DE112009002245T5

DE112009002245T5 - System zum Überwachen und Steuern des Zustands oder der Betätigung von Komponenten wie etwa Schaltern, Stromkreisunterbrechern, elektrischen Schaltpaneelen und anderen Elementen für eine elektrische Steuerung und einen Schaltungsschutz

Info

Publication number: DE112009002245T5
Application number: DE112009002245T
Authority: DE
Inventors: David Carr N.Y. Holloway; Kerop D. N.Y. Janoyan; Matthew J. N.Y. Whelan
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: WO2010031037A1; US8570179B2; MX2011002767A; US20110169650A1; CA2737091A1; CA2737091C; DE112009002245B4

Abstract

Überwachungssystem für eine elektrische Komponente, wobei das Überwachungssystem umfasst: einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen des Zustands einer elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente, wobei der Sensor ein den Zustand angebendes erstes Signal erzeugt, einen Sendeempfänger, der für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist, wobei der Sendeempfänger das erste Signal von dem Sensor empfängt, und einen zentralen Computer, der an einer von der elektrischen Komponente fernen Position angeordnet ist, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger empfängt, das erste Signal verarbeitet und ein Korrekturaktionssignal zu dem Sendeempfänger sendet, um eine Vorrichtung anzuweisen, den Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente zu ändern, wenn der Zustand als unzulässig bestimmt wird, wobei die elektrische Komponente in einem gedichteten Gehäuse eingeschlossen ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/096,982 mit dem Titel „Integrated Condition or Actuation Monitoring and Control Component for Switches, Circuit Breakers, Panel Boards, and Other Items for Electrical Control and Circuit Protection” vom 15. September 2008, die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Technisches Gebiet
Die angegebene Vorrichtung betrifft allgemein das Überwachen von elektrischen Komponenten. Insbesondere betrifft die Erfindung das entfernte Überwachen von elektrischen Komponenten und/oder der Umgebung, in der die elektrischen Komponenten angeordnet sind.
Stand der Technik
Schalter, Schutzeinrichtungen und andere Komponenten wechseln ihren Zustand, wenn bestimmte Bedingungen eintreten.
Zu diesen Zustandsänderungen gehört etwa das Auslösen der Komponente, der Übergang von einem betriebsbereiten Zustand zu einem nicht-betriebsbereiten Zustand der Komponente oder der Übergang von einem nicht-betriebsbereiten Zustand zu einem betriebsbereiten Zustand der Komponente. Diese Zustandsänderungen sind gewöhnlich für eine die Komponenten direkt beobachtende Person sichtbar, sind aber für andere Personen, die die Komponente nicht direkt beobachten, nicht sichtbar. Die Komponenten werden betrieben, um möglicherweise gefährliche Situationen zu verhindern. Wenn die Komponenten nicht geprüft und zurückgesetzt werden, kann dies gefährliche Folgen wie etwa Schäden an der Anlage und/oder Verletzungen von Personen haben. Viele der Komponenten können kritisch für den Betrieb der Anlage und oder die Sicherheit des Personals sein. Wenn der Zustandswechsel einer Komponente über einen bestimmten Zeitraum hinweg nicht bemerkt wird, kann das Zurücksetzen der Komponente kostspielig und zeitaufwändig werden. Außerdem kann die Komponente beschädigt werden, sodass sie ersetzt werden muss.
Der Betrieb von Schaltern, Schutzeinrichtungen und anderen Komponenten kann beeinträchtigt werden, wenn sich die Umgebung der Komponenten verändert. Wenn die Komponenten zum Beispiel in einem Gehäuse untergebracht sind und sich die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der Komponenten über einen bestimmten Schwellwert erhöht, können die Komponenten unter Umständen nicht wunschgemäß betrieben werden. Gewöhnlich sind die Umgebungsbedingungen der Komponenten für eine Person bemerkbar, wenn die Person das Gehäuse öffnet. Die Bedingungen werden jedoch gewöhnlich nicht von anderen Personen, die das Gehäuse nicht öffnen und die Umgebung der Komponenten nicht prüfen, nicht bemerkt. Weil die Komponenten betrieben werden, um möglicherweise gefährliche Situationen zu verhindern, kann eine unterlassene Prüfung und Anpassung der Umgebungsbedingungen der Komponenten gefährliche Folgen wie etwa Schäden an der Anlage und/oder Verletzungen des Personals haben. Viele der Komponenten können kritisch für den Betrieb der Anlage und die Sicherheit des Personals sein. Wenn eine Änderung in den Umgebungsbedingungen der Komponenten über einen längeren Zeitraum hinweg nicht bemerkt wird, können die Komponenten beschädigt werden und nicht wunschgemäß betrieben werden. Dabei kann auch die durch die Komponenten beschützte kostspielige Anlage beschädigt werden. Außerdem kann ein Ersatz der Komponenten kostspielig und zeitaufwändig werden.
Deshalb besteht ein Bedarf für ein entferntes Überwachen des Zustandes von elektrischen Komponenten und/oder der Umgebung der elektrischen Komponenten.
Zusammenfassung
Das angegebene System und das angegebene Verfahren betreffen allgemein das entfernte Beobachten und Aktivieren von Komponenten. Insbesondere betrifft die vorliegende Vorrichtung ein System, das den Zustand einer Komponente und/oder der Umgebung der Komponente bestimmen und entsprechende Informationen an einen zentralen Ort melden kann. Gemäß bestimmten Aspekten kann das System auch eine Vorrichtung betätigen, um den Zustand der Komponente oder der Umgebung der Komponente zu ändern.
Gemäß einem beispielhaften Aspekt ist ein Sensor mit einer Komponente verbunden. Der Sensor bestimmt den Zustand der Komponente und überträgt entsprechende Informationen zu einer Repeater-Einheit, die mit einem zentralen Ort kommuniziert. Alternativ hierzu kann der Sensor direkt mit dem zentralen Ort kommunizieren. Sobald die Informationen an dem zentralen Ort empfangen werden, werden die Informationen für die Bediener verarbeitet. Auf der Basis der empfangenen Informationen können die Bediener Prozeduren zum Aufrechterhalten des Systems implementieren.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben, Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann durch die folgende ausführliche Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsformen verdeutlicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das ein System zum Überwachen und Steuern des Zustands einer Komponenten und/oder der Umgebung der Komponente unter Verwendung von verschiedenen Sensoreingaben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
2A ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zum Überwachen und Steuern einer elektrischen Komponente zeigt.
2B ist ein Blockdiagramm, das eine zuvor vorhandene Komponente in einem Gehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
2C ist ein Blockdiagramm, das die zuvor vorhandene Komponente von 2B zeigt, die durch ein Sensormodul (einschließlich der in 2A gezeigten Komponenten) modifiziert ist, um ein Sensorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zu bilden.
3 ist ein Blockdiagramm, das mehrere Sensorsysteme und einen mit einem zentralen Computer kommunizierenden Repeater gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
4A ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt, das an einem explosionssicheren Gehäuse installiert ist, um eine elektrische Komponente und/oder die Umgebung der Komponente zu überwachen und zu steuern.
4B ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform zeigt, das an einem explosionssicheren Gehäuse installiert ist, um eine elektrische Komponente und/oder die Umgebung der Komponente zu überwachen und zu steuern.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Das System und das Verfahren der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung verschiedener nicht einschränkend, sondern beispielhaft aufzufassender Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, wobei einander entsprechende Teile in den Figuren jeweils durch gleiche Bezugszeichen angegeben werden.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein System 100 zum Überwachen und Steuern des Zustands einer Komponente und/oder der Umgebung der Komponente unter Verwendung von verschiedenen Formen von Sensoreingaben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das angegebene System und das angegebene Verfahren ermöglichen, dass ein Schalter, eine Schutzeinrichtung oder eine andere Komponente aus der Entfernung mithilfe von Sensoren 120–134 überwacht werden, die entsprechende Informationen zu einem zentralen Überwachungssystem wie etwa einem zentralen Computer 102 übertragen. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform umfassen die Sensoren 120–134 einen oder mehrere der folgenden Sensoren: einen Notbeleuchtungs-Akkustatussensor 120, einen Gehäuseexplosionssensor 122, einen Transportschaltersensor 124, einen Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensor 126, einen Dichtungsbruchsensor 128, einen Leistungsschutzauslösesensor 130, einen Beleuchtungskomponenten-Überwachungssensor 132 und einen Gehäusefeuchtigkeitssensor 134. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können andere Typen von Sensoren zum Überwachen einer elektrischen Komponente wie etwa ein Temperatursensor, ein Spannungssensor und ein Stromsensor anstelle oder zusätzlich zu den oben genannten Sensoren verwendet werden. In beispielhaften Ausführungsformen kann der zentrale Computer 102 zum Beispiel ein PC, ein Laptop und/oder ein durch einen Mitarbeiter mit sich geführter PDA sein. Gewöhnlich befindet der zentrale Computer 102 in einer gewissen Entfernung von den Sensoren 120–134, sodass die Sensoren 120–134 nicht durch eine in der Nähe des zentralen Computers 102 stehende Person beobachtet werden können.
