DE102021106526A1

DE102021106526A1 - Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem

Info

Publication number: DE102021106526A1
Application number: DE102021106526.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Krämer; Patrick Heizmann; Stefan Allgaier; Marcel DIETERLE
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2021-10-14
Also published as: WO2021209116A1; CN113532507A; US20210318281A1

Abstract

Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem, eingerichtet zur Erfassung eines Füllstands und zur Detektion eines Gases und/oder eines Geruches, mit einer Recheneinheit, eingerichtet zum Erzeugen einer Meldung, wenn der Füllstandsensor einen voreingestellten Füllstandgrenzwert erfasst, und/oder, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert detektiert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Prozessautomation. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem, eine bestimmte Verwendung eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems, eine bestimmte Verwendung eines Gassensors, ein Verfahren zum Steuern eines Füllstands eines Behälters, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
Technischer Hintergrund
Insbesondere im industriellen Umfeld werden Füllstandsensoren verwendet, um die Füllstände von Behältern zu erfassen. Erreicht der Füllstand einen vorgegebenen Grenzstand, kann der Füllstandsensor so programmiert sein, dass er ein entsprechendes Warnsignal absetzt, damit der Behälter wieder befüllt oder entleert werden kann.
Anwendungen für derartige Füllstandsensoren finden sich nicht nur in der Industrie, insbesondere zur Überwachung von Produktionsabläufen, sondern beispielsweise auch in der Abfallentsorgung zur Überwachung des Füllstands von Abfallbehältern.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein erweitertes Füllstanderfassungssystem anzugeben, welches zusätzliche Aufgaben erfüllen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein kombiniertes Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem, eingerichtet zur Erfassung eines Füllstands oder/oder Grenzstands und zur Detektion eines Gases und/oder eines Geruches. Das System weist einen Füllstandsensor auf, der eingerichtet ist zur Erfassung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter einer Messstelle, sowie einen Gassensor, der eingerichtet ist zur Erfassung eines Gases und/oder eines Geruches und/oder einer Geruchsintensität. Darüber hinaus ist eine Recheneinheit vorgesehen, die eingerichtet ist zum Erzeugen einer Meldung und/oder zum Anleiten eines Prozesses, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder einen vorbestimmten Geruch erfasst. Der Füllstandsensor kann beispielsweise ein Füllstandradarsensor sein, oder ein Grenzstandsensor oder Drucksensor. Der Begriff Füllstandsensor ist breit auszulegen.
Der Begriff Gassensor ist im Kontext der vorliegenden Offenbarung ebenso breit zu verstehen. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Geruchssensor oder eine elektronische Nase handeln. Es sei zudem bemerkt, dass das System mehrere Gassensoren aufweisen kann. Ferner kann der Gassensor zur Erfassung von Gerüchen, Riechstoffen und/oder Duftstoffen eingerichtet sein. Die Erfassung von Gerüchen kann beispielsweise zur direkten Qualitätsüberwachung des Mediums genutzt werden.
Bei einem Prozess kann es sich um jegliche Art von Prozessen, wie etwa Aktionen und/oder Verfahren handeln. Es kann sich zum Beispiel dabei um eine Kalibrierung, eine Reinigung, einen Gärprozess oder eine Qualitätsüberwachung eines Mediums, eine Verriegelung eines Sensor-Gehäuses bei explosionsfähiger Umgebung, eine Leerung des Behälters bei Füllstand und/oder Geruch und/oder eine Ansteuerung eines Schaltausgangs und/oder eine Pumpensteuerung handeln. Denkbar ist ebenso, dass eine Dokumentation von prozessrelevanten Vorgängen durchgeführt werden kann.
Der Begriff „anleiten“ im Zusammenhang des Anleitens des Prozesses mit der Recheneinheit ist im Kontext der vorliegenden Offenbarung breit auszulegen. Ein Auslösen und/oder eine Steuerung kann darunter verstanden werden. Beispielsweise kann eine Unter- oder Überschreitung des Gaskonzentrationsgrenzwertes und/oder einer Geruchsintensität die Steuerung des Prozesses auslösen.
