CN114902022A - 用于能量采集和用于支持受监测过程和设备的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于采集能量的方法和系统。该系统包括：电源管理系统(130)，该电源管理系统包括与显示面板(120)集成到共同壳体(110)中的太阳能电池(125)；电容器(133)和可再充电电池(137)，该电容器和该可再充电电池连接到该电源管理系统(130)，以从该太阳能电池(125)接收电力，并且首先从该电容器(133)并且再从该可再充电电池(137)提供电力到电子部件(123)，该电子部件包括参与监测部署在分离的位置中的过程和设备的显示面板(120)，其中该电子部件(123)包括微处理器(140)，该微处理器被编程为提供从该过程和设备收集到的数据，用于显示在该显示面板(120)上以及无线传输至远程监测站；由步进电机(165)操作并且连接到该共同壳体(110)的可旋转杆(147)，其中该可旋转杆(147)根据经由该步进电机(165)同步移动的内部时钟，朝向阳光(190)取向该集成显示面板(120)和太阳能电池(125)，并且从而最大限度地采集电能。

Description

用于能量采集和用于支持受监测过程和设备的系统和方法
技术领域
实施方案通常涉及能量采集系统。实施方案还涉及用于与受监测过程和设备相关联地采集能量的方法和系统。更具体地，实施方案涉及能量采集与显示的集成，并且采集的能量用途为电子地参与过程和设备的监测的系统。
背景技术
许多过程和设备被远程监测。例如，能量分配系统通常通过诸如计量设备等多种器械来监测和控制。例如，能量分配行业的诸如计量设备的器械可远程访问或不可远程访问地分布在数百英里之外。考虑到远程位置，此类计量设备通常由电池供电。
例如，低功率超声波气量计在大型城市和商业气体分配网络中变得越来越普遍。它们不仅用于替代传统的无需电力来运行的机械式流量计，而且被视为无需维护的测量仪。如今，这些测量仪使用高容量电池以保持它们运行数年，但必须限制消耗能量和缩短电池寿命的测量更新速率和通信频率以及显示频率。然而，越来越多的基于IIOT的无线连接功能逐渐成为这类测量仪的基本要求，或者用于远程监测过程和设备，这需要从电池中获取更多能量。鉴于市场上可用的电池无法使测量仪/监测器工作超过3年(通常为客户要求的最短年限)，随着计量/监测系统增加了更多功能，最终用户必须比以前更频繁地更换电池。在欧洲市场，USM测量仪电池要求更加严格，需要使用至少15年。因此，测量仪或传感器的持续供电是一个需要解决的挑战。需要可将参与远程过程和设备监测的系统的电池寿命延长更长的时间段而不损害测量速率和数据通信频率的系统和方法。
发明内容
以下的发明内容是为了便于理解本发明所公开的实施方案的一些特征而提供的，并非旨在作为完整的描述。通过将说明书、权利要求书、附图和说明书摘要作为一个整体，能够获得对本文公开的实施方案的各个方面的全面理解。如本文所用的术语“监测”应理解为包括与远程和离网操作的过程和设备相关联地计量。
所公开的实施方案的一个方面提供一种能量采集设备(例如，太阳能电池)，该能量采集设备可与和用于监测远程过程和设备的系统相关联的显示器集成，使得可延长电池更换周期。
所公开的实施方案的另一个方面提供一种能量采集设备(例如，太阳能电池)，该能量采集设备包括电容器和可再充电电池，并且可与用于监测远程过程和设备的系统集成，使得可延长电池更换周期，其中该电容器和该可再充电电池可由电源管理系统切换，使得该电容器向该系统提供第一电力以监测远程过程，并且随后该可再充电电池在该电容器提供第一电力之后向该系统提供第二电力。
所公开的实施方案的又一个方面提供一种能量采集设备(例如，太阳能电池)，该能量采集设备包括电容器和可再充电电池，并且可与和用于监测远程过程和设备的系统相关联的显示器集成在一起，使得可延长该电池更换周期，其中该电容器和该可再充电电池可由电源管理系统切换，使得该电容器向该系统提供第一电力以监测远程过程，并且随后该可再充电电池在该电容器提供第一电力之后向该系统提供第二电力。
所公开的实施方案的另一个方面提供一种能量采集设备(例如，太阳能电池)，该能量采集设备可与和用于监测远程过程和设备的系统相关联的显示器集成在一起，并且包括机电机构，该机电机构被配置为以一种方式旋转该显示器，该方式优化该显示器对太阳产生的太阳能的取向，使得可延长该电池更换周期。
