CN114651530A - 使用视觉序列的危险环境照明器的事件指示 - Google Patents

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CN114651530A CN202080075708.7A CN202080075708A CN114651530A CN 114651530 A CN114651530 A CN 114651530A CN 202080075708 A CN202080075708 A CN 202080075708A CN 114651530 A CN114651530 A CN 114651530A
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Abstract

主要操作是在危险环境中提供环境照明或聚焦照明的照明器另外被配置为在所述危险环境内经由视觉序列传达警报和/或检测到的事件或条件。不同的视觉序列唯一地标识相应的警报和/或检测到的条件，这些条件可包括发生在所述照明器处的条件和/或发生在所述危险环境内的条件。不同的视觉序列由存储在所述照明器处的闪烁序列库中的相应闪烁序列定义。闪烁序列是可配置的，通过不同的振幅、频率、占空比和其它通电/断电波形特征来区别，并且应用于所述照明器的一个或多个照明源，从而在所述危险环境中生成对应的视觉序列。即使不使用便携式计算设备，由危险环境照明器生成的视觉序列也允许所述危险环境内的人员在危急情况发生时被告知或警报。

Description

使用视觉序列的危险环境照明器的事件指示
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月31日提交的名为“使用视觉序列的危险环境照明器的事件指示”的印度专利申请第201921035199号，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及设置在危险环境中的照明器、照明单元和灯具，如在危险环境内提供环境光、任务光和/或聚焦光的本质安全和/或防爆照明器、照明单元和灯具。
背景技术
本文件中所提供的背景说明是出于总体上呈现本公开内容背景的目的。在此背景技术部分中所描述的范围内，当前署名的发明人的作品以及在提交申请时可能未以其它方式具有作为现有技术的资格的描述的各方面既不明确地也不隐含地被认作是针对本公开内容的现有技术。
本质安全和/或防爆照明器、照明单元和灯具在危险环境(如工业加工厂、制造设施、炼油厂、发电系统、矿井等)内提供一般光、环境光和/或任务光或聚焦光。因此，本质安全和/或防爆照明器、照明单元和灯具必须符合适用于它们所处的特定危险环境的所有标准和/或监管规则，例如，以防止点火和/或危险大气混合物(如易燃气体和/或灰尘)的爆炸，以保护照明器内的电子设备免受损害或损坏，遏制可能发生的任何爆炸等。这类照明器可按类别、分区和组别进行评级。举例来说，对于位于可能存在易燃蒸气的石化行业内危险环境中的产品，类别1、分区1、组别D、E和F是通常要求的等级。一般而言，本质安全和/或防爆照明器、照明单元和灯具被设计成限制在正常使用和维护期间以及在故障条件下生成的热能和/或电能的不良和/或危险影响。为了便于阅读，位于危险环境中的本质安全和/或防爆照明器、照明单元和/或灯具在本文中统称为“危险环境(HE)照明器、照明单元和/或灯具”，和/或简称为“照明器、照明单元和/或灯具”。
然而，已知的危险环境照明器、照明单元和灯具典型地无法在不需要和/或利用大量资源的情况下，自主和独立地将检测到的关键事件或警报实时(或接近实时)传达给位于危险环境内的用户。
举例来说，一些照明器利用无线通信接口将检测到的事件传达给由位于照明器环境附近或在照明器环境内的用户操作的便携式计算设备。在一些布置中，照明器经由如蓝牙或其它短程协议、Wi-Fi、WirelessHART或其它无线通信协议的一些无线通信协议直接向用户的便携式计算设备发送包括警报和/或事件信息的无线传输。在其它布置中，照明器经由无线通信网络向主机计算机或后端系统发送包括警报和/或事件信息的无线传输，用于处理并经由无线通信网络转发到用户的便携式计算设备。用于从照明器传达警报和/或事件信息的已知有线技术包括要求用户在用户的便携式计算设备的端口和照明器的端口之间物理连接物理电缆或线路，从而提供用于传达警报/事件信息的通道，或者要求照明器通过有线通信网络经由有线传输向主机或后端系统发送警报/事件信息(例如，通过使用有线通信协议，如HART、以太网或其它有线通信协议)，并且随后使主机/后端系统以无线方式(例如，通过无线通信网络经由Wi-Fi、WirelessHART等)将接收到的警报/事件的内容转发或以其它方式传达给用户操作的便携式计算设备。
然而，这些警报通信技术中的一些，如要求用户的便携式计算设备使用蓝牙或Wi-Fi的那些，不符合危险环境标准和法规，因此可能无法在危险环境内使用。当无线网络无法操作或受到损害(例如，由于干扰、故障等)时，当用户的便携式计算设备不在无线接入点的无线范围内，和/或当用户的便携式计算设备本身受到损害时，依赖于无线通信网络的其它无线警报通信技术无法将关键警报和事件传达给用户的便携式计算设备。另外地，在将照明器安装在屋顶高度或其它相当高的高度后，和/或当加工厂或其它物理器材阻碍对已安装照明器的接入时，用户可能非常难以甚至不可能获得接入照明器的端口以便能够物理插入有线通信电缆或线路以接收警报，更不用说在发生故障或事件后及时这样做。又另外地，要求购买、安装、配置和维护有线和/或无线网络以使位于照明器的危险环境内的用户发送和接收警报信号，这不仅会产生大量的资金和工时费用，而且还利用已安装的通信系统的大量带宽、处理器和其它有限的计算和/或通信资源。
