CN117916591A - 经由充电器对便携式设备进行分配和解除分配 - Google Patents

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Abstract

管理系统包括与通信系统可操作连接的处理器系统。通信系统被配置为与实体的气体监测系统可通信连接。气体监测系统进一步包括一个或多个便携式气体检测仪器，其包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统。气体监测系统进一步包括一个或多个充电器，其被配置为对每个便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电。管理系统进一步包括与处理器系统可操作连接的存储器系统。存储器系统包括存储在其中的可由处理器系统执行的算法和与存储在其中的算法相关联的数据库，该数据库包括将每个充电器识别为实体的资产以及将每个便携式气体检测仪器识别为实体的资产的数据。

Description

经由充电器对便携式设备进行分配和解除分配
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年10月7日提交的美国非临时专利申请序列号17/496,420的权益，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
提供以下信息以帮助读者理解下面公开的技术以及通常可以使用此类技术的环境。除非本文件中另有明确说明，否则本文中使用的术语并不旨在限于任何特定的狭义解释。本文阐述的参考文献可有助于理解技术或其背景。本文引用的所有参考文献的公开内容均通过引用并入。
气体检测设备(通常称为“仪器”)包括至少一个气体传感器、电子电路系统，以及用以驱动传感器、解释其响应并向用户显示其响应的电源。此类气体检测仪器可以包括用于检测气体分析物的多种传感器，包括例如电化学气体传感器和可燃气体传感器。参见例如第9,784,755号美国专利，其公开内容通过引用并入本文。气体检测仪器进一步包括壳体以包围和保护此类部件。气体检测仪器可以是便携式的或固定就位的。便携式气体检测仪器通常由可充电电池系统供电。便携式气体检测仪器由可拥有或租用便携式气体检测仪器作为设施资产的公司/设施内的授权用户或工人随身携带。根据规模和行业，公司/设施可能例如具有由大量动态且临时性的的劳动力共享的数个、数十个、数百个或更多个这种仪器。
便携式气体检测仪器及其配件的追踪、维护和控制可能变得繁琐且复杂，特别是在大型设施中。作为追踪便携式气体检测仪器的一部分，在轮班开始时，授权用户办理手续来分配便携式气体检测仪器。同样，在轮班结束时，授权用户归还便携式气体检测仪器并办理归还手续。在当前实践中，此类手续通常记录在纸上或手动输入到与其他追踪、维护和/或控制手续和过程分开的专用软件程序中。
发明内容
一方面，管理系统包括处理器系统和与处理器系统可操作连接的通信系统。通信系统被配置为与实体的气体监测系统可通信连接。气体监测系统进一步包括一个或多个便携式气体检测仪器。每个便携式气体检测仪器包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统。气体监测系统进一步包括一个或多个充电器，其被配置为对每个便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电。管理系统进一步包括与处理器系统可操作连接的存储器系统。存储器系统包括存储在其中的可由处理器系统执行的算法和与存储在其中的算法相关联的数据库。数据库包括将每个充电器识别为实体的资产以及将每个便携式气体检测仪器识别为实体的资产的数据。
在便携式气体检测仪器之一与充电器之一对接时，对接的该便携式气体检测仪器之一与该充电器之一之间的通信启动，并且有关对接和该充电器之一的身份的数据通过气体监测系统以电子方式传送至管理系统。管理系统的处理器系统被配置为，在将关于对接和该充电器之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，执行算法以确认将该充电器之一识别为实体的资产，并且如果该充电器之一被确定为实体的资产，则从先前分配有该便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配该气体检测仪器。
在多个实施方案中，气体监测系统进一步包括多个识别通信设备。多个识别通信设备中的每个被配置为与多个用户之一相关联并且由该多个用户之一随身携带。数据库进一步包括识别与多个识别通信设备中的每个相关联的该多个用户之一的数据。在多个用户之一从充电器之一移除便携式气体检测仪器并且将与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器时，在该便携式气体检测仪器之一和与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一之间的通信启动，并且关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据通过气体监测系统以电子方式传送至管理系统。管理系统的处理器系统被配置为，在将关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，执行算法以将该气体检测仪器之一分配给该多个用户之一。
在多个实施方案中，便携式气体检测仪器中的每个包括与可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与电子电路系统可操作连接的通信设备。例如，每个充电器可以包括一个或多个充电槽以对便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电。每个充电器可以进一步包括与一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，该协作通信设备对于充电器而言是唯一的并且被配置为在便携式气体检测仪器对接在一个或多个充电槽的相关联一个中时将信息传送至便携式气体检测仪器的通信设备。
例如，数据可以从气体监测系统经由便携式气体检测仪器的通信系统传送至管理系统。在多个实施方案中，每个便携式气体检测仪器的通信系统经由蜂窝连接与管理系统通信。多个实施方案中的每个便携式气体检测仪器的通信设备包括RFID读取器、每个充电器的协作通信设备包含RFID标签，并且多个识别通信设备中的每个包含RFID标签。
