DE112018006024T5

DE112018006024T5 - Leckagedetektion für rohrsysteme unter verwendung eines tonsignals

Info

Publication number: DE112018006024T5
Application number: DE112018006024.1T
Authority: DE
Inventors: Billy Li; Samarjit Das; Joseph Szurley
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-09-17
Also published as: US11313754B2; WO2019129510A1; US20200326257A1; CN111727360A

Abstract

Ein System (100) zum Überwachen eines Rohrsystems (10) umfasst eine erste Sensorvorrichtung (102). Die erste Sensorvorrichtung (102) umfasst wenigstens einen Sensor, eine Aufweckschaltung (170) und einen Prozessor (172). Der wenigstens eine Sensor ist zum Abfühlen einer Betriebscharakteristik eines Rohrleitungsabschnitts (12) des Rohrsystems (10) ausgelegt, und umfasst einen Wandler, der so ausgelegt ist, dass ein im Rohrleitungsabschnitt ausgehendes Audiosignal den Wandler dazu veranlasst, ein für das Audiosignal indikatives Spannungssignal zu erzeugen. Die Aufweckschaltung (170) ist mit dem Wandler wirkverbunden und generiert als Reaktion darauf, dass das Spannungssignal über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Aufwecksignal. Der Prozessor (172) ist mit der Aufweckschaltung (170) und dem wenigstens einen Sensor wirkverbunden, und ist dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf die als Reaktion auf den Empfang des Aufwecksignals vom wenigstens einen Sensor abgefühlte Betriebscharakteristik ein Betriebsverhältnis des Rohrsystems (10) zu identifizieren.

