物理接触，以声学上感测该设备的性能。该探针包括探针尖端和声学元件的堆叠、电极、堆叠块以及将声学信号转换成电信号的头部。手持设备包括电路，以处理信息、与用户交互以及向和从手持电子设备和/或中央监测器传输信息。

Description

蒸汽/热水设备监测
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月24日提交的标题为“蒸汽/热水设备监测”的美国临时专利申请No.62/735,601和2019年9月23日提交的标题为“蒸汽/热水设备监测”的美国实用新型专利申请No.16/579,176的优先权，其全部公开内容在此以引用的方式纳入。
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于监测蒸汽或热水系统中的部件的系统和方法。
2.相关技术
蒸汽在包括蒸汽发生器和蒸汽轮机的各种应用中作为动力源。蒸汽在诸如炼油、核电站和食品厂以及制药厂的多个部门中用于加热、消毒、加湿和蒸发。使用蒸汽和热水的部件需要性能的监测。至今为止，这种监测需要人工干预以进行手动检查并亲自或通过书面报告来报告发现。这样的手动处理可能不完全可靠、费时并且可能带来风险(例如，在安装采样连接时或采样时燃烧的风险)。而且，这样的历史手动测量并不提供有关系统的实时信息。因此，必须定期安排手动测量，以便及早发现潜在问题，并希望防止任何问题发展成严重的零件损坏和人员危险。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于具有至少一个设备的蒸汽或热水部件的检测器。该检测器包括在远端和近端之间延伸的探针。探针的远端限定探针尖端，来接触设备。该检测器还包括：位于探针尖端的近端附近的第一声学元件、与第一声学元件间隔开的第二声学元件、以及位于第一声学元件和第二声学元件之间并使第一声学元件和第二声学元件隔开的电极。头部电连接到电极以探测探针尖端处的声学读数。
根据本公开的另一方面，提出了一种用于监测具有至少一个蒸汽疏水阀的部件的系统。该系统包括远离部件的中央监测器、与中央监测器通信的手持设备、包括探针以机械接触并声学上检测蒸汽疏水阀的棒、以及热学上对蒸汽疏水阀进行检测的热传感器。棒与手持设备通信。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而无意于限制本公开的范围。通过结合附图参考以下描述，将更容易理解与本公开相关的发明构思，其中：
图1是所公开的系统的实施例的示意图；
图2是根据实施例的用于检测工业设备的手持棒的侧视图；
图3是根据实施例的用于检测工业设备的手持棒的示意图；
图4A和图4B是根据实施例的用于检测工业设备的手持棒的探针组件的视图；
图5是根据实施例的方法的流程图的视图；
图6是根据实施例的利用RFID标签的系统的视图；
图7是在蒸汽疏水阀检测过程中与移动设备配对的手持棒的透视图；和
图8是通过手持设备形成到检测棒的连接的中央监测器的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。通常，本主题实施例针对蒸汽/热水设备监测系统。然而，仅提供示例实施例，以使得本公开将是彻底的，并将充分地将范围传达给本领域的技术人员。阐述了许多特定细节，例如特定部件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，不需要采用具体细节，示例实施例可以以许多不同的形式来体现，并且两者都不应当被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，未详细描述公知的处理、公知的设备结构和公知的技术。
参照附图，其中相同的附图标记在整个视图中指示相应的部分，蒸汽/热水设备监测系统旨在紧密监测和编制蒸汽/热水设备上的数据以精确地监测其运作状态。
首先参考图1，在其中可以实施蒸汽/热水部件监测、报告和控制的示例监测系统100。示例监测系统100包括经由数据通信与网络105通信的中央监测器101。棒110(其中的单个棒用下标1...N表示)是检测器设备，该检测器设备采用各种检测设备对现场设备进行诊断和监测，该现场设备控制、监测和供应蒸汽和/或热水以生产物品、热能、热量等。现场设备可以与分配给每个棒110的各个指示符112相关联。可以监测和控制指示符112处的每个现场设备。可以按照美国专利申请No.12/824,326和No.15/160,522以及美国临时专利申请No.62/165,060中的描述来执行监测，在此通过引用将其合并。可以由棒在指示符112上感应到有关蒸汽或热水设备的数据，并经由网络105或经由手持设备或移动设备120然后通过网络105将该数据发送到中央监测器101。另外，数据可以从中央监测器101发送到移动设备120或棒110。提供了移动设备(例如，诸如智能电话的手持电子设备)120，并且可以与棒110通信。移动设备120还可以使用与网络105的数据通信103来与中央监测器101或其他用户设备140通信。移动设备120还可以在分配给棒110的指示符112处与现场设备直接交互。棒110和/或设备120可以在现场设备处读取运作参数、运作条件或感测数据。现场设备可以由与其他现场设备不同的识别码来指定。
