DE112018001820T5

DE112018001820T5 - Drahtloser überwachungs- und konfigurations-tether zur verwendung mit einem isolierten industrieprodukt und verfahren zu dessen betrieb

Info

Publication number: DE112018001820T5
Application number: DE112018001820.2T
Authority: DE
Inventors: Mark Alan Verheyen
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2017-05-01
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2019-12-19
Also published as: CN110546521B; US20200185892A1; WO2018202701A1; CN110546521A; US11309692B2

Abstract

Eine tragbare Tether-Vorrichtung zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts schließt ein Außengehäuse, das eine Kammer definiert, einen Magneten, der innerhalb der Kammer positioniert ist, um eine magnetische Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Gehäuseplatte zu ermöglichen, und eine induktive Empfangsspule ein, die innerhalb der Kammer und angrenzend an eine Unterseite des Außengehäuses angeordnet ist, wobei die induktive Empfangsspule mit einer externen induktiven Ladespule betrieben werden kann, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Stromversorgung bereitzustellen. Die tragbare Tether-Vorrichtung schließt auch eine Kommunikationsschaltung, die innerhalb der Kammer positioniert und von der induktiven Empfangsspule gespeist wird, wobei die Kommunikationsschaltung ferner optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die eine lichtbasierte Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und dem isolierten Industrieprodukt bereitstellen, sowie eine drahtlose Kommunikationsschaltung ein, die konfiguriert ist, um drahtlose Signale zu und von der tragbaren Tether-Vorrichtung zu senden und zu empfangen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf ein drahtloses Kommunikationssystem zur Konfiguration und Überwachung von Industrieprodukten und insbesondere auf einen drahtlosen Kommunikations-Tether, der an einem äußeren Gehäuse eines Systems oder einer Vorrichtung befestigt werden kann und mit der Vorrichtung über eine am Gehäuse montierte Kommunikationsschnittstelle kommuniziert.
In Industrieanlagen werden elektrische Maschinen wie Generatoren, Wechselstrommotoren und/oder Transformatoren in verschiedenen Anwendungen verwendet. Zum Beispiel werden Asynchronmotoren für Anwendungen wie Pumpen, Kühlen, Materialbewegung und andere Anwendungen eingesetzt, bei denen kostengünstige und robuste Motoren erforderlich sind. Zur Steuerung solcher elektrischer Maschinen werden verschiedene Motorsteuerungs- und Motorschutzkomponenten wie Motorsteuerungen, Anlasser, Schützanordnungen, Überlastrelais, Leistungsschalter, Motorschutzschalter, verschiedene Trennschalter und ähnliche Vorrichtungen zum Betreiben von Niederspannungsmotoren bereitgestellt. Diese Motorsteuerungs- und Motorschutzkomponenten werden üblicherweise als Teil einer Motorsteuerzentrale bereitgestellt. Die Motorsteuerzentrale kann in Form eines Mehrkammer-Stahlgehäuses mit einem Bussystem zur Verteilung der elektrischen Energie, auf einem gemeinsamen Bussystem, an die einzelnen Motorsteuergeräte erfolgen, die innerhalb der Kammern montierbar sind. Die einzelnen Motorsteuergeräte werden allgemein als „Schaufeln“ bezeichnet und sind üblicherweise als abnehmbare, ausziehbare Einheiten konstruiert, die einzelne abgedichtete Türen am Gehäuse der Motorsteuerzentrale aufweisen oder hinter diesen angebracht sind. Die Schaufeln sind mit den Versorgungsleitungen der Motorsteuerzentrale verbunden und leiten Versorgungsspannung zur Leitungsseite der Motorsteuergeräte zum Betrieb der elektrischen Maschinen.
Um die Konfiguration und Überwachung der verschiedenen Motorsteuerungs- und Motorschutzkomponenten in der Motorsteuerzentrale zu ermöglichen, werden üblicherweise mobile Benutzeroberflächen (Uls) bekannter Typen bereitgestellt. Diese mobilen UIs können mit den Motorsteuerungs- und Motorschutzkomponenten in der Motorsteuerzentrale über eine Reihe bekannter drahtloser Kommunikationsprotokolle kommunizieren, wobei Bluetooth-Kommunikation, die kurzwellige UHF-Funkwellen im ISM-Band von 2,4 bis 2,485 GHz umfasst, eines derartiger exemplarischer Kommunikationsprotokolle ist. Derartige Bluetooth-Kommunikation kann über einen Dongle oder eine andere Bluetooth-Vorrichtung hergestellt werden, die an eine Subeinheit der Motorsteuerzentrale angeschlossen ist, wie beispielsweise über einen RJ45-Anschluss oder einen ähnlichen Verbindungsanschluss.
Es wird jedoch anerkannt, dass die bestehenden Verfahren zur Konfiguration und Überwachung von Motorsteuerungs- und Motorschutzkomponenten in einer Motorsteuerzentrale oder in industriellen Umgebungen im Allgemeinen (wobei die Anzahl der Komponenten beispielsweise bei 20-100 Komponenten liegen kann) eine Reihe von Schwachstellen und Einschränkungen aufweisen können. So wird beispielsweise Bluetooth durch das in einer Umgebung einer Motorsteuerzentrale typische Clustering von Produkten durch die Anzahl der sicheren Kopplungsvorgänge, die erforderlich wären, um individuelle Verbindungen mit einer Vielzahl von Vorrichtungen/Komponenten herzustellen, vor Probleme gestellt. Als weiteres Beispiel wird anerkannt, dass elektrische Maschinen und Motorsteuerzentralen, die im industriellen Umfeld eingesetzt werden, rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein können, sodass ein gemeinsamer Dongle oder ein anderes Bluetooth-Gerät, das an einen entsprechenden Anschluss angeschlossen wird, zusätzlichen Schutz vor der Umgebung erfordert, wie beispielsweise eine Kappe oder Abdeckung, was die Kosten und die Komplexität des Systems insgesamt erhöht.