在多个实施方案中，由分配给该多个用户之一的该便携式气体检测仪器之一传输到管理系统的关于该便携式气体检测仪器之一的使用的数据与该多个用户之一相关联，直到管理系统将该便携式气体检测仪器之一从该多个用户之一解除分配为止。
另一方面，一种管理实体的气体监测系统的方法，该气体监测系统包括一个或多个便携式气体检测仪器，其中每个便携式气体检测仪器包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统，以及被配置为对每个便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电的一个或多个充电器，该方法包括将管理系统设置为与气体监测系统可通信连接。管理系统包括处理器系统、与处理器系统可操作连接并被配置成设置为与实体的气体监测系统可通信连接的通信系统，以及与处理器系统可操作连接的存储器系统。存储器系统包括存储在其中的可由处理器系统执行的算法以及与存储在其中的算法相关联的数据库。数据库包括将每个充电器识别为实体的资产以及将每个便携式气体检测仪器识别为实体的资产的数据。在便携式气体检测仪器之一与充电器之一对接时，对接的便携式气体检测仪器与该充电器之一之间的通信启动。该方法进一步包括将关于对接和该充电器之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统。此外，在关于对接和该充电器之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，处理器系统执行算法以确认该充电器之一被识别为实体的资产，并且如果充电器之一被确定为实体的资产，则从先前分配有该便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配该气体检测仪器。
例如，气体监测系统可以进一步包括多个识别通信设备，其中多个识别通信设备中的每个被配置为与多个用户之一相关联并且由该多个用户之一随身携带。数据库可以进一步包括识别与每个识别通信设备相关联的该多个用户之一的数据，其中，在多个用户之一从充电器之一移除便携式气体检测仪器并且将与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器时，该便携式气体检测仪器之一和与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一之间的通信启动，并且关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据由气体监测系统以电子方式传送至管理系统。管理系统的处理器系统可以例如被配置为，在将关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，执行算法以将该气体检测仪器之一分配给该多个用户之一。
在多个实施方案中，便携式气体检测仪器中的每个包括与可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与电子电路系统可操作连接的通信设备。例如，每个充电器可以包括一个或多个充电槽以对便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电。例如，每个充电器可以包括与一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，该协作通信设备对于充电器而言是唯一的并且被配置为当便携式气体检测仪器对接在一个或多个充电槽的相关联的一个中时将信息传送至便携式气体检测仪器的通信设备。
在多个实施方案中，数据从气体监测系统经由便携式气体检测仪器的通信系统传送至管理系统。每个便携式气体检测仪器的通信系统可以例如经由蜂窝连接与管理系统通信。在多个实施方案中，每个便携式气体检测仪器的通信设备包括RFID读取器，每个充电器的协作通信设备包括RFID标签，并且多个识别通信设备中的每个包括RFID标签。
由分配给该多个用户之一的该便携式气体检测仪器之一传输到管理系统的关于该便携式气体检测仪器之一的使用的数据可以例如与该多个用户之一相关联，直到管理系统将该便携式气体检测仪器之一从该多个用户之一解除分配为止。
另一方面，一种系统包括实体的气体监测系统和管理系统。实体的气体监测系统包括一个或多个便携式气体检测仪器，其中每个便携式气体检测仪器包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统，以及被配置为对每个便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电的一个或多个充电器。管理系统包括处理器系统、被配置为与实体的气体监测系统可通信连接的通信系统，以及与处理器系统可操作连接的存储器系统。存储器系统包括存储在其中的可由处理器系统执行的算法以及与存储在其中的算法相关联的数据库。数据库包括将每个充电器识别为实体的资产以及将每个便携式气体检测仪器识别为实体的资产的数据。在便携式气体检测仪器之一与充电器之一对接时，对接的便携式气体检测仪器与该充电器之一之间的通信启动，并且由气体监测系统将关于对接和该充电器之一的身份的数据以电子方式传送至管理系统。管理系统的处理器系统可以被配置为，在将关于对接和该充电器之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，执行算法以确认该充电器之一被识别为实体的资产，并且如果充电器之一被确定为实体的资产，则从先前分配有该便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配该气体检测仪器。
在多个实施方案中，气体监测系统进一步包括多个识别通信设备，其中多个识别通信设备中的每个被配置为与多个用户之一相关联并且由该多个用户之一随身携带。数据库可以例如进一步包括识别与多个识别通信设备中的每个相关联的该多个用户之一的数据。在多个用户之一从充电器之一移除便携式气体检测仪器时，将与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器，启动该便携式气体检测仪器之一和与该多个用户之一相关联的该多个识别通信设备之一之间的通信。此外，关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据由气体监测系统以电子方式传送至管理系统。管理系统的处理器系统被配置为，在将关于便携式气体检测仪器之一的身份和该多个用户之一的身份的数据从气体监测系统传送至管理系统时，执行算法将该气体检测仪器之一分配给该多个用户之一。