如此处所述的数据通信103，例如，图1将各种系统和设备耦接在一起。网络105可以是全球计算机网络，例如因特网，但是可以是能够在设备之间通信数据的任何网络。除因特网之外，合适的网络还可以包括或接合以下任何一个或多个：例如本地内联网(localintranet)、PAN(个人区域网)、LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、虚拟专用网(VPN)、存储区域网(SAN)、帧中继连接、高级智能网络(AIN)连接、同步光网络(SONET)连接、数字T1、T3、E1或E3线、数字数据服务(DDS)连接、DSL(数字用户线)连接、以太网连接、ISDN(综合业务数字网络)线、拨号端口(例如V.90、V.34或V.34bis模拟调制解调器)连接、电缆调制解调器、ATM(异步转移模式)连接、或FDDI(光纤分布式数据接口)或CDDI(铜质分布式数据接口)连接。此外，通信还可以包括到各种无线网络中的任何一个的链接，包括WAP(无线应用协议)、GPRS(通用分组无线服务)、GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)或TDMA(时分多址)、蜂窝电话网络、GPS(全球定位系统)、CDPD(蜂窝数字分组数据)、RIM(移动研究有限公司)双工寻呼网络、蓝牙无线电、基于IEEE 802.11的射频网络或基于IEEE 802.15的射频网络。网络110可以进一步包括或接合RS-232串行连接、IEEE-1394(火线)连接、光纤通道连接、IrDA(红外)端口、SCSI(小型计算机系统接口)连接、USB(通用串行总线)连接或其他有线或无线、数字或模拟接口或连接、网状或
Figure BDA0003035020870000031
网络中的任何一个或多个。
中央监测器101可以是具有电路、逻辑、存储器和至少一个处理器的计算机系统，以接收、处理和显示通过网络105接收的与指示符112处的现场设备的运作有关的信息，包括由棒110和手持设备120感测到的运作数据。中央监测器101专用于处理来自现场设备的与热水或蒸汽有关的信息，并且还可被配置为控制企业的指示符处的现场设备或运作。在示例中，数据可以来自移动设备120。中央监测器101包括数据库131，以存储与指示符112处的设备状态有关的数据或从指示符112处的设备状态计算出的数据。计算模块132处理接收到的数据以产生计算出的数据，这两者都可以保存在数据库131中。报告模块133可以通过格式化来自数据库的数据并且可选地从计算模块接收数据以实时产生报告来生成电子的(可编辑的或pdf格式的)或纸质的报告。在关于设备、组、套、指示符或企业性能的报告的情境中，实时可以基于在监测系统处接收到的数据的变化，例如，当接收到的数据改变计算值时。在其他示例中，可以在一天中的某个时间或计划的时间运行报告。报告可以基于企业层面，该企业层面可以包括选择的指示符112和/或指示符112处的选择的设备。报告模块133可以生成具有来自特定指示符112的选择的设备的指示符112层面的报告。现场设备套可以包括在设施的一个特定指示符处的设备组。设备组可以是一指示符的子指示符内的设备。通信模块134操作为允许中央监测器101通过网络105直接或从移动设备120接收和传输来自企业、指示符或单个设备的数据。显示模块135操作为产生格式化的数据来显示给用户。格式化的数据可以呈现在外部显示屏上，例如，计算机监视器、电视、移动设备。每个模块可以包括电路，例如，处理器、逻辑和存储器，以对感测到的数据或计算出的数据执行指令。
图2示出了棒110的侧视图。棒110包括主壳体201和从壳体201的一端向近侧(使用时)延伸的手柄203。手柄203的近端(图2中右侧)可以在尺寸上增大，以形成由盖组件205封闭的把手。壳体201和手柄203可以一体形成。控制面板207固定到壳体201。壳体201的远端支撑声学探针212和另一传感器214。传感器214可以是温度传感器，例如，红外传感器。声学探针212被设计为物理接触被测设备，例如，诸如蒸汽疏水阀的现场设备。传感器214是可以感测被测设备的温度特性的远程传感器。后盖组件205可以覆盖手柄的端部以密封棒110的内部，并以选择性的方式覆盖机械附接点和电气附接点。当棒容纳电子器件以及如本文所述在工业环境中使用时，棒110的内部相对于元件密封。