Es wäre daher wünschenswert, eine tragbare Tether-Vorrichtung bereitzustellen, die sichere Kopplungsvorgänge für jede von einer Vielzahl von Vorrichtungen/Komponenten ermöglicht, ohne dass individuelle Verbindungen zu jeder Vorrichtungskomponente erforderlich sind. Es wäre auch wünschenswert, dass eine solche tragbare Tether-Vorrichtung eine solche Kommunikation zu einem isolierten System bereitstellt, ohne dass direkte elektrische Verbindungen dazu erforderlich sind, um die Notwendigkeit zusätzlicher Umweltschutzmaßnahmen zu umgehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein System und Verfahren zum Konfigurieren und Überwachen von Industrieprodukten über eine tragbare Tether-Vorrichtung bereit. Die Tether-Vorrichtung stellt die Kommunikation zu einem isolierten Produkt her, ohne dass direkte elektrische Verbindungen dazu erforderlich sind.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt eine tragbare Tether-Vorrichtung zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts ein Außengehäuse, das eine Kammer definiert, einen Magneten, der innerhalb der Kammer positioniert ist, um eine magnetische Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Gehäuseplatte vorzusehen, und eine induktive Empfangsspule ein, die innerhalb der Kammer und angrenzend an eine Unterseite des Außengehäuses angeordnet ist, wobei die induktive Empfangsspule mit einer externen induktiven Ladespule betrieben werden kann, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Stromversorgung bereitzustellen. Die tragbare Tether-Vorrichtung schließt auch eine Kommunikationsschaltung, die innerhalb der Kammer positioniert und von der induktiven Empfangsspule gespeist wird, wobei die Kommunikationsschaltung ferner optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die eine lichtbasierte Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und dem isolierten Industrieprodukt bereitstellen, sowie eine drahtlose Kommunikationsschaltung ein, die konfiguriert ist, um drahtlose Signale zu und von der tragbaren Tether-Vorrichtung zu senden und zu empfangen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung schließt ein drahtloses Kommunikationssystem zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts eine Statusanzeige-Leuchtenstruktur ein, die innerhalb einer Öffnung einer Gehäuseplatte eines das Industrieprodukt enthaltenden Gehäuses angeordnet ist, wobei die Statusanzeige-Leuchtenstruktur ferner eine induktive Ladespule und eine Kommunikationsschaltung einschließt, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die eine lichtbasierte Kommunikation bereitstellen. Das drahtlose Kommunikationssystem schließt auch eine tragbare Tether-Vorrichtung ein, die magnetisch mit der Gehäuseplatte gekoppelt ist und über der Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung ferner ein Außengehäuse, eine induktive Empfangsspule, die innerhalb der Kammer positioniert und mit der induktiven Ladespule betreibbar ist, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Ladung bereitzustellen, und eine Kommunikationsschaltung, die von der induktiven Empfangsspule gespeist wird, einschließt, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die lichtbasierte Kommunikation und drahtlose Kommunikationsschaltung zum Senden und Empfangen drahtloser Datensignale bereitstellen. Die optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und die optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung sind aufeinander abgestimmt, um lichtbasierte Kommunikation zwischen ihnen zu ermöglichen.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung schließt ein Verfahren zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts unter Verwendung einer tragbaren Tether-Vorrichtung magnetisches Befestigen einer tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Außenwand eines Gehäuses ein, welches das isolierte Industrieprodukt aufnimmt, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung an der Außenwand so befestigt ist, dass sie über einer Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist. Das Verfahren schließt auch Herstellen einer lichtbasierten Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und der Statusanzeige-Leuchtenstruktur durch die Übertragung von datenführendem Licht zwischen optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung und drahtloses Übertragen von Datensignalen zwischen einer entfernten Benutzeroberfläche und der tragbaren Tether-Vorrichtung ein, um mindestens eines von einer Überwachung und Konfiguration des isolierten Industrieprodukts über die entfernte Benutzeroberfläche durchzuführen. Das datenführenden Licht leitet Steuersignale von der entfernten Benutzeroberfläche an die Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts über die tragbare Tether-Vorrichtung weiter und übermittelt Überwachungsdaten von der Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts an die entfernte Benutzeroberfläche über die tragbare Tether-Vorrichtung.
Aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen werden verschiedene weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ersichtlich.
Figurenliste
Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen, die derzeit für die Durchführung der Erfindung in Betracht gezogen werden.
In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Teilansicht der in einer Motorsteuerzentrale installierten Steuermodule, zusammen mit einer tragbaren Tether-Vorrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit einem Steuermodul und (einem) isolierten Industrieprodukt(en) darin, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht der tragbaren Tether-Vorrichtung von 1, die über einer Statusanzeige-Leuchtenstruktur eines entsprechenden Steuermoduls der Motorsteuerzentrale gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist.
3-5 sind verschiedene perspektivische Ansichten der tragbaren Tether-Vorrichtung von 1, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts unter Verwendung der tragbaren Tether-Vorrichtung von 1 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ausführungsformen der Erfindung sind auf ein System und Verfahren zur drahtlosen Konfiguration und Überwachung von Industrieprodukten und -vorrichtungen über eine tragbare Tether-Vorrichtung ausgerichtet. Die Tether-Vorrichtung stellt die Kommunikation zu einem isolierten Produkt her, ohne dass direkte elektrische Verbindungen dazu erforderlich sind.
Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung im Folgenden gezeigt und beschrieben wird, die für die Verwendung mit einer Motorsteuerzentrale mit einer Anzahl darin gebündelter Komponenten oder Produkten bestimmt ist, versteht sich, dass Ausführungsformen der Erfindung mit einer Vielzahl von Arten von Industrievorrichtungen verwendet werden können. Das heißt, dass die Ausführungsformen der Erfindung auch auf die Verwendung mit einzelnen, isolierten Industrievorrichtungen ausgerichtet werden können, die nicht in einer Umgebung einer Motorsteuerzentrale gebündelt sind. Dementsprechend soll die spezifische Beschreibung einer Motorsteuerzentrale und die Anordnung/Nutzung einer tragbaren Tether-Vorrichtung damit nicht den Umfang der Erfindung einschränken, und es versteht sich, dass Äquivalente, Alternativen und Modifikationen, abgesehen von den hierin ausdrücklich beschriebenen, möglich sind und innerhalb des Schutzumfangs der beiliegenden Ansprüche liegen.