所公开的实施方案的另一个方面提供一种能量采集设备(例如，太阳能电池)，该能量采集设备可与和用于监测远程过程和设备的系统相关联的显示器集成在一起，并且包括机电机构，该机电机构被配置为以一种方式随时间旋转该显示器，该方式优化该显示器对太阳产生的太阳能的取向，使得可延长该电池替换周期，该能量采集设备还包括电容器和可再充电电池，并且可与和用于监测远程过程和设备的系统相关联的显示器集成在一起，使得可延长该电池更换周期，其中该电容器和该可再充电电池可由电源管理系统切换，使得该电容器向该系统提供第一电力以监测远程过程，并且随后该可再充电电池在该电容器提供第一电力之后向该系统提供第二电力。
现在可如本文所述实现上述方面以及其他目标。在一个实施方案中，能量采集系统包括电源管理系统，该电源管理系统包括：与显示面板集成到共同壳体中的太阳能电池；以及电容器和可再充电电池，该电容器和该可再充电电池连接到该电源管理系统，以从该太阳能电池接收电力，并且首先从该电容器并且随后再从该可再充电电池提供电力到电子部件，该电子部件包括参与监测过程的该显示器和部署在分离的位置中的设备，其中电子部件包括微处理器，其中该微处理器被编程为提供从该过程和设备收集到的数据，用于显示在该显示面板上以及无线传输至远程监测站中的至少一者。该系统可包括覆盖该太阳能电池和显示面板的层压安全玻璃。
在另一个实施方案中，电力采集系统可包括电源管理系统，该电源管理系统包括：与显示面板集成到共同壳体中的太阳能电池；以及电容器和可再充电电池，该电容器和该可再充电电池连接到该电源管理系统，以从该太阳能电池接收电力，并且首先从该电容器并且随后再从该可再充电电池提供电力到电子部件，该电子部件包括参与监测部署在分离的位置中并且离网操作的过程和设备的显示器(即，其中电不由电力公共设施提供)。该电子部件可包括：微处理器，其中该微处理器被编程为提供从该过程和设备收集到的数据，用于显示在该显示面板上；以及无线通信模块，该无线通信模块被配置为经由无线传输向远程监测站提供该数据。还可提供由步进电机操作并且连接到显示面板壳体的可旋转杆，其中该可旋转杆可根据经由该步进电机和杆同步该显示面板的移动的内部时钟，通过该步进电机朝向阳光取向，以维持该显示器朝向该阳光的取向，并从而由该太阳能电池最大限度地采集电能。
在又一个实施方案中，一种用于采集能量以支持受监测系统的方法可包括以下步骤：将包括具有显示面板的太阳能电池、可再充电电池和电容器的能量采集模块与受监测系统集成在共同壳体中；维持该显示面板朝向太阳辐射的取向，以使得能够对该电容器和该可再充电电池进行充电；以及首先从该电容器并且随后再从该可再充电电池利用电能以对与该受监测系统的监测相关联的电气部件进行充电。
监测部署和离网操作的过程和设备可包括例如监测与天然气分配系统一起使用的低压超声波气量计，以感测来自多路径天然气流速的数据(例如，机载和在云上)、符合流量测量速率的温度和压力数据(机载和在云上)、符合流量测量速率的温度和压力数据(机载和在云上)、电池和超级电容器状态数据(机载)、用户信用和计费数据(机载和在云上)、测量仪健康状况监测数据(机载和在云上)、机载和在云上的流量供应完整性数据(防盗机制)。
在阅读本文提供的说明书和所附权利要求之后，实施方案的这些和方面将变得显而易见。
附图说明
附图还示出了本发明，并且与本发明的具体实施方式一起用于解释本发明的原理，其中类似的附图标号在整个单独的视图中是指相同的或功能上类似的元件，并且并入说明书中并形成说明书的一部分。
图1示出描绘根据实施方案的与受监测过程或设备相关联地部署的能量采集系统的示例性实施方案的框图。
图2至图3示出描绘根据实施方案的与受监测过程或设备相关联地部署的能量采集系统的另一个示例性实施方案的框图，该能量采集系统包括机电机构，该机电机构被配置为朝向太阳能取向与能量采集系统相关联的显示器。
图4示出描绘根据实施方案的与受监测过程或设备相关联地部署的能量采集系统的另一个示例性实施方案的另一个框图，其中该能量采集系统与和能量采集系统相关联的显示器集成。
图5示出根据实施方案的描绘用于采集用于监测过程或设备的能量的方法的逻辑操作步骤的流程图。
具体实施方式
这些非限制性示例中讨论的具体值和配置可变化，并且被引用为仅例示一个或多个实施方案，并且不旨在限制其范围。