使位于危险环境内的用户操作的便携式计算设备能够接收警报和事件信息的另一已知技术利用视觉光通信(VLC)，这是一种调制可见光谱以在例如780-375纳米或数十KHz的高频下传输数据的技术。然而，VLC技术要求在用户的便携式计算设备处安装具有VLC能力的收发器，以便用户的设备能够解码VLC信号，从而为用户的设备增加附加的重量、复杂性和成本，并且消耗用户设备有限的处理、内存和电源资源的很大一部分。另外地，在照明器使用VLC传输自我报告警报的布置中，还必须在照明器本身处安装和维护这类具有VLC能力的收发器。又另外地，当照明器和用户的便携式计算设备之间的视线受到例如工厂器材、环境颗粒等的阻碍时，VLC技术无效。
发明内容
本文所公开的系统、方法和技术涉及设置在危险环境中的危险环境(HE)照明器、照明单元或灯具。在其正常运行时操作期间，所公开的HE照明器、照明单元或灯具的实施例将一般光或环境光和/或任务光或聚焦光辐射到危险环境中。有利地，所公开的HE照明器、照明单元或灯具还被配置为自主地和独立地将各种警报和/或事件信息传达给位于危险环境内的用户(例如，人)。事实上，HE照明器、照明单元或灯具可实时向危险环境中的用户传达各种警报和/或事件信息(例如，在检测到事件发生时和/或在检测到对应于警报的条件时)，而不要求HE照明器、照明单元或灯具连接到任何通信网络，不要求由用户操作的便携式计算设备配置有专门的收发器，不要求用户的便携式计算设备定位在照明器或无线接入点的无线范围内，并且不要求用户的便携式计算设备定位在所公开的照明器、照明单元或灯具的视线内。实际上，位于危险环境中的用户甚至根本不需要便携式计算设备来让用户从所公开的HE照明器、照明单元或灯具接收警报和/或事件信息。
特别地，所公开的危险环境(HE)照明器、照明单元或灯具的实施例可通过生成唯一标识警报或事件/条件的相应视觉序列来指示每个特定警报或特定事件或条件的发生。如本文所用，术语“视觉序列”一般指照明的有序序列，所述照明是人眼可见或可感知的，并且可由HE照明器通过改变其板载照明源的通电和断电来生成。每个视觉序列或照明的有序序列唯一地标识相应事件或条件或相应警报的发生。如果需要，视觉序列可随时间以某种模式连续重复。HE照明单元可根据不同的闪烁序列通过对一个或多个板载照明源进行通电和断电(例如通过通电和不通电、通过激活和去激活)来生成(例如辐射)不同的视觉序列。每个闪烁序列可定义HE照明器的一个或多个照明源的通电/断电的频率、振幅、占空比、强度和/或其它特性的相应组合，并且不同的闪烁序列可基于通电/断电的频率、振幅、占空比、强度和/或其它特性的其相应组合来区分或区别。
在一个实施例中，设置在危险环境中的照明器包括耦合到一个或多个照明源的一个或多个驱动器、耦合到一个或多个驱动器的一个或多个处理器以及存储一组计算机可执行指令的一个或多个存储器。当由一个或多个处理器执行时，一组计算机可执行指令使照明器在危险环境内检测包括在多个事件中的特定事件的发生；确定标识事件的特定闪烁序列，所述特定闪烁序列包括在多个闪烁序列中；并且使一个或多个驱动器根据特定闪烁序列给一个或多个照明源通电，从而使照明器生成指示特定事件的发生的视觉序列。附加地，照明器包括一个或多个危险场所外壳，其中设置有一个或多个照明源、一个或多个驱动器、一个或多个处理器以及一个或多个存储器。
在一个实施例中，设置在危险环境中的照明器包括存储在一个或多个存储器中并定义多个闪烁序列的闪烁序列库，其中每个闪烁序列标识多个事件中的相应事件。照明器附加地包括警报单元，其中警报单元包括存储在一个或多个存储器上的一组计算机可执行指令。当警报单元的一组计算机可执行指令由一个或多个处理器执行时，警报单元使照明器：在危险环境内检测包括在多个事件中的特定事件的发生；访问闪烁序列库以确定标识特定事件的特定闪烁序列；并且指示一个或多个驱动器根据特定闪烁序列给包括在照明器中的一个或多个照明源通电，从而使照明器生成指示特定事件的发生的视觉序列。照明器附加地包括一个或多个危险场所外壳，其围绕或包围一个或多个存储器、一个或多个处理器、一个或多个驱动器以及一个或多个照明源。
附图说明
图1是使用视觉序列传达警报和/或事件指示的示例危险环境照明单元、灯具或照明器的框图。
图2A示出了示例闪烁序列，其可应用于危险环境照明器的单个照明源，或者其可同时应用于危险环境照明器的一组照明源，这些照明源表现为单个整体照明源以生成相应的视觉序列。
图2B图示了可应用于危险环境照明器的多个照明源的示例协调的闪烁序列，这些照明源表现为有区别的、不同的照明源以生成相应的视觉序列。
图3描绘了图1的危险环境照明单元、灯具或照明器可位于或设置在其中的示例危险环境。
具体实施方式
图1是使用视觉序列在危险环境内提供警报和/或事件指示的示例危险环境照明单元、照明单元、灯具或照明器100的框图。术语“照明单元”、“灯具”和“照明器”在本文中可互换使用，以指一组电动组件，其操作以供应一般光或环境光和/或任务光或人眼可见电磁光谱部分(例如约380至740纳米)中的聚焦光。照明器100设置在危险环境100，如工业加工厂、制造设施、炼油厂、发电系统、矿井等内。因此，照明器100是危险环境(HE)照明器，符合任何(且在一些情况下，所有)关于其在危险环境内配置、安装和使用的标准和/或法规。也就是说，照明器100符合标准和/或规定的热和电限制，以便限制由照明器100生成的可用于危险环境内的潜在点火和/或爆炸的能量。另外地，HE照明器100包括至少一个危险场所外壳或壳体102，其组件典型地设置或封闭在其中。举例来说，危险场所外壳或壳体102可为防爆的、防火的、防水的、密封的、气密密封的、防尘点火的等等。在照明器100的一些实施例中(图1中未示出)，单个照明器100可包括多个危险场所外壳或壳体102，危险场所外壳或壳体中的每一个均围绕照明器100的组件的不同子集；然而，为了便于阅读(而非出于限制目的)，危险场所外壳或壳体102使用单数时态来指代。此外，危险场所外壳或壳体102的至少一部分105至少部分透明或可透过可见光，使得由照明器100的一个或多个照明源IL-1至IL-n(对应于图1中的参考108a-108n)生成的照明或光能够辐射到危险环境中。照明源108a-108n可为生成可见光的任何合适类型的照明源，例如白炽灯、卤素灯、荧光灯、金属卤化物灯、氙灯、LED(发光二极管)等。