Mit Bezug auf 1 ist eine perspektivische Teilansicht einer Struktur der Motorsteuerzentrale 10 dargestellt. Wie vorstehend erläutert, können Motorsteuerzentralen Kammern oder Gehäuse für mehrere Steuermodule oder Schaufeln 11, 13, 14, 15, 16, 17 einschließen. Schaufel 16 ist vollständig in die Kammer oder das Gehäuse 12 der Motorsteuerzentrale eingebaut gezeigt, sodass ihre Frontplatte 18 sicher gegen den Umfang des Gehäuses 12 abgedichtet ist und bündig mit der Frontplatte 20 der Schaufel 14 abschließt. Diesbezüglich schließt das Steuermodul 16 eine Anzahl von Verriegelungsmechanismen 22 auf der Frontplatte 18 ein, sodass ein Bediener das Steuermodul 16 nach dem Einbau verriegeln kann. In einigen Ausführungsformen kann die Frontplatte 18 eine Tür mit einem Satz von Scharnieren 19 sein, um Zugang zu Komponenten innerhalb des Steuermoduls 16 zu ermöglichen, während das Steuermodul 16 im Gehäuse 12 der Motorsteuerzentrale 10 eingebaut ist. Selbst im geschlossenen oder abgedichteten Zustand ermöglicht die Frontplatte oder Tür 18 jedoch noch den Zugang zu und die Visualisierung der Komponentenstatusanzeigeleuchten 24, 26, der Leistungsschalteranordnung 28 und eines Leitungskontaktstellantriebs 30 zum Eingriff von Leitungskontakten (nicht gezeigt) mit Netzspannung aus der Motorsteuerzentrale 10. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform und wie in 1 gezeigt, sind eine oder mehrere tragbare Tether-Vorrichtungen 32 zur Verwendung mit dem Motorsteuerzentrale 10 vorgesehen, die drahtlose Kommunikation mit und Überwachung von Produkten in der Motorenkontrollzentrale 10 ermöglichen. Das heißt, eine tragbare Tether-Vorrichtung 32 ermöglicht drahtlose Kommunikation zwischen der Motorsteuerzentrale 10 (und Produkten davon) und einer entfernt angeordneten Benutzeroberfläche 34, welche die Konfiguration und Überwachung der Produkte ermöglicht. Wie in 1 gezeigt und wie im Folgenden näher erläutert, ist die tragbare Tether-Vorrichtung 32 eine Vorrichtung der Größe eines Hockey-Pucks, die magnetisch an der Frontplatte 18 des Steuermoduls 16 befestigt ist und in Verbindung mit einer Statusanzeigeleuchte 26 eines Steuermoduls 16 arbeitet, um die drahtlose Kommunikation mit der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und einer entsprechenden Statusanzeigeleuchte 26 zu ermöglichen, mit der sie gemeinsam gekoppelt ist, um ein drahtloses Kommunikationssystem 36 für ein gewünschtes Produkt oder Produkte in einem Steuermodul 16 der Motorsteuerzentrale 10 bereitzustellen.
Mit Bezug nun auf die 2-5 werden detaillierte Ansichten der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und eine Anzeigeleuchte 26 eines Steuermoduls 16 der Motorsteuerzentrale 10 bereitgestellt, wobei die Positionierung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 über der Anzeigeleuchte 26 veranschaulicht ist. Zuerst bezogen auf 2, wird die Anzeigeleuchtenstruktur 26 in einer Explosionszeichnung veranschaulicht. Die Anzeigeleuchtenstruktur 26 schließt eine Linse 40 ein, die sich von der Frontplatte 18 eines entsprechenden Steuermoduls 16 aus erstreckt. Innerhalb der Linse 40 und angrenzend daran positioniert ist eine Ladespule 42, die Teil eines induktiven Ladegeräts 44 bildet (zusammen mit der Empfangsspule 46, die als Teil der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 bereitgestellt wird). In der veranschaulichten Ausführungsform wird die Ladespule 42 als ringförmige Spule bereitgestellt. Die Ladespule 42 kann durch eine Montagehalterung 48 an ihrem Platz gehalten werden, die ihre Positionierung angrenzend an die Linse 40 ermöglicht, wodurch die Empfangsspule 46 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 nach Befestigen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an der Frontplatte 18 in nächster Nähe davon positioniert werden kann. Obwohl in 2 nicht gezeigt, ist die Ladespule 42 mit mindestens einer elektrischen Energiequelle gekoppelt, um die Ladespule 42 zu erregen.
Die Anzeigeleuchtenstruktur 26 schließt auch eine Kommunikationsschaltung 50 ein, die eine Leiterplatte (PCB) 52 mit einer Vielzahl von Datenübertragungs- und -verarbeitungsvorrichtungen darin aufweisen kann. Die Leiterplatte 52 kann senkrecht zur Frontplatte 18 ausgerichtet und durch zusätzliche Merkmale an der Montagehalterung 48 oder durch eine separate Montagestruktur befestigt werden. Die Leiterplatte 52 stellt Kommunikation mit einem oder mehreren Produkten 54 bereit, die in einem entsprechenden Steuermodul 16 der Motorsteuerzentrale 10 untergebracht sind, um Datenübertragung von den Produkten und die Übertragung von Steuerbefehlen an die Produkte zu ermöglichen und somit die Überwachung und Konfiguration der Produkte zu ermöglichen.