现在将在下文参考附图更充分地描述主题，这些附图构成主题的一部分并且以例示的方式示出具体示例性实施方案。然而，主题能够体现为多种不同形式，因此所涵盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于本文列出的任何示例性实施方案；提供示例性实施方案仅仅是为了说明。同样，旨在要求保护或所涵盖的主题拥有适当宽泛的范围。除了别的问题以外，主题可具体体现为方法、设备、部件或系统。因此，实施方案可例如采用硬件、软件、固件或它们的组合的形式。因此，以下具体实施方式并非旨在被解释为具有限制意义。
在整个说明书和权利要求书中，除了明确说明的含义之外，术语可具有上下文中提出或暗示的有细微差别的含义。同样，如本文所用的短语诸如“在一个实施方案中”或“在示例性实施方案中”及其变型可能不一定是指同一实施方案，并且如本文所用的短语“在另一个实施方案中”或“在另一个示例性实施方案中”及其变型可能或可能不一定是指不同的实施方案。例如，要求保护的主题旨在全部或部分地包括示例性实施方案的组合。
一般来讲，术语可至少部分地从上下文中的用法来理解。例如，如本文所用的术语诸如“和”、“或”或“和/或”可包括可至少部分地取决于使用此类术语的上下文的多种含义。一般来讲，“或”如果用于关联列表，诸如A、B或C，则旨在表示此处以包含性意义使用的A、B和C，以及此处以排他性意义使用的A、B或C。此外，如本文所用的术语“一个或多个”至少部分地取决于上下文，可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，术语诸如“一个”、“一种”或“该”同样至少部分地取决于上下文，可被理解为传达单数用法或表达复数用法。此外，术语“基于”可被理解为不一定旨在传达一组排他性因素，而是可至少部分地取决于上下文，允许存在不一定再次明确描述的附加因素。
参考图1，示出描绘根据实施方案的用于电能采集的框架100的框图，其中可提供电力以支持监测通常可部署在分离的(例如，离网)位置中的过程和设备。如图1所示，电源管理系统130可连接到能量采集器125，该能量采集器可以“太阳能电池”或面板的形式提供。太阳能面板125可将电能作为“电力输入”提供给电源管理系统130。电源管理系统如果进一步连接到可再充电电池137和电容器133(即，超级电容器)两者，则该可再充电电池和该电容器可通过由太阳能电池125向电源管理系统130提供的电力充电。电源管理系统130还可控制多路复用器135(即，“MUX”)，该多路复用器可进一步控制从电容器133和可再充电电池137到电子部件123的“电力输出”的流动，该电子部件可包括特别是并且例如USM控制板、IIOT无线板、步进电机控制板和通信板。电源管理系统130与多路复用器135一起使得能够切换从电容器133和可再充电电池137供应到电子部件123的电力。如多路复用器135内所示，开关“1”断开并且开关“2”闭合，这指示电力从可再充电电池133流到电子部件123。在操作期间，电力可首先从电容器137流出(开关“1”闭合状态)，随后电源管理系统130将闭合开关“2”，以在电容器137的电力完全耗尽之前从可再充电电池133提供电力。电容器137和可再充电电池133的可切换操作用于管理电力供应链，确保向电子部件提供足够的能量，以便不损害性能和测量。当监测系统连接到无线通信(诸如，IIOT)时尤其如此，鉴于电源要求，无线通信会在一定程度上受到原始电池寿命的限制。
图2示出描绘与受监测过程或设备相关联地部署的能量采集系统的另一个示例性实施方案的框图200，该能量采集系统包括机电机构，该机电机构包括被配置为可由步进电机165旋转的杆147，一起可被称为“可旋转杆”。根据实施方案，可旋转杆被配置为使与能量采集系统相关联的显示器120朝向来自太阳的太阳能取向。如图2所示，显示器120可与共同壳体110中的太阳能电池125集成。显示器可例如以LCD或LED显示器的形式提供。保护层115可设置在显示器120和太阳能电池125的顶部上，以防它们被损坏。保护层115可例如以覆盖太阳能电池125和显示面板120的层压安全玻璃的形式提供，并且可粘附到共同壳体110。可再充电电池137、电源管理系统130和电容器133也可包括在共同壳体110中。在图2中示出受监测管道170和正在受监测的示例性过程或设备。传感器145可集成在受监测管道170中，随后测量数据被提供到壳体110，其中该测量数据可由微处理器(参见图4，项目140)处理，并且显示在显示器120上，或者被无线传输至远程监测站或控制室(未示出)。当可旋转杆(杆147和步进电机165的组合)如由向上箭头所指示连接到共同壳体110时，该可旋转杆可引起壳体110的旋转移动，以便使显示器120和太阳能面板125朝向由太阳提供的太阳能取向。