图3示出了棒110的示意图。壳体201在其中封闭并支撑电子电路301。电路301包括分别与探针212和传感器214通信的输入/输出端口。电路301包括控制器303以控制棒110的操作。控制器301可以从控制面板207接收输入，并且输出机器对人的信息以显示在控制面板207处。电路301包括数字信号处理器305，该数字信号处理器305可以接收来自探针212和传感器214中的至少一个的输出以处理来自其的输出。电路301还包括射频通信模块307，该射频通信模块307使棒能够通过网络105与远程安装的RFID标签或其他电子设备(例如，移动设备120或其他设备)进行无线通信。RF模块307可以操作为RFID标签读取器、蓝牙通信器、WiFi通信等。壳体201支撑探针212，使得探针212的一部分从壳体201的前壁向前延伸，以接触被测设备并感测其中的5种振动(例如，超声波)。探针212在壳体201内包括感应组件312，该组件确定声学信号并将输出传送到电路301。传感器214延伸穿过前壁并与电路301电连通。电池320容纳在手柄中，并为电路301、接口207以及，如果需要，为探针212和传感器214供电。在棒110的后端处的盖205封闭后壁并且覆盖机械连接点315和电气连接点318。机械连接点315可以是螺纹母插孔，用于容纳杆的螺纹端，以增加用户可以到达并将探针应用于现场设备的距离。插头317可以可移除地定位在盖205中，使得机械连接点可以被访问。电气连接点318可用于给电池320充电和/或提供到电路301的有线连接。
图4A和4B示出了探针212。更具体地，图4A示出了从近端的组件图，图4B示出了用于棒110中的探针212的分解图。探针212包括端组件401，端组件401包括探针尖端402和隔声器403。探针尖端是细长的，并且在接触处朝着与被测设备物理接触的远端逐渐变细。隔声器403位于探针尖端402的近端并且围绕探针尖端402的外部延展。隔声器403可以例如通过包覆模制固定到探针尖端402的头部。隔声器403支撑探针尖端402，并将探针尖端402固定到壳体201，同时将探针尖端402与可能来自壳体201的声学信号隔离开。多个元件的堆叠在螺柱413上位于隔声器403的近侧，螺柱413的端部固定到探针尖端402的头部。堆叠的其余部分包括第一压电声学元件405、堆叠垫片407、第二压电声学元件409和堆叠块411。这些元件405-411具有环形形状，以允许螺柱413穿过其中心孔延伸到探针尖端401。螺柱413的头部固定到探针尖端401的近端。第一压电声学元件405和第二压电声学元件409与螺柱413间隔开。第一压电声学元件405和第二压电声学元件409具有大于堆叠垫片407的高度。堆叠块411在其内边缘也不接触螺柱413。堆叠块411的内边缘、声学元件405以及第二声学元件409和螺柱413之间的间隔可以通过物理间隔件(未示出)或者通过将所有元件轴向地夹在柱螺柱413上的载荷来实现。堆叠块411的高度大于第一压电声学元件405、第二压电声学元件409和堆叠垫片407。螺柱413包括外部突出部，这里显示为固定的螺母425，该外部突出部将力施加在堆叠块411和堆叠组件的其他元件上。在螺柱413的突出部的另一侧，在螺柱413的近端处放置有头部415。头部415包括负接地层417，该负接地层417连接至螺柱413位于放大器盘419内部，放大器盘419通过螺母423保持在螺柱413上。盘419可以支撑集成电路以处理在探针212处感测到的声学信号并输出放大的电信号。连接器421将放大器盘419连接到堆叠垫片407。堆叠垫片407可以操作为正电极。探针212在探针尖端402的远端处接触设备。声学信号在探针尖端的长度上行进，并被可充当惯性阻尼器的堆叠块411载荷的元件405、409转换为电信号。正电信号通过连接器421行进到头部415，负极连接为负接地层417，通过螺柱413到垫片407和探针尖端402。探针212的元件被设计成在大约20-100kHz、30-80kHz或30-60kHz的范围内进行声学感测。因此，本探针212在至少15kHz或至少20kHz或超过30kHz的宽带上操作。放大器盘419的设计调节声学信号以抑制瞬态外部电信号。
图5是用于使用本文描述的系统的方法500的流程图。检测棒与工业环境中的设备(例如，蒸汽疏水阀)交互。在501，设备被识别。识别可以是用户在棒或手持设备中输入设备的标识号或序列号，或者使用棒来扫描RFID标签。在503，探测设备的温度。可以使用棒上的传感器来探测温度，例如通过非接触式红外传感器或通过接触式热传感器。在505，下载被测设备的运作参数。可以从服务器(例如，监测系统或另一计算机服务器)下载到手持设备，然后到棒。运作参数可以包括设备的品牌和型号。运作参数可以包括设备运作时的压力差，特别是对于蒸汽疏水阀而言。运作参数还可包括设备的运作温度范围、设备的表面类型和材料的发射率。
在507，确定设备的感测温度是否低于该设备的阈值。温度阈值是由已知的运作参数在出厂时设置的，该参数可以包括系统设计中设备的设定运作温度范围。检测棒或手持设备可以对设备本身进行校正。例如，当使用红外传感器来确定温度时，该处理可以说明设备的材料类型或材料表面处理，该设备可以是不锈钢设备、铸铁设备、钢合金设备等，所有这些设备可以是或可以不是有涂料的。这些类型的设备或表面处理中的每一种都可能具有不同于其他种的发射率。材料和/或表面之间的发射率差异可用于调整和比较阈值。如果温度低，则棒或手持设备将输出低温状态，并且处理将结束于509。低温状态将指示设备或系统未在目标温度范围内运作，并且无法进行进一步的读数，因为这样读数可能不准确。