在多个实施方案中，便携式气体检测仪器中的每个包括与可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与电子电路系统可操作连接的通信设备。例如，每个充电器可以包括一个或多个充电槽以对便携式气体检测仪器的可充电电池系统进行充电。每个充电器可以包括与一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，该协作通信设备对于充电器而言是唯一的并且被配置为当便携式气体检测仪器对接在一个或多个充电槽的相关联的一个中时将信息传送至便携式气体检测仪器的通信设备。
在多个实施方案中，数据从气体监测系统经由便携式气体检测仪器的通信系统传送至管理系统。每个便携式气体检测仪器的通信系统可以例如经由蜂窝连接与管理系统通信。在多个实施方案中，每个便携式气体检测仪器的通信设备包括RFID读取器，每个充电器的协作通信设备包含RFID标签，并且多个识别通信设备中的每个包含RFID标签。
鉴于以下结合附图的详细描述，将最佳地认识和理解本发明的设备、系统和方法及其属性和附带优点。
附图说明
图1示出了本文便携式气体检测仪器或设备的实施方案的等距、分解或拆解图。
图2A示出了处于空状态或未使用状态的本文多单元充电器的实施方案的等距视图。
图2B示出了图2A的多单元充电器的等距、分解或拆解图。
图2C示出了图2A的多单元充电器的前视图。
图2D示出了图2A的多单元充电器沿图2C的截面B-B的剖视图。
图3示出了本文系统或网格的实施方案，其提供设施的气体监测系统(包括气体检测仪器及其配件)与用于实时通知、仪器配置、队列管理、相关的语境报告、仪器分配/解除分配等的监督或管理系统/应用程序之间的通信。
图4示意性地示出了诸如RFID标签之类的通信设备与诸如RFID读取器之类的协作通信设备之间经由电磁能(射频能)的信息通信。
具体实施方式
容易理解的是，除了所描述的代表性实施方案之外，如本文附图中一般描述和示出的实施方案的部件可以以多种不同的配置来布置和设计。因此，下面对如在附图中示出的代表性实施方案的更详细描述并不旨在限制所要求保护的实施方案的范围，而仅是代表性实施方案的说明。
在整个说明书中对“一个实施方案”或“一种实施方案”(或类似)的提及意味着结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。因此，在整个本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施方案中”或“在一种实施方案中”等不一定都指同一实施方案。
此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。在下面的描述中，提供了许多具体细节以给出对实施方案的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、部件、材料等来实践各种实施方案。在其他情况下，未详细显示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆。
如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数提及物，除非上下文另外明确指出。因此，例如，对“一种充电器”的提及包括为本领域技术人员已知的多个此类充电器及其等同物，等等，并且对“该充电器”的提及是对为本领域技术人员已知的一个或多个此类充电器及其等同物的提及，等等。本文中数值范围的叙及仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简略方法。除非本文另外指出，否则每个单独的值以及中间范围均被并入说明书中，如同在本文中单独叙及一样。本文描述的所有方法可以按任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或文中另有明确禁止。
如本文所使用的术语“电子电路系统”、“电路系统”或“电路”包括但不限于硬件、固件、软件或用于执行功能或动作的每个的组合。例如，基于期望的特征或需要，电路可以包括软件控制的微处理器、诸如专用集成电路(ASIC)之类的分立逻辑，或其他编程逻辑器件。电路也可以完全体现为软件。如本文所使用的，“电路”被认为与“逻辑”同义。如本文所使用的术语“逻辑”包括但不限于硬件、固件、软件，或执行功能或动作或引起另一部件功能或动作的每个的组合。例如，基于期望的应用或需要，逻辑可以包括软件控制的微处理器、诸如专用集成电路(ASIC)之类的分立逻辑，或其他编程逻辑器件。逻辑也可以完全体现为软件。
如本文所使用的术语“处理器”包括但不限于任意组合的实际上任何数量的处理器系统或独立处理器中的一个或多个，例如微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)和数字信号处理器(DSP)。处理器可以与支持处理器操作的各种其他电路相关联，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、时钟、解码器、存储器控制器，或中断控制器等。这些支持电路可以位于处理器或其相关电子封装的内部或外部。支持电路与处理器可操作地通信。支持电路不一定在框图或其他附图中与处理器分开示出。
如本文所使用的术语“控制器”包括但不限于协调和控制一个或多个输入和/或输出设备的操作的任何电路或设备。控制器可以例如包括具有一个或多个能够被编程以执行功能的处理器、微处理器或中央处理单元的设备。
如本文所使用的术语“逻辑”包括但不限于硬件、固件、软件或其组合来执行功能或动作，或者引起另一元件或部件的功能或动作。基于特定应用或需要，逻辑可以例如包括软件控制的微处理器、诸如专用集成电路(ASIC)之类的离散逻辑，或其他编程逻辑器件。逻辑也可以完全体现为软件。如本文所使用的，术语“逻辑”被认为与术语“电路”同义。
如本文所使用的术语“软件”包括但不限于使计算机或其他电子设备以期望的方式执行功能、动作或行为的一个或多个计算机可读或可执行指令。指令可以以各种形式体现，例如例程、算法、模块，或程序，包括来自动态链接库的应用程序或代码。软件还可以以各种形式实现，例如独立程序、函数调用、小服务程序(servlet)、小应用程序(applet)、存储在存储器中的指令、操作系统的一部分或其他类型的可执行指令。本领域的普通技术人员将理解，软件的形式取决于例如期望应用的要求、其运行的环境，或者设计者/程序员的期望等。