在图1中，照明器100包括一个或多个处理器110、一个或多个驱动器112(例如，用于照明源的驱动器)，以及一个或多个照明源108a-108n，这些照明源被封闭在危险场所外壳102中、被其包围和/或以其它方式受其保护。一般而言，一个或多个处理器110指示一个或多个驱动器112例如单独地或独立地和/或作为集合或组以协调的方式来将一个或多个照明源108a-108n通电或激活。举例来说，一个或多个处理器110可基于或根据由照明器100的警报单元115提供的指令和/或信息指示一个或多个驱动器112将一个或多个照明源108a-108n通电或激活。警报单元115可包括一组计算机可执行指令，这些计算机可执行指令可由一个或多个处理器110执行并存储在照明器100的一个或多个存储器118上，其中一个或多个存储器118例如是一个或多个有形的、非暂时性的存储器、组件或数据存储设备。一个或多个存储器118还可存储闪烁序列库120，其定义多个事件/条件中的每个事件或条件与唯一标识每个事件或条件的相应闪烁序列之间的关系。在一些布置中，一个或多个存储器118还可存储一个或多个处理器110可访问的其它数据122和/或由一个或多个处理器110可执行的其它计算机可执行指令125，以使照明器100除了使用闪烁或视觉序列提供警报和/或事件指示外还执行其它操作。举例来说，其它计算机可执行指令125可由一个或多个处理器110执行以使照明器100执行其运行时照明操作，与其它照明器和/或与后端服务器(例如，无线)通信，以协调整个照明器组的照明功能，执行诊断和/或维护操作等。
一般而言，警报单元115可使照明器100在危险环境内检测包括在多个事件中的特定事件的发生。警报单元115可访问闪烁序列库120以确定被定义为标识特定事件的特定闪烁序列，并且可指示一个或多个驱动器112根据特定闪烁序列给一个或多个照明源118a-118n通电/断电，从而使照明器100生成或辐射对应的视觉照明序列。由照明器100生成的照明的视觉序列由此向位于危险环境内且能够感知视觉序列的用户或人员警报检测到的事件或条件的发生。
在一些实施例中，其发生可由照明器100检测到的多个事件包括诊断和/或维护操作状态和/或结果。举例来说，当照明器100正在进行特定的诊断操作或特定的维护操作(例如，自主地自行执行特定的诊断或维护操作)时，各种闪烁序列可标识诊断和/或维护操作执行的不同阶段。其它闪烁序列可标识已完成诊断和/或维护操作的不同结果。
在一些实施例中，其发生可由照明器100检测到的多个事件包括与照明器100、其组件和/或其运行时操作有关的故障、错误和/或警报条件。举例来说，警报单元115可从照明器100的另一组件接收指示故障、错误或其它警报条件的发生的信号，并且警报单元115可从闪烁序列库120中确定对应的闪烁序列以用于生成指示故障、错误或其它警报条件发生的特定视觉序列。可通过视觉序列指示的对应于照明器100的组件和/或运行时操作的可能故障、错误或其它警报条件的示例包括低备用电池电量、软件故障、硬件或电子故障、特定照明源的预期寿命低于预定水平、一些组件过热和/或失效、经由照明器100的通信端口接收到的意外消息和/或其它故障、错误和/或警报条件。
在一些实施例中，照明器100经由一个或多个通信接口128a-128m通信地连接到一个或多个网络。举例来说，照明器100可经由第一通信接口(COM1)128a通信地连接到无线网络和/或可经由第二通信接口(COMm)128m通信地连接到有线网络。因此，照明器100可为无线网络的节点和/或可为有线网络的节点。无线和/或有线网络中的每一个均可包括一个或多个其它节点，例如后端计算机、控制器或服务器，所述服务器设置在非危险环境中或以其它方式被屏蔽以免受危险环境的恶劣条件的影响。可包括在无线和/或有线网络中的节点的其它示例可在一些配置中包括一个或多个其它照明器、传感器和设置在危险环境内的其它设备。无论如何，在其中照明器100是无线网络和/或有线网络的节点的实施例中，可定义不同的闪烁序列以指示影响照明器100经由一个或多个网络与其它节点的通信连接性的不同检测条件。举例来说，不同的闪烁序列可对应于照明器100无法检测到在COM1接口128a处预期无线网络的存在，和/或无线网络内高于预定水平的干扰的存在。不同的闪烁序列可对应于照明器100无法与控制器、后端服务器、无线网关、另一照明器或一些其它节点通信，即使照明器100具有经由无线COM1接口128a和/或经由有线COM2接口128m的活动且可操作的网络连接。不同的闪烁序列可对应于检测到其已从无线网络或从有线网络中掉线的照明器100。当然，可在闪烁序列库120中附加地或另选地定义对应于其它连接条件的其它闪烁序列。
在一些实施例中，其发生可由照明器100检测到的多个事件包括感测到的事件或检测到的条件。举例来说，照明器100可包括一个或多个板载传感器130和/或可通信地连接到一个或多个板外传感器(例如，未封闭在危险场所外壳102内但仍经由通信接口128a-128m中的一个或多个通信地连接到照明器100的传感器，图1中未示出)，如运动传感器、光传感器、照相机、振动传感器、温度传感器、颗粒物传感器、压力传感器、热传感器等。每个传感器可分别检测特定类型的事件或条件的发生，并且可将指示特定类型的事件或条件的发生的信号传输到警报单元115。
对于一些感测到的事件，警报单元115可在每次传感器通知警报单元115时自动指示发生。对于其它感测事件，警报单元115可确定感测事件的发生是预期事件还是意外事件。举例来说，当照明器100的运动传感器128检测到危险环境的某一区域中的运动时，运动传感器128可向警报单元115传输指示检测到的运动的电子信号，并且警报单元115可确定运动是否是预期运动。举例来说，如果在传感器128检测到移动时预期工厂人员不会位于危险环境的某一区域内，则警报单元115可确定所述移动是意外移动，因此是将由照明器100指示的特定事件的发生。
无论如何，一旦在危险环境内检测到事件或条件的发生，警报单元115就访问闪烁序列库120以确定指示检测到的事件/条件的发生的特定闪烁序列。随后，警报单元115经由一个或多个处理器110，指示一个或多个驱动器112根据特定闪烁序列给照明源108a-108n中的一个或多个通电/断电(例如，激活/去激活)，从而使照明器100生成指示检测到的事件/条件的发生的特定视觉序列。由于照明器100的照明源108a-108n通过危险场所外壳102的至少部分透明的部分105辐射可见光，因此处于危险环境内能够看到或感知由照明源108a-108n生成的视觉序列的位置处的任何用户、人或人员均由此由照明器100告知检测到的事件/条件的发生。