Die Datenübertragungs- und -verarbeitungsvorrichtungen auf der Leiterplatte 52 schließen optische Sende- und Empfangskomponenten 56, 58 ein, die in einer beispielhaften Ausführungsform in Form eines Photodetektors 56 und einer LED 58 vorliegen, die optisch mit einem entsprechenden Photodetektor und einer LED der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 kommunizieren, wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird. Die optischen Komponenten 56, 58 sind so positioniert, dass sie mit einer durch die Ladespule 42 definierten Öffnung 60 ausgerichtet sind, sodass ein offener Durchgang zwischen den optischen Komponenten 56, 58 und der Linse 40 für optische Signale bereitgestellt wird, die zur Kommunikation mit der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 von optischen Komponenten (d. h. von der LED 58) ausgesendet und von optischen Komponenten (d. h. vom Photodetektor 56) empfangen werden, wenn die tragbare Tether-Vorrichtung 32 magnetisch an der Frontplatte 18 um die Anzeigeleuchte 26 befestigt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform ist auch eine LED-Statusleuchte 62 in der Anzeigeleuchtenstruktur 26 integriert und angrenzend an die optischen Komponenten 56, 58 angeordnet. Die LED-Statusleuchte 62 kann eine bekannte Funktion zum Erzeugen von sichtbarem Licht ausführen, um die Linse 40 der Anzeigeleuchtenstruktur 26 zu beleuchten, um so einen Betriebszustand eines oder mehrerer Produkte 54 in einem entsprechenden Steuermodul 16 der Motorsteuerzentrale 10 anzuzeigen.
Die Übertragungs- und Verarbeitungsvorrichtungen auf der Leiterplatte 52 schließen auch eine Verarbeitungsschaltung 64 ein, die datenführende elektrische Signale zwischen verschiedenen Medien entsprechend konditioniert und umwandelt und die Übertragung von Daten in einem gewünschten Format ermöglicht, einschließlich der Übertragung optischer Signale zu der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und das Empfangen von optischen Signalen von der tragbaren Tether-Vorrichtung 32. Die Verarbeitungsschaltung 64 kann daher Komponenten einschließen, die eine geeignete Pufferung, Isolierung, Modulation/Demodulation, Verstärkung und/oder andere Konditionierung bereitstellen, die eine angemessene Spannung und Leistung bereitstellen, um optische Komponenten angemessen zur Erzeugung einer datenführenden Lichtübertragung zu veranlassen (z. B. sichtbares Licht oder Infrarot).
Mit noch weiterem Bezug auf 2 und nun auch auf 3-5 wird die tragbare Tether-Vorrichtung 32 näher veranschaulicht. Die tragbare Tether-Vorrichtung 32 schließt ein Außengehäuse 66 ein, das gemäß einer Ausführungsform ein zylindrisches Profil aufweist, das der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 eine Form ähnlich einem Hockey-Puck verleiht. Das Außengehäuse 66 umschließt die tragbare Tether-Vorrichtung 32 an den Seiten und der Oberseite der Vorrichtung und weist ein ringförmiges Profil an einer Unterseite 68 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 auf, um so einen Hohlraum 70 zu definieren, in dem die Anzeigeleuchte 26 aufgenommen werden kann. Im Außengehäuse 66 angrenzend an die Unterseite 68 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 befindet sich ein Magnet 72, der die tragbare Tether-Vorrichtung 32 an der Frontplatte 18 befestigt. In einer Ausführungsform ist der Magnet 72 ein ringförmiger Magnet, der um einen zylindrischen vertieften Abschnitt 74 des Außengehäuses 66 herum sitzt, der an der Unterseite 68 davon ausgebildet ist (und der den Hohlraum 70 definiert), sodass der ringförmige Magnet 72 etwa dort befestigt werden kann. Der Magnet 72 ermöglicht die Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an der Frontplatte 18 eines entsprechenden Steuermoduls 16, wenn die Frontplatte 18 aus einem geeigneten magnetischen Material gebildet ist. In einer Ausführungsform, wobei die Frontplatte 18 aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist, kann ein magnetischer Aufkleberring 76 (2) auf der Frontplatte 18 angebracht werden, an dem der ringförmige Magnet 72 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 befestigt werden kann.
Die tragbare Tether-Vorrichtung 32 schließt auch eine Empfangsspule 46 darin ein, die Teil eines induktiven Ladegeräts bildet (zusammen mit einer Ladespule, die als Teil der Anzeigeleuchte bereitgestellt wird), das die tragbare Tether-Vorrichtung 32 mit Strom versorgt. In einer Ausführungsform ist die Empfangsspule 46 innerhalb des Außengehäuses 66 und auf dessen zylindrischem vertieftem Abschnitt 74 angeordnet, wodurch die Empfangsspule 46 nahe der Ladespule 42 der Anzeigeleuchtenstruktur 26 positioniert werden kann. Im erregten Zustand wirkt die Ladespule 42 als Primärwicklung des Transformators und die Empfangsspule 46 wirkt als Sekundärwicklung des Transformators. Da Lade- und Empfangsspulen 42, 46 so dicht aneinander herangeführt werden, dass Lade- und Empfangsspulen 42, 46 im Wesentlichen ausgerichtet und nur durch einen minimalen Spalt getrennt sind, wie dies bei magnetischer Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an der Frontplatte 18 der Fall ist, entsteht ein relativ effizienter elektrischer Transformator, der eine schützunabhängige, induktive Energieübertragung zwischen Ladespule 42 und Empfangsspule 46 ermöglicht.
Die Empfangsspule 46 versorgt eine Kommunikationsschaltung 78 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 mit Strom, die eine drahtlose Kommunikation zwischen der Motorsteuerzentrale 10 (d. h. einem oder mehreren Produkten 54 der Motorsteuerzentrale 10) und der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 sowie zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und einer entfernten Benutzeroberfläche 34 ermöglicht. Wie in 2 gezeigt, kann die Kommunikationsschaltung 78 eine Leiterplatte 80 mit einer Vielzahl von Datenübertragungs- und -verarbeitungsvorrichtungen umfassen. Die Leiterplatte 80 kann angrenzend an die Empfangsspule 46 positioniert werden, beispielsweise auf einer Oberseite davon und in der Nähe einer Oberseite der tragbaren Tether-Vorrichtung 32. Die Vielzahl von Datenübertragungs- und -verarbeitungsvorrichtungen schließt optische Sende- und Empfangskomponenten 82, 84 ein, die in einer beispielhaften Ausführungsform in Form eines Photodetektors 82 und einer LED 84 vorliegen, die optisch mit dem Photodetektor 56 und der LED 58 der Anzeigeleuchtenstruktur 26 kommunizieren. Die optischen Komponenten 82, 84 sind an einer Unterseite der Leiterplatte 80 befestigt und darauf so positioniert, dass sie mit einer Öffnung 86 (4) ausgerichtet sind, die in einem zylindrischen vertieften Abschnitt 74 des Außengehäuses 66 ausgebildet ist. Die optischen Komponenten 82, 84 sind somit so positioniert, dass sie in optischer Kommunikation mit dem entsprechenden Photodetektor 56 und der LED 58 der Anzeigeleuchtenstruktur 26 eines entsprechenden Steuermoduls 16 stehen können, wenn die tragbare Tether-Vorrichtung 32 magnetisch an der Frontplatte 18 um die Anzeigeleuchtenstruktur 26 befestigt ist.