在510，检测器棒探测被测设备的声学。棒的探针尖端与被测设备接触。探针尖端将被测设备的声学信号传导到棒的电路。然后在511，将该信号转换成被电路放大的电信号。对于蒸汽疏水阀的情形，探针和棒可以是以上参照图2至图4B描述的探针和棒。在512，确定与声学读数相对应的电信号是否低于被测设备的测量阈值。如果是，则在513，输出设备良好状态。在检测蒸汽疏水阀的情况下，确定超过阈值指示蒸汽疏水阀在吹气或泄漏。如果声学信号高于测量阈值，则在515，棒执行额外的声学探测。棒在设置的时间段P内传导额外的N个声学采样。在示例中，N至少为5。如果蒸汽疏水阀正在排放，则样本的数量增加到五个以上，例如，十个或二十个以上的样本。在示例实施例中，每个采样周期P可以达到二十秒。采样周期P可以是至少十五秒或至多约三十或四十秒。在510，当探针正在感测声学信号时检测棒可以同时读取温度，以将温度与每个样本相关联。
在517，在采样周期515之后，多个离散样本是已知的。棒或手持机可以对样本进行统计处理，以确定被测设备的状态。在519，在手持显示器上(例如，在棒上)输出状态，将该状态存储在棒和手持机中的一者或两者中，并且当在手持机和中央监测器之间建立通信时，可以将状态和数据传送到中央监测器。统计处理可以包括将每个离散样本用作其自己的结果，并且如果好结果的数量大于坏结果的数量，则将该设备标记为良好。如果离散样本中的任何一个是好的，则统计分析也可以确定设备是良好的。这可以说明当蒸汽疏水阀处于活动状态时出现的结果(会使结果偏斜)。
图6示出了识别标签601的视图，该识别标签601可以与被测设备相关联，例如，被固定在该设备上或紧邻该设备。标签可以固定在连接到蒸汽疏水阀的进口管或出口管上。标签601包括刚性的主体，例如金属或聚合物。标签601包括嵌入式RFID电路605，该电路605可以被检测棒110询问以识别相关联的被测设备。标签601可以包括高度可见的涂层，例如反射或发光表面材料，例如，涂料。标签可以包括可以唯一地识别邻近设备的识别号607。提供连接点609，以将标签固定在设备附近，例如，利用穿过连接点并围绕直接连接到该设备的管道周围的线。
图7示出了具有检测棒110、被测设备703、与被测设备相关联的识别标签703以及手持设备120的系统700。还以放大比例示出了手持设备120，以示出其与被测设备703有关的数据的显示。用户通过按下手持显示器或棒110上的单个图标来启动设备703的检测。棒110被带到紧邻识别标签703处。棒将设备703标识为要检测的蒸汽疏水阀。手持设备120可以确认该蒸汽疏水阀是要载入手持设备或棒来检测的那个。或者，棒将正在检测的设备告知给手持设备。在识别设备703之后，棒与设备703接触并且探测其温度。通过用户移动棒上的探针尖端以使其与设备703接触并将其保持在适当位置，检测过程继续进行。手持设备120可以如图所示向上保持，或者可以按用户的意愿放置在口袋、皮套或其他携带位置中。棒进行检测，然后通过短距离无线通信将检测结果和数据传输到手持设备120。手持设备120可以加载有应用，该应用包括用于检测、计算和显示与检测相关的数据以及与设备703相关联的数据的设备。
现在参考图8，示出了与手持设备120通信的监测系统101的一个示例框图，该手持设备120与棒110通信。其中，提供的各种元件允许特定的实施方式。因此，电子和电路领域的普通技术人员可以替换各种部件来实现类似的功能。如前所述，监测系统101包括计算模块132。计算模块132可包括具有处理器144和数据库131的一个或多个控制器142，该数据库131包含机器可读非暂时性存储。程序和/或软件146保存在存储器数据库131中，并且通过各个棒110N、其他传感器和手持设备120的许多读数获得的数据148也保存在存储器数据库131中。信息包150可以经由通信模块134发送到手持设备120。信息包150可以包括与计划要检测的设备相关联的读数的历史数据152，例如，声学和温度读数。这样，在持续的一段时间内，在多个计划的检测中增加或降低值的趋势可能指示劣化。信息包150可以进一步包括关于计划要检测的设备的机械信息154，例如，材料或涂料的发射率。信息包150可以进一步包括计划要检测的设备的运作参数156，以使得进行检测的人员可以在现场确定读数是否指示良好的运作条件、不良的运作条件和/或危险的运作条件。例如，运作参数156可以包括特定设备的期望读数或阈值安全值，其中，超过预定安全值的读数将警告人员疏散和/或改变使得设备不安全的运作条件。信息包150可以进一步包括设备标识信息158，使得例如经由RF模块307的棒110N的读数从棒110N被发送到手持设备120，以与针对该设备的相关数据相关联。这样，在操作中，在检测人员进入指示符之前，发送与计划要检测的指示符或设施相关联的信息包150。信息包150因此被存储在手持设备120上的本地存储器160中，使得操作可以继续而无需手持设备120与中央监测器101之间的无线通信。一旦棒建立RFID读取，手持设备120就通过设备识别信息158从信息包150中定位并依赖于针对该设备的信息，该信息包150可以包括多个设备的信息。手持设备120可以进一步包括图形用户界面162，该图形用户界面162帮助建立到中央监测器101和一个或多个棒110N的连接。图形用户界面可以进一步提供与信息包150中的数据相关联的读数、设施图和其他视觉提示的视觉表示。除了从中央监测器101接收信息之外，手持设备120还从棒100N接收读数，该读数被保存在本地存储器160中，然后被发送到中央监测器101。手持设备120还可以将信息发送到棒110N，例如，对控制器301的软件更新。同样地，信息包150还可包括用于手持设备120上的本地应用和在配对时将被发送至棒110N的更新中的一个的软件更新159。