参考图3，描绘了框图300，其中共同壳体110连接到可旋转杆(步进电机165和杆147)。可旋转杆可以机电方式旋转共同壳体110，如箭头166和167所示。可旋转杆当通过步进电机165连接到显示面板壳体时，可根据经由步进电机165同步显示面板的移动的内部时钟，经由共同壳体110并由此经由太阳能面板125使显示器120朝向阳光取向，以维持显示器朝向阳光190的取向，并从而由太阳能电池125最大限度地采集电能。
参考图4，示出描绘根据实施方案的与受监测过程或设备相关联地部署的能量采集系统的另一个示例性实施方案的另一个框图400，其中该能量采集系统可与和能量采集系统相关联的显示器120集成。如图4所示，显示器120和太阳能电池125集成在层压安全玻璃115的保护层下方的共同壳体110中。电源管理模块130从太阳能电池125接收电力输入并将电力输入分配到电容器133和可再充电电池137。电源管理模块130可与多路复用器135和微处理器140中的至少一者协作，以(首先)从电容器133并且(再)从可再充电电池137提供电力作为输出电力(Pwr out)提供到与支持受监测过程170(或设备)的监测操作相关联的电子部件(例如，IIOT/通信模块150、测量仪/传感器145、显示器120)。前述部件可包括在系统105中。
图4中描绘的系统105提供可执行实施方案的各方面的示例性框架。系统105可被配置为通过无线数据网络180与远程监测站或控制室(未示出)无线地和双向地通信。远程监测站可包括服务器，该服务器还可经由无线数据网络180与系统105无线地和双向地通信，以获得数据和指令并在与受监测过程和设备相关联的电子部件与服务器之间交换数据和指令。
无线数据网络180可为无线网络，诸如基于分组的无线数据网络。此类无线网络可采用独立的自组织网络、网状网络、无线LAN(WLAN)网络、蜂窝网络等。无线数据网络180还可包括由无线电链路等耦接的终端、网关、路由器等的系统，其可自由地、随机地移动或任意地组织自身，使得网络拓扑有时甚至可迅速改变。数据网络108可进一步采用多种网络接入技术，包括长期演进(LTE)、WLAN、无线路由器(WR)网格，或者第二代、第三代、第四代、第五代(2G、2.5G、3G、4G、5G)蜂窝技术等。例如，网络接入技术可对于诸如具有不同程度的移动性的客户端设备的设备实现广域覆盖。
无线数据网络可经由诸如下列的一种或多种网络接入技术来实现RF或无线类型通信：全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、3GPP长期演进(LTE)、LTE高级、宽带码分多址(WCDMA)、蓝牙、LoRa、Zigbee、NB-IoT、802.11b/g/n等。无线数据网络180实际上可包括任何类型的无线通信机制，通过该无线通信机制，信号可在诸如客户端设备或计算设备的设备之间，在网络之间或之内等传送。
在无线数据网络中，信号分组可在可兼容或符合一个或多个协议的参与数字通信网络的网络的环境中进行传送。所采用的信令格式或协议可包括例如TCP/IP、UDP、DECnet、NetBEUI、IPX、AppleTalk等。互联网协议(IP)的版本可包括IPv4或IPv6。
无线数据网络可为互联网或者可链接到或并入互联网。互联网是指网络的分散式全球网络。互联网可包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络或长途公共网络，例如，它们允许在LAN之间传送信号分组。诸如，信号分组可在网络的节点之间传送到例如采用本地网络地址的一个或多个站点。可例如经由耦接到互联网的接入节点从用户站点通过互联网来传送信号分组。同样，信号分组可例如经由网络节点被转发到经由网络接入节点耦接到网络的目标站点。经由互联网传送的信号分组可例如经由网关、服务器等的路径来路由，该路径可根据目标地址和到目标地址的网络路径的可用性来路由信号分组。