Mit Hilfe der Recheneinheit kann zudem vorgesehen sein, dass eine Meldung abgesetzt wird, wenn die Recheneinheit eine Anomalie und/oder einen Ausreisser über ein neuronales Netzwerk, wie etwa über Machine Learning, erkennt. Die Meldung kann am Gassensor, an einem weiteren Sensor, in einer Cloud und/oder an einer Sensorik angezeigt sein. Die Meldung kann ebenso an externen Ausgabeeinheiten wie etwa einer Warnleuchte oder einem akustischen Signalgeber angezeigt sein. Ferner kann die Meldung an mobile Geräte, Leitsysteme oder SPS weitergegeben werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Warnmeldung erzeugt werden, wenn der Füllstandsensor einen voreingestellten Füllstandgrenzwert erfasst. Beispielsweise wird die erste Warnmeldung dann erzeugt, wenn ein maximaler oder ein minimaler Befüllungsgrad des Behälters erreicht ist. Beispielsweise wird die zweite Warnmeldung dann erzeugt, wenn der Gassensor ein unerwünschtes Gas detektiert, und zwar in einer bestimmten Konzentration.
Es kann vorgesehen sein, dass die Warnmeldung und/oder die Meldung an einen Benutzer weitergeleitet werden, oder an eine zentrale Leitstelle. Auch kann vorgesehen sein, dass eine zentrale Leitstelle, ein Server oder eine Cloud mit den Messdaten des Gassensors und/oder des Füllstandsensors versorgt wird und dann die Meldung und/oder die Warnmeldung erzeugt.
Gemäß einer Auführugsform ist das System eingerichtet, biometrische Daten des Benutzers zu erfassen, und isbesondere eine Gesichtserkenung durchzuführen. Auch kann vorgesehen sein, eine Bluetooth-Erkennung des mobilen Endgerätes des Benutzers durchzuführen.
Die Bluetooth-Erkennung kann wiederkehrende Personen anhand der Bluetooth ID des mobilen Endgerätes erkennen ohne dass sich diese Person mit dem Sensor verbindet. Beispielsweise können im Gefahrenbereich erkannte Personen so verstärkt alarmiert oder in einem Leitsystem gemeldet werden.
Beispielsweise kann mit Hilfe eines Geruches oder mehreren erfassten Gerüchen an der Messstelle in vorteilhafter Weise eine verbesserte Auswertung eines erfassten Füllstands und eines erfassten Gases oder Geruches ermöglicht werden. Der oder die erfassten Gerüche können zum Beispiel zur Überwachung oder Steuerung des Prozesses oder zur Überwachung des Mediums genutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Gassensor ferner dazu eingerichtet ein Abbild einer Geruchsumgebung der Messstelle zu ermitteln und gegebenfalls zu dokumentieren, oder zu speichern (Lokal, im Cloud, Leitsystem, etc...).
Gemäß einer Ausführungsform ist das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem, basierend auf dem erfassten Geruch, kalibrierbar. Die Kalibrierung kann manuell oder automatisch erfolgen. Die Kalibrierung des Systems kann beispielsweise selbstlernend erfolgen. Dabei kann eine automatische Erfassung von Gerüchen und/oder eine automatische Auswertung anhand vorhandener Erfahrungswerten oder vorgegebener „Duftmoleküle“ erfolgen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das System automatisch eingestellt und/oder optimiert auf das Medium wird. Das System kann zum Beispiel dazu eingestellt sein eine vorbestimmte Aktion durchzuführen, wenn beispielsweise Schaumbildung erkannt worden ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Geruchsintensitätsgrenzwert ein Geruchsintensitätsgrenzwert eines erlaubten oder verbotenen Geruchs. Alternativ oder zusätzlich ist der Geruchsintensitätsgrenzwert ein Geruchsbereich.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Gassensor mit Nanodrähten aus Zinndioxid ausgestattet. Der Gassensor, bzw. Geruchssensor kann mit Nanodrähten aus Zinndioxid versehen werden, die bei der Messung mit UV-Licht bestrahlt werden, was eine Herabsetzung des elektrischen Widerstandes bewirken kann. In der Luft vorhandene „Duftmoleküle“ können sich auf der Oberfläche des Zinndioxids anlagern und eine Änderung des elektrischen Widerstandes verursachen, welche wiederum die Messung des Geruchs ermöglichen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Gassensor in einem mobilen Bediengerät für den Füllstandsensor integriert. Bei dem mobilen Bediengerät kann es sich beispielsweise um ein Smartphone, ein Tablet oder ein Wearable handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Gassensor in dem Füllstandsensor integriert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit als zentraler Server oder als Cloud ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit oder ein Teil der Recheneinheit in dem Füllstandsensor oder im mobilen Bediengerät integriert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit zur Berechnung der Position der Quelle des Geruches und/oder des Gases bzw. des Gasaustritts durch Auswertung der von dem Gassensor erfassten Messdaten eingerichtet.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem insbesondere eine Vielzahl an Füllstandsensoren und eine Vielzahl an Gassensoren aufweisen kann, welche (direkt oder indirekt) miteinander kommunizierfähig gekoppelt sind, so dass die von allen Sensoren erfassten Messdaten ausgewertet werden können. Insbesondere ist hierdurch eine verhältnismäßig genaue Lokalisierung der Position der Quelle des Gasaustritts möglich, da Gaskonzentrationsdaten von einer Vielzahl von verteilt angeordneten Gassensoren erfasst werden können.