可以基于单个用户输入(例如，按下棒上的压力开关)来激活棒110以检测设备。然后，棒进行检测步骤，例如，如本文所述的处理。棒自动将检测输出发送到手持设备120，手持设备120上又运行着应用，该应用将自动将其存储的数据与中央监测器101进行同步。棒110和手持设备120使用短距离通信协议进行通信。手持设备120和中央监测器101可以通过全球通信或计算机网络(例如，蜂窝无线信道或互联网)进行通信。
棒可以操作为例如，通过读取被测设备的位置处的RFID标签、条形码、QR码、序列号、ID号或其他独有识别符，来无线地识别被测设备。
用户设备140或手持设备120可以示出与所检测的现场设备中的任何一个或组合有关的接收到的数据和所计算的数据的仪表板。仪表板可以由显示模块生成，并且可选地由监测系统101(图1)的其他模块生成。仪表板可以在作为中央监测器101(图1)的一部分或与中央监测器101通信的监测器上。仪表板包括用于指定特定设备的设备字段。显示器可以显示被测设备的状态。在由棒110检测的蒸汽疏水阀的示例中，显示器可以显示该蒸汽疏水阀的检测是否为良好、泄漏、重泄漏或阻塞。其他正在检测的设备可以评为好或坏。
仪表板可以显示与其他系统有关的字段。附加字段可以涉及被测设备或设备运作所在的系统的概览和运作细节。该字段可用于显示蒸汽系统及其相关数据和计算。该字段可用于显示热水系统及其关联的数据和计算。这样的字段可以包括与系统类型、名称、当前状态有关的信息、以及到显示有关系统的其他细节的链接。其他细节可以是热水系统中当前的水温或系统中的当前设置。细节还可以包括字段中显示的有关系统中维护和设备的信息。例如，可以在计划的维护之后对设备进行检测，以确保设备完全运作。
警报字段可以由仪表板提供。警报字段可以显示设备值，该设备值与被测设备或受仪表板影响的企业、指示符、组或系统中正在使用的设备相关，并且可以是用于生成显示的值(例如，良好、泄漏、重泄漏或阻塞)的计算的一部分。该设备值可以是一个或多个值或指示符，例如，颜色、光等。当在感测到声学信号的情况下检测设备的温度时，如果温度与先前感测到的基准温度相差超过预定值Y，则该结果可能会被丢弃或在检测处理中发出错误信号，并需要重新开始检测程序，例如，在步骤503。
手持设备120可以包括图形用户界面162，该图形用户界面162示出了所选择的现场设备的简况细节。在示例中，用户可以在GUI中的现场设备区域上做手势，例如，点击或滑动。然后，手持设备120将例如通过与RFID的关联来产生所选择的现场设备的简况历史。当手持设备120在进入现场设备的环境之前具有高质量的通信连接时，可以将简况历史数据存储在手持设备120中。简况历史数据可以包括安装日期、标签ID、制造商名称、型号、连接尺寸、最大运作压力、物理位置、应用信息、供应信息、蒸汽压力等等。但是，其他类型的现场设备可能具有与该现场设备或应用相关的不同简况信息。在移动设备进入现场设备的环境之前，可以将所有这些数据下载到移动设备。
本公开适用于蒸汽/热水系统，该蒸汽/热水系统包含设备以控制、调节、管理和监测蒸汽或热水。这样的设备可以是蒸汽疏水阀，例如在美国专利公开No.2011/0316707中描述的那些，其通过引用并入本文。此类设备的其他示例包括但不限于蒸汽伴热设备、冷凝液控制器、减压阀、温度调节器、冷凝液冷却器、排水分离器、水温控制器、热水器、锅炉、数控阀、数控混合器等等。作为热水系统或蒸汽系统的一部分的设备可以是以某种方式控制或影响运作的元件。一些设备可能包括机械部件。一些设备实际上可能是纯机械的。一些设备可能包括电气部件。本系统可以监测这些设备并将结果存储在诸如中央数据库的存储器中。可以使用移动设备收集数据，或者如果设备连接到网络，则可以从设备自动报告数据。一些设备可能具有存储运作参数的存储器，并且必须(例如，通过网络105)将该数据下载到监测系统101。本系统可以进一步处理该数据以指示系统在企业、指示符、组、套或设备层面的性能。
如本文所使用的手势是靠近移动设备或其他移动设备(例如，显示器)的运动，该手势可以由其中的电路感测到。手势可以包括使用一个或两个手指的单点触摸手势或多点触摸手势，以在显示器或传感器上或附近描绘出特定轨迹或图案。传感器可以是电容的、电阻的或光学的。手势被移动设备或其他设备感测并用作输入。
当前描述的方法和系统可以与热水系统一起使用以监测系统并提供实时状态更新。在示例中，可以以电子消息(例如，电子邮件、SMS消息、MMS消息或数字音频消息)的形式，将实时更新通过网络从中央监测器101发送到手持设备120。警报也可以从中央监测器101发送到在远程电子设备(例如，手持设备120)上运行的应用。中央监测器101可以与美国密西根州三河市阿姆斯壮国际(Armstrong International)的BRAIN品牌产品(包括水温控制器、水混合器、再循环系统等)进行电子通信。