Sobald die Informationen zu dem zentralen Computer 102 übertragen wurden, werden die Informationen durch eine Software 104, auf die der zentrale Computer 102 zugreifen kann, analysiert. Die Software 104 ist entweder in dem zentralen Computer 102 oder in einem mit dem zentralen Computer 102 verbundenen Netzwerk gespeichert. Die Software 104 analysiert die Informationen und bestimmt, ob die Komponente und/oder ihre Umgebung normal betrieben werden, ob die Komponente und/oder ihre Umgebung gerade zu einem anormalen Betrieb übergehen oder ob die Komponente und/oder ihre Umgebung fehlerhaft betrieben werden und eine Wartung benötigen. Die Software 104 meldet die analysierten Informationen dann dem Personal 106. Die Software 104 gibt die Informationen unter Verwendung einer Anzeige an dem zentralen Überwachungssystem und/oder über ein Netzwerk (nicht gezeigt) wie etwa das Intranet, ein Steuersystem oder das Internet für das Personal 106 aus, wobei das Personal 106 von einer beliebigen Position aus auf die Informationen auf dem Netzwerk zugreifen kann. Das Personal 106 kann also unabhängig von seinem Aufenthaltsort auf die analysierten Informationen zugreifen.
Sobald das Personal 106 die analysierten Informationen erhalten hat, kann das Personal 106 keine Aktionen ausführen oder Korrekturmaßnahmen 108 wie etwa das Ersetzen der Komponente, das Installieren einer neuen zusätzlichen Komponente, das Vornehmen von Anpassungen an der Komponente oder das Vornehmen von Korrekturen an der Umgebung der Komponente vornehmen, falls diese erforderlich sein sollten. Außerdem kann das System 100 Informationen von externen Sendern/Sendeempfängern 136 erhalten. Das System 100 sieht außerdem Positionsangaben zu den Positionen der Sensoren 120–134 vor, ohne dass das Personal das Gehäuse, in dem die Komponente und der Sensor enthalten sind, öffnen muss, indem ein Signal über drahtgebundene Kontakte oder per Funk zu einer Pilotleuchte, einem Alarm und/oder einem Steuerraum gesendet wird. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der zentrale Computer 102 Befehle zum Steuern oder Betätigen einer oder mehrerer durch die Sensoren 120–134 überwachter Komponenten kommunizieren und/oder eine oder mehrere Vorrichtungen zum Steuern der Umgebung der einen oder der mehreren durch die Sensoren 120–134 überwachten Komponenten betätigen. Die Sensoren 120–134 werden weiter unten ausführlicher beschrieben.
2A ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem 200 zum Überwachen und Steuern einer elektrischen Komponente 201 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Einige Elemente können den verschiedenen Ausführungsformen des Sensorsystems 200 gemein sein. Das Sensorsystem 200 kann eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen umfassen: einen oder mehrere Sensoren 202, einen Sender oder Sendeempfänger 204 (nachfolgend als „Sendeempfänger 204” bezeichnet), eine Antenne 216, eine lokale Anzeigeeinrichtung 210, einen Mikrocontroller 206, Kommunikationsanschlüsse (nicht gezeigt) und eine Stromversorgung (nicht gezeigt). Jedes der genannten Elemente kann innerhalb oder außerhalb eines Gehäuses 212 angeordnet sein.
Während des Betriebs einer beispielhaften Ausführungsform erfasst oder empfängt der Sensor 202 Zustandsinformationen von der Komponente 201 über eine Festverdrahtung 208 und kommuniziert die Zustandsinformationen zu dem Mikrocontroller 206. Die Zustandsinformationen von der Komponente 201 werden hier unter Verwendung der Festverdrahtung 208 zu dem Sensor 202 gegeben, wobei sie aber auch unter Verwendung eines anderen dem Fachmann bekannten Verfahrens von der Komponente 201 zu dem Sensor 202 gegeben werden können. Zum Beispiel können die Zustandsinformationen unter Verwendung von mechanischen, elektrischen und/oder optischen Einrichtungen von der Komponente 201 zu dem Sensor 202 gegeben werden. Der Mikrocontroller 206 kann die Zustandsinformationen verarbeiten und kann die lokale Anzeigeeinrichtung 210 über eine Drahtverbindung 217 und einen Stecker 218 aktivieren. Der Stecker 218 sieht eine Verbindung aus dem Inneren des Gehäuses 212 nach außen aus dem Gehäuse 212 heraus vor. Die lokale Anzeigeeinrichtung 210 zeigt den Zustand der Komponente 201 an der Außenseite des Gehäuses 212 an. Die lokale Anzeigeeinrichtung 210 kann verschiedene Typen von Zuständen wie einen normalen Betrieb, einen möglichen Übergang zu anormalen Bedingungen, anormale Bedingungen und einen Ausfall der Komponente 201 angeben. Wenn die Komponente 201 zum Beispiel ein Stromkreisunterbrecher ist, kann die lokale Anzeigeeinrichtung 210 rot leuchten, um anzugeben, dass der Stromkreisunterbrecher geöffnet wurde, oder grün leuchten, um anzugeben, dass der Stromkreisunterbrecher derzeit geschlossen ist. In einem anderen Beispiel kann die lokale Anzeigeeinrichtung 210 grün leuchten, um normale Umgebungsbedingungen anzugeben, gelb leuchten, um eine hohe Luftfeuchtigkeit in der Umgebung anzugeben, und rot leuchten, um eine Ansammlung von Kondenswasser in der Umgebung anzugeben. In dem vorstehend beschriebenen Beispiel leuchtet die Anzeigeeinrichtung 210 in verschiedenen Farben, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung 210 aber auch eine andere visuelle oder akustische Zustandsänderung verwenden kann. Zum Beispiel kann die lokale Anzeigeeinrichtung 210 ein Alarm sein, wobei der Alarm stumm ist, wenn der Stromkreisunterbrecher geschlossen bleibt, und einen Ton ausgibt, wenn der Stromkreisunterbrecher geöffnet wird. Der Mikrocontroller 206 kommuniziert die Zustandsinformationen auch zu dem Sendeempfänger 204, der die Zustandsinformationen per Funk über die Antenne 216 zu dem zentralen Computer 102 kommuniziert.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der zentrale Computer 102 per Funk ein Steuersignal kommunizieren, das der Sendeempfänger 204 über die Antenne 216 empfängt. Der Sendeempfänger 204 kommuniziert das Steuersignal zu dem Mikrocontroller 206, der das Steuersignal zu der Komponente 201 kommunizieren kann. In Reaktion darauf, kann die Komponente 201 wie in dem Steuersignal angewiesen aktiviert werden. Wenn die Komponente 201 zum Beispiel ein Stromkreisunterbrecher ist, kann das Steuersignal einen Motor des Stromkreisunterbrechers aktivieren, der dann betrieben wird, um den Stromkreisunterbrecher erneut zu schließen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 206 das Steuersignal zu einer anderen Vorrichtung kommunizieren, die in dem Gehäuse 212 enthalten sein kann. In Reaktion darauf kann die andere Vorrichtung wie in dem Steuersignal angewiesen aktiviert werden. Wenn zum Beispiel der Feuchtigkeitsgehalt in dem Gehäuse 212 ansteigt, kann der Mikrocontroller 206 das Steuersignal zu einem Heizer kommunizieren, der wiederum eingeschaltet wird, um den Feuchtigkeitsgehalt in dem Gehäuse 212 zu reduzieren. Der zentrale Computer 102 kann also Befehle zum Aktivieren und/oder Steuern der Komponente 201 und/oder zum Steuern der Umgebung der Komponente 201 per Funk kommunizieren.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Sensor 202 die lokale Anzeigeeinrichtung 210 aktivieren und kann die Zustandsinformationen direkt zu dem Sendeempfänger 204 kommunizieren, der die Zustandsinformationen per Funk zu über die Antenne 216 zu dem zentralen Computer 102 sendet. In dieser anderen beispielhaften Ausführungsform ist der Mikrocontroller 206 nicht erforderlich, um Steuer- und/oder Analysefunktionen auszuführen.
Es können verschiedene Kommunikationsarchitekturen für die Kommunikation zwischen den entfernten Sensoren 202 und dem zentralen Computer 102 verwendet werden. Einige Sensoren 202 können direkt über den Mikrocontroller 206, den Sendeempfänger 204 und/oder die Antenne 216 mit dem zentralen Computer 102 kommunizieren. Andere Sensoren können mit einer Repeater-Station 304 (3) kommunizieren, wobei die Repeater-Station 304 (3) wie weiter unten mit Bezug auf 3 beschrieben mit dem zentralen Computer 102 kommuniziert.
Die Sensoren 202 können entfernte und lokale Angaben vorsehen. Die lokale Anzeigeeinrichtung 210 kann über eine Verbindung 218 mit dem Mikrocontroller 206 festverdrahtet sein. Wie in 2A gezeigt, befindet sich der Mikrocontroller 206 innerhalb des Gehäuses 212. Alternativ hierzu kann die Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller 206 und der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 auch per Funk erfolgen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die lokale Anzeigeeinrichtung 210 eine oder mehrere LEDs oder andere geeignete Anzeigeelemente.
In einer alternativen Ausführungsform können wie in 4A gezeigt einer oder mehrere der Sensoren 202, der Mikrocontroller 206 und/oder der Sendeempfänger 204 außerhalb des Gehäuses 212 vorgesehen sein.