Hier könnten zudem Informationen über Windrichtung und Windstärke (durch lokale Messung oder Online-Dienste) mit in die Kalkulation einfließen.
Wird beispielsweise von einer ring- oder kugelförmigen Ausbreitung des Gases ausgegangen, kann aus mehreren, an verschiedenen Orten durchgeführten Gaskonzentrationsmessdaten und aus der Kenntnis der unterschiedlichen Messorte auf die Position der Quelle des Gasaustritts geschlossen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Prozess, der von der Recheneinheit eingeleitet wird, die Änderung einer Route eines Abfallentsorgungsfahrzeugs, wenn der Gassensor den voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert detektiert.
In anderen Worten ist gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, dass, unabhängig vom aktuellen Befüllungszustand des entsprechenden Behälters, dieser Behälter von dem Abfallentsorgungsfahrzeug angefahren wird, da eine Mindestmenge an Gas ausgetreten ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Füllstandsensor an dem Behälter angebracht. Bei dem Behälter handelt es sich beispielsweise um eine Abfalltonne. Grundsätzlich ist im Rahmen der Offenbarung der Begriff „Behälter“ jedoch breit auszulegen. Ebenso sind auch die Begriffe „Füllstandsensor“ und „Gassensor“ sowie „Recheneinheit“ breit auszulegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Füllstandsensor ein autarker Sensor mit einer Batterie oder dergleichen, der keine drahtgebundene externe Energieversorgung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann der Gassensor energieautark ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind sämtliche Komponenten des Füllstandsensors in einem Kunststoffgehäuse angeordnet, gegebenenfalls auch der Gassensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform lässt sich das Kunststoffgehäuse nicht zerstörungsfrei öffnen. Es handelt sich also um einen Füllstandsensor, der nach Entleerung des Energiespeichers, ausgetauscht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems angegeben, insbesondere eines oben und im Folgenden beschriebenen Systems, zur Planung der Route eines Abfallentsorgungsfahrzeugs. Die Route könnte so geplant werden, dass die Behälter nicht nach Füllstand, sondern nach Geruchsintensität geleert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass bei Detektion eines brennbaren Gases, eine Anlage oder Teile einer Anlage in einen „Schutzzustand“ versetzt werden. Dies kann durch Abschalten von Strom, Geräten oder Maschinen erfolgen, welche in der Lage wären, das Gas zu entzünden. Zudem könnten Behälter mit brennbaren Stoffen automatisch geleert oder verriegelt werden. Ebenfalls könnte eine Löschanlage bereits vor einem Brand oder einer Explosion präventiv aktiviert werden, um ggf. ausgelaufene Stoffe zu verdünnen und somit eine Gefährdung zu minimieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung eines Gassensors zur Planung der Route eines Abfallentsorgungsfahrzeugs angegeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Füllstands eines Behälters, bei dem der Füllstand eines Mediums in dem Behälter erfasst wird und die Konzentration oder die Anwesenheit eines Gases und/oder eines Geruches in dem Behälter oder nahe des Behälters erfasst bzw. detektiert wird. Es wird eine Meldung, wie etwa eine erste Warnmeldung, erzeugt, und/oder ein Prozess angeleitet, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder einen voreingestellten Geruchsintensitätsgrenzwert und/oder einen vorbestimmten Geruch erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann eine Meldung erzeugt werden, wenn der Füllstand einen voreingestellten Füllstandgrenzwert erreicht. Sodann kann eine zweite Warnmeldung erzeugt werden, wenn das Gas einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert erreicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einer Recheneinheit eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems ausgeführt wird, das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein oben beschriebenes Programmelement gespeichert ist.