当前描述的方法和系统可以提供对蒸汽系统和热水系统的状态的实时更新。对于具有来自系统中任何设备的自动数据报告的系统而言，尤其如此。这种自动报告允许数据每分钟更新一次，因此可以对系统进行实时查看。在缺乏所有设备的实时报告的系统中，则由中央监测器101使用其中存储的最新数据来进行计算。只要有新数据(例如，来自使用用户设备140或手持设备120在现场输入数据的技术人员)可用，就可以对计算结果进行更新。实时更新可以采用警报的形式，该警报可以电子传输并且使用状态指示符来显示。实时警报可以依赖于移动设备及时推送与受检查或检测的现场设备有关的更新信息的能力。可以将移动设备设置为在它连接后立即自动将更新信息发送到中央监测器。
在操作中，监测现场设备(例如，蒸汽疏水阀)、其他蒸汽处理设备或热水设备，可以包括对环境(例如，建筑物)进行调查以定位所有现有的现场设备。可以在中央监测器处进入调查。在示例中，手持设备120可以用于检查环境并使用手持设备120的图形用户界面进入现场设备。手持设备120可以使用企业、物理位置、安装类型、使用类型、现场设备的类型或任何其他数据来识别现场设备。手持设备120还可以拍摄现场设备的照片。当手持设备120位于存在到中央监测器的通信链接(例如，无线连接或有线连接)的位置时，可以将该数据推送到中央监测器101。中央监测器101可以对所有现有的现场设备进行编号和组织。中央监测器101可以创建并存储示出所有现场设备位置的主现场设备位置表。
中央监测器可以使用其算法来确定要监测的现场设备。这些现场设备可以分配给手持设备120。在手持设备120进入环境(该环境可能会限制来自手持设备120的通信)之前，与分配的现场设备有关的数据被下载到手持设备120。手持设备120将具有图形用户界面，该图形用户界面将提供与要检查的现场设备有关的检查路线或数据。
当现场设备需要采取校正动作时，例如，当现场设备未如期望的那样运作时，中央监测器101也可以将现场设备分配给手持设备120。可以使用图形用户界面上的指示符来指示这样的现场设备，以指示现场设备未达到最佳运作状态。
本公开涉及手持设备120，该手持设备120可以是诸如智能电话的移动设备。另外，应当理解，手持设备120还可以包括可以由一个人携带并且以移动方式使用的其他移动设备。这样的移动设备包括平板电脑、平板手机、诸如智能手表的可穿戴技术、小型计算机(例如，上网本和膝上型计算机)、具有适用于热水或蒸汽应用的处理器的检测器等。手持设备120利用特定指令来与棒110通信以检测工业部件，例如，诸如蒸汽疏水阀的现场设备。
当新的手持设备120首次用于检查现场设备或现场设备组时，可以将现场设备或现场设备组的所有数据下载到手持设备120。在示例中，控制监测器可以在检查之前的晚上或当将这些现场设备的检查分配给手持设备120时下载有关所有现场设备的数据。
在示例中，手持设备120与特定技术人员相关联。手持设备120可以是该技术人员的移动智能电话。当将检查或检测指示符112至112N分配给技术人员时，将有关检查或检测所覆盖的现场设备的相应存储数据从中央监测器101下载到技术人员的手持设备120。
在另一示例中，手持设备120被分配给指示符112或现场设备组。手持设备120可以停留在指示符现场或设备组附近。当分配技术人员检查该指示符或该组处的现场设备时，该技术人员检索手持设备120，登录到运行指令以执行此处描述的方法的应用中，然后接收GUI以查找现场设备和从棒接收检测数据。
在各种实施例中，本文描述的系统和方法还可以解决工业和商业环境中的通信技术问题。热水和蒸汽系统在其基础设施中使用大量金属，或者其被放置在根本无法产生高质量无线通信或任何无线通信的环境中。在某些环境中，管道可能充当法拉第笼，阻止或中断无线信号的传播。在一些环境中，一些工业处理设备的运作也可能会产生干扰无线信号的杂散信号。本公开改善了往返于现场使用的现场设备和手持设备120的通信。拿带有纸质工作表的笔记板的传统方法效率低下并且容易出现人为错误。如本文所述的控制监测器101可以存储关于现场设备的大量数据。数据首先由检测棒110生成，并通过短距离通信通道(例如，蓝牙)设置到手持设备120。如果检测棒110与手持设备之间没有高质量连接(例如，其他电气通信干扰结构的管道正在阻碍信号)，则检测棒110可以存储数据。在收集数据之后，可以将棒110移动到更靠近手持机的位置，以提供高质量的通信链接。可以在特定手持设备120(例如，移动设备)进入通信不利环境之前，将与该适当的移动设备有关的数据下载到该移动设备。在示例中，控制监测器101在要维修或检查现场设备的前一天下载现场设备的数据。在示例中，手持设备120运行与控制监测器101通信的软件。为了安全起见，可以对数据进行加密。当手持设备120正在使用并无线连接不良时，它可以存储更新数据。当移动设备具有高质量的连接，例如，强WiFi信号或强蜂窝信号(短距离通信通道，例如，蓝牙)时，在移动设备上运行的应用可以将更改推送到控制监测器101。结果，可以用关于设备的准确数据来检查现场设备，并且当移动设备具有可靠的通信时，将对数据的更改发送回控制监测器101。
棒110，手持设备120可以与系统和方法一起使用，以连续且自动地测量蒸汽/热水系统中的部件/设备的状态。该系统可以将来自棒110的数据聚合到手持设备120，该手持设备120测量蒸汽系统或热水系统中的部件性能。处理该数据以产生输出。输出可以在全局范围内提供有关系统的数据，也可以在每个设备层面提供数据。可以在与蒸汽系统或热水系统相关联的指示符处，在现场将输出共享给手持设备120。