Die Sensoren 202 können verwendet werden, um eine Komponente 201 in einem beliebigen Gehäuse 212 wie etwa einem Steuerpaneel, einer Motorsteuerung, einem elektrischen Schaltpaneel, einer Verbindungsdose oder einer Anschlussdose zu überwachen. Das Gehäuse 212 kann für eine spezielle Anwendung wie etwa in einer gefährlichen, korrosiven, nassen, staubigen, heißen, kalten oder anderen Umgebung ausgebildet sein. Das Gehäuse 212 kann also zum Beispiel Schwankungen der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit, Wasserspritzern, extremen Temperaturen und/oder gefährlichen, korrosiven, staubigen oder schmutzigen Bedingungen ausgesetzt werden. Das Gehäuse 212 kann also einschließlich aller Anschlüsse oder Durchgänge derart ausgebildet sein, dass es die Anforderungen einer bestimmten Umgebung erfüllt. Zum Beispiel kann das Gehäuse 212 explosionssicher, wasserdicht und/oder wasserbeständig sein. Das Gehäuse 212 kann ein vollständig gedichtetes Gehäuse oder ein teilweise geöffnetes Gehäuse sein.
Der Mikrocontroller 206 kann auch für eine autonome Steuerung von Vorrichtungen ohne Verwendung des zentralen Computers 102 verwendet werden. Ein Mikrocontroller 206 kann Informationen von einem Sensor 202 empfangen und kann erforderliche Korrekturmaßnahmen auf der Basis der von dem Sensor 202 empfangenen Informationen vornehmen. Wenn der Sensor 202 ein Ereignis feststellt, sieht der Sensor 202 eine Angabe bezüglich des aufgetretenen Ereignisses für den Mikrocontroller 206 vor. Wenn der Mikrocontroller 206 eine Angabe von dem Sensor 202 bezüglich eines aufgetretenen Ereignisses empfängt, kommuniziert der Mikrocontroller 206 die Angabe zu dem Sendeempfänger 204, der die Angabe wiederum zu einem Repeater 304 (3) oder zu dem zentralen Computer 102 (1) kommuniziert. Wenn sich der Sendeempfänger 204 nicht innerhalb des Kommunikationsbereichs des Repeaters 304 (3) oder des zentralen Computers 102 (1) befindet, kann der Sendeempfänger 204 die Angabe statt dessen zu dem Sendeempfänger 208 oder einem anderen Sensorsystem 200 kommunizieren, der die Angabe dann zu dem Repeater 304 (3) oder zu dem zentralen Computer 102 (1) kommuniziert. Alternativ hierzu kann der Mikrocontroller 206 Befehle von dem zentralen Computer 102 empfangen und Aktionen in Entsprechung zu den empfangenen Befehlen ausführen.
Es können mehrere Sensoren 202 verwendet werden, um den Zustand verschiedener Komponenten 201 zu bestimmen. Wie in 1 gezeigt, können derartige Sensoren zum Beispiel wie nachfolgend erläutert Notbeleuchtungs-Akkustatussensoren 120, Gehäuseexplosionssensoren 122, Transportschaltersensoren 124 (zum Beispiel Sicherheits-, Ausrichtungs-, Nähe-, Trennungs- oder andere Schaltersensoren), Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensoren 126, Dichtungsbruchsensoren 128, Leistungsschutzauslösesensoren 130, Beleuchtungskomponenten-Überwachungssensoren 132 und Gehäusefeuchtigkeitssensoren 134 sein.
Ein oder mehrere Sensoren 202 können in Verbindung mit den Vorrichtungen 204, 206, 210 und 216 von 2A verwendet werden. Dementsprechend können die Vorrichtungen 204, 206, 210 und 216 bei bedarf jeweils Verarbeitungen und Kommunikationen für mehrere Sensoren in einem einzelnen Gehäuse 212 vorsehen.
Zum Beispiel können mehrere Komponenten 201 in dem Gehäuse 212 enthalten oder mit demselben verbunden sein.
Notbeleuchtungs-Akkustatussensoren 120 stellen einen Typ von Sensor 202 zum Überwachen des Ladezustands eines mit einer Notbeleuchtung verbundenen Akkus und zum Überwachen anderer den Betrieb des Akkus beeinflussenden Faktoren dar. Die Akkuladeschaltung enthält Temperatur- und Zeitsensoren zum Überwachen des Zustands des Akkupacks, um sicherzustellen, dass die Akkus nicht überladen, unterladen, stark entladen oder zu schnell geladen werden. Die Sensoren erfassen auch, wann die Akkus vollständig geladen sind und eingesetzt werden können. Die Notbeleuchtungs-Akkupacksensoren 120 geben eine Angabe an den Mikrocontroller 206 für die Kommunikation zu dem zentralen Computer 102 und/oder der lokalen Anzeigeeinrichtung 210. Wenn die Notbeleuchtungs-Akkupacksensoren 120 eine Angabe zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 geben, kann diese grün leuchten, um einen betriebsbereiten Akku anzugeben, gelb leuchten, um einen betriebsbereiten aber problematischen Akku anzugeben, und rot leuchten, um einen nicht-betriebsbereiten Akku anzugeben. Alternativ hierzu können andere Möglichkeiten zum Anzeigen des Zustands des Notbeleuchtungsakkus verwendet werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Der Mikrocontroller 206 oder der zentrale Computer 102 können Korrekturmaßnahmen einleiten, indem sie etwa einen Diagnosetest der Schaltung einleiten, um einen korrekten Akkubetrieb sicherzustellen. Es können auch andersartige Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird, wobei etwa das Personal angewiesen wird, die Komponente zu warten oder zu ersetzen.
Ein weiterer Sensor 202 ist ein Gehäuseexplosionssensor 122 zum Überwachen der Umgebung in einem explosionssicheren Gehäuse, um zu bestimmen, ob eine Explosion in dem Gehäuse aufgetreten ist, ohne dass hierfür das explosionssichere Gehäuse geöffnet und visuell geprüft werden muss. Gewöhnlich kann die Komponente in einem explosionssicheren Gehäuse nach einer Explosion weiter betrieben werden, ohne dass eine Angabe bezüglich des Auftretens einer Explosion nach außen hin gemacht wird. Es können verschiedene Typen von Sensoren verwendet werden, um eine derartige Explosion zu erfassen. Zum Beispiel kann der Sensor 122 eine interne Explosion anhand einer schnellen Temperatur- oder Druckänderung erfassen. Nach dem Erfassen einer internen Explosion kommuniziert der Sensor 122 die Zustandsänderung zu dem Mikrocontroller 206 für eine Kommunikation zu dem zentralen Computer 102 und/oder der lokalen Anzeigeeinrichtung 210. Wenn der Gehäuseexplosionssensor 122 eine Angabe zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 gibt, kann die lokale Anzeigeeinrichtung 210 grün leuchten, um einen Zustand ohne eine Explosion anzugeben, gelb leuchten, um einen für eine Explosion anfälligen Zustand anzugeben, und rot leuchten, um einen Zustand nach einer aufgetretenen Explosion anzugeben. Der Mikrocontroller 206 oder der zentrale Computer 102 können Korrekturmaßnahmen ergreifen, indem sie das Personal zu einer Wartung oder Ersetzung der Komponente auffordern. Es können aber auch andere Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Explosionssensoren sind in der US-Patentanmeldung Nr. 12/193,094 mit dem Titel „Explosion Indicator for Explosion-Proof Enclosures” vom 18. August 2008, in der US-Patentanmeldung Nr. 12/123,063 mit dem Titel „Explosion Indicator for Explosion-Proof Enclosures” vom 9. Mai 2008 und in der US-Patentanmeldung Nr. 11/960,904 mit dem Titel „Explosion Indicator for Use in Explosion-Proof Enclosures with Critical Equipment” vom 20. Dezember 2007 der Cooper Technology Company angegeben, die hier alle unter Bezugnahme eingeschlossen sind.
Zwei weitere Formen, die der Sensor 202 annehmen kann, sind der Schaltersensor 124 und der Paneelauslösesensor 130, die jeweils einzelne Schaltungen oder Schaltungsgruppen, die durch Schalter oder Stromkreisunterbrecher geschützt werden, überwachen. In einer beispielhaften Ausführungsform werden Auslöse-/Schaltersensoren 124 und 130 verwendet. Die Auslöse-/Schaltersensoren 124 und 130 überwachen die Ausgänge von einer oder mehreren Schaltungen in einem Schalter oder einem Stromkreisunterbrecher, um zu bestimmen, ob eine Zustandsänderung wie etwa ein Spannungs- oder Stromverlust in der Schaltung aufgetreten ist. Der Schaltersensor 124 bestimmt, ob ein Spannungsverlust in der Schaltung aufgetreten ist, weil ein Schalter geöffnet wurde. Der Auslösesensor 130 bestimmt, ob ein Spannungsverlust in der Schaltung aufgetreten ist, weil ein Stromkreisunterbrecher geöffnet wurde. Die Auslöse-/Schaltersensoren 124 und 130 sind mit dem Ausgang jeder Schaltung in dem zu überwachenden Schalter oder Stromkreisunterbrecher verbunden. Wenn ein Sensor einen Spannungsverlust in der Schaltung erfasst, geben die Sensoren 124 und 130 eine Angabe bezüglich des aufgetretenen Spannungsverlusts zu dem Mikrocontroller 206, der dann diese Informationen zu dem zentralen Computer 102 und/oder der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 kommuniziert. Wenn die Auslöse-/Schaltersensoren 124 und 130 eine Angabe zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 geben, kann die Anzeigeeinrichtung 210 grün leuchten, um einen geschlossenen Zustand anzugeben, und rot leuchten, um einen geöffneten Zustand anzugeben. Alternativ hierzu können auch andere Typen von Angaben verwendet werden, um den Zustand des Schalters oder der Schaltung anzugeben, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen können der Mikrocontroller 206 oder der zentrale Computer 102 Korrekturmaßnahmen einleiten, indem sie einen Motor zum Schließen des Schalters oder des Stromkreisunterbrechers betreiben. Es können aber auch andere Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird, wobei etwa das Personal angewiesen wird, die Komponente zu warten oder zu ersetzen.