Figurenliste

1 zeigt ein Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem zur Erkennung von Gasen und zum Erzeugen von Warnmeldungen.
2 zeigt die unterschiedlichen Konzentrationen eines Gases, welche zur Lokalisierung des Austrittsorts verwendet werden.
3 zeigt einen sogenannten Peer-to-Peer-Informationsfluss.
4 zeigt den Informationsfluss über ein Zwischensystem.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
6 zeigt ein Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform.
7 zeigt eine Graphik der Geruchsintensität im Verhältnis mit dem Geruchsbereich.
8 zeigt eine schematische Kommunikationsdarstellung eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems gemäß einer Ausführungsform.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
1 zeigt ein Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem 100. Das System weist eine Vielzahl von Behältern 110 auf, von denen jeder mit einem Füllstandsensor 101 ausgestattet ist. Der erste Behälter ist an einer Rohrleitung 111 angeschlossen, mit deren Hilfe er befüllt oder entleert werden kann. Jeder der Füllstandsensoren 101 kann mit einem Gassensor 102 ausgestattet sein. Auch kann das System eine Vielzahl an mobilen Endgeräten 104 aufweisen, die ebenfalls mit entsprechenden Gassensoren ausgestattet sein können.
Darüber hinaus ist eine Leitstelle 112 vorgesehen, welche eine Recheneinheit 103 aufweist, die die erfassten Messdaten sämtlicher Sensoren sammelt und auswertet.
Die Recheneinheit 103 kann auch, alternativ zu einer stationären Leitstelle, als Cloud eingerichtet sein, oder Teil einer der Sensoren 101, 102 sein.
Es handelt sich um kollektives Gesamtsystem aus Prozesssensoren (Füllstandsensoren) und mobilen Endgeräten mit integrierten Gassensoren zur intelligenten Erkennung erhöhter Gaskonzentrationen und zur Aussendung von Warnungen.
Durch die Kombination mehrerer stationärer Prozesssensoren 101 und mobiler Endgeräte 104, wie beispielsweise Smartphones, Tablets, Wearables, mit integrierten Analysesensoren (Gassensoren) zur Erkennung von Gasen kann das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem eine flächendeckende Erkennung austretender Gase gewährleisten, welches Lebewesen oder explosionsgefährdete Prozesse in der Umgebung schützen kann.
Bei der Erkennung potenzieller Gefahren durch ein oder mehrere Geräte kann das Gesamtsystem über diesen Gefahrenzustand informiert werden, worauf alle verbundenen Geräte gewisse Warnungen oder Aktionen (zum Beispiel optische oder akustische Warnungen oder Steuerung weiterer Geräte und Prozesse) auslösen können.
Die Kommunikation zwischen den beteiligten Geräten kann sowohl drahtgebunden oder auch drahtlos über gängige Funkstandards, wie beispielsweise WLAN, Bluetooth, NB-IOT, LoRa etc., erfolgen. Ebenfalls kann die Kommunikation zwischen den beteiligten Geräten sowohl dezentral (Peer-to-Peer) oder zentral (über ein Zwischensystem) erfolgen. Über ein solches Zwischensystem können zusätzliche Aufgaben, wie beispielsweise die Anlagensteuerung, die Archivierung von Ereignissen, die Zugangsberechtigungen oder Alarmstellen etc., zentral verwaltet werden.