特别转向闪烁序列库120，如前所述，闪烁序列库120存储多个闪烁序列的定义或指示，闪烁序列中的每一个唯一地标识多个事件或条件中的相应事件或条件的相应警报或发生，其中的至少一些可由照明器100直接检测到。不同的闪烁序列可通过循环频率、占空比、振幅和/或强度的不同组合(例如，高(HI)/低(LO)和/或其它特性的不同水平)与其它闪烁序列区别开来。
图2A示出了示例闪烁序列202-210，其可存储在闪烁序列库120中并应用于单个照明源，如图1的照明源108a-108n中的一个。举例来说，警报单元115可指示驱动器112中的一个根据示例闪烁序列202-210中的一个给照明源118a中的一个通电和断电，从而使照明器100生成对应的视觉序列。
在闪烁序列202中，每周期的通电振幅随时间在0％(LO)和100％(HI)之间变化，并且闪烁序列202的占空比是50％。在闪烁序列205中，虽然通电的振幅在0％(L0)和100％(HI)之间变化且占空比为50％，但闪烁序列205的频率是闪烁序列202的频率的一半。
在闪烁序列208中，占空比维持在50％且频率与闪烁序列202的频率相同。然而，在闪烁序列208中，通电的振幅在50％(LO)和100％(HI)之间变化。也就是说，闪烁序列208的强度范围(例如，从50％至100％)小于照明源的最大强度范围(例如，从0％至100％)。因此，对应于闪烁序列208的视觉序列导致照明源的闪烁变暗而不是照明源的闪烁开/关。因此，对应于闪烁序列208的视觉序列可具有比对应于闪烁序列202的视觉序列更平滑或更阻尼的视觉效果，并且因此可对位于危险环境内的人员造成更少的视觉不适和/或刺激300。
在闪烁序列210中，通电的振幅在0％(LO)和100％(HI)之间变化(例如，开/关闪烁序列)，然而，闪烁序列210的占空比是80％。
当然，适用于单个照明源的其它闪烁序列可存储在闪烁序列库120中。在一些配置中，适用于单个照明源的闪烁序列可同时应用于一组照明源，从而使所述一组照明源表现为单个整体照明源。
在一些实施方式中，闪烁序列库120可存储作为协调的闪烁序列的闪烁序列。协调的闪烁序列可包括随时间协调执行的多个单独闪烁序列，其中单独闪烁序列中的每一个均应用于不同的照明源118a-118n。举例来说，协调的闪烁序列的第一单独闪烁序列可应用于第一照明源118a，并且协调的闪烁序列的第二单独闪烁序列可应用于第二照明源118m，其中第一和第二闪烁序列是不同的闪烁序列，它们的执行随时间是协调的。对于协调的闪烁序列，警报单元115可指示驱动器112中的一个或多个以协调的方式给照明源118a-118n中的两个或更多个通电和断电。图2B示出了可应用于照明器100的两个照明源的两个示例协调的闪烁序列212、218。
在协调的闪烁序列212中，第一单独闪烁序列215a对应于照明器100的第一照明源，所述第一照明源在特定频率下(例如，在人眼可感知的频率下)在0％(LO)和100％(HI)之间随时间(例如，由第一驱动器112)通电/断电。同时，第二单独闪烁序列215b对应于照明器100的第二照明源，所述第二照明源在与第一单独闪烁序列215a相同的频率下随时间(例如，由第一驱动器或第二驱动器112)通电/断电。第一单独闪烁序列215a和第二单独闪烁序列215b随时间协调，使得第二照明源处的峰值振幅出现在第一照明源的低谷振幅处，反之亦然。
在协调的闪烁序列218中，第一单独闪烁序列220a对应于照明器100的第一照明源，所述第一照明源在特定频率下在0％(LO)和100％(HI)之间随时间(例如，由第一驱动器112)通电/断电。同时，第二单独闪烁序列220b对应于照明器100的第二照明源，所述第二照明源在第一单独闪烁序列220a的频率的一半的频率下随时间(例如，由第一驱动器或第二驱动器112)通电/断电。
当然，可随时间以协调方式适用于两个或更多个照明源的其它协调的闪烁序列可存储在闪烁序列库120中并应用于多个照明源，从而指示相应的警报和/或检测到的事件/条件。
存储在库120中的单独的和/或协调的闪烁序列的一个或多个可被定义为随时间连续地和周期性地执行，例如，以例如图2A和2B中所示的方式。对于定义为连续地执行的一些闪烁序列，辐射强度的范围可减小到小于照明源的最大强度范围，例如，减少危险环境中人员的视觉不适。然而，一些连续地执行的闪烁序列可被定义为在照明源的最大强度范围内执行，例如，以标识特别关键的事件和/或条件。
在一些实施例中，存储在库120中的单独和/或协调的闪烁序列中的一个或多个可被定义为周期性地执行，而不是随时间连续地执行。也就是说，可在周期性时间间隔的第一部分执行闪烁序列，并且可不针对周期性时间间隔的剩余部分执行闪烁序列。举例来说，照明器100可在周期性重复的十分钟间隔的第一分钟期间执行闪烁序列，并且在十分钟间隔的剩余九分钟期间，照明器100可不执行闪烁序列，而是可执行其运行时照明操作，例如向危险环境提供环境光或聚焦光的操作、诊断操作、维护操作和/或其它运行时操作。
图3描绘了危险环境(HE)照明单元、灯具或照明器301可位于其中的示例危险环境300。举例来说，图3的HE照明器301可为HE照明器100的实施例。为了便于论述(而不是出于限制目的)，下面结合图1中包括的参考标号论述图3。