热水或蒸汽监测系统可以包括接收和处理来自热水或蒸汽现场设备的信息的中央监测器101，以及与中央监测器101通信的多个手持设备120。手持设备120适于显示来自中央监测器101的有关于与多个手持设备120中的至少一个相关联的现场设备的处理后的数据。
在示例中，手持设备120包括从中央监测器101下载的相关联的现场设备读数的历史。
在示例中，手持设备120使用第一手势从加载到至少一个手持设备120中的多个现场设备中选择一个现场设备，使用与第一手势不同的第二手势来接收关于所选择的现场设备的数据，并且使用与第一手势和第二手势不同的第三手势来向企业指示符添加新的现场设备。
在示例中，手持设备120可以将新的现场设备信息上传到中央监测器101，其中，第一手势和第二手势中的至少一个不是在至少一个移动设备的图形用户界面上的单点击。
在示例中，中央监测器101向现场设备发出控制信号以设置现场设备的运作参数。在另一示例中，中央监测器101向手持设备120发出控制信号以设置现场设备的运作参数。在又一示例中，中央监测器101通过使用来自热水或蒸汽现场设备的信息来计算现场设备的效率值，并显示现场设备的效率历史。中央监测器101可以进一步显示现场设备的当前效率的视觉指示符，并且可以进一步将用于视觉指示符的数据传输到手持设备120，以使手持设备120将其显示在图形用户界面上。
在示例中，中央监测器101使用来自热水或蒸汽现场设备的信息来计算现场设备组的效率值，并显示该现场设备组的效率历史。在另一示例中，中央监测器101显示现场设备组的当前效率的视觉指示符，或者将用于视觉指示符的数据传输到手持设备120，以使手持设备120将其显示在用于现场设备组的图形用户界面上。
当安排手持设备120检查现场设备时，中央监测器101还可以将热水或蒸汽现场设备的第一现场设备的数据下载到手持设备120，其中，第一现场设备的数据包括历史运作数据、第一现场设备的图像和状态指示符。手持设备120可以包括用于多个现场设备的检查计划，并且其中，中央监测器101将针对多个现场设备中的每个现场设备的存储数据下载到手持设备120，所存储的数据包括每个现场设备的图像、每个现场设备的位置、检查多个现场设备的路线以及每个现场设备的所确定的运作状态。
热水或蒸汽监测系统的实施例包括中央监测器101，以接收和处理来自热水或蒸汽现场设备的信息。该系统还包括当与中央监测器101具有通信通道时与中央监测器101通信的多个手持设备120，其中，手持设备120被配置为更新关于在热水或蒸汽处理环境中的现场设备的数据，手持设备120向图形用户界面提供关于现场设备的数据，并允许在逐个设备的基础上更新现场设备数据，并且其中，当手持设备120返回到重新建立到中央监测器的通信的物理位置时，手持设备120被配置为将变更的数据推送到中央监测器101。在示例中，中央监测器101和手持设备120之间的通信是无线通信。
中央监测器101还可被配置为将现场设备的过去状态发送到多个手持设备120中的所分配的手持设备120。在安排之后但在所分配的手持设备120将用于检查分配给所分配的手持设备120的现场设备之前，所分配的手持设备120接收现场设备的过去状态。图形用户界面显示被分配的现场设备的过去状态，并允许用户遍历有关现场设备组和现场设备组中的单个选定现场设备的数据。
在示例中，当多个手持设备120中的一个被安排检查现场设备时，中央监测器101将多个现场设备中的现场设备的数据下载到手持设备120，其中，第一现场设备的数据包括历史运作数据、第一现场设备的图像和状态指示符。
在另一示例中，中央监测器101使用多个手持设备120中的一个手持设备120来下载要检查的现场设备的虚拟地图，其中，沿着该一个手持设备120要遵循的路线的现场设备的数据被存储在该一个手持设备120中，并且该一个手持设备120显示通过图形用户界面选择的现场设备中的选定现场设备的推荐路线。
尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。而是，可以对本发明进行修改而囊括迄今未描述但与本发明的精神和范围相对应的任何数量的变型、变更、替换或等效布置。另外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，不应将本发明视为由前述描述所限制，而是仅由所附权利要求的范围所限制。

Claims (20)

1.一种用于具有至少一个设备的蒸汽或热水部件的检测器，其特征在于，包括：
在远端和近端之间延伸的探针；
所述探针的所述远端限定探针尖端以接触所述设备；
第一声学元件，所述第一声学元件邻近于所述探针尖端的所述近端；
与所述第一声学元件间隔开的第二声学元件；
电极，所述电极位于所述第一声学元件和所述第二声学元件之间，并隔开所述第一声学元件和所述第二声学元件；和
头部，所述头部与所述电极电连接，以探测在所述探针尖端处的声学读数。
2.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于，还包括螺柱，所述螺柱从内部延伸穿过所述第一声学元件、所述第二声学元件和所述电极。