如本文所使用的，术语“个人通信设备”指的是便携式或移动设备，其包括通信系统、处理器系统、用户界面系统(例如，包括触摸屏或其他显示器的视觉反馈系统、听觉反馈系统和触觉反馈系统、用户输入系统等)以及能够运行通用应用程序的操作系统。个人通信设备的示例包括但不限于智能手机、平板电脑和定制设备。如本文所使用的，术语“平板电脑”或平板是指在单个单元中具有通信系统、处理器系统、至少一个如上所述的用户界面(通常包括触摸屏显示器)及能运行通用应用程序的操作系统的移动计算机。如本文所使用的，术语“智能手机”指的是包括处理器系统、至少一个如上所述的用户界面(通常包括触摸屏显示器)及能运行通用应用程序的操作系统的蜂窝电话。这种个人通信设备通常由可充电电池供电并且被容纳为单个移动单元。此外，在多个实施方案中，个人通信设备能够接受直接输入到触摸屏中的输入(而不是需要键盘和/或鼠标)。个人通信设备通常通过连接到路由器的蜂窝网络和/或无线互联网接入点提供互联网接入。结合将智能手机作为个人通信设备的用户来讨论本文的系统和/或方法的多个代表性实施方案。
如本文所使用的，术语“数据库”指的是通常以电子方式存储在计算机系统的存储系统中的结构化信息或数据的有组织的集合。
实体(例如公司或设施)的气体监测系统的便携式气体检测仪器的使用和维护需要许多配件。例如，需要充电器或充电单元来给便携式气体检测仪器的电池系统充电。便携式气体检测仪器的充电器可以例如包括用于为单个或多个仪器充电的单个或多个槽。便携式气体检测仪器通常在每次轮班/使用结束时充电。
此外，需要定期校准气体检测仪器才能持续运行。在这方面，出于谨慎考虑，所有气体检测仪器都必须定期进行功能测试。例如，定期对便携式气体检测仪器进行“碰撞检查”或功能检查是一种常见的做法。此测试的目的是保证整个气体检测仪器的功能。定期碰撞检查或功能检查可能会延长完全校准之间的时间间隔。碰撞检查通常包括：a)应用目标气体(通常是具有仪器要检测的气体或其模拟物的已知浓度的气体)；b)收集并解释传感器响应；以及c)向最终用户指示系统的功能状态(即仪器是否正常运行)。这种碰撞测试定期进行，通常是每天进行。碰撞检查以检测危险气体警报水平所需的相同方式执行气体检测设备所有部分的所有必要功能。在这方面，碰撞检查确保存在从仪器外部通过任何传输路径(包括例如任何保护和/或扩散膜)以接触有源传感器部件的有效气体输送。碰撞检查还确保传感器本身的检测方面正常工作，并且传感器提供正确的响应函数或信号。碰撞检查进一步确保传感器正确连接到其相关的电源和电子电路系统，并且传感器信号被正确解释。此外，碰撞检查确保气体检测仪器的指示器或用户界面(例如，显示器和/或通告功能)按预期运行。
最近，已经开发了不需要向气体检测仪器应用校准或测试气体的电子和其他测试来测试仪器传感器、电子设备和/或传输路径。参见例如美国专利号9,410,940、9,562,873、9,528,957、9,784,755、10,234,417、10,578,573、10,627,379、10,788,457、10,788,458、10,908,111、10,948,469和10,983,103以及美国专利申请公开号2020/0103387、2020/0363306、2020/0393405和2021/0181135，其公开内容通过引用并入本文。例如，此类测试可以延长碰撞测试和/或完全校准之间所需的时间段。
图1和图3示出了便携式仪器或设备10的实施方案，其包括：壳体20，其由壳体部分22a和22b形成以包围一个或多个传感器30，每个传感器30可操作以检测分析物的存在；以及电子电路系统40，其包括控制器或控制系统以控制传感器10的操作并分析或解释传感器30的响应。如图3示意性地示出的，控制系统可以例如包括与存储器系统44操作连接的处理器系统42(例如，包括一个或多个微处理器)。如图1所示，电子电路系统的元件可以并入一个或多个印刷电路板41a和41b中。一种或多种软件算法可以存储在存储器系统44中，其可由处理器系统42执行以控制/操作仪器10，包括例如数据测量/采集、分析、通信等。用户接口系统46(包括例如显示器46a(参见图1和图3)、扬声器、触觉系统等)也可以被放置成与处理器系统42可操作连接或可通信连接。通信系统48与处理器系统42可操作连接或可通信连接用于与其他设备/系统进行有线和/或无线通信。电源50(例如，包括一个或多个锂电池的电池系统)为电子电路系统40供电。气体传感器30可以例如被放置为经由通用异步接收/发射器或UART协议与电子电路系统40可操作连接或可通信连接，该协议可以例如是用于在串行端口上串行通信的集成电路(IC)的一部分。
图2A至图2D示出了多单元充电器200的实施方案，经由该多单元充电器200对一个或多个仪器10的电源/电池50进行充电。如图3示意性地示出的，本文气体检测系统500(其包括一个或多个仪器10以及其单单元和/或多单元充电器200)可以例如进一步包括校准台300、气筒支架400，以及一个或多个气体传感仪器10。校准台300和气筒支架400例如描述于美国专利号7,530,255中。
在本文多个实施方案中，提供基于软件的系统或网格来帮助管理一队气体检测仪器10及其配件。这种基于软件的系统或网格可以例如在位于设施处或位于远程的一台或多台计算机上实现。在多个实施方案中，基于软件的管理系统或网格是基于云的系统。例如，本文管理系统是基于云的系统，特定设施可以经由该系统创建帐户以能够使用基于软件的管理系统来协助该设施在单一来源中整合和简化与气体检测相关的活动，从而促进信息访问、仪器/配件合规性、风险评估和工人合规性。基于云的系统还可以促进与远程位置(例如，气体检测仪器及其配件的制造商的位置)共享信息或数据，以例如进一步处理数据和/或提供增强的功能。
需要进一步发展的领域是对设施的便携式气体检测仪器及其配件的追踪、维护和控制，特别是便携式气体检测仪器使用时的归还/解除分配和移除/分配。如上所述，根据当前程序，设施或公司通常使用纸质记录来分配在轮班开始时与用户/工人一起使用的特定仪器，并在轮班结束时归还/解除分配该仪器。在许多更成熟的实现方式中，信息被手动输入到专用软件系统中。在当前实践中，仪器在其使用期间生成的数据通常不与特定用户或工人相关联，无论是实时的还是历史的。在多个实施方案中，本文设备、系统和方法使分配和/或归还/解除分配过程自动化。此外，本文设备、系统和方法可以容易地用于在将特定便携式气体检测仪器分配给特定用户/工人的一个或多个时间段(由本文的自动分配和归还/解除分配方法确定)内以自动方式将设备/仪器(以及与该设备/仪器的使用相关联的数据点)分配给特定用户/工人或与特定用户/工人关联。