如图3所示，照明器301是危险环境300的无线网络302的节点，其中无线网络302包括其它节点，如其它照明器305、308以及无线网关310，所述无线网关将无线网络302和与危险环境300相关联的有线网络312通信地互连。有线网络312包括有线主干网315(例如，它可为以太网、宽带、光纤或任何合适类型的有线主干网)，后端服务器、主机、控制器、计算设备和/或表现为单个逻辑服务器或主机318的计算设备组通信地连接到所述有线主干网。主机318可由单个计算设备、由一个或多个控制器和/或与危险环境相关联的系统(如可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS)或其它类型的工业过程控制系统)、由一组服务器、由计算云，或者由一个或多个计算设备的任何合适的布置来实施。主机318可服务于有线网络312的节点和/或无线网络302的节点。举例来说，主机318可向网络302、312的一个或多个节点，如照明器301、305、308和/或其它节点中的一个或多个提供(例如，经由下载或其它机制)配置和/或操作指令125和/或数据122(例如，其对应于管理或控制运行时照明、诊断、维护和/或其它操作)。另外地，主机318可例如经由下载或其它合适的机制向一个或多个照明器301、305、308提供与生成警报视觉序列相关的指令和/或数据。举例来说，主机318可向HE照明器301提供闪烁序列库120和/或警报单元115的至少一部分。
有线网络312还包括经由主干网315通信地连接的用户计算设备320。服务器318和用户计算设备320可设置或位于一个或多个远程或封闭位置322，以保护服务器318和用户计算设备320免受危险环境300的恶劣条件的影响。在一些布置中(图3中未示出)，受保护的用户计算设备320可经由无线链路和接入点通信地连接到有线主干网315，其中接入点以有线方式通信地连接到主干网315。用户325可利用计算设备320来配置、修改和/或以其它方式提供由主机318使用和/或存储在主机318处的指令和/或数据，和/或查看由其它设备和/或节点经由有线网络312和/或对应于危险环境300的无线网络302提供的数据和信息。举例来说，经由用户计算设备320，用户325可添加、删除和/或修改闪烁序列库120的各种闪烁序列，和/或可指示哪些特定闪烁序列对应于危险环境300内的哪个特定HE照明器301、305、308。
有线网络312和无线网络302可符合适用的危险环境标准和法规。举例来说，无线网络302可利用Wi-Fi、WirelessHART和/或一种或多种其它适合于(例如，符合适用于)危险环境300的法规和标准的通信协议，并且至少部分位于危险环境300内的网络302、312的设备(例如，照明器301、305、308、无线网关310和主干网315)可类似地遵守与危险环境300相关的所有适用危险环境标准和法规。
图3中描绘的示例危险环境300包括传感器328，所述传感器经由无线链路330通信地连接到照明器301。无线链路330可包括在无线网络302中，或者无线链路330可为短距离或其它类型的无线链路330，其被排除在无线网络302之外并直接将传感器328与照明器301连接。在一些实施例中(图3中未示出)，传感器328可按符合适用的危险环境标准和法规的有线方式通信地连接到照明器301。在一些实施例中(图3中未示出)，传感器328可包括在照明器301中和/或集成到照明器301中，如图1的传感器130。传感器328可为任何类型的传感器，如运动传感器、照相机或其它类型的光传感器、振动传感器、温度传感器、颗粒物传感器、压力传感器、热传感器等。
如图3中另外描绘的，示例危险环境300包括由用户335在危险环境300内操作的便携式计算设备332。便携式计算设备332符合适用于危险环境300的危险环境标准和法规。举例来说，便携式计算设备332可被配置为使用WirelessHART协议或适合于((例如，符合适用于)危险环境300的所有法规和标准的一些其它协议，与照明器301和/或与无线网络302的其它节点进行通信。便携式计算设备332可为任何类型的无线或移动计算设备，如膝上型电脑、平板电脑、智能手机、智能设备、可穿戴计算设备(例如，虚拟现实设备、耳机或其它体载设备)等。便携式计算设备332可为也可不为无线网络302的节点。
在一些实施例中，便携式计算设备332是服务器、主机、控制器、计算设备和/或计算设备组，其表现为服务于无线网络302的节点的单个逻辑服务器或主机。举例来说，主机332可向无线网络302的一个或多个节点，如向照明器301、305、308中的一个或多个提供(例如，经由下载或其它机制)配置和/或操作指令125和/或数据122(例如，其对应于管理或控制运行时照明、诊断、维护和/或其它操作)。另外地，主机332可例如经由下载或其它合适的机制向一个或多个HE照明器301、305、308提供与生成视觉序列有关的指令和/或数据。举例来说，主机332可向HE照明器301提供闪烁序列库120和/或警报单元115的至少一部分。用户335可利用主机332的用户接口来配置、修改和/或以其它方式提供存储在主机332处的指令和/或数据，和/或查看由其它设备和/或节点经由对应于危险环境300的无线网络302提供的数据和信息。举例来说，用户335可添加、删除和/或修改闪烁序列库120的各种闪烁序列，和/或可经由主机332的用户接口指示哪些特定闪烁序列对应于哪个特定的HE照明器301、305、308。
一般而言，用户325、335可利用用户接口计算设备320、332中的一个或多个来管理存储在主机318、332处的闪烁序列库120的主版本或系统版本及其在危险环境300内的使用。举例来说，如上所述，用户325、335可添加、删除和/或修改存储在闪烁序列库120中的各种闪烁序列。在一些实施方式中，用户325、335可定义哪些特定库闪烁序列将(和/或不)将被递送到哪个特定的照明器301、305、308。附加地或另选地，用户325、335可指示将激活和/或抑制已递送到照明器301且驻留在照明器301处的哪些闪烁序列，例如，使得用户325、335仅被告知用户325、335感兴趣的事件的发生。
可能发生在危险环境300中的若干个示例场景说明了危险环境照明器301的实施例的优点和益处，所述照明器被配置为通过使用视觉序列来传达或指示警报和其它检测到的事件或条件。在第一示例场景中，照明器301正在执行诊断操作或维护操作，并且随着照明器301进行各个阶段，根据诊断或维护操作的各个阶段生成相应的视觉序列，从而告知位于危险环境300内的用户335执行诊断/维护操作的进展。在诊断或维护操作完成或中止时，照明器301生成指示完成或中止的诊断或维护操作的结果的视觉序列。当照明器301是独立模式且未连接到无线网络302或有线网络312时，此第一示例场景特别有用。在这些情况下，用户335仅通过视觉感知视觉序列，并且甚至不需要便携式计算设备332就可容易且及时地被告知诊断/维护操作状态和结果。