Die Übertragungs- und Verarbeitungsvorrichtungen auf der Leiterplatte 80 schließen auch eine Verarbeitungsschaltung 88 ein, die das datenführende elektrische Signal 1180 zwischen verschiedenen Medien entsprechend konditioniert und umwandelt und die Übertragung von Daten in einem gewünschten Format ermöglicht, einschließlich der Übertragung optischer Signale zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und dem/den Produkt(en) 54 der Motorsteuerzentrale 10 und der Übertragung von drahtlosen Signalen zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und der entfernten Benutzeroberfläche 34. Die Verarbeitungsschaltung 88 kann daher Komponenten einschließen, die eine geeignete Pufferung, Isolierung, Modulation/Demodulation, Verstärkung und/oder andere Konditionierung bereitstellen, die eine angemessene Spannung und Leistung bereitstellen, um optische Komponenten angemessen zur Erzeugung einer datenführenden Lichtübertragung zu veranlassen und die Erzeugung und Übertragung geeigneter drahtloser Signale aus der Kommunikationsschaltung 78 zu ermöglichen. Die Übertragungs- und Verarbeitungsvorrichtungen schließen auch eine Antenne 90 eines geeigneten Typs zum Senden und Empfangen von drahtlosen Signalen zu/von der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 ein, wobei eine Drahtmonopol-, gedruckte invertierte F-Antenne (PIFA), Wendel- oder Keramikantenne Beispiele für eine solche Antenne sind.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Kommunikationsschaltung 78 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32, und die Übertragungs- und Verarbeitungsvorrichtungen davon, für die Kopplung von Bluetooth™ mit der entfernten Benutzeroberfläche für den Betrieb konfiguriert. Als ein Beispiel kann die Bluetooth-Kommunikation die folgenden drahtlosen Übertragungsparameter aufweisen: Bluetooth-Übertragung: Klasse 1; Bluetooth-Version: 2,0; Bereich: 300 Ft typisch (Freiraum); Frequenz: 2,400 -2,485 GHz; Maximale Sendeleistung +6 dBm; Minimale Sendeleistung -27 dBm; Empfangsempfindlichkeit besser als -86 dB. Die Kommunikationsschaltung 78 ist so konfiguriert, dass sie drahtlose Signale, die dem Bluetooth™-Protokoll entsprechen, an die entfernte Benutzeroberfläche 34 sendet und drahtlose Signale, die dem Bluetooth™-Protokoll entsprechen, von der entfernten Benutzeroberfläche 34 empfängt.
Obwohl die Kommunikationsschaltung 78 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 vorstehend als für die Bluetooth-Kommunikation konfiguriert beschrieben ist, versteht sich, dass andere Formen der drahtlosen Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und der entfernten Benutzeroberfläche 34 verwendet werden können und somit Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die drahtlose Bluetooth-Kommunikation beschränkt sind. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Wi-Fi-Kommunikation für drahtlose lokale Vernetzung zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und der entfernten Benutzeroberfläche 34 verwendet werden. Die Wi-Fi-Kommunikation kann gemäß dem IEEE 802.11-Standard erfolgen und die 2,4-Gigahertz-UHF (802.1 1b und 802.11g) und 5 Gigahertz-SHF (802.11a) ISM-Funkbänder verwenden.
Mit Bezug nun auf 6 und weiterhin auf die 1-5 ist ein Flussdiagramm veranschaulicht, das ein Verfahren 92 zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts mit einer tragbaren Tether-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. In einem ersten Schritt des Verfahrens positioniert und befestigt ein Benutzer eine tragbare Tether-Vorrichtung 32 zunächst magnetisch an einer Außenplatte 18 eines Gehäuses, in dem sich ein zu überwachendes isoliertes Industrieprodukt befindet, wie in SCHRITT 94 angegeben. Wie zuvor beschrieben, wird die magnetische Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an einer Außenplatte 18 über einen Magneten 72 erreicht, der mit einem Außengehäuse 66 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 untergebracht ist, wobei der Magnet 72 entweder direkt mit einer aus einem magnetischen Material gebildeten Platte oder mit einem magnetischen Aufkleberring 76 koppelt, der auf die Platte 18 aufgebracht sein kann. Bei der Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 in SCHRITT 94 wird die tragbare Tether-Vorrichtung 32 an der Außenplatte 18 befestigt, sodass sie über einer Statusanzeige-Leuchtenstruktur, wie beispielsweise der Anzeigeleuchtenstruktur 26 in 1, positioniert werden kann.
Die Positionierung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 über der Anzeigeleuchtenstruktur 26 ermöglicht/schafft eine induktive Stromversorgung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32, wie in SCHRITT 96 angegeben. Das heißt, die Positionierung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 über der Anzeigeleuchtenstruktur 26 positioniert die Empfangsspule 46 der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 nahe der Ladespule 42 der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26, um eine induktive Stromversorgung zu ermöglichen. Die Ladespule 42 wirkt als Primärwicklung des Transformators und die Empfangsspule 46 wirkt als Sekundärwicklung des Transformators, was bei Ausrichtung der Lade- und Empfangsspulen 42, 46 zur Bildung eines relativ effizienten elektrischen Transformators führt, wodurch eine schützunabhängige, induktive Energieübertragung zwischen Ladespule 42 und Empfangsspule 46 ermöglicht wird.