Ein weiterer Typ von Schaltersensor 124 ist ein Transportschaltersensor. Ein Transportschaltersensor ist ein Sicherheitsschalter zum Schutz des an einer Transportvorrichtung arbeitenden Personals. Wenn ein Transportschalter betätigt wird, wird ein Förderband ausgeschaltet und wird eine Angabe zu dem zentralen Computer 102 gesendet, um anzugeben, dass der Transportschalter betätigt wurde, und um weiterhin anzugeben, wo der Transportschalter betätigt wurde. Sobald der zentrale Computer 102 die Angabe empfangen hat, sendet der zentrale Computer 102 die Informationen zu dem Personal 106, damit dieses Korrekturmaßnahmen 108 ergreifen kann. Die Korrekturmaßnahmen 108 können umfassen, dass das Personal 108 zu der Position geht, an der der Transportschalter betätigt wurde, um die Ursache für die Betätigung des Transportschalters festzustellen und den Transportschalter manuell zurückzusetzen, sofern das Personal entscheidet, dass dies sicher ist.
Eine weitere Form, die der Sensor 202 annehmen kann, ist ein Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensor 126. Es sind mehrere Typen von Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensoren verfügbar, die etwa einen Zeitmodulierten Ultrabreitband(„TM-UWB”)-Radar, einen Bildvergleich oder eine Infraroterfassung verwenden. Bei einem TM-UWB-Radar werden Ultrabreitband-Impulse gesendet, die ein Gebäude und/oder die Umgebung desselben beleuchten. Der Radar empfängt Signalrücksendungen, wobei die Signalrücksendungsdaten verarbeitet werden, um unter anderem zu bestimmen, ob eine Alarmbedingung ausgelöst wurde. Alternativ hierzu nimmt ein Bildvergleich Videobilder von einer Vielzahl von Kameramodulen an. Insbesondere werden Videosignale von den Kameramodulen in ein Bewegungserfassungs-Analysemodul eingegeben, um ein sich bewegendes Objekt in den durch die Kameras erfassten Bildern vorauszusagen. Bilder werden in das Bewegungserfassungs-Analysemodul eingegeben, um die Videobilder aus den Kameras mit einer Bezugskarte des zu bewachenden Bereichs zu korrelieren. Eine andere Form von Bewegungsüberwachung kann mithilfe von Infrarot erfolgen. Ein Infrarotsensor ist konfiguriert, um eine von einer Linse fokussierte Infrarotstrahlung zu empfangen. Der Infrarotsensor erzeugt ein Sensorsignal in Reaktion auf eine Bewegung über das Sichtfeld der Linse. Eine Steuereinrichtung mit einer Bewegungserfassungseinrichtung reagiert auf das Sensorsignal, indem sie ein Schaltsignal erzeugt.
Unabhängig von der verwendeten Bewegungserfassung bestimmt der Sensor 126, ob eine Alarmbedingung, die ein nicht-autorisiertes Eindringen angibt, ausgelöst wurde, und meldet eine erfasste Bewegung an den Mikrocontroller 206. Die Definition einer Alarmbedingung kann von der besonderen Umgebung, in der das Bewegungserfassungssystem verwendet wird, abhängen. Zum Beispiel wird in einer Haussicherungsumgebung eine Alarmbedingung ausgelöst, wenn sich ein Objekt nähert und in einen Umkreis um das Haus herum eintritt oder eine andere vorbestimmte Außengrenze überschreitet. Alternativ hierzu kann in einer Gebäudesicherungsumgebung eine Bewegung innerhalb eines geschützten Bereichs in dem Gebäude eine Alarmbedingung auslösen. Die Alarmbedingungen können in Abhängigkeit von der speziellen Umgebung, in der das Bewegungserfassungssystem installiert ist, und von der zu erfassenden Bewegungsart variieren.
Der Bewegungserfassungssensor 126 kann auch als ein Förderband-Ausrichtungsschalter verwendet werden, der die Bewegung eines Förderbands aus seiner Spur heraus oder auch einen Zustand kurz vor dem Austreten aus der Spur erfasst. Wenn sich das Förderband aus seiner Spur bewegt, kann das Förderband einen größeren Schaden verursachen oder auch Personen, die sich in der Nähe des Förderbands aufhalten, verletzen oder sogar töten. Selbst wenn das Förderband in seiner Spur bleibt, kann eine Bewegung des Förderbands von einer Seite zu der anderen Seite ein Reißen des Förderbands zur Folge haben. Wenn eine Bewegung des Förderbands über einen bestimmten Schwellwert hinaus festgestellt wird, kann der Bewegungserfassungssensor 126 ein Signal zu dem Mikrocontroller 206 senden, der diese Informationen dann zu dem zentralen Computer 102 und/oder zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 kommuniziert. Der Bewegungserfassungssensor 126 gibt eine Angabe bezüglich des korrekten Betriebs des Förderbands, bezüglich einer Verschiebung des Förderbands innerhalb seiner Spur oder bezüglich eines Austretens des Förderbands aus der Spur aus. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen können der Mikrocontroller 206 oder der zentrale Computer 102 Korrekturmaßnahmen ergreifen, indem sie das Förderband herunterfahren und/oder das Personal anweisen, zu der Position zu gehen, von der das Signal stammt, um zu bestimmen, was das Senden des Signals verursacht hat, und das Förderband manuell zu starten, sofern das Personal bestimmt, dass dies sicher ist.
Eine weitere Form, die der Sensor 202 annehmen kann, ist ein Dichtungsbruchsensor 128, der ein Leitungssystem eines Druckgefäßes mit einer Reihe von Dichtungen überwacht. Eine primäre Dichtung ist an der Position vorgesehen, an der ein Instrument oder eine Vorrichtung mit dem primären Gefäß verbunden ist. Eine sekundäre Dichtung ist in dem Leitungssystem vorgesehen, um bei einem Ausfall der primären Dichtung ein Lecken zu verhindern. Der Dichtungsbruchsensor 128 ist zwischen der primären Dichtung und der sekundären Dichtung vorgesehen, um ein Lecken der primären Dichtung zu erfassen. Die sekundäre Dichtung sorgt dafür, dass das leckende Material zurückgehalten wird, während der Dichtungsbruchsensor 128 eine Angabe bezüglich der gebrochenen Dichtung zu dem Personal ausgibt. In einem Beispiel kann der Dichtungsbruchsensor 128 den Bruch einer Berstscheibe in der primären Dichtung erfassen, indem er das Lecken von Material aus der primären Dichtung erfasst. In einem anderen Beispiel kann der Dichtungsbruchsensor 128 das Brechen einer Berstscheibe in der primären Dichtung erfassen, indem er eine Druckänderung erfasst. Durch das Brechen der Berstscheibe kann der Dichtungsbruchsensor 128 aktiviert werden, der wiederum ein Signal zu dem Mikrocontroller 206 sendet, um das Personal dazu zu veranlassen, eine Korrekturmaßnahme wie etwa das Herunterfahren von einer oder mehreren Anlageteilen einzuleiten. Der Mikrocontroller 206 warnt das Personal, indem er ein Signal zu dem zentralen Computer 102 oder zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 sendet. Das Signal kann angeben, dass die primäre Dichtung korrekt betrieben wird oder dass die primäre Dichtung gebrochen ist. In dieser Ausführungsform ist der Dichtungsbruchsensor 128 in einem Gehäuse angeordnet, das für diesen Typ von Sensor als ein Bereich definiert ist, der zwischen zwei Anschlüssen eingeschlossen ist. Das Gehäuse entspricht in dem vorstehend beschriebenen Fall dem zwischen der primären Dichtung und der sekundären Dichtung eingeschlossenen Bereich.
Eine weitere Form, die der Sensor 202 annehmen kann, ist ein Beleuchtungskomponenten-Überwachungssensor 132, der Beleuchtungseinrichtungen überwacht und steuert. Der Sensor 132 umfasst einen kommunizierenden Beleuchtungssensor an jeder Beleuchtungseinrichtung und kann den Stromfluss zu jeder Beleuchtungseinrichtung erfassen und steuern. Der Sensor kann den Stromfluss zu der Beleuchtungseinrichtung unterbrechen. Weitere Merkmale des kommunizierenden Beleuchtungssensors sind GPS-Chips für die geographische Lokalisierung, eine Erdungsfehler-Erfassungsschaltung, ein Ein/Aus-Zeitstempel für unter anderem die Lampenbrennzeit, eine Temperaturangabe, eine Temperaturanstiegsangabe, eine Dimmungssteuerung, eine Beleuchtungsbefestigungs-Zustandsüberwachung und eine Stromverbrauchs-Überwachungseinrichtung für den Wechselstrom und die Wechselspannung. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der Sensor 132 in dem Gehäuse oder in Nachbarschaft zu dem Gehäuse angeordnet sein. Der Sensor 132 gibt eine Angabe zu dem zentralen Computer 102 und/oder zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210. Wenn der Sensor 132 eine Angabe zu der lokalen Anzeigeeinrichtung 210 gibt, kann die Anzeigeeinrichtung 210 grün leuchten, um anzugeben, dass die Komponente korrekt funktioniert, und rot leuchten, um anzugeben, dass die Komponente nicht betriebsbereit ist. Alternativ hierzu können auch andere Typen von Anzeigen verwendet werden, um den Zustand der Beleuchtungskomponente anzugeben, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 206 oder der zentrale Computer 102 Korrekturmaßnahmen vornehmen, indem er das Personal anweist, die Komponente zu warten oder zu ersetzen.