在第二示例场景中，照明器301检测其组件中的一个或运行时照明操作的故障、失效、错误和/或次优性能。因此，照明器301生成标识视觉序列以指示检测到的照明器301的组件/运行时操作的故障、失效、错误或次优性能。当照明器301是独立模式且未连接到无线网络302或有线网络312时，此第二示例场景也特别有用。在这些情况下，用户335仅通过视觉感知视觉序列，并且甚至不需要便携式计算设备332就可被告知检测到的故障、失效、错误以及照明器301处的组件/运行时操作的此类或次优性能。
在第三示例场景中，如图3所示，照明器301经由有线或无线连接连接到传感器328，或者照明器301可包括板载传感器，如图1的传感器130(图3中未示出)。在传感器130、328检测到或感测到在危险环境300内发生的条件时，传感器328向照明器301发送对应的信号，并且照明器301以标识感测的条件的视觉序列给其照明源108a-108n通电。在此第三示例场景的一些实施例中，每当传感器130、328通知照明器301时，照明器301生成视觉序列。在此第三示例场景的一些实施例中，照明器301仅在感测到的条件是意外的情况下才生成视觉序列。举例来说，当传感器130、328是运动传感器时，在工作时间期间由传感器328检测到向照明器301发送信号的运动可能仅仅导致照明器301正常发光以提供环境照明(例如，执行其典型的运行时操作)，而在非工作时间期间由传感器328检测到的运动可能导致照明器301生成指示感测到的运动是意外的视觉序列。
在一些场景中，照明器301不仅经由视觉序列提供检测到的条件和/或事件的警报和/或指示，而且照明器301还经由一个或多个其它通信通道，如经由通信接口128a-128m中的一个或多个提供与警报或检测到的条件/事件有关的附加信息。举例来说，照明器301可经由其照明源108a-108n中的一个或多个生成指示已检测到意外运动的视觉序列，并且还可经由一个或多个通信接口128a-128m，经由无线网络302和/或有线网络312向主机318或332，或者经由直接无线链路338直接向用户的便携式设备计算设备332发送相关信息，如检测到条件/事件的传感器130、328的标识、检测时间等。对应于所生成的视觉警报的其它类型的有用信息可由照明器301经由一个或多个通信接口128a-128m发送到主机318、332中的一个或多个。举例来说，继续运动传感器示例，照明器301还可向主机318和/或332发送由相机传感器捕获的图像信息和由热传感器检测到的热信息，以及相机和热传感器的相应标识，从而标识或帮助标识由传感器328检测到的运动源(例如，人、动物、脱离接合的一件器材、树叶或其它环境物体等)。在检测到的条件/事件与传感器无关但与其它设备或板载组件和/或操作相关的情况下，照明器301可经由通信接口128a-128m中的一个或多个向主机318、332发送其它类型的相关信息。举例来说，对于在照明器301处检测到的某些检测到的故障和/或错误条件，照明器301可发送相关板载组件、例程和/或模块的标识，以及诸如发生时间、相关设置等其它信息。
当照明器301是无线网络302的节点时，照明器301可提供特别有用的警报指示。举例来说，照明器301可为经由无线网络302连接的若干个照明器301、305、308中的一个。连接的照明器301、305、308可由主机设备318(例如经由无线网关310和有线主干315)至少部分地支持和/或控制，或者连接的照明器301、305、308可由作为无线网络302的节点的主机设备332至少部分地支持和/或控制。在一些情况下，主机设备318、332可发出指令以在一组照明器301、305、308之间进行通信和/或协调运行时操作，例如，通过直接向每个照明器301、305、308传输命令，或通过经由照明器链中继命令，例如通过主机设备318向照明器308发送命令，照明器308将命令中继到照明器305，照明器305又将命令中继到照明器301。在一些连接的照明情况下，照明器可自主地生成命令或消息并经由无线网络302，例如经由无线网关310，经由无线网络302的一个或多个其它中间节点，和/或直接(例如，点对点)将其传达到其它节点。举例来说，照明器301可经由有线或无线连接连接到运动传感器328，或者传感器130可包括在照明器301中。在传感器130、328检测到危险环境300内的运动时，传感器328向照明器301的处理器110传达对应的信号，并且照明器301响应于接收到由传感器130、328检测到的运动的指示而给其照明源通电。此外，照明器301可指示(例如，经由无线网络302、无线网关310、无线网络302的一个或多个其它中间节点，和/或直接地)一个或多个其它照明器305、308来使给相应的照明源通电，例如，响应于传感器130、328检测到的运动。
无论如何，在照明器301是无线网络302的节点的这些和其它配置中，照明器301可通过生成相应的标识的视觉序列来告知位于危险环境300内的人员(例如，用户335)与无线网络302有关的各种检测到的状态、条件和事件举例来说，照明器301可经由相应的视觉序列指示照明器301无法检测到无线网络302的存在；照明器301能够检测到无线网络302的存在，但不能与主机318或332、与另一无线网络节点(如另一照明器305、308)和/或与无线网关310通信；照明器301正在检测高于预定义阈值的无线干扰；照明器301已从无线网络302中删除或排除；等等。
因此，本文所公开的新颖且创造性的危险环境照明单元、灯具或照明器的实施例提供了与已知技术相比的显著优势，用于将检测到的事件和/或警报传达给位于危险环境(其中设置有HE照明单元、灯具或照明器)中的人员、人和用户。举例来说，位于危险环境中的人员不需要携带便携式计算设备以便被告知各种警报和/或检测到的事件和/或条件，更不用说需要将便携式计算设备定位在照明器的视线或将便携式计算设备物理连接到照明器，因为人员可能仅通过感知由照明器生成的视觉序列而被告知。有利地，放弃在危险环境中携带便携式计算设备的需要降低了在危险环境内发生点火、爆炸和/或其它不希望的事件的总体风险。