Die Positionierung der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 über der Anzeigeleuchtenstruktur 26 ermöglicht/schafft auch eine lichtbasierte Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 in SCHRITT 98. Insbesondere die Ausrichtung der optischen Sende- und Empfangskomponenten 56, 58 der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 und der optischen Sende- und Empfangskomponenten 82, 84 der tragbaren Tether-Vorrichtung sorgt für die Übertragung von datenführendem Licht zwischen ihnen.
In Verbindung mit dem Aufbau einer lichtbasierten Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 und der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 in SCHRITT 98 schließt das Verfahren 92 auch einen Schritt der drahtlosen Übertragung von Datensignalen zwischen einer entfernten Benutzeroberfläche 34 und der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 ein, wie in SCHRITT 100 angegeben. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die drahtlose Kommunikation über ein Bluetooth-Kommunikationsprotokoll durchgeführt, wobei es sich versteht, dass bei der drahtlosen Datenübertragung von SCHRITT 100 auch andere geeignete drahtlose Protokolle (z.B. Wi-Fi) eingesetzt werden können. In einer Ausführungsform kann die drahtlose Kommunikation in Form von Daten erfolgen, die im Rahmen der Durchführung einer laufenden Überwachung des Industrieprodukts durch die entfernte Benutzeroberfläche von einer tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an die entfernte Benutzeroberfläche 34 übertragen werden, die eine laufende Überwachung des Industrieprodukts durchführt -- in diesem Fall würde von der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 an die tragbare Tether-Vorrichtung 32 (SCHRITT 98) ein datenführendes Licht bezüglich eines Status/Zustands des Industrieprodukts bereitgestellt, bevor die tragbare Tether-Vorrichtung 32 derartige Daten dann drahtlos an die entfernte Benutzeroberfläche 34 zur Anzeige/Analyse durch einen Benutzer (SCHRITT 100) sendet. In einer weiteren Ausführungsform kann die drahtlose Kommunikation in Form von Daten erfolgen, die im Rahmen der Sendung von Konfigurationsbefehlen durch die entfernte Benutzeroberfläche an das Industrieprodukt von der entfernten Benutzeroberfläche 34 an die tragbare Tether-Vorrichtung 32 übertragen werden - in diesem Fall würden die Konfigurationsbefehle zuerst von der entfernten Benutzeroberfläche 34 an die tragbare Tether-Vorrichtung 32 (SCHRITT 100) übertragen und dann die lichtbasierte Kommunikation stattfinden (SCHRITT 98), wobei ein datenführendes Licht von der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 an die Statusanzeige-Lichtstruktur 26 bezüglich der durchzuführenden Konfiguration des Industrieprodukts bereitgestellt wird. Somit ist ersichtlich, dass die Reihenfolge der SCHRITTE 96 und 98 je nach Aufgabe variieren kann.
Bei der Durchführung der SCHRITTE 98 und 100 können die Kommunikationsschaltungen 50, 78 der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 und der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 - und insbesondere deren Verarbeitungsschaltungen 64, 88 - jede erforderliche Signalformatierung, -umwandlung und/oder -konditionierung durchführen, die für Übertragung und Verarbeitung von datenführendem Licht und Funksignalen erforderlich ist, die dadurch empfangen werden oder von diesen zu übertragen sind. Somit kann beispielsweise die Verarbeitungsschaltung 64, 88 eine geeignete Puffer-, Isolations-, Modulations- oder Verstärkungsschaltung sein, die durch Steuersignale eine angemessene Spannung und Leistung bereitstellt, um die LED 58, 84 der Statusanzeige-Leuchtenstruktur 26 und/oder der tragbaren Tether-Vorrichtung 32 zum Erzeugen einer datenführenden Lichtübertragung ausreichend anzusteuern. Beispielhaft für gängige Übertragungsschaltungen sind Operationsverstärker (OP-Verstärker) und Transistorverstärker, obwohl von Fachleuten in der Technik der Signalverarbeitung eine Vielzahl von optionalen Schaltungen und Komponenten anerkannt wird, die optional in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In einer erdachten Ausführungsform kann die datenführende Lichtübertragung unter Verwendung von FM, AM, PWM, PPM, OFDM, QAM oder anderen bekannten Modulationstechniken weiter moduliert werden. Als weiteres Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 64, 88 eine geeignete Empfangsschaltung zum Empfangen von datenführenden Lichtwelleneingangssignalen, die von den Photodetektoren 56, 82 erfasst werden, und zum Umwandeln der datenführenden Lichtwelleneingangssignale in ein datenführendes elektrisches Signal umfassen. Die Verarbeitungsschaltungen 64, 88 werden datenführende elektrische Signale entsprechend konditionieren und können diese weiter konvertieren, beispielsweise durch Demodulation der datenführenden elektrischen Signale und Durchführung geeigneter Pufferung, Verstärkung und anderer Konditionierung zur Erzeugung eines gewünschten Datensignals. Die Verarbeitungsschaltungen 64, 88 können dann eine weitere Umwandlung dieses Datensignals nach Bedarf durchführen, um beispielsweise ein Signal bereitzustellen, das für drahtlose Übertragung an die Benutzeroberfläche 34 geeignet ist.
Vorteilhafterweise stellen Ausführungsformen der Erfindung somit eine tragbare Tether-Vorrichtung bereit, welche die Kommunikation mit einem isolierten Produkt ermöglicht, ohne dass eine direkte elektrische Verbindung dazu erforderlich ist. Die tragbare Puck-Tether-Vorrichtung kann magnetisch an der Vorderseite eines Gehäuses befestigt werden, in dem sich das Produkt befindet, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung über der Oberseite einer Anzeigeleuchte positioniert ist. Die tragbare Tether-Vorrichtung kann über eine induktive Verbindung unter der Linse der Anzeigeleuchte mit Strom versorgt werden und kommuniziert mit dem Produkt über eine lichtbasierte Kommunikation, die ebenfalls über die Linse der Anzeigeleuchte erfolgt. Dies ermöglicht es einem Benutzer, sich sicher mit einer einzigen Vorrichtung (der tragbaren Tether-Vorrichtung) zu koppeln, die schnell und einfach von einem Produkt zum anderen bewegt werden kann, wie der Benutzer es wünscht.