Der Gehäusefeuchtigkeitssensor 134 ist eine weitere Form, die der Sensor 202 annehmen kann. Wenn ein Feuchtigkeitsbeseitigungssystem (Abflüsse und Belüfter, Raumheizungen, Trockenmittel usw.) in einem Gehäuse überlastet ist, ausfällt oder gar nicht vorhanden ist, ist ein Erfassungs- und Anzeigesystem erforderlich, um das mit der Wartung oder Steuerung beauftragte Personal darauf hinzuweisen, dass sich Feuchtigkeit ansammelt und eine Fehlfunktion des Systems, einen Ausfall, einen Leistungsverlust oder eine Sicherheitsgefährdung verursachen kann, wenn der Zustand andauern sollte. Der Gehäusefeuchtigkeitssensor 134 kann Feuchtigkeit auf verschiedene Weise feststellen. Zum Beispiel können das Vorhandensein von höheren und/oder sich verändernden Feuchtigkeitswerten und die Wahrscheinlichkeit einer Kondensation erfasst werden. Die Erfassung kann eine Überwachung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit umfassen, um die relative Luftfeuchtigkeit festzustellen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Sensor 134 eine Flüssigkeitsansammlung am Boden des Gehäuses bis zu einer vorbestimmten Schwellhöhe erfassen.
Der Sensor 134 kann auch eine Steuerung der Umgebung in dem Gehäuse 212 ermöglichen, indem auf überwachte Parameter, die außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegen, reagiert wird und bestimmte Systeme entweder automatisch oder mittels einer Betätigung durch einen Benutzer ein- oder ausgeschaltet werden, damit die Parameter zu dem annehmbaren Bereich zurückkehren. Einer der Sensoren 134 kann die relative Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse 212 messen. Ein weiterer Sensor 134 kann das Vorhandensein von Wasser an der Basis im Inneren des explosionssicheren Gehäuses 212 prüfen. Dieser Sensor kann ein Schwimmsensor, ein optischer Flüssigkeitspegelsensor oder ein anderer Typ von Sensor sein, der Wasser an der Basis im Inneren des explosionssicheren Gehäuses 212 feststellen kann. Wenn ein Sensor 134 eine Feuchtigkeit angebende Bedingung oder eine Wasseransammlung in dem Gehäuse 212 meldet, dann kann der Mikrocontroller 206 einen Abfluss und/oder einen Heizer in dem Gehäuse 212 aktivieren, um das Problem zu beheben. Der Mikrocontroller 206 kann eine derartige Aktion automatisch oder auf der Basis von aus dem zentralen Computer 102 empfangenen Informationen ergreifen. Es wurden hier bestimmte Korrekturmaßnahmen beschrieben, wobei aber auch andere Typen von Korrekturmaßnahmen durch den zentralen Computer 102 oder den Mikrocontroller 206 ergriffen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Der Gehäusefeuchtigkeitssensor 134 wird mit Bezug auf 4A und 4B näher beschrieben.
In einer beispielhaften Ausführungsform mit einem explosionssicheren Gehäuse 212 kann ein explosionssicherer Stecker 218 installiert sein, um eine Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses 212 zu gestatten. Der explosionssichere Stecker 218 kann zylindrisch geformt sein und kann aus einem Metallmaterial oder aus einem Polymermaterial ausgebildet sein. Der explosionssichere Stecker 218 ist mit einem Gewinde versehen, sodass, wenn der Stecker 218 durch die Öffnung zwischen der Außenseite und der Innenseite des explosionssicheren Gehäuses 212 geschraubt wird, automatisch eine Dichtung an dem Gewinde des Steckers gebildet wird. Es kann aber auch eine andersartige Dichtung verwendet werden, um andere Formen des explosionssicheren Steckers zu unterstützen.
Es könne weitere Einrichtungen in dem Gehäuse 212 vorgesehen werden. Ein Beispiel hierfür ist ein GPS-Chip (nicht gezeigt) zum Feststellen der Position des Gehäuses 212. Der GPS-Chip kann Positionsinformationen zu dem Mikrocontroller 206 kommunizieren, der diese dann zu dem zentralen Computer 102 kommuniziert. Alternativ hierzu kann eine Adresse in den Sensor und/oder den Mikrocontroller programmiert werden, wobei die Adresse dann gemeinsam mit den Zustandsinformationen zu dem zentralen Computer 102 gesendet werden kann. Es können außerdem weitere Leistungssensoren (nicht gezeigt) verwendet werden, um Leistungsparameter wie etwa den Stromverbrauch und ein Stromlecken zu überwachen.
Eine andere Ausführungsform gestattet eine Nachrüstung einer vorhandenen Vorrichtung mit minimalen Anpassungen. Das Blockdiagramm von 2B zeigt eine vorhandene Komponente 201 in einem Gehäuse 202 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Neben der Komponente 201 ist eine Klappe oder eine andere Öffnung 220 in dem Gehäuse 212 vorgesehen, durch die ein Benutzer bei Bedarf auf die Komponente 201 zugreifen kann. Das Blockdiagramm von 2C zeigt die vorhandene Komponente 201 von 2B, die durch ein Sensormodul 230 (einschließlich der in 2A gezeigten Komponenten) modifiziert werden kann, um ein Sensorsystem 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zu bilden. Durch die Verbindung mit dem Modul 230 wird ein größeres Gehäuse gebildet, das jetzt die zu überwachende/zu steuernde Komponente 201, einen Sensor 202, einen Mikrocontroller 206, einen Sendeempfänger 204, eine Antenne 208 und eine lokale Anzeigeeinrichtung 210 enthält. Die Komponente 201, der Sensor 202, der Mikrocontroller 206 und der Sendeempfänger 204 sind in dieser beispielhaften Ausführungsform in dem Gehäuse 212 angeordnet. Die Antenne 208 ist wenigstens teilweise außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet, sodass sie per Funk Informationen zu einem zentralen Computer 102 senden kann. Die lokale Anzeigeeinrichtung 210 ist außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet, sodass der Zustand bestimmt werden kann, ohne dass hierfür das Gehäuse geöffnet werden muss. Das resultierende System 200 funktioniert im wesentlichen wie für die vorausgehenden Ausführungsformen erläutert. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können der Sensor 202, der Mikrocontroller 206 und/oder der Sendeempfänger 204 auch außerhalb des Gehäuses angeordnet sein.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können der Sensor 202, der Mikrocontroller 206 und der Sendeempfänger 204 innerhalb des ursprünglichen, nicht modifizierten Gehäuses 212 angeordnet sein, indem diese Elemente in einem offenen Raum im Inneren des Gehäuses 212 installiert werden.
Nachdem Sensorinformationen durch den Sensor 202 gesammelt wurden, können die Informationen zu einer zentralen Position übertragen werden. 3 ist ein Blockdiagramm, das mehrere Sensorsysteme 200A–D und einen Repeater 304, die mit dem zentralen Computer 102 kommunizieren, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. In dieser beispielhaften Ausführungsform kommunizieren die Sensorsysteme 200A–C direkt mit dem Repeater 304, der mit dem zentralen Computer 102 kommuniziert. Das Sensorsystem 200D ist mit einer größeren Distanz angeordnet, dass es nicht mit dem Repeater 304 kommunizieren kann. Das Sensorsystem 200D verwendet den Sendeempfänger wenigstens eines der Sensorsysteme 200A–C, um mit dem Repeater 304 zu kommunizieren. In einer alternativen Ausführungsform können eines oder mehrere der Sensorsysteme 200A–D direkt mit dem zentralen Computer 102 kommunizieren, sodass der Repeater 304 umgangen wird oder auch auf denselben verzichtet werden kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Repeater 304 einen Sendeempfänger zum Empfangen von Informationen von den Sensorsystemen 200A–D und zum Senden von Informationen zu denselben direkt oder indirekt, um Informationen von dem zentralen Computer 102 zu empfangen und zu demselben zu senden. Die Informationen aus den Sensorsystemen 200A–D und dem Repeater 304 werden an dem zentralen Computer 102 gesammelt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann jedes der Sensorsysteme 200A–D innerhalb oder in Nachbarschaft zu einem Gehäuse 212 mit der darin enthaltenen, zu beobachtenden Komponente 201 angeordnet sein, während der Repeater 304 außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet sein kann, um Informationen zu einem zentralen Überwachungssystem wie etwa dem zentralen Computer 102 zu senden. Es können aber auch andere Anordnungen verwendet werden, die ähnlich funktionieren, wobei der Repeater 204 etwa in den Gehäusen 212 von einem oder mehreren der Sensorsysteme 200A–D angeordnet sein kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Repeater 304 außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet, das den Sensor 202 und die zu beobachtende Komponente 201 enthält. Der mit dem Mikrocontroller 206 eines Sensorsystems 200A–D gekoppelte Sendeempfänger 204 umfasst einen bidirektionalen Kommunikationsmodus zum Senden von Signalen und/oder zum Empfangen von Signalen zu und von dem Repeater 304. Die Funkkommunikation kann mittels einer Hochfrequenztechnik erfolgen, wobei die Kommunikation aber auch auf andere Weise erfolgen kann. Der Mikrocontroller 206 verarbeitet das Signal von den Sensoren 202 und bestimmt, ob einer der überwachten Parameter außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt. Wenn ein Parameter außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt, sendet der Mikrocontroller 206 ein Signal zu dem Repeater 304, um ein Problem an den zentralen Computer 102 zu melden. Der Mikrocontroller 206 kann Statusinformationen und/oder Stromzustandsinformationen auch dann melden, wenn kein Problem vorliegt. Das Signal kann über Hardware, per Funk oder durch eine Kombination aus denselben gesendet werden.