另外地，在事件/条件各自发生时，可实时告知位于危险环境内的人员警报和/或检测到的事件/条件，无需等待消息首先发送到后端服务器，然后由后端服务器和/或后端人员通知。当发生严重警报或事件时，这一优势尤其有利——HE照明单元、灯具或照明器附近的任何人(如来自工厂其它区域的人员、门卫、保安等)均可经由照明器生成的视觉序列轻松告知关键警报或事件并采取缓解措施。又另外地，关键警报/事件的警报和指示能够在它们发生时同时和/或及时地经由视觉序列传达给危险环境内的人员，以及经由通信网络302、312传达给位于保护区内域的人员。
此外，当网络312、302中的一个或多个出现停机、降级或次优操作时，位于危险环境300内的人员仍可被告知由照明器301检测到的网络的任何故障、失效、错误和/或次优性能。此外，即使网络302、312未运行或处于次优运行状态，位于危险环境300内的人员也可被告知与照明器301自身的组件/操作的故障、错误和其它条件有关的任何其它类型的警报和/或条件或事件。这种益处在危险环境300内的器材调试期间特别有利，因为照明器301能够将由照明器301检测到的机载和/或网络问题传达给位于危险环境300内的人员，即使当网络302、312的部分和/或危险环境的其它器材尚未完成调试。
以下附加考虑适用于上述论述。
可与本文所公开的危险环境照明单元、照明单元、灯具或照明器的实施例结合操作的便携式计算设备，如设备332，可为能够进行无线通信的任何合适的设备，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴或体载设备、无人机、相机、流媒体加密狗或其它个人媒体设备、无线热点、毫微微蜂窝基站或宽带路由器。另外地，所公开的危险环境照明单元、灯具或照明器的便携式计算设备和/或实施例可作为物联网(IoT)设备或工业物联网(IIoT)设备操作。
某些实施例在本公开内容中被描述为包括逻辑或多个组件或模块。模块可为软件模块(例如，存储在非暂时性机器可读介质上的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形的、非暂时性单元，并且可按某种方式配置或布置。硬件模块可包括被永久地配置成执行某些操作的专用电路系统或逻辑(例如，作为专用处理器，如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))硬件模块还可包括由软件临时配置以执行特定操作的可编程逻辑或电路系统(例如，包含在通用处理器或其它可编程处理器内)。在专用和永久配置的电路系统中，或在临时配置的电路系统(例如，由软件配置)中实施硬件模块的决定可能是出于成本和时间的考虑。
当在软件中实施时，这些技术可作为操作系统、多个应用程序使用的库、特定软件应用程序等的一部分提供。软件可由一个或多个通用处理器或一个或多个专用处理器执行。
在阅读本公开内容后，本领域技术人员将理解用于危险环境照明单元、灯具或照明器的又附加的另选结构和功能设计，其通过本公开内容公开的原理经由视觉序列传达警报和/或检测到的条件和/或事件。因此，虽然本文件说明和描述了特定实施例和应用，但所公开的实施例不限于所公开的精确构造和组件。在不脱离所附权利要求书中定义的精神和范围的情况下，可在所公开的方法和装置的布置、操作和细节中进行各种修改、改变和变化，这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (27)

1.一种设置在危险环境中的照明器，所述照明器包含：
一个或多个驱动器，其耦合到一个或多个照明源；
一个或多个处理器，其耦合到所述一个或多个驱动器；和
一个或多个存储器，其存储一组计算机可执行指令，所述一组计算机可执行指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述照明器：
在所述危险环境内检测包括在多个事件中的特定事件的发生；
确定标识所述事件的特定闪烁序列，所述特定闪烁序列包括在多个闪烁序列中；和
使所述一个或多个驱动器根据所述特定闪烁序列给所述一个或多个照明源通电，从而使所述照明器生成指示所述特定事件的所述发生的视觉序列；和
危险场所外壳，其中设置有所述一个或多个照明源、所述一个或多个驱动器、所述一个或多个处理器以及所述一个或多个存储器。
2.根据权利要求1所述的照明器，其中：
所述照明器和计算设备经由通信链路耦合；并且
所述一组计算机可执行指令另外可执行以使所述照明器经由所述通信链路向所述计算设备传输指示所述特定事件的所述发生的电子信号。
3.根据权利要求2所述的照明器，其中所述通信链路是无线通信链路。
4.根据权利要求2所述的照明器，其中所述电子信号另外包括在所述危险环境内与所述特定事件相关联的设备或组件的标识。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中所述照明器通信地耦合到传感器，并且所述特定事件是由所述传感器对所述危险环境内的运动的检测。
6.根据权利要求5所述的照明器，其中检测到的运动是意外检测到的运动，并且所述一组计算机可执行指令另外可执行以基于所述检测到的运动的源或所述检测到的运动的所述发生的时间中的至少一个来确定所述检测到的运动是意外的。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的照明器，其中所述特定事件是所述照明器的一个或多个组件或运行时操作的失效、故障、错误或次优性能。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的照明器，其中所述特定事件对应于所述照明器的诊断或维护操作。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的照明器，其中所述照明器是无线网络的节点，并且所述特定事件是所述照明器经由所述无线网络的通信的丢失。