Die Gassensoren können somit zur Generierung von Zusatzinformationen genutzt werden. Das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem kann insbesondere im Bereich der Müllsammlung eingesetzt werden und eingerichtet sein, neben der Erfassung des Füllstands von Mülltonnen auch die Information über die Geruchsbildung zu erfassen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer signifikanten Geruchsbelästigung die Routenführung des Müllfahrzeugs geändert wird, dass beispielsweise die Quelle der Geruchsbelästigung durch Entleerung der entsprechenden Abfalltonne möglichst zügig entfernt werden kann.
Die Gassensoren können an den entsprechenden Füllstandsensoren angebracht oder darin integriert sein. Dies kann auch nachträglich vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu können mobile Bediengeräte, wie Smartphones, die (Gas)Zusatzinformation an den/die Füllstandsensoren oder die Cloud übermitteln. Geruchsdaten und/oder Grenzwerte der Geruchsdaten können zur Sicherung der Mediums- oder Prozessqualität im Füll- und/oder Grenzstandsensor und/oder in der Cloud abgelegt und parametriert werden. Zum Beispiel können im Werk bei bekannter Anwendung schon entsprechende Datensätze im Gassensor und/oder in der Cloud abgelegt werden.
Die Grenzwerte, bzw. Füllstandgrenzwerte und/oder Gaskonzentrationsgrenzwerte, können an beliebig viele Füll- und/oder Grenzstandsensoren übertragen werden. Diese Grenzwerte können manuell angepasst werden, beispielweise durch Erfahrungswerte.
Da derartige Gasanalysesensoren bzw. Gassensoren als komplette Chipmodule ausgeführt sein können, ist es möglich, bestehende Füllstandsensoren oder mobile Bediengeräte damit auszurüsten. Insbesondere benötigen die Gasanalysesensoren wenig Energie, so dass es auch möglich ist, autarke Füllstandsensoren hiermit auszurüsten.
Aufgrund der flächendeckenden Erkennung potenziell gefährlicher Stoffe in der Umgebungsluft kann je nach Dichte der vorhandenen Messgeräte eine Sicherheitszone geschaffen werden. Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass hierfür ohnehin benötigte oder bereits eingesetzte Geräte verwendet werden können und keine zusätzliche Hardware benötigt wird.
Durch die Kombination stationärer und mobiler Geräte kann zudem sichergestellt werden, dass sowohl die Bereiche unmittelbar um Produktionsprozesse (stationäre Prozesssensoren), aber auch um Mitarbeiter (mobile Endgeräte) abgedeckt werden können.
Ein weiterer Vorteil eines derartigen intelligenten Gesamtsystems ist die genaue Geolokalisierung potenzieller Gefahren. Durch die Kombination der Messwerte mehrerer Geräte mit bekanntem Standort können Überlagerungen und somit der Austrittsort des Gefahrstoffs mathematisch berechnet werden.
In 1 ist zu sehen, wie am Ort A Gas austritt. Der Prozesssensor B im linken oberen Tank misst hierbei eine hohe Gaskonzentration. Der Prozesssensor B2, bei dem es sich um ein mobiles Endgerät handelt, misst ebenfalls eine hohe Gaskonzentration. Die beiden Prozesssensoren C messen hingegen lediglich eine erhöhte Gaskonzentration, und die drei Prozesssensoren D messen keine erhöhte Gaskonzentration. Aufgrund der Messergebnisse wird die Person E über ihr mobiles Endgerät 104 über das Gasleck informiert. Gleichzeitig wird die in der Leitzentrale sitzende Person F über ihr stationäres Gerät 103 über das Gasleck informiert.
In der in der 2 dargestellten Situation kann eine kugelförmige, radial nach außen abnehmende Gaskonzentrationsverteilung durch das Leck, das auch in der 1 dargestellt ist, entstehen. Da sich die Messstellen der Geräte B und B2 in einer ähnlichen Entfernung zum Gasleck A befinden, messen diese eine ähnlich hohe Gaskonzentration. Durch die Messwerte der sechs Messgeräte, die an unterschiedlichen Orten positioniert sind, kann relativ genau auf den Ort des Gaslecks geschlossen werden, da die Positionen der sechs Messgeräte bekannt sind.
Hierfür können die sechs Geräte Positionssensoren aufweisen, die deren aktuelle Position ermitteln und in die Berechnung einfließen lassen.