无线数据网络180可促进无线通信。短语“无线通信”等可指无线电频率或其他电磁通信。在一些实施方案中，无线通信可包括无线通信标准，诸如IEEE 802.11a、IEEE802.11b、IEEE 802.11g或IEEE 802.11n。然而，在本发明的上下文中，没有特别要求无线通信或通信网络必须(1)使用无线电频谱，(2)使用电磁通信，或者甚至(3)完全限于不受束缚的通信耦接。
短语“移动设备”、“无线站”、“移动站”等通常指能够支持无线通信的设备。在一些实施方案中，移动设备或无线设备可实现无线通信标准，诸如IEEE 802.11a、IEEE802.11b、IEEE 802.11g或IEEE 802.11n。然而，在本发明的上下文中，没有特别要求(1)使用此特定通信标准，例如，无线通信可根据非802.11的标准进行，甚至完全根据IEEE标准进行，或(2)所有无线设备均使用相同的标准，甚至使用相互兼容的通信标准。
远程监测站或控制室可经由双向无线通信与诸如受监测过程170(诸如能量分配系统)的测量仪/传感器145的电子部件进一步通信。电子部件可为作为工业环境中的一组现场设备的一部分的现场设备，诸如制造厂、烃处理设施、公共事业控制设施等。电子部件的示例包括传感器、计量设备、控制器等。此类电子部件可包括可分布在单个设施或一组设施中或可远程访问或不可远程访问地分布在例如数百英里之外的器械，并且通常离网操作(意味着缺乏来自有线电力服务提供商或公用事业公司的电力)。
通信模块150可经由双向无线通信(诸如无线数据网络180)或经由例如射频(RF)通信(诸如
Figure BDA0003498386160000091
)进行通信。需注意，如本文所使用的蓝牙涉及用于使用无线电频率在固定设备与移动设备之间进行短距离数据交换的无线通信标准。因此，通信模块150可经由此类RF通信或经由无线数据网络180无线地通信。
诸如应用程序或软件应用程序的应用程序可将微处理器配置为例如管理计量或监测部件的过程、执行诊断并经由无线通信180向显示器120或远程设施提供数据。此类应用程序还可被配置为从受监测过程和设备中收集数据。
图5示出操作流程图500，该操作流程图描绘了根据实施方案的用于采集能量以对参与过程和/或设备的监测的电子部件供电的方法的逻辑操作步骤。如框510中所指示，可实现操作，其中包括太阳能电池的能量采集模块、由电源管理模块管理的可再充电电池和电容器与受监测系统集成。如框520中所指示，维持显示面板朝向太阳辐射的取向，以使得能够对电容器和可再充电电池进行充电。随后，如框530中所指示，首先从电容器并且随后再从可再充电电池利用电能以对与过程和/或设备的监测相关联的电气部件进行供电。
本文结合根据本发明的实施方案的方法、系统和计算机程序产品和数据结构的流程图图示和/或框图来至少部分地描述所公开的示例性实施方案。应当理解，图示的每个方框以及方框的组合可通过计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给例如通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在一个或多个框中指定的功能/动作的装置。
为了清楚起见，本发明所公开的实施方案可在例如专用计算机或通用计算机或其他可编程数据处理装置或系统的背景中实现。例如，在一些示例性实施方案中，数据处理装置或系统可被实现为专用计算机和通用计算机的组合。就这一点而言，由不同硬件模块和软件模块和不同类型的GUI特征构成的系统可被认为是为呈现可视化的特定目的而设计的专用计算机。一般来讲，实施方案可被实现为处于任何可能的技术细节集成级别的方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可包括其上具有计算机可读程序指令的一个或多个计算机可读存储介质，计算机可读程序指令用于使处理器执行实施方案的各方面。
前述计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作，使得存储在该计算机可读存储器中的指令(例如，步骤/操作)产生包括指令装置的制品，该指令装置实现本文所示和所述的各种一个或多个框、流程图以及其他架构中指定的功能/动作。
还可将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个框中指定的功能/动作的步骤。