10.根据权利要求9所述的照明器，其中所述照明器经由所述无线网络的所述通信的所述丢失包括以下至少一种：所述照明器对所述无线网络的检测的丢失，或者所述照明器被排除在所述无线网络之外。
11.根据权利要求9所述的照明器，其中：
所述照明器是所述无线网络的第一节点；
所述无线网络另外包括第二节点，所述第二节点经由所述无线网络传输信号以控制所述照明器的行为；
所述一个或多个驱动器根据在所述照明器处经由无线网络从所述第二节点接收的信号另外给所述一个或多个照明源通电；并且
所述照明器经由所述无线网络的所述通信的所述丢失包括在所述照明器处经由所述无线网络从所述第二节点接收的所述信号的丢失，同时维持所述照明器和所述无线网络之间的通信连接。
12.根据权利要求11所述的照明器，其中所述无线网络的所述第二节点是另一照明器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中基于所述一个或多个驱动器给所述一个或多个照明源通电的频率、占空比或振幅中的至少一个，将所述特定闪烁序列与所述多个闪烁序列中的其它闪烁序列区别开来。
14.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中所述照明器包括多个照明源，并且其中所述特定闪烁序列是协调的闪烁序列，包括应用于第一照明源的第一闪烁序列，和(ii)应用于第二照明源的第二闪烁序列，所述第一闪烁序列和所述第二闪烁序列是随时间协调执行的不同闪烁序列。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中所述照明器连续重复所述特定闪烁序列。
16.根据权利要求15所述的照明器，其中在所述特定闪烁序列的所述连续重复期间，所述照明器在小于所述一个或多个照明源的最大强度范围的强度范围内改变所述一个或多个照明源的强度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中所述照明器在周期性时间间隔的第一部分期间生成所述特定闪烁序列，并且所述照明器在所述周期性时间间隔的剩余部分期间不生成所述特定闪烁序列。
18.根据前述权利要求中任一项所述的照明器，其中所述一个或多个驱动器在所述照明器的调试期间和在所述照明器的所述调试完成之前根据所述特定闪烁序列给所述一个或多个照明源通电。
19.一种设置在危险环境中的照明器，所述照明器包含：
闪烁序列库，其存储在一个或多个存储器中并定义多个闪烁序列，每个闪烁序列标识多个事件中的相应事件；
警报单元，其包含存储在所述一个或多个存储器上的一组计算机可执行指令，所述一组计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时使所述照明器：
在所述危险环境内检测包括在多个事件中的特定事件的发生；
访问所述闪烁序列库以确定标识所述特定事件的特定闪烁序列；和
指示一个或多个驱动器根据所述特定闪烁序列给包括在所述照明器中的一个或多个照明源通电，从而使所述照明器生成指示所述特定事件的所述发生的视觉序列；和
危险场所外壳，其围绕所述一个或多个存储器、所述一个或多个处理器、所述一个或多个驱动器以及所述一个或多个照明源。
20.根据权利要求19所述的照明器，其中基于所述一个或多个驱动器给所述一个或多个照明源通电的频率、占空比或振幅中的至少一个，将所述特定闪烁序列与定义在所述闪烁序列库中的其它闪烁序列区别开来。
21.根据权利要求19-20中任一项所述的照明器，其中所述一个或多个照明源是多个照明源，并且其中所述特定闪烁序列是协调的闪烁序列，包括(i)由所述多个照明源中的第一照明源生成的第一闪烁序列，以及(ii)所述多个照明源中的第二照明源处的第二闪烁序列，所述第一闪烁序列和所述第二闪烁序列是随时间协调执行的不同闪烁序列。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的照明器，其中所述警报单元指示所述一个或多个驱动器进行以下各项中的一项：
连续重复所述特定闪烁序列；或者
在周期性时间间隔的第一部分期间生成所述特定闪烁序列，并且在所述周期性时间间隔的剩余部分期间不生成所述特定闪烁序列。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的照明器，其中所述警报单元指示所述一个或多个驱动器在所述照明器的调试期间和在所述照明器的所述调试完成之前根据所述特定闪烁序列给所述一个或多个照明源通电。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的照明器，其中所述特定事件包括以下各项中的至少一项：所述照明器的组件或运行时操作的失效、故障、错误或次优性能；在所述照明器处执行的诊断操作的状态或结果；或者在所述照明器处执行的维护操作的状态或结果。
25.根据权利要求19-23中任一项所述的照明器，其中所述照明器包括在无线网络中，并且所述特定事件是以下各项中的一项：
所述照明器对所述无线网络的检测的丢失；
所述照明器被排除在所述无线网络之外；或者
在所述照明器处经由所述无线网络从控制器接收的控制信号的丢失，同时维持所述照明器和所述无线网络之间的通信连接，其中所述一个或多个驱动器根据从所述控制器接收的所述控制信号给包括在所述照明器中的所述一个或多个照明源通电。
26.根据权利要求19-23中任一项所述的照明器，其中所述特定事件是在所述危险环境内的意外的运动的检测，检测到的运动的意外性是所述警报单元基于所述检测到的运动的源或所述检测到的运动的发生时间中的至少一个来确定的。
27.根据权利要求19-26中任一项所述的照明器，其中所述警报单元经由无线通信链路耦合到计算设备，并且所述警报单元另外经由所述无线通信链路向所述计算设备传输指示所述特定事件的所述发生的信号以及对设置在所述危险环境内并与所述特定事件相关联的设备或组件的身份的指示。
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