3 zeigt ein Beispiel für einen Peer-to-Peer-Informationsfluss, bei dem der Sensor B, der eine sehr hohe Gaskonzentration gemessen hat, eine entsprechende Information direkt an die beteiligten Endgeräte, insbesondere die Endgeräte E und F sendet.
4 zeigt einen möglichen Informationsfluss über ein Zwischensystem, bei dem der Sensor A an das Zwischensystem B (die Leitstelle) sendet, und dann das Zwischensystem B eine entsprechende Warnmeldung an die beteiligten Endgeräte C sendet.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. In Schritt 501 wird der Füllstand eines Mediums in einem Behälter erfasst. In Schritt 502 wird eine erhöhte Gaskonzentration in der Nähe des Behälters detektiert und in Schritt 503 eine entsprechende Warnmeldung abgesetzt, die dann in Schritt 504 dazu führt, dass die Routenführung eines Abfallentsorgungsfahrzeugs abgeändert wird, so dass der störende Geruch so schnell wie möglich beseitigt werden kann.
6 zeigt ein Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Füllstandsensor 101 und der Gassensor 102, bzw. Geruchsensor, sind in einem einzigen Gehäuse an dem Behälter 105 angebracht. Der Behälter 105 ist mit einem riechenden Medium 601 gefühlt. Das Medium kann ein Gas und/oder einen Geruch 603 abgeben. Die Verarbeitung der erfassten Daten kann in der Cloud 602 durchgeführt werden. Die Cloud 602 kann die Recheneinheit umfassend. Zudem kann die Cloud 602 mit dem gesamten Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem 100 kommunizieren. Damit kann eine manuelle Geruchsüberwachung durch Personen entfallen. Eine medienberührende Sensorik um den Geruch zu überwachen und/oder zu erfassen kann gegebenenfalls ebenso entfallen. Zudem ist es denkbar, dass einen bestehenden Sensor, wie etwa einen Füllstandsensor 101 mit einem Gassensor 102 nachgerüstet werden kann.
7 zeigt eine Graphik der Geruchsintensität im Verhältnis mit dem Geruchsbereich. Ein vordefinierter erlaubter Geruchbereich G ist in der Graphik eingezeichnet.
8 zeigt eine schematische Kommunikationsdarstellung eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems 100 gemäß einer Ausführungsform. In der 8 stellen die Pfeilen eine Kommunikation, wie etwa eine Funkkommunikation und/oder eine Kommunikation über eine Schnittstelle, zwischen den verschiedenen Komponenten, Einheiten und/oder Sensoren dar. Die jeweiligen Kommunikationen oder Kommunikationskanälen können Zweiwegekommunikation sein. Beispielsweise kann der Datenaustausch zwischen dem Gassensor 102, bzw. Geruchssensor, und dem Füll- und/oder Grenzstandsensor 101 direkt per Funk oder kabelgebunden oder über die Cloud 602 erfolgen. Die Messstelle 801 der 8 weist einen Behälter 105, einen Gassensor 102 und einen Füllstandsensor 101 auf. Die Messstelle 801 kann über den Gassensor 102 mit Daten versorgt werden. Die Recheneinheit 103 kann beispielsweise mit einem Speicher 802 in einer Cloud 602 angeordnet sein.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform. In einem ersten Schritt S1 der Gassensor 102, wie etwa ein Geruchssensor, kalibriert und/oder angelernt werden. Es können daraufhin in einem zweiten Schritt S2 Geruchsdaten aufgenommen werden, beispielsweise über eine Cloud. Grenzwerte können dann im Schritt S3 festgelegt werden. In einem weiteren Schritt kann eine Geruchserkennung aktiviert werden. Somit kann eine Geruchsintensität oder gar überhaupt die Anwesenheit eines Geruches detektiert oder erfasst werden S4. Das gesamte System 100 kann im Schritt S5 eine Überprüfung, wie etwa eine Bestätigung eines erlaubten Geruches, durchführen. Basierend auf die Ergebnisse der Prüfung und/oder Überprüfung des Schritts S5, kann entweder der Normalbetrieb des Sensors S6 bzw. des Systems angeleitet werden, die Ausgabe einer Aktion, eine Meldung und/oder eines Fehlers angeleitet werden S7 oder eine erneute Überprüfung angeleitet werden S5.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100), eingerichtet zur Erfassung eines Füllstands und zur Detektion eines Gases und/oder eines Geruchs, aufweisend: einen Füllstandsensor (101), eingerichtet zur Erfassung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter (105) einer Messstelle (801); einen Gassensor (102), eingerichtet zur Detektion eines Gases und/oder eines Geruches und/oder einer Geruchsintensität; eine Recheneinheit (103), eingerichtet zum Erzeugen einer Meldung und/oder zum Anleiten eines Prozesses, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder einen voreingestellten Geruchsintensitätsgrenzwert und/oder einen vorbestimmten Geruch erfasst.