图中的流程图和框图示出根据各种实施方案(例如，优选或另选的实施方案)的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个框可表示模块、段、或者指令的一部分，其包括用于实现所指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。
在一些另选的具体实施中，框中所指出的功能可按附图中所指出的顺序发生。例如，连续地所示的两个框实际上可基本上同时执行，或者这些框有时可根据所涉及的功能以相反顺序执行。还应当指出的是，框图和/或流程图图示的每个框和框图和/或流程图图示中的框的组合可由执行指定功能或动作或者执行指定目的硬件和计算机指令的组合的基于指定目的硬件的系统来实现。
本文所述的功能可完全而且非抽象地实现为物理硬件，完全实现为物理非抽象软件(包括固件、常驻软件、微代码等)，或组合在本文中可统称为“电路”、“模块”、“引擎”、“部件”、“块”、“数据库”、“代理”或“系统”的非抽象软件和硬件具体实施。此外，本公开的各方面可采取体现在一个或多个非临时计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，一个或多个非临时计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读和/或可执行程序代码。
以下讨论旨在提供可在其中实现所述系统和方法的合适计算环境的简要的一般描述。虽然不是必需的，但本发明所公开的实施方案将在由单台计算机执行的计算机可执行指令(诸如程序模块)的一般上下文中进行描述。在大多数情况下，“模块”(也称为“引擎”)可构成软件应用程序，但可也实现为软件和硬件两者(即，软件和硬件的组合)。
通常，程序模块包括但不限于执行特定任务或实现特定数据类型和指令的例程、子例程、软件应用程序、程序、对象、部件、数据结构等。此外，本领域的技术人员将会理解，所公开的方法和系统可利用其他计算机系统配置来实践，诸如例如手持设备、多处理器系统、数据网络、基于微处理器或可编程的消费电子器件、联网PC、微型计算机、大型计算机、服务器等。
需注意，如本文所用的术语模块(或引擎)可指执行特定任务或实现特定数据类型的例程和数据结构的集合。模块可由两个部分构成：接口，其列出可由其他模块或例程访问的常数、数据类型、变量和例程；以及具体实现，其通常为私有的(仅可由该模块访问)并且包括实际地实现该模块中的例程的源代码。术语模块可也简单地指应用程序，诸如被设计用于帮助执行特定任务(诸如文字处理、记帐、库存管理等)的计算机程序。
在一些示例性实施方案中，术语“模块”还可指模块化硬件部件或作为硬件和软件的组合的部件。应当理解，根据本文描述的方法实现和处理此类模块可提高处理速度，并且最终提高技术系统(诸如，图4中所示的微处理器140)的能量节约和效率。“模块”可执行本文讨论的各种步骤、操作或指令。例如，模块可执行本文关于图5中的框描述的指令。
发明人已经实现了对技术问题的非抽象技术解决方案，以通过提高此类计算机技术的效率来改进计算机技术。所公开的实施方案对诸如数据处理系统和利用数据处理系统的能量分配系统计量/监测的计算机技术提供了技术改进，并且可经由对本公开的背景技术部分中确定的技术问题的技术解决方案进一步提供对技术的非抽象改进。
所公开的方法表示优于传统系统的具体且非抽象的改进。所公开的方法改进了对远程或离网部署中的过程和设备的监测。
应当理解，上文所公开的变型以及其他特征和功能或它们的另选形式可有利地组合到许多其他不同的系统或应用中。还应当理解，本领域的技术人员可随后作出各种目前未预见或未预料到的另选方案、修改、变型或改进，这些另选方案、修改、变型或改进也旨在由以下权利要求书涵盖。

Claims (20)

1.一种用于采集能量的系统，所述系统包括：
电源管理系统，所述电源管理系统包括与显示面板集成到共同壳体中的太阳能电池；和
电容器和可再充电电池，所述电容器和所述可再充电电池连接到所述电源管理系统，以从所述太阳能电池接收电力，并且首先从所述电容器并且随后再从所述可再充电电池提供电力到电子部件，所述电子部件包括参与监测部署在分离的位置中的过程和设备的显示器，其中所述电子部件包括微处理器，其中所述微处理器被编程为提供从所述过程和设备收集到的数据，用于显示在所述显示面板上以及无线传输至远程监测站中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括覆盖所述太阳能电池和显示面板的层压安全玻璃。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子部件包括用于能量分配系统的测量仪。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子部件包括被配置为向远程监测系统提供数据的无线通信。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述无线通信被配置为经由无线数据网络向所述远程监测系统提供所述数据。