在本文多个实施方案中，基于软件的管理系统被放置为与实体的气体监测系统可通信连接。特定实体的这种便携式气体检测仪器的气体仪器和充电器之间的电子通信被用于经由实体的每个便携式气体检测仪器的管理系统使分配/解除分配过程自动化。
图3示出了包括便携式气体检测仪器10及其配件的实体的本文气体监测系统500的实施方案。在所示的实施方案中，系统500包括配件系统80，其包括一个或多个单个单元和/或多单元充电器200、校准台300和可操作连接至气筒的气筒支架400。如图3所示的各种有线和/或无线通信协议可以用在系统500中以在设备之间传送数据并传送至监督或管理系统800，该监督或管理系统800包括用例如，如本文所述的存储在存储器系统中的一种或多种算法编程的一个或多个处理器系统。
在所示的实施方案中，便携式气体检测仪器10包括一个或多个通信设备，其可操作为或配置为将数据/信息传送至相关联的存储器或从相关联的存储器传送数据/信息。这种通信设备可以例如被集成到通信系统48和/或电子电路系统40中或者与通信系统48和/或电子电路系统40可操作连接/可通信连接。在仪器10对接在其充电槽210之一中时，一个或多个通信设备与多单元充电器200中的相应通信设备通信。在这方面，仪器10的通信设备和充电器槽210的相应通信设备的接近可以启动信息的通信/传输，除了采取一些动作来实现对接之外无需用户干预。仪器10的通信设备可以经由有线方式(例如，通过一个或多个导电接触元件的接触)或无线方式(例如，经由电磁波，例如无线电波)与多单元充电器200的对应通信设备通信。适用于本文的无线通信设备的示例包括但不限于射频识别(RFID)设备和近场通信(NFC)设备。在多个实施方案中，仪器10的通信设备包括与电子电路系统40可操作连接或可通信连接的RFID设备、读取器或芯片60。如本领域已知的并且如图4中示意性示出的，RFID系统利用电磁能/场来和与物体相关联的RFID标签无线通信。RFID标签包括用以存储和处理信息的微芯片或集成电路。集成电路进一步调制和解调射频或RF信号。RFID标签进一步包括用以在相对短的距离上接收和传输信号的天线。标签的数据/信息存储在非易失性存储器中。提供固定或可编程逻辑来处理传输和传感器数据。
在气体监测系统500的所示的实施方案中，多单元充电器200包括壳体202，其中形成有五个充电槽210。在所示的实施方案中，壳体202由两个壳体部分202a和202b形成。独特的RFID设备/标签230与充电器200的每个槽210相关联。如图2B和图2D中所示，在所示的实施方案中呈RFID标签230形式的通信设备定位在充电耦合器240附近，该充电耦合器240经由印刷电路板250连接到线路电源。
当归还到槽210之一时，仪器10进行“数字归还”并且从特定用户解除分配，如下文进一步描述的。为了实现基本上不需要人为干预的无缝归还，充电器200中的RFID标签230作为资产被集成到与实体(例如，设施或公司)相关联的基于软件(例如，基于网络应用程序)的监督或管理系统800的数据库中。
当仪器10插入充电槽210中时，RFID设备60与充电器标签230形式的相应通信设备通信/读取相应通信设备。在多个实施方案中，从本文系统的RFID标签(或其他通信设备)传输的数据包括RFID设备/标签(其例如是计算机系统中用于信息的128位标签)的通用唯一标识符或UUID。充电器标签230的UUID或其他唯一标识符例如与存储在管理系统800的数据库中的充电器200的信息(包括将充电器200识别为实体的资产的信息)相关联。当UUID或其他唯一标识符从气体监测系统500传输到管理系统800时，系统800的一个或多个算法由本文处理器系统执行，并且基于保存在数据库中的信息做出充电器200是否是实体的资产的确定。因此，由RFID设备/读取器60传输的信息使得能识别多单元充电器200是有效设备(即，不是任何随机充电器，而是作为正确实体资产的充电器)。在确定充电器200是有效设备时，仪器10被指定为由管理系统800(即电子或数字)归还，并且仪器10从仪器10最后被分配给的用户解除分配。充电器200和仪器10之间的数据传输由图3中的箭头A示出。
在多个实施方案中，仪器10可以被放置到作为实体资产注册到实体的系统/账户的任何充电器中以实现归还/解除分配。如果在多个实施方案中仪器例如被放置到未注册的充电器中，则该仪器将不会被指定为数字归还，并且该仪器将不会从指定的用户解除分配。再次，通过将诸如图2A至图2D的多单元充电器200之类的充电器注册到管理系统800中实体的系统/账户，充电器200中的每个RFID标签230与该特定实体相关联。当仪器10被归还到诸如充电器200之类的注册充电器的任何充电槽时，仪器10读取其中对接、落座或归还有仪器10的相关联的槽210的RFID标签230，并且管理系统800解除分配先前与仪器10相关联的用户/工人信息(如下文进一步讨论)。系统500与管理系统800相组合从而确保已与仪器10相关联的实体系统/账户和已与充电器200相关联的实体系统/账户之间存在匹配，并且促进分配/解除分配过程。
还如图3的系统500的实施方案中所示，与个人用户数据相关联的信息可以经由例如卡600(或由用户随身携带(包括佩戴)的其他物体或物品；包括通信设备，例如RFID设备/标签610)基本上自动地传送。在这方面，当将卡600放置成接近RFID读取器60时，个体用户数据(与用户相关联，例如身份、实体隶属关系等)可以如图3中的箭头B所示被传输到仪器10的RFID设备/读取器60。在多个实施方案中，从标签传输的数据包括RFID设备/标签610的UUID或其他唯一标识信息。RFID标签610的UUID或其他唯一识别信息与管理系统800的数据库中的个体用户的信息相关联。在这方面，在用户/工人从充电器220的槽210移除仪器10时，仪器10读取用户的信息(例如，当接近仪器10时从卡600读取)，并且仪器10被指定为已分配给用户。仪器10将保持分配给用户，直到仪器10被放置在经验证的充电器100的槽10之一中并且如上所述发生解除分配为止。