Die durch die Sensoren 202 gesammelten Informationen werden entweder lokal angezeigt, direkt zu einer zentralen Steuereinrichtung 102 gesendet oder durch einen Repeater 304 für ein Senden zu einem zentralen Computer 102 gesammelt. Ein Repeater 304 kann einen Prozessor, eine Stromversorgung, einen Sendeempfänger und einen Computer-Kommunikationsanschluss umfassen. Der Prozessor, die Stromversorgung und der Sendeempfänger können den entsprechenden Komponenten in den Sensorsystemen 200 ähnlich sein. In einer beispielhaften Ausführungsform können das Sensorsystem 200 und der Repeater 304 miteinander kombiniert sein und bestimmte Komponenten gemeinsam verwenden. Der Computer-Kommunikationsanschluss kann einen Anschluss umfassen, über den der Repeater 304 mit dem zentralen Computer kommunizieren kann, wobei es sich um eine Antenne, einen USB-Anschluss, einen Ethernet-Anschluss oder einen anderen geeigneten Anschluss handeln kann. Das Sensorsystem 200 kommuniziert dann diese Angabe zu dem Prozessor des Repeaters 304, der die Angabe wiederum über den Computer-Kommunikationsanschluss zu dem zentralen Computer 102 kommuniziert.
Der Repeater 304 kann in einer beispielhaften Ausführungsform an oder in der Nähe des Sensorsystems 200 angeordnet sein. Der Repeater 304 fordert entweder direkt Daten von dem Sensorsystem 200 an oder empfängt periodische, nicht-angeforderte Statusaktualisierungen von dem Sensorsystem 200. Diese gesammelten Daten können in einem lokalen Speicher in dem Repeater 304 gespeichert werden, um zurück zu dem zentralen Computer 102 kommuniziert zu werden. Der Repeater 304 funktioniert also in einer beispielhaften Ausführungsform sowohl als Onsite-Datenbank für Sensordaten als auch als Eintritts-/Austrittspunkt für den zentralen Computer 102. Der Repeater 304 kommuniziert mit dem zentralen Computer 102 über Langstrecken-Kommunikationen unter Verwendung eines beinahe beliebigen, geeigneten Kommunikationsverfahrens unter Verwendung von Telefonverbindungen, Mobildatenmodems, einer Satelliten-Verbindung, eines AMI(Advanced Metering Infrastructure)-Netzwerks oder eines Funknetzwerks.
Sobald die Informationen durch die Repeater 304 empfangen wurden, werden die Informationen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zu dem zentralen Computer 102 gesendet. Der zentrale Computer 102 umfasst eine Reihe von Server-Anwendungen, die die gesammelten Daten für die Alarmerzeugung, Speicherung und Anzeige empfangen und verarbeiten. Der zentrale Computer 102 kann angeforderte oder nicht-angeforderte Langstrecken-Kommunikationen mit einem oder mehreren Repeatern 304 unterhalten. Weitere Funktionen des zentralen Computers sind etwa das Sammeln von Sensordaten über die Repeater, das Verwalten der Sensoren, das Verwalten der Repeater-Einheiten, das Planen und Konfigurieren der Sensoren und Repeater, das Steuern der Sensoren einschließlich des Ein/Aus-Schaltens von Vorrichtungen und des Planens der Steuerung, das Ausgeben von Alarmen und Warnungen, das Erstellen von Altersschätzungen und Arbeitsberichten bei einem Schaltungsausfall, die Bestandsverwaltung einschließlich von Anlageninformationen und Positions- und Dienstinformationen, die Auftragsverwaltung und die Ausführung von geographischen Lokalisierungsanwendungen. Außerdem kann der zentrale Computer 102 Informationen in einem beliebigen Format etwa für einen PC oder für das Internet bereitstellen.
Die durch den Computer empfangenen Informationen werden dann durch eine für das Interpretieren der Informationen entwickelte Software 104 verarbeitet. Die Software 104 kann in dem zentralen Computer 102, in einem separaten Computer oder in einem Internetspeicher gespeichert sein. Wenn die Software 104 nicht in dem zentralen Computer 102 gespeichert ist, kann die Verbindung geschützt werden, um einen Zugriff von Außenstehenden auf die Informationen zu verhindern. Die Software 104 nimmt die Informationen und interpretiert die Informationen für die Überwachung, Verfolgung, Prioritätensetzung und Warnungsausgabe. Die gemäß der Erfindung verwendete Software 104 kann auch Informationen von außen empfangen. Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen können Sendeempfänger 136, die mit verfügbaren Frequenzen betrieben werden, direkt mit der Software 104 kommunizieren, um Informationen zu senden und zu empfangen.
Sobald die Software 104 die Informationen verarbeitet hat. werden die Informationen über eine Kommunikation mit anderen Computern wie etwa eine Internet-Kommunikation unter Verwendung einer Webseite zu Endbenutzern oder dem Personal 106 gesendet. Das Personal 106 ist zum Beispiel das für den Betrieb der Anlage verantwortliche Personal. Das Personal kann sich an einem zentralen Ort wie zum Beispiel in einem dedizierten Steuerraum aufhalten. Außerdem kann der zentrale Computer 102 Rohdaten zu den Bedienern der Anlage oder zu dem Wartungspersonal senden. Mit den Rohdaten können die Bediener der Anlage dann die erforderlichen Korrekturmaßnahmen 108 einleiten. Zu diesen Maßnahmen 108 können das Installieren oder Warten der zu überwachenden oder steuernden Sensoren, Komponenten oder Vorrichtungen gehören.
Außerdem kann das Kommunikationsprotokoll bei Bedarf aktualisiert werden. Die durch das System verwendete Firmware ermöglicht eine Funkkommunikation über eine integrierte Funkeinrichtung, um die Position des Sensorsystems 200 oder der verschiedenen Repeater 304, die Nummer und die Bezeichnung der betroffenen Komponente 201, die Zeit und den ausgelösten, geöffneten oder geschlossenen Zustand anzugeben. Es kann eine Netzwerk- oder eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation verwendet werden. Die Software für die Basisstation (Laptop oder PDA) kann die Funktionen des Systems bereitstellen. Es ist weiterhin zu beachten, dass das Bedingungssignal per Funk oder Ethernet zu einem Anlagen-Netzwerk gesendet wird, um Wartungsoperationen auszuführen.
4A ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem 400 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt, das an einem explosionssicheren Gehäuse 212 installiert ist, um eine elektrische Komponente 201 und/oder die Umgebung der Komponente 201 zu überwachen und zu steuern. Das Sensorsystem 400 umfasst einen Sensor 202, einen Mikrocontroller 206, einen Sendeempfänger 204, eine Antenne 216 und eine lokale Anzeigeeinrichtung 210. Das Sensorsystem 400 umfasst weiterhin optional eine Umgebungs-Steuereinrichtung 410.
Das Gehäuse 212 ist ein rechteckiges, geschlossenes Gehäuse, das explosionssicher ausgebildet ist. Das Gehäuse 212 weist eine Außenfläche 402 und eine Innenfläche 404 auf. Das Gehäuse 212 ist hier rechteckig ausgebildet, wobei das Gehäuse 212 aber auch eine beliebige andere geometrische Form wie etwa eine kreisrunde, eine quadratische oder eine dreieckige Form aufweisen kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Das Gehäuse 212 ist hier explosionssicher ausgebildet, wobei das Gehäuse 212 aber auch von einem anderen Typ sein könnte, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen kann das Gehäuse 212 auch ein Bereich zwischen zwei oder mehr Anschlüssen wie etwa zwischen zwei Dichtungen an einem Gefäß sein, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Gemäß der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsform umfasst das Gehäuse 212 die Komponente 201, den Sensor 202 und die Umgebungs-Steuereinrichtung 410. In anderen Ausführungsformen können der Sensor 202, der Mikrocontroller 206, der Sendeempfänger 204 und/oder die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 in dem Gehäuse 212 vorgesehen oder außen mit dem Gehäuse 212 verbunden sein.
Die Komponente 201 ist ein elektrischer Schalter oder ein Stromkreisunterbrecher und wird durch das Gehäuse 212 geschützt. Die Komponente 201 kann eine beliebige elektrische Einrichtung sein. Die Komponente 201 ist konfiguriert, um einen elektrischen Stromkreis (nicht gezeigt) zu schließen.