Dementsprechend schließt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine tragbare Tether-Vorrichtung zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts ein, das ein Außengehäuse, das eine Kammer definiert, einen Magneten, der innerhalb der Kammer positioniert ist, um eine magnetische Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Gehäuseplatte zu ermöglichen, und eine induktive Empfangsspule einschließt, die innerhalb der Kammer und angrenzend an eine Unterseite des Außengehäuses positioniert ist, wobei die induktive Empfangsspule mit einer externen induktiven Ladespule betrieben werden kann, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Stromversorgung bereitzustellen. Die tragbare Tether-Vorrichtung schließt auch eine Kommunikationsschaltung, die innerhalb der Kammer positioniert und von der induktiven Empfangsspule gespeist wird, wobei die Kommunikationsschaltung ferner optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die eine lichtbasierte Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und dem isolierten Industrieprodukt bereitstellen, sowie eine drahtlose Kommunikationsschaltung ein, die konfiguriert ist, um drahtlose Signale zu und von der tragbaren Tether-Vorrichtung zu senden und zu empfangen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein drahtloses Kommunikationssystem zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts ein, das eine Statusanzeige-Leuchtenstruktur einschließt, die innerhalb einer Öffnung einer Gehäuseplatte eines Gehäuses angeordnet ist, welches das Industrieprodukt enthält, wobei die Statusanzeige-Leuchtenstruktur ferner eine induktive Ladespule und eine Kommunikationsschaltung einschließt, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die lichtbasierte Kommunikation ermöglichen. Das drahtlose Kommunikationssystem schließt auch eine tragbare Tether-Vorrichtung ein, die magnetisch mit der Gehäuseplatte gekoppelt ist und über der Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung ferner ein Außengehäuse, eine induktive Empfangsspule, die innerhalb der Kammer positioniert und mit der induktiven Ladespule betreibbar ist, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Ladung bereitzustellen, und eine Kommunikationsschaltung, die von der induktiven Empfangsspule gespeist wird, einschließt, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die lichtbasierte Kommunikation und drahtlose Kommunikationsschaltung zum Senden und Empfangen drahtloser Datensignale bereitstellen. Die optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und die optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung sind aufeinander abgestimmt, um lichtbasierte Kommunikation zwischen ihnen zu ermöglichen.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts unter Verwendung einer tragbaren Tether-Vorrichtung magnetisches Befestigen einer tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Außenwand eines Gehäuses ein, welches das isolierte Industrieprodukt aufnimmt, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung an der Außenwand so befestigt ist, dass sie über einer Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist. Das Verfahren schließt auch Herstellen einer lichtbasierten Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und der Statusanzeige-Leuchtenstruktur durch die Übertragung von datenführendem Licht zwischen optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung und drahtloses Übertragen von Datensignalen zwischen einer entfernten Benutzeroberfläche und der tragbaren Tether-Vorrichtung ein, um mindestens eines von einer Überwachung und Konfiguration des isolierten Industrieprodukts über die entfernte Benutzeroberfläche durchzuführen. Das datenführenden Licht leitet Steuersignale von der entfernten Benutzeroberfläche an die Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts über die tragbare Tether-Vorrichtung weiter und übermittelt Überwachungsdaten von der Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts an die entfernte Benutzeroberfläche über die tragbare Tether-Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung wurde im Sinne der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, und es versteht sich, dass Äquivalente, Alternativen und Änderungen, abgesehen von den ausdrücklich genannten, im Rahmen der beigefügten Ansprüche möglich sind.

Claims

Tragbare Tether-Vorrichtung zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Außengehäuse, das eine Kammer definiert; einen Magneten, der innerhalb der Kammer positioniert ist, um eine magnetische Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Gehäuseplatte zu ermöglichen; eine induktive Empfangsspule, die innerhalb der Kammer und angrenzend an eine Unterseite des Außengehäuses angeordnet ist, wobei die induktive Empfangsspule mit einer externen induktiven Ladespule betreibbar ist, um der tragbaren Tether-Vorrichtung eine induktive Stromversorgung bereitzustellen; und eine Kommunikationsschaltung, die innerhalb der Kammer angeordnet und von der induktiven Empfangsspule mit Strom versorgt wird, wobei die Kommunikationsschaltung Folgendes einschließt: optische Sende- und Empfangskomponenten, die lichtbasierte Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und dem isolierten Industrieprodukt bereitstellen; und eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die dazu konfiguriert ist, drahtlose Signale zu senden und zu empfangen, die zu und von der tragbaren Tether-Vorrichtung gesendet werden.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten innerhalb der Kammer und angrenzend an eine Unterseite des Außengehäuses angeordnet sind, wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten mit einer in der Unterseite des Außengehäuses ausgebildeten Öffnung ausgerichtet sind.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten Folgendes umfassen: eine lichtemittierende Diode (LED), die so konfiguriert ist, dass sie datenführendes Licht emittiert; und einen Photodetektor, der so konfiguriert ist, dass er datenführendes Licht empfängt.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Kommunikationsschaltung so konfiguriert ist, dass sie drahtlose Signale sendet und empfängt, die einem drahtlosen Bluetooth™- oder Wi-Fi-Protokoll entsprechen.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens eines von Pufferung, Isolierung, Modulation, Demodulation, Verstärkung und anderer Signalkonditionierung durchführt, um die lichtbasierte Kommunikation und die drahtlose Kommunikation zu ermöglichen, und eine Umwandlung zwischen lichtbasierten Datensignalen und drahtlosen Datensignalen, die von der tragbaren Tether-Vorrichtung übertragen und von dieser empfangen werden.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Außengehäuse einen zylindrischen vertieften Abschnitt einschließt, der an dessen Unterseite ausgebildet ist, wobei der zylindrische vertiefte Abschnitt so bemessen ist, dass er die Positionierung einer Statusanzeigeleuchte des isolierten Industrieprodukts darin ermöglicht.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Magnet einen ringförmigen Magneten umfasst, der um den zylindrischen vertieften Abschnitt des Außengehäuses herum sitzt.
Tragbare Tether-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung ohne elektrische Verbindungen mit dem isolierten Industrieprodukt von dem isolierten Industrieprodukt mit Strom versorgt wird und mit ihm kommuniziert.