如上所述，可以经由传输RFID标签或与仪器10、充电器200、卡600和/或其他设备相关联的其他通信设备的标识符(例如，通用唯一标识符或UUID)来确定/控制分配和解除分配。与仪器10、充电器200和个人用户卡600相关联的标识和/或其他信息被存储在管理系统800的软件数据库系统中。例如，在传输与RFID标签230之一相关联的UUID时，基于云的软件系统、软件的算法对照所存储的记录检查该信息以确定是否为有效分配或解除分配，然后可以将适当的命令发送回仪器10。这些命令包括例如“仪器xxx现在分配给John Doe”或“该仪器xxx不再分配”。
在用户的典型工作周期中，用户可以例如，如上所述通过从充电槽移除仪器10并且使卡600与仪器10通信从而将仪器10分配给用户来开始工作周期。例如，然后可以指示用户将仪器10与校准台300的槽310对接以进行碰撞测试。在成功的碰撞测试之后，用户可以利用被分配给用户并由系统500监控的仪器10继续用户的工作日。如上所述，在轮班结束时，仪器10被归还到有效充电器200并且从用户解除分配。
由系统500和管理系统800提供的稳健分配和归还/解除分配过程可用于将所有设备/仪器数据点(其可直接或经由中间设备从仪器10传输到管理系统800)与特定用户/工人(当仪器分配给该特定用户/工人时)相关联，而不增加间接劳动。此类数据点包括但不限于气体暴露、测试合规性、安全行为和位置数据。气体检测仪器和相关配件通常由设施内的多个用户共享。使用与管理系统800结合的系统500，人们可以聚合特定用户周围的一队气体检测仪器内的所有数据，而不是仅聚合特定仪器周围的数据。在本文系统500及相关联方法中，用户不需要改变用户的工作流程来完成本文描述的分配/解除分配过程。用户如通常那样简单地在轮班结束时将仪器10放置到充电器槽210中，并且经由系统500自动归还/解除分配。同样，当用户在轮班开始时从充电器槽210移除仪器10时，分配被自动化。
在多个实施方案中，在仪器10的存储系统44中存储的软件中提供锁定设置。如果启用此类锁定设置，则仪器10将不会进入正常操作模式，直到它被分配给经验证的用户。在多个实施方案中，如果锁定设置被启用并且仪器10被通电且当前未被分配，则它将进入锁定状态。一旦仪器10被分配，它在通电时就不会进入锁定状态，直到它经由与经验证的充电器200的通信或经由其他方式(例如，在从管理系统800或从替代路径接收到直接命令时)被解除分配为止。一旦仪器10读取例如先前已在管理系统800的数据库内的实体的系统500中注册或与该系统500相关联的RFID标签610，仪器10就解锁并进入正常操作模式。在多个实施方案中，为了增加安全性，仪器10例如在读取ISO 15693标准的任何标签时解锁，并且在解锁时进入测量模式。然而，如果管理系统10确定读取的标签已是无效标签，则管理系统800可以向仪器10发送重复推送警报，表明无效标签已被用于解锁仪器10，并且仪器10将不会被标记为已分配。在仪器10下次通电时，仪器10将处于锁定状态，因为它未正确分配。系统500与管理系统800结合执行检查以确保标签分配有效。再次，由仪器10的RFID设备/读取器60读取的标签必须被分配给分配有仪器10的同一实体系统/账户(例如特定设施的系统/账户)。
除了将信息从卡600传送至仪器10之外，还可以将信息从用户的卡600传送至用户的个人通信设备700，如图3中的箭头C所示。个人通信设备700可以例如是支持近场通信NFC/RFID的设备，如图3中的元件710示意性表示的。此外，个人通信设备700可以经由来自仪器10的RFID标签60’或其他通信设备的RFID通信接收来自仪器10的数据，如箭头D所示。个人通信设备600(例如，智能手机)可以例如用于管理RFID标签并将数据与管理系统800中的此类标签相关联。在这方面，可以(例如，从管理系统800)下载应用程序或app，经由该应用程序或app，个人通信设备700可以用于例如设置/编程RFID标签或其他通信设备以例如将相关联的用户的个人/身份信息或数据与RFID标签610或卡600的其他通信设备的UUID相关联。个人通信设备700上的移动app可以例如用于从管理系统800下载劳动力名册。将个人通信设备700放置成接近卡600可用于实现例如在云中的配对。
如图3所示，系统500的设备可以通过各种有线和/或无线通信协议/连接而连接到设施网络和互联网/云，该协议/连接包括例如以太网、Wi-Fi、蜂窝(例如，用于来自大量设备的IoT(物联网)蜂窝连接的CAT-M)等。例如，仪器10可以利用CAT-M连接来传送数据(由图3中的箭头E表示)，例如仪器实时数据、仪器日志、对接状态、筒状态、仪器配置更新以及用于分配/解除分配的数据。仪器10可以例如接收数据(由图3中的箭头F表示)，例如仪器配置、仪器固件更新命令、更新的警报(例如，疏散等)以及分配/解除分配数据。仪器10可以进一步接收数据(经由箭头G和H表示的路径)，例如仪器固件更新捆包。在多个实施方案中，仪器10和管理系统800之间经由云传送的所有数据都经由蜂窝/CAT-M或2G连接发生。如果这种连接丢失，则可以将数据/信息存储(例如在仪器10上)直到重新建立蜂窝连接。在其他实施方案中，可以使用如图3所示的使用其他连接通路和/或协议的冗余通信路径。个人通信设备700和云/管理系统800之间的数据通信由图3中的箭头I和J表示。
管理系统800(其可以例如包括计算机或多个互连/联网的计算机)提供用于管理/监视设施的一队气体检测仪器及其配件的集中目的地。在多个实施方案中，管理系统800是可访问的，例如，经由来自设施计算机、移动设备等的账户登录来访问。例如，可以经由系统/网格提供实时通知、仪器配置、队列管理和相关语境报告。管理系统800可以例如执行基于网络的应用程序以将数据传输到系统500(由图3中的箭头K表示)并从系统500接收数据(由图3中的箭头L表示)。
前面的描述和附图阐述了当前的多个代表性实施方案。当然，根据前述教导，各种修改、添加和替代设计对于本领域技术人员来说将变得显见，而不脱离本文范围，该范围由所附权利要求而不是前述描述来指示。所有落入权利要求等同物含义和范围的改变和变化应被包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种管理系统，其包含：
处理器系统；
通信系统，其与所述处理器系统可操作连接并且被配置为与实体的气体监测系统可通信连接，所述气体监测系统包括一个或多个便携式气体检测仪器，每个便携式气体检测仪器包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统，以及被配置为对每个所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电的一个或多个充电器，以及