6.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括覆盖所述太阳能电池和显示面板的层压安全玻璃。
7.根据权利要求1所述的系统，其中电力首先从所述电容器提供并且随后再从所述可再充电电池提供，以确保向电子部件提供长效的能量容量并保证所述电子部件的不间断操作。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括由步进电机操作并且连接到显示面板壳体的可旋转杆，其中所述可旋转杆能够根据经由所述步进电机和杆同步所述显示面板的移动的内部时钟，通过所述步进电机朝向阳光取向，以维持所述显示器朝向所述阳光的取向，并从而由所述太阳能电池最大限度地采集电能。
9.一种用于采集能量和受支持的离网电子部件的系统，所述系统包括：
电源管理系统，所述电源管理系统包括与显示面板集成到共同壳体中的太阳能电池；和
电容器和可再充电电池，所述电容器和所述可再充电电池连接到所述电源管理系统，以从所述太阳能电池接收电力并且首先从所述电容器并且随后再从所述可再充电电池提供电力到电子部件，所述电子部件包括参与监测部署在分离的位置中并且离网操作的过程和设备的显示器，其中所述电子部件包括：
微处理器，其中所述微处理器被编程为提供从所述过程和设备收集到的数据，用于显示在所述显示面板上；和
无线通信模块，所述无线通信模块被配置为经由无线传输向远程监测站提供所述数据。
10.根据权利要求9所述的系统，所述系统包括覆盖所述太阳能电池和显示面板的层压安全玻璃。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述电子部件包括用于能量分配系统的测量仪。
12.根据权利要求9所述的系统，其中电力首先从所述电容器提供并且随后再从所述可再充电电池提供，以确保向电子部件提供长效的能量容量并保证所述电子部件的不间断操作。
13.根据权利要求9所述的系统，还包括由步进电机操作并且连接到显示面板壳体的可旋转杆，其中所述可旋转杆能够根据经由所述步进电机和杆同步所述显示面板的移动的内部时钟，通过所述步进电机朝向阳光取向，以维持所述显示器朝向所述阳光的取向，并且从而由所述太阳能电池最大限度地采集电能。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述无线通信被配置为经由无线数据网络向远程监测系统提供数据。
15.一种用于采集能量以支持受监测系统的方法，所述方法包括：
将包括具有显示面板的太阳能电池、可再充电电池和电容器的能量采集模块与受监测系统集成在共同壳体中；
经由对所述共同壳体的机电操纵，维持所述显示面板朝向太阳辐射的取向，以使得能够对所述电容器和所述可再充电电池进行充电；以及
首先从所述电容器并且随后再从所述可再充电电池利用电能以对与所述受监测系统的监测相关联的电气部件进行供电。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述受监测系统为能量分配系统。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述方法包括从与所述受监测系统相关联的测量仪收集数据的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述受监测系统为能量分配系统。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述受监测系统为能量分配系统。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述数据经由无线通信网络提供到远程监测系统。
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