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Gassensor (102) ferner dazu eingerichtet ist, ein Abbild einer Geruchsumgebung der Messstelle zu ermitteln und gegebenenfalls zu speichern.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, welches basierend auf dem erfassten Geruch kalibrierbar ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Geruchsintensitätsgrenzwert ein Geruchsintensitätsgrenzwert eines erlaubten oder verbotenen Geruchs ist; und/oder wobei der Geruchsintensitätsgrenzwert ein Geruchsbereich ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Gassensor mit Nanodrähten aus Zinndioxid ausgestattet ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Gassensor (102) in einem mobilen Bediengerät (104) für den Füllstandsensor (101) integriert oder zumindest enfernt vom Füllstandsensor angeordnetist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Gassensor (102) in dem Füllstandsensor (101) integriert ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (103) als zentraler Server oder Cloud ausgeführt ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (103) in dem Füllstandsensor (101) integriert ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (103) zur Berechnung der Position der Quelle des Geruches und/oder des Gases aus den von dem Gassensor erfassten Messdaten eingerichtet ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Prozess, der von der Recheneinheit eingeleitet wird, (103) die Änderung einer Route eines Abfallentsorgungsfahrzeugs ist, wenn der Gassensor (102) den voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder Geruchsintensitätsgrenzwert detektiert.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstandsensor (101) an dem Behälter (105) angebracht ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Behälter (105) um einen Abfallbehälter handelt.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstandsensor (101) ein autarker Sensor ist, der keine drahtgebundene externe Energieversorgung aufweist und/oder seine Enrgie aus einem Energy Harvesting system bezieht, das im Fülstandsensor integriert ist.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sämtliche Komponenten des Füllstandsensors (101) in einem Kunststoffgehäuse oder in einem Metallgehäuse angeordnet sind.
Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) nach Anspruch 15, wobei sich das Kunststoffgehäuse nicht zerstörungsfrei öffnen lässt.
Verwendung eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems (100), insbesondere eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 16, zur Planung der Route eines Abfallentsorgungsfahrzeugs.
Verwendung eines Gassensors (102) zur Planung der Route eines Abfallentsorg ungsfahrzeugs.
Verfahren zum Steuern eines Füllstands eines Behälters, aufweisend die Schritte: Erfassen des Füllstands eines Mediums in einem Behälter (105); Detektieren eines Gases und/oder eines Geruchs in dem Behälter oder nahe des Behälters; Erzeugen einer Meldung, und/oder Anleiten und/oder Steuern eines Prozesses, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder einen voreingestellten Geruchsintensitätsgrenzwert und/oder einen vorbestimmten Geruch erfasst oder nicht mehr erfasst.
Programmelement, das, wenn es auf einer Recheneinheit (103) eines Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystems (100) ausgeführt wird, das Füllstanderfassungs- und Gasdetektionssystem (100) anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: Erfassen des Füllstands eines Mediums in einem Behälter (105); Detektieren eines Gases und/oder eines Geruches in dem Behälter oder nahe des Behälters; Erzeugen einer Meldung und/oder Anleiten und/oder Steuern eines Prozesses, wenn der Gassensor einen voreingestellten Gaskonzentrationsgrenzwert und/oder einen voreingestellten Geruchsintensitätsgrenzwert und/oder einen vorbestimmten Geruch erfasst oder nicht mehr erfasst.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 20 gespeichert ist.