与所述处理器系统可操作连接的存储器系统，所述存储器系统包含存储在其中的可由所述处理器系统执行的算法和与存储在其中的所述算法相关联的数据库，所述数据库包含将每个所述充电器识别为所述实体的资产以及将每个所述便携式气体检测仪器识别为所述实体的资产的数据，
其中，在所述便携式气体检测仪器之一与所述充电器之一对接时，对接的所述便携式气体检测仪器之一与所述充电器之一之间的通信启动，并且有关所述对接和所述充电器之一的身份的数据通过所述气体监测系统以电子方式传送至所述管理系统，所述管理系统的所述处理器系统被配置为，在将关于所述对接和所述充电器之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，执行所述算法以确认将所述充电器之一识别为所述实体的资产，并且如果所述充电器之一被确定为所述实体的资产，则从先前分配有所述便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配所述气体检测仪器。
2.根据权利要求1所述的管理系统，其中所述气体监测系统进一步包括多个识别通信设备，其中所述多个识别通信设备中的每个被配置为与所述多个用户之一相关联并且由所述多个用户之一随身携带，所述数据库进一步包含识别与所述多个识别通信设备中的每个相关联的所述多个用户之一的数据，其中，在所述多个用户之一从所述充电器之一移除所述便携式气体检测仪器，将与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器时，在所述便携式气体检测仪器之一和与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一之间的通信启动，并且关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据通过所述气体监测系统以电子方式传送至所述管理系统，所述管理系统的所述处理器系统被配置为，在将关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，执行所述算法以将所述气体检测仪器之一分配给所述多个用户之一。
3.根据权利要求2所述的管理系统，其中所述便携式气体检测仪器中的每个包括与所述可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与所述电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与所述电子电路系统可操作连接的通信设备，并且其中每个所述充电器包含一个或多个充电槽以对所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电，每个所述充电器包括与所述一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，所述协作通信设备对于所述充电器而言是唯一的并且被配置为在所述便携式气体检测仪器对接在所述一个或多个充电槽的相关联一个中时将信息传送至所述便携式气体检测仪器的所述通信设备。
4.根据权利要求3所述的管理系统，其中数据从所述气体监测系统经由所述便携式气体检测仪器的所述通信系统传送至所述管理系统。
5.根据权利要求4所述的管理系统，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信系统经由蜂窝连接与所述管理系统通信。
6.根据权利要求4所述的管理系统，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信设备包含RFID读取器、每个所述充电器的所述协作通信设备包含RFID标签，并且所述多个识别通信设备中的每个包含RFID标签。
7.根据权利要求4所述的管理系统，其中由分配给所述多个用户之一的所述便携式气体检测仪器之一传输到所述管理系统的关于所述便携式气体检测仪器之一的使用的数据与所述多个用户之一相关联，直到所述管理系统将所述便携式气体检测仪器之一从所述多个用户之一解除分配为止。
8.一种管理实体的气体监测系统的方法，所述气体监测系统包括一个或多个便携式气体检测仪器，每个便携式气体检测仪器包括一个或多个气体传感器和可充电电池系统，以及被配置为对每个所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电的一个或多个充电器，所述方法包含：
将管理系统设置为与所述气体监测系统可通信连接，所述管理系统包含：
处理器系统，
与所述处理器系统可操作连接并被配置成设置为与所述实体的气体监测系统可通信连接的通信系统，以及
与所述处理器系统可操作连接的存储器系统，所述存储器系统包含存储在其中的可由所述处理器系统执行的算法以及与存储在其中的所述算法相关联的数据库，所述数据库包含将每个所述充电器识别为所述实体的资产以及将每个所述便携式气体检测仪器识别为所述实体的资产的数据，
启动在所述便携式气体检测仪器之一与所述充电器之一对接时，对接的所述便携式气体检测仪器与所述充电器之一之间的通信，
将关于所述对接和所述充电器之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统，以及
在关于所述对接和所述充电器之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，所述处理器系统执行所述算法以确认所述充电器之一被识别为所述实体的资产，并且如果所述充电器之一被确定为所述实体的资产，则从先前分配有所述便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配所述气体检测仪器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述气体监测系统进一步包括多个识别通信设备，其中所述多个识别通信设备中的每个被配置为与所述多个用户之一相关联并且由所述多个用户之一随身携带，所述数据库进一步包含识别与每个所述识别通信设备相关联的所述多个用户之一的数据，其中，在所述多个用户之一从所述充电器之一移除所述便携式气体检测仪器并且将与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器时，所述便携式气体检测仪器之一和与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一之间的通信启动，并且关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据由所述气体监测系统以电子方式传送至所述管理系统，所述管理系统的所述处理器系统被配置为，在将关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，执行所述算法以将所述气体检测仪器之一分配给所述多个用户之一。