In der beispielhaften Ausführungsform ist die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 in dem Gehäuse 212 angeordnet und ausgebildet, um die Umgebung des Gehäuses 212 um die Komponente 201 herum zu steuern. Die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 ist in dieser beispielhaften Ausführungsform ein Raumheizer wobei die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 aber auch eine beliebige andere Einrichtung zum Ändern der Umgebungsbedingungen in dem Gehäuse 212 wie etwa ein Ventilator, eine Abführpumpe, eine Einrichtung zum Freimachen eines verstopften Abflusses oder ein Entfeuchter sein kann. Die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 ist hier in dem Gehäuse angeordnet gezeigt, wobei die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 in anderen Ausführungsformen aber auch außen in Nachbarschaft zu dem Gehäuse 212 angeordnet sein kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Der Sensor 202 ist ein Feuchtigkeitssensor, der die relative Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse 212 erfasst. Zusätzlich zu einem Feuchtigkeitssensor kann der Sensor 202 auch einen Flüssigkeitspegelsensor umfassen, der den Flüssigkeitspegel an der Basis des Gehäuses 212 bestimmt. Der Flüssigkeitspegelsensor kann ein beliebiger Typ von Sensor sein, der erfassen kann, ob der Wasserpegel an der Basis des Gehäuses 212 eine bestimmte Schwellhöhe erreicht, wobei es sich etwa um einen vertikalen Schwimmersensor, einen horizontalen Schwimmersensor oder einen optischen Flüssigkeitspegelsensor handeln kann. Entsprechend kann der Feuchtigkeitssensor ein beliebiger Typ von Sensor sein, der ausgebildet ist, um zu erfassen, wann die relative Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse 212 über einen vorbestimmten annehmbaren Bereich hinaus geht. Es sind zwei Typen von Sensoren gezeigt, wobei aber auch mehr oder weniger Sensoren und auch Sensoren zum Erfassen von anderen Umgebungsparametern und/oder Komponentenparametern vorgesehen sein können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Der Sensor 202 ist mit dem Mikrocontroller 206 gekoppelt, der außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet ist. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist der Mikrocontroller 206 über eine Festverdrahtung 405 und einen explosionssicheren Stecker 218 mit dem Sensor 202 verbunden. Der explosionssichere Stecker 218 sieht einen Durchgang zwischen der Außenfläche 402 und der Innenfläche 404 des Gehäuses 212 vor. Wie zuvor erläutert, kann der explosionssichere Stecker 218 zylindrisch geformt sein und aus einem Metallmaterial oder einem Polymermaterial ausgebildet sein. Der explosionssichere Stecker 218 ist mit einem Gewinde versehen, sodass beim Schrauben des Steckers 218 durch eine Öffnung zwischen der Außenfläche 402 und der Innenfläche 404 des explosionssicheren Gehäuses 212 automatisch eine Dichtung zwischen den Gewinden des Steckers 218 gebildet wird. Es können aber auch andere Dichtungen verwendet werden, um andere Formen des explosionssicheren Steckers 218 zu unterstützen. In alternativen beispielhaften Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 206 per Funk mit dem Sensor 202 verbunden sein. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 206 in dem Gehäuse 212 angeordnet sein, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann auch auf den Mikrocontroller 206 verzichtet werden, wobei in diesem Fall die Analyse der Informationen in dem zentralen Computer 102 (1) erfolgt.
Der Mikrocontroller 206 enthält Software zum Analysieren der von dem Sensor 202 empfangenen Informationen. In dieser Ausführungsform bestimmt die Software, ob die relative Luftfeuchtigkeit um die Komponente 201 herum innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt, ob die relative Luftfeuchtigkeit um die Komponente 201 herum außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt und ob sich ein Flüssigkeitspegel an der Basis des Gehäuses 212 gebildet und eine vorbestimmte Schwellhöhe erreicht hat. Nachdem der Mikrocontroller 206 seine Analyse auf den von dem Sensor 202 empfangenen Informationen durchgeführt hat, sendet der Mikrocontroller die Informationen zu dem Sendeempfänger 204 und/oder der lokalen Anzeigeeinrichtung 210.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform umfasst die lokale Anzeigeeinrichtung 210 eine oder mehrere Anzeigen, um den Status des überwachten Parameters anzugeben. Die lokale Anzeigeeinrichtung 210 ist außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet, sodass das Personal den Status eines Messparameters bestimmen kann, ohne hierfür das Gehäuse 212 öffnen zu müssen. In dieser Ausführungsform umfasst die lokale Anzeigeeinrichtung drei LEDs, wobei eine leuchtende grüne LED angibt, dass die relative Luftfeuchtigkeit um die Komponente 201 herum innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt, eine leuchtende gelbe LED angibt, dass die relative Luftfeuchtigkeit um die Komponente 201 herum außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt, und eine leuchtende rote LED angibt, dass sich ein Flüssigkeitspegel an der Basis des Gehäuses 212 gebildet und eine bestimmte Schwellhöhe erreicht hat. Es werden hier drei LEDs verwendet, um den Status eines gemessenen Parameters anzugeben, wobei aber auch mehr oder weniger LEDs oder auch andere visuelle oder akustische Anzeigen verwendet werden können, um den Status eines gemessenen Parameters anzugeben, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Der Sendeempfänger 204 ist außerhalb des Gehäuses 212 und in Nachbarschaft zu dem Mikrocontroller 206 angeordnet. Der Sendeempfänger 204 empfängt Informationen von dem Mikrocontroller 206 und sendet die Informationen zu dem zentralen Computer 102 (1) unter Verwendung der Antenne 216, die ebenfalls außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet und mit dem Sendeempfänger 204 verbunden ist. In alternativen Ausführungsformen kann der Sendeempfänger 204 in dem Gehäuse 212 angeordnet sein, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Sendeempfänger eine bidirektionale Kommunikationseinrichtung, die Informationen von dem Mikrocontroller 206 empfängt und die Informationen zu dem zentralen Computer 102 (1) sendet und weiterhin Informationen von dem zentralen Computer (1) empfängt und die Informationen zu dem Mikrocontroller 206 sendet. In beispielhaften alternativen Ausführungsformen kann der Sendeempfänger aber auch eine unidirektionale Einrichtung sein, die Informationen von einem Sensor 202 empfängt und die Informationen zu dem zentralen Computer 102 (1) sendet. Das Senden der Informationen von dem Sendeempfänger 204 zu dem zentralen Computer 102 (1) und von dem zentralen Computer 102 (1) zu dem Sendeempfänger 204 wurde bereits weiter oben beschrieben.
Die Antenne 216 ist eine externe Antenne. In beispielhaften alternativen Ausführungsformen kann die Antenne 216 jedoch auch ein anderer Typ von Antenne wie etwa eine Leiterbahn-Antenne oder eine Chip-Antenne sein.
Sobald Informationen in dem zentralen Computer 102 (wie in 1 gezeigt) empfangen wurden, kann der zentrale Computer ein Signal ausgeben, um das Personal zum Durchführen von Korrekturmaßnahmen aufzufordern. Alternativ hierzu kann der zentrale Computer ein Signal zurück zu dem Sendeempfänger 204 und/oder dem Mikroprozessor 206 kommunizieren, um über eine Festverdrahtung 407 Befehle zu der Umgebungs-Steuereinrichtung 410 zu senden. Die Befehle können die Umgebungs-Steuereinrichtung 410 anweisen, ein Ein- oder Ausschalten durchzuführen, um die Umgebung automatisch zu entsprechenden Werten zurückzuführen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen führt der Mikrocontroller 206 eine Analyse durch und gibt entsprechende Befehle für ein Ein- oder Ausschalten zu der Umgebungs-Steuereinrichtung 410. In den beispielhaften Ausführungsformen kann ein Signal zu dem zentralen Computer 102 gesendet werden oder auch nicht, sodass in einigen Ausführungsformen der Datenverkehrt zu und von dem zentralen Computer 102 reduziert werden kann. Ein Signal wird zu dem zentralen Computer 102 gesendet, wenn sich die Umgebungsbedingungen nach einer vorbestimmten Zeitperiode nicht verbessert haben.
Die mit Bezug auf 4A beschriebene beispielhafte Ausführungsform verwendet einen Schalter oder einen Stromkreisunterbrecher als Komponente 201, wobei aber auch andere Komponenten anstelle des Schalters oder Stromkreisunterbrechers verwendet werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Die beispielhafte Ausführungsform beschreibt das Gehäuse 212 als ein explosionssicheres Gehäuse, wobei aber auch andere Typen von Gehäuse verwendet werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Weiterhin verwendet die beispielhafte Ausführungsform einen Feuchtigkeitssensor und einen Flüssigkeitspegelsensor als Sensor 202, wobei aber auch andere Typen von Sensoren anstelle des Feuchtigkeitssensors und des Flüssigkeitspegelsensors verwendet werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Und weiterhin wurde eine bestimmte Konfiguration für das Sensorsystem 400 beschrieben, wobei jedoch auch andere Konfigurationen verwendet werden können und zum Beispiel bestimmte Komponenten innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 212 angeordnet werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
4B ist ein Blockdiagramm, das ein Sensorsystem 450 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform zeigt, das an einem explosionssicheren Gehäuse 212 installiert ist, um eine elektrische Komponente 201 und/oder die Umgebung der elektrischen Komponente 201 zu überwachen und zu steuern. Diese beispielhafte Ausführungsform ist der mit Bezug auf 4A beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ähnlich, wobei jedoch der Mikrocontroller 206 und der Sendeempfänger 204 beide innerhalb des explosionssicheren Gehäuses 212 angeordnet sind.