3.根据权利要求2所述的检测器，其特征在于，所述第一声学元件和所述第二声学元件都具有限定中心孔的环形，并且所述螺柱延伸穿过每个中心孔。
4.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于，所述第一声学元件和所述第二声学元件与所述螺柱隔开。
5.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于，还包括附接到所述探针的所述近端的隔声器。
6.根据权利要求5所述的检测器，其特征在于，还包括与所述第二声学元件相邻且与所述电极相对的堆叠块，其中，所述堆叠块在其中限定孔，所述螺柱延伸穿过所述孔，并且其中，所述螺栓包括突出部，以将力施加在所述堆叠块上以至所述第二声学元件、所述电极、所述第一声学元件和所述隔声器。
7.根据权利要求6所述的检测器，其特征在于，所述头部包括紧邻所述堆叠块位于所述螺柱上的放大器盘。
8.根据权利要求7所述的检测器，其特征在于，所述头部还包括将所述放大器盘连接至所述螺柱的负接地层。
9.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于，包括与所述头部电连接的数字信号处理器，和用于与移动设备配对并向所述移动设备发送读数的通信模块。
10.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于，还包括壳体，所述壳体包围并保护所述第一声学元件、所述第二声学元件、所述电极和所述头部，并且其中，所述探针从所述壳体突出到所述探针尖端。
11.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于，还包括红外温度传感器，所述红外温度传感器对准并邻近所述探针尖端，以在所述探针尖端处声学读数期间获取所述设备的温度读数。
12.一种用于监测具有至少一个蒸汽疏水阀的部件的系统，其特征在于，所述系统包括：
远离所述部件的中央监测器；
与所述中央监测器通信的手持设备；
棒，所述棒包括与所述蒸汽疏水阀进行机械接触并声学上对所述蒸汽疏水阀进行检测的探针、以及热学上对所述蒸汽疏水阀进行检测的热传感器；以及
所述棒与所述手持设备通信。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述棒包括：
在远端和近端之间延伸的探针；
所述探针的所述远端限定探针尖端以接触所述设备；
第一声学元件，所述第一声学元件邻近于所述探针尖端的所述近端；
与所述第一声学元件间隔开的第二声学元件；
电极，所述电极位于所述第一声学元件和所述第二声学元件之间，并隔开所述第一声学元件和所述第二声学元件；和
头部，所述头部与所述电极电连接，以探测在所述探针尖端处的声学读数。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述中央监测器包括具有蒸汽疏水阀数据的存储器，并且所述手持设备被配置为从所述中央监测器下载要被检测的蒸汽疏水阀的蒸汽疏水阀数据。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述蒸汽疏水阀数据包括至少部分地基于形成所述蒸汽疏水阀的材料的类型的所述蒸汽疏水阀的发射率。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述棒、手持机或两者使用所述发射率来校正从温度传感器感测到的所述蒸汽疏水阀的温度。
17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述蒸汽疏水阀数据包括所述蒸汽疏水阀的过去声学读数的历史数据。
18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述蒸汽疏水阀数据包括所述蒸汽疏水阀的过去热学读数的历史数据。
19.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述棒被无线配对至所述手持设备。
20.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述棒被配置为在预定时间间隔的时间段内获取多个离散的声学读数，其中，如果所述声学读数中的至少一个指示所述蒸汽疏水阀良好，则所述棒将与良好蒸汽疏水阀相关联的信号输出给所述手持设备。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: William.R.Horton

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Inventor before: William.R.Horton

Inventor before: Glen T. Leggett

Inventor before: Robert E. Carter

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