Drahtloses Kommunikationssystem zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts, wobei das drahtlose Kommunikationssystem Folgendes umfasst: eine Statusanzeige-Leuchtenstruktur, die innerhalb einer Öffnung einer Gehäuseplatte eines Gehäuses angeordnet ist, welches das Industrieprodukt enthält, wobei die Statusanzeige-Leuchtenstruktur Folgendes umfasst: eine induktive Ladespule und eine Kommunikationsschaltung, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten einschließt, die lichtbasierte Kommunikation bereitstellen; und eine tragbare Tether-Vorrichtung, die magnetisch mit der Gehäuseplatte gekoppelt und über der Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Außengehäuse; eine induktive Empfangsspule, die innerhalb der Kammer angeordnet und mit der induktiven Ladespule betreibbar ist, um der tragbaren Tether-Vorrichtung induktive Ladung bereitzustellen; und eine Kommunikationsschaltung, die von der induktiven Empfangsspule mit Strom versorgt wird, wobei die Kommunikationsschaltung optische Sende- und Empfangskomponenten, die lichtbasierte Kommunikation bereitstellen, und eine drahtlose Kommunikationsschaltung, die zum Senden und Empfangen drahtloser Datensignale konfiguriert ist, einschließt; wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und die optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung aufeinander abgestimmt sind, um eine lichtbasierte Kommunikation zwischen diesen zu ermöglichen.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei die Statusanzeige-Leuchtenstruktur Folgendes umfasst: eine Linse, die angrenzend an die Gehäuseplatte angeordnet ist; und eine Montagehalterung, die so konfiguriert ist, dass sie die induktive Ladespule darin hält und die induktive Ladespule in einem durch die Linse definierten Volumen positioniert, sodass sie an diese angrenzt.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei die induktive Ladespule eine ringförmige Spule mit einer durch diese definierten Öffnung umfasst und wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur mit der Öffnung ausgerichtet sind, sodass datenführendes Licht von den optischen Sende- und Empfangskomponenten durch die Linse übertragen und von ihnen empfangen werden kann.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten Folgendes umfassen: eine lichtemittierende Diode (LED), die so konfiguriert ist, dass sie datenführendes Licht emittiert; und einen Photodetektor, der so konfiguriert ist, dass er datenführendes Licht empfängt.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei das Außengehäuse einen zylindrischen vertieften Abschnitt einschließt, der auf einer Unterseite davon ausgebildet ist, wobei der zylindrische vertiefte Abschnitt so bemessen ist, dass er die Positionierung der Linse darin ermöglicht.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung einen Magneten zum Befestigen der tragbaren Tether-Vorrichtung an der Gehäuseplatte umfasst, wobei der Magnet angrenzend an die Unterseite des Außengehäuses positioniert ist.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei das Außengehäuse eine Öffnung einschließt, die auf einer Unterseite davon ausgebildet ist, wobei die optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung mit der Öffnung ausgerichtet sind, um eine lichtbasierte Kommunikation zwischen der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und der tragbaren Tether-Vorrichtung zu ermöglichen.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei jede der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und der tragbaren Tether-Vorrichtung ferner eine Verarbeitungsschaltung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens eines von Pufferung, Isolierung, Modulation, Demodulation, Verstärkung durchführen, um die Verarbeitung und Umwandlung zwischen lichtbasierten Datensignalen und drahtlosen Datensignalen zu ermöglichen.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei die drahtlose Kommunikationsschaltung so konfiguriert ist, dass sie drahtlose Signale sendet und empfängt, die einem der drahtlosen Bluetooth™- oder Wi-Fi-Protokolle entsprechen, um eine drahtlose Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und einer entfernten Benutzeroberflächenvorrichtung zu ermöglichen.
Verfahren zum Konfigurieren und/oder Überwachen eines isolierten Industrieprodukts unter Verwendung einer tragbaren Tether-Vorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: magnetisches Befestigen einer tragbaren Tether-Vorrichtung an einer Außenwand eines Gehäuses, welches das isolierte Industrieprodukt aufnimmt, wobei die tragbare Tether-Vorrichtung so an der Außenwand befestigt ist, dass sie über einer Statusanzeige-Leuchtenstruktur positioniert ist, die funktionsfähig mit dem isolierten Industrieprodukt verbunden ist; Herstellen einer lichtbasierten Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und der Statusanzeige-Leuchtenstruktur durch die Übertragung von datenführendem Licht zwischen den optischen Sende- und Empfangskomponenten der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und den optischen Sende- und Empfangskomponenten der tragbaren Tether-Vorrichtung und drahtloses Übertragen von Datensignalen zwischen einer entfernten Benutzeroberfläche und der tragbaren Tether-Vorrichtung, um mindestens eines von einer Überwachung und Konfiguration des isolierten Industrieprodukts über die entfernte Benutzeroberfläche durchzuführen; wobei das datenführende Licht Steuersignale von der entfernten Benutzeroberfläche an die Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts über die tragbare Tether-Vorrichtung weiterleitet und Überwachungsdaten von der Statusanzeige-Leuchtenstruktur des isolierten Industrieprodukts an die entfernte Benutzeroberfläche über die tragbare Tether-Vorrichtung weiterleitet.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend die Stromversorgung der tragbaren Tether-Vorrichtung über eine induktive Versorgung der tragbaren Tether-Vorrichtung, wobei die induktive Versorgung zwischen einer Ladespule der Statusanzeige-Leuchtenstruktur und einer Empfangsspule der tragbaren Tether-Vorrichtung bei Befestigung der tragbaren Tether-Vorrichtung an der Außenplatte erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei drahtloses Übertragen von Datensignalen zwischen der entfernten Benutzeroberfläche und der tragbaren Tether-Vorrichtung Übertragen und Empfangen von drahtlosen Signalen umfasst, die einem von einem drahtlosen Bluetooth™- oder Wi-Fi-Protokoll entsprechen, um drahtlose Kommunikation zwischen der tragbaren Tether-Vorrichtung und der entfernten Benutzeroberfläche zu ermöglichen.