Die Vorrichtung der Erfindung ist also ausgebildet, um die weiter oben genannten Aufgaben und Vorteile zu erfüllen. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft zu verstehen, wobei die beschriebenen Ausführungsformen durch den Fachmann auf der Basis der vorliegenden Lehren auf verschiedene Weise modifiziert und realisiert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Umgekehrt ist die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Details des Aufbaus beschränkt. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können also verändert oder modifiziert werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Zusammenfassung
System zum Überwachen und Steuern des Zustands oder der Betätigung von Komponenten wie etwa Schaltern, Stromkreisunterbrechern, elektrischen Schaltpaneelen und anderen Elementen für eine elektrische Steuerung und einen Schaltungsschutz
Ein Sensor ist mit einer Vorrichtung, die in einem Gehäuse angeordnet ist, verbunden und konfiguriert, um den Zustand der Vorrichtung oder ihrer Umgebung zu bestimmen. Der Sensor sendet entsprechende Informationen zu einem zentralen Computer und/oder zu einer lokalen Anzeigeeinrichtung. Sobald die Informationen in dem zentralen Computer empfangen wurden, werden die Informationen für die Interpretation durch das Bedienungs- und Wartungspersonal verarbeitet. Auf der Basis der empfangenen Informationen kann das Bedienungs- und Wartungspersonal Prozeduren zum Warten der Vorrichtung und der Umgebung der Vorrichtung einleiten. In bestimmten Ausführungsformen gibt der zentrale Computer Befehle zu einer zweiten Vorrichtung, die in dem Gehäuse oder in Nachbarschaft zu demselben angeordnet ist, damit die zweite Vorrichtung Korrekturaktionen ausführt. In einigen Ausführungsforen ist der Sensor mit einem Mikrocontroller verbunden, der die von dem Sensor empfangenen Informationen analysiert und Befehle zu der zweiten Vorrichtung gibt, damit die zweite Vorrichtung Korrekturaktionen ausführt.

Claims

Überwachungssystem für eine elektrische Komponente, wobei das Überwachungssystem umfasst: einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen des Zustands einer elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente, wobei der Sensor ein den Zustand angebendes erstes Signal erzeugt, einen Sendeempfänger, der für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist, wobei der Sendeempfänger das erste Signal von dem Sensor empfängt, und einen zentralen Computer, der an einer von der elektrischen Komponente fernen Position angeordnet ist, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger empfängt, das erste Signal verarbeitet und ein Korrekturaktionssignal zu dem Sendeempfänger sendet, um eine Vorrichtung anzuweisen, den Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente zu ändern, wenn der Zustand als unzulässig bestimmt wird, wobei die elektrische Komponente in einem gedichteten Gehäuse eingeschlossen ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der Sensor und der Sendeempfänger in dem Gehäuse eingeschlossen sind.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin einen Mikrocontroller umfasst, wobei der Sendeempfänger über den Mikrocontroller für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist und wobei der Mikrocontroller nur dann gestattet, dass der Sendeempfänger das erste Signal zu dem zentralen Computer sendet, wenn der Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente als unzulässig bestimmt wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 3, wobei der Mikrocontroller in dem Gehäuse eingeschlossen ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der zentrale Computer das erste Signal per Funk von dem Sendeempfänger empfängt.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin eine lokale Anzeigeeinrichtung umfasst, die außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist und wobei die lokale Anzeigeeinrichtung einen Beobachter über den Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente unterrichtet, ohne dass der Beobachter das Gehäuse zu öffnen braucht.
Überwachungssystem nach Anspruch 6, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine visuelle Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine oder mehrere Leuchtanzeigen umfasst, um einen oder mehrere verschiedene Zustände der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente anzugeben.
Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei der eine oder die mehreren verschiedenen Zustände einen korrekten Betriebszustand, einen durch eine Warnung begleiteten Betriebszustand und einen kritischen Betriebszustand umfassen.
Überwachungssystem nach Anspruch 6, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine akustische Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Sensoren einen oder mehrere Sensoren umfassen, die aus der Gruppe gewählt sind, die einen Notbeleuchtungs-Akkustatussensor, einen Gehäuseexplosionssensor, einen Transportschaltersensor, einen Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensor, einen Dichtungsbruchsensor, einen Leistungsschutzauslösesensor, einen Beleuchtungskomponenten-Überwachungssensor und einen Gehäusefeuchtigkeitssensor umfasst.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der zentrale Computer einen Benutzer bezüglich des Zustands der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente warnt.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger indirekt über eine Repeater-Einheit empfängt.
Überwachungssystem für eine elektrische Komponente, die umfasst: einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen des Zustands einer elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente, wobei der Sensor ein den Zustand angebendes erstes Signal erzeugt, einen Mikrocontroller, der mit dem Sensor verbunden ist, wobei der Mikrocontroller das erste Signal von dem Sensor empfängt und eine Analyse des ersten Signals zur Bestimmung des Zustands durchführt, wobei der Mikrocontroller ein Korrekturaktionssignal zu einer Vorrichtung sendet, um die Vorrichtung anzuweisen, den Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente zu ändern, wenn der Zustand als unzulässig bestimmt wird, einen Sendeempfänger, der für eine Kommunikation mit dem Mikrocontroller verbunden ist, wobei der Sendeempfänger das erste Signal von dem Mikroprozessor empfängt, und einen zentralen Computer, der an einer von der elektrischen Komponente fernen Position angeordnet ist, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger empfängt, wobei die elektrische Komponente in einem Gehäuse eingeschlossen ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der Mikrocontroller das erste Signal nur dann zu dem Sendeempfänger sendet, wenn der Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente als unzulässig bestimmt wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der Sensor, der Sendeempfänger und der Mikrocontroller in dem Gehäuse eingeschlossen sind.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der zentrale Computer das erste Signal per Funk von dem Sendeempfänger empfängt.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, das weiterhin eine lokale Anzeigeeinrichtung umfasst, die außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist und wobei die lokale Anzeigeeinrichtung einen Beobachter über einen Zustand der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente unterrichtet, ohne dass der Beobachter das Gehäuse zu öffnen braucht.
Überwachungssystem nach Anspruch 18, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine visuelle Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 19, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine oder mehrere Leuchtanzeigen umfasst, um einen oder mehrere verschiedene Zustände der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente anzugeben.
Überwachungssystem nach Anspruch 20, wobei der eine oder die mehreren Zustände einen korrekten Betriebszustand, einen durch eine Warnung begleiteten Betriebszustand und einen kritischen Betriebszustand umfassen.
Überwachungssystem nach Anspruch 18, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine akustische Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der eine oder die mehreren Sensoren einen oder mehrere Sensoren umfassen, die aus einer Gruppe gewählt sind, die einen Notbeleuchtungs-Akkustatussensor, einen Gehäuseexplosionssensor, einen Transportschaltersensor, einen Bewegungserfassungs- und Bewegungsverfolgungssensor, einen Dichtungsbruchsensor, einen Leistungsschutzauslösesensor, einen Beleuchtungskomponenten-Überwachungssensor und einen Gehäusefeuchtigkeitssensor umfasst.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der zentrale Computer einen Benutzer bezüglich des Zustands der elektrischen Komponente oder der Umgebung der elektrischen Komponente warnt.
Überwachungssystem nach Anspruch 14, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger indirekt über eine Repeater-Einheit empfängt.
Überwachungssystem für eine elektrische Komponente, wobei das Überwachungssystem umfasst: einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen eines Zustands einer Umgebung einer elektrischen Komponente, wobei der Sensor ein den Zustand angebendes erstes Signal erzeugt, einen Sendeempfänger, der für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist, wobei der Sendeempfänger das erste Signal von dem Sensor empfängt, und einen zentralen Computer, der an einer von der elektrischen Komponente fernen Position angeordnet ist, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger empfängt, wobei der zentrale Computer einen Benutzer bezüglich des Zustands der Umgebung der elektrischen Komponente warnt, wobei die elektrische Komponente in einem explosionssicheren Gehäuse eingeschlossen ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 26, wobei der zentrale Computer das erste Signal verarbeitet und ein Korrekturaktionssignal zu dem Sendeempfänger sendet, um eine Vorrichtung anzuweisen, den Zustand der Umgebung der elektrischen Komponente zu ändern, wenn der Zustand als unzulässig bestimmt wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 27, wobei die Vorrichtung aus der Gruppe gewählt ist, die einen Ventilator, einen Heizer und einen Abflussöffner umfasst.
Überwachungssystem nach Anspruch 26, die weiterhin einen Mikrocontroller umfasst, wobei der Sendeempfänger über den Mikrocontroller für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 29, wobei der Mikrocontroller das erste Signal verarbeitet und ein Korrekturaktionssignal zu einer Vorrichtung sendet, um die Vorrichtung anzuweisen, den Zustand der Umgebung der elektrischen Komponente zu ändern, wenn der Zustand als unzulässig bestimmt wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 26, das weiterhin eine lokale Anzeigeeinrichtung umfasst, die außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung über einen Stecker, der sich aus dem Inneren des explosionssicheren Gehäuses nach außen aus dem explosionssicheren Gehäuse heraus erstreckt, für eine Kommunikation mit dem Sensor verbunden ist und wobei die lokale Anzeigeeinrichtung einen Beobachter über einen Zustand der Umgebung der elektrischen Komponente unterrichtet, ohne dass der Beobachter das Gehäuse zu öffnen braucht.
Überwachungssystem nach Anspruch 31, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine visuelle Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 32, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine oder mehrere Leuchtanzeigen umfasst, um einen oder mehrere verschiedene Zustände der Umgebung der elektrischen Komponente anzuzeigen.
Überwachungssystem nach Anspruch 33, wobei der eine oder die mehreren verschiedenen Zustände einen korrekten Betriebszustand, einen Zustand mit einer anormalen Feuchtigkeit und einen Zustand mit einer Kondensation umfassen.
Überwachungssystem nach Anspruch 31, wobei die lokale Anzeigeeinrichtung eine akustische Anzeige ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 26, wobei der eine oder die mehreren Sensoren einen Feuchtigkeitssensor und/oder einen Flüssigkeitspegelsensor umfassen.
Überwachungssystem nach Anspruch 26, wobei der zentrale Computer das erste Signal von dem Sendeempfänger indirekt über eine Repeater-Einheit empfängt.