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述便携式气体检测仪器中的每个包括与所述可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与所述电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与所述电子电路系统可操作连接的通信设备，并且其中每个所述充电器包含一个或多个充电槽以对所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电，每个所述充电器包括与所述一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，所述协作通信设备对于所述充电器而言是唯一的并且被配置为当所述便携式气体检测仪器对接在所述一个或多个充电槽的相关联的一个中时将信息传送至所述便携式气体检测仪器的所述通信设备。
11.根据权利要求10所述的方法，其中数据从所述气体监测系统经由所述便携式气体检测仪器的所述通信系统传送至所述管理系统。
12.根据权利要求11所述的方法，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信系统经由蜂窝连接与所述管理系统通信。
13.根据权利要求11所述的方法，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信设备包含RFID读取器，每个所述充电器的所述协作通信设备包含RFID标签，并且所述多个识别通信设备中的每个包含RFID标签。
14.根据权利要求11所述的方法，其中由分配给所述多个用户之一的所述便携式气体检测仪器之一传输到所述管理系统的关于所述便携式气体检测仪器之一的使用的数据与所述多个用户之一相关联，直到所述管理系统将所述便携式气体检测仪器之一从所述多个用户之一解除分配为止。
15.一种系统，其包含：
实体的气体监测系统，其包含：
一个或多个便携式气体检测仪器，每个便携式气体检测仪器包含一个或多个气体传感器和可充电电池系统，以及
被配置为对每个所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电的一个或多个充电器，
管理系统，其包含：
处理器系统，
被配置为与所述实体的气体监测系统可通信连接的通信系统，以及
与所述处理器系统可操作连接的存储器系统，所述存储器系统包含存储在其中的可由所述处理器系统执行的算法以及与存储在其中的所述算法相关联的数据库，所述数据库包含将每个所述充电器识别为实体的资产以及将每个所述便携式气体检测仪器识别为实体的资产的数据，
其中，在所述便携式气体检测仪器之一与所述充电器之一对接时，对接的所述便携式气体检测仪器与所述充电器之一之间的通信启动，并且由所述气体监测系统将关于所述对接和所述充电器之一的身份的数据以电子方式传送至所述管理系统，所述管理系统的所述处理器系统被配置为，在将关于所述对接和所述充电器之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，执行所述算法以确认所述充电器之一被识别为所述实体的资产，并且如果所述充电器之一被确定为所述实体的资产，则从先前分配有所述便携式气体检测仪器之一的多个用户之一解除分配所述气体检测仪器。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述气体监测系统进一步包括多个识别通信设备，其中所述多个识别通信设备中的每个被配置为与所述多个用户之一相关联并且由所述多个用户之一随身携带，所述数据库进一步包含识别与所述多个识别通信设备中的每个相关联的所述多个用户之一的数据，其中，在所述多个用户之一从所述充电器之一移除所述便携式气体检测仪器，将与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一定位成接近便携式气体检测仪器时，在所述便携式气体检测仪器之一和与所述多个用户之一相关联的所述多个识别通信设备之一之间的通信启动，并且关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据通过所述气体监测系统以电子方式传送至所述管理系统，所述管理系统的所述处理器系统被配置为，在将关于所述便携式气体检测仪器之一的身份和所述多个用户之一的身份的数据从所述气体监测系统传送至所述管理系统时，执行所述算法以将所述气体检测仪器之一分配给所述多个用户之一。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述便携式气体检测仪器中的每个包括与所述可充电电池系统可操作连接的电子电路系统、与所述电子电路系统可操作连接的通信系统，以及与所述电子电路系统可操作连接的通信设备，并且其中每个所述充电器包含一个或多个充电槽以对所述便携式气体检测仪器的所述可充电电池系统进行充电，每个所述充电器包括与所述一个或多个充电槽中的每一个相关联的单独的协作通信设备，所述协作通信设备对于所述充电器而言是唯一的并且被配置为在所述便携式气体检测仪器对接在所述一个或多个充电槽的相关联一个中时将信息传送至所述便携式气体检测仪器的所述通信设备。
18.根据权利要求17所述的系统，其中数据从所述气体监测系统经由所述便携式气体检测仪器的所述通信系统传送至所述管理系统。
19.根据权利要求18所述的系统，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信系统经由蜂窝连接与所述管理系统通信。
20.根据权利要求18所述的系统，其中每个所述便携式气体检测仪器的所述通信设备包含RFID读取器、每个所述充电器的所述协作通信设备包含RFID标签，并且所述多个识别通信设备中的每个包含RFID标签。
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