Description

Verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Offenbarung beansprucht das Prioritätsvorrecht der am 26. Dezember 2017 eingereichten US-amerikanischen vorläufigen Patentanmeldung ( U.S. Provisional Application) Nr. 62/610,418 mit der Bezeichnung „AUDIO LEAK DETECTION FOR WATER PIPING SYSTEMS“ (Audio-Leckagedetektion für Wasserrohrsysteme), deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich hierin mit einbezogen wird.
Gebiet der Technik
Diese Offenbarung betrifft allgemein die Störungsdetektion in Rohrsystemen und insbesondere die Audio-Leckagedetektion.
Hintergrund
Rohrsysteme werden üblicherweise unterirdisch, in Wänden oder in Decken oder an anderen Orten installiert, an denen Rohre nicht vollständig sichtbar sind. Dies hat zur Folge, dass, wenn ein Leck auftritt, das Leck möglicherweise eine Zeit lang undetektiert bleibt und der eigentliche Ort des Lecks schwer festzustellen sein kann. Lecks in einem Rohrsystem setzen nicht nur Flüssigkeit in die Umwelt frei, sondern ermöglichen auch ein Eindringen von Verunreinigung in das Rohrsystem. Ein promptes Detektieren und Orten eines Lecks kann dazu beitragen, diese Risiken zu minimieren.
Es sind Leckagedetektionstechniken entwickelt worden, die Drucksensoren verwenden. Flüssigkeiten bewegen sich in einem Rohrsystem im Allgemeinen unter Druck. Ein Leck kann bewirken, dass der Druck im System abfällt, was mit einem Drucksensor detektiert werden kann. In manchen Fällen ist der durch ein Leck verursachte Druckabfall im System möglicherweise nicht von normalen Druckhöhenverlusten in einem System unterscheidbar, mit der Folge, dass es zu einer Verzögerung kommen kann, bevor das Leck detektiert wird.
Es sind auch Audio-Leckagedetektionstechniken entwickelt worden. Bei einem Beispiel induziert ein durch ein Leck verursachter Druckabfall in einem Rohr eine Druckschwankung, die ein über einen Vibrationssensor detektierbares Audiosignal vom Leck aus stromaufwärts und stromabwärts sendet. Das Korrelieren von Schwingungsdetektionen an mehreren Orten in einem System ermöglicht die Ermittlung eines Ortes des Lecks im System. Bei einem anderen Beispiel werden Ultraschallsignale durch angezielte Abschnitte eines Rohrs übertragen, wobei zur Detektion eines Lecks die Wirkung der Flüssigkeit im Rohr auf das Signal verwendet wird. Diese herkömmlichen Systeme weisen eine Reihe von Nachteilen auf, wie im Folgenden ausgeführt wird.
Schwingungen bei verschiedenen Frequenzen werden von einer Reihe von Quellen erzeugt, mit der Folge, dass falsch positive Leckdetektionen in solchen Systemen häufig sind. Bei einem der herkömmlichen Systeme wird die Leckagedetektion nur in „ruhigen Stunden“ durchgeführt, wenn Außengeräusche wie etwa von Verkehr oder Bauarbeiten minimiert sind, mit dem Nachteil, dass ein Leck möglicherweise eine lange Zeit über bestehen kann, bevor die ruhigen Stunden beginnen und die Detektion anfängt.
Herkömmliche Systeme gehören auch im Allgemeinen entweder zur ständig in Betrieb befindlichen Art oder suchen nur in voreingestellten Intervallen nach Lecks. Ständig in Betrieb befindliche Systeme benötigen eine erhebliche Menge an Strom, der eine Sensorbatterie entladen kann oder einen teuren und aufwändigen verdrahteten Stromanschluss erfordert. Intervallsysteme können die Detektion eines im Zeitraum zwischen planmäßigen Leckagedetektionen auftretenden Lecks verzögern.
Außerdem gibt es Fälle, in denen ein Leck möglicherweise kein von einem Sensor erfassbares Audiosignal erzeugt, was zu falsch negativen Ergebnissen führt. Möglicherweise befindet sich das Leck außerhalb des Bereichs des Sensors, möglicherweise ist das Signal zu schwach, um detektiert zu werden, oder möglicherweise wird das Audiosignal durch Umgebungsgeräusche aus dem Umfeld maskiert.
Ferner erfordern Systeme, die mehrere Sensoren über ein Rohrsystem nutzen, zur Verarbeitung der Sensordaten und Ortung eines Lecks im Allgemeinen einen zentral angeordneten Knotenpunkt oder Server. Ein zentraler Knotenpunkt erhöht nicht nur die Aufwendigkeit und Kosten eines Systems, ein zentraler Knotenpunkt wirkt auch als singulärer Ausfallpunkt in einem System. Des Weiteren erhöht die Notwendigkeit, dass alle Sensoren mit einem zentralen Knotenpunkt kommunizieren, den Aufwand und die Kosten von Kommunikationen durch das System.
Daher wäre ein Leckagedetektionssystem nützlich, das falsche Messwertanzeigen reduziert. Nützlich wäre auch ein System, das in einer breiten Reihe von Umgebungsgeräuschbedingungen verwendbar ist. Nützlich wäre auch ein System, das keinen zentralen Knotenpunkt erfordert. Nützlich wäre auch ein System, das in der Lage ist, Lecks unter den verschiedensten Umständen zu detektieren.
Kurzdarstellung
Um ein Rohrsystem ohne Stillstandszeit zwischen Überwachungsintervallen zu überwachen, ist ein Überwachungssystem dazu ausgelegt, als Reaktion auf Audiosignale, die von Rohrleitungsabschnitten des Rohrsystems ausgehen, aufzuwachen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine Abfühlvorrichtung wenigstens einen Sensor, eine Aufweckschaltung und einen Prozessor. Der wenigstens eine Sensor ist zum Abfühlen einer Betriebscharakteristik eines Rohrleitungsabschnitts des Rohrsystems ausgelegt, und umfasst einen Wandler, der so ausgelegt ist, dass ein im Rohrleitungsabschnitt ausgehendes Audiosignal den Wandler dazu veranlasst, ein für das Audiosignal indikatives Spannungssignal zu erzeugen. Die Aufweckschaltung ist mit dem Wandler wirkverbunden und generiert als Reaktion darauf, dass das Spannungssignal über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Aufwecksignal. Der Prozessor ist mit der Aufweckschaltung und dem wenigstens einen Sensor wirkverbunden, und ist dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf die als Reaktion auf den Empfang des Aufwecksignals vom wenigstens einen Sensor abgefühlte Betriebscharakteristik ein Betriebsverhältnis des Rohrsystems zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Abfühlvorrichtung ferner einen Befestigungsmechanismus, der zum Montieren der Abfühlvorrichtung am Rohrleitungsabschnitt ausgelegt ist. Der Wandler ist so auf dem Befestigungsmechanismus positioniert, dass sich der Wandler in direktem Kontakt mit einer Oberfläche des Rohrleitungsabschnitts befindet, wenn die Abfühlvorrichtung über den Befestigungsmechanismus am Rohrleitungsabschnitt montiert ist.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Sensor ferner einen Temperatursensor, der zum Abfühlen einer Temperatur des Rohrleitungsabschnitts ausgelegt ist, und einen Feuchtigkeitssensor, der zum Abfühlen einer Feuchtigkeit in einem Bereich um den Rohrleitungsabschnitt ausgelegt ist. Der Temperatursensor ist so auf dem Befestigungsmechanismus positioniert, dass sich der Temperatursensor in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Rohrleitungsabschnitts befindet, wenn die Abfühlvorrichtung über den Befestigungsmechanismus am Rohrleitungsabschnitt montiert ist.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Abfühlvorrichtung ferner einen Speicher, der einen ersten Machine-Learning-Algorithmus und erste Daten speichert. Der erste Machine-Learning-Algorithmus ist vom Prozessor dazu ausführbar, im Laufe der Zeit ein normales Betriebsverhältnis des Rohrsystems unter Bezugnahme auf den wenigstens einen Sensor zu ermitteln. Die ersten Daten sind indikativ für das normale Betriebsverhältnis des Rohrsystems. Der Prozessor ist ferner dazu ausgelegt, durch ein Ermitteln, dass das identifizierte Betriebsverhältnis vom normalen Betriebsverhältnis abweicht, eine Störung im Rohrsystem zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Abfühlvorrichtung ferner einen Speicher, der erste Audiodaten und zweite Audiodaten speichert. Die ersten Audiodaten sind indikativ für das im Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal. Die zweiten Audiodaten umfassen eine akustische Signatur, die einem in wenigstens einem aus dem Rohrleitungsabschnitt und einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich auftretenden besonderen Ereignis entspricht. Das besondere Ereignis entspricht einem Betriebsverhältnis des Rohrsystems. Der Prozessor ist dazu ausgelegt, das Betriebsverhältnis des Rohrsystems durch Vergleichen des Audiosignals aus den ersten Audiodaten und der akustischen Signatur der zweiten Audiodaten zu identifizieren, und zu ermitteln, dass das Audiosignal indikativ für das besondere Ereignis ist.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Sensor ferner ein Mikrofon, das dazu ausgelegt ist, ein aus einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich ausgehendes weiteres Audiosignal zu erfassen. Der Prozessor ist ferner dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf das weitere Audiosignal auf das vom Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal einen Geräuschunterdrückungsalgorithmus anzuwenden.
Bei manchen Ausführungsformen speichert der Speicher ferner einen zweiten Machine-Learning-Algorithmus, der vom Prozessor dazu ausführbar ist, eine Entsprechung zwischen einem betreffenden Betriebsverhältnis des Rohrsystems und einem betreffenden besonderen Ereignis zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die erste Abfühlvorrichtung ferner ein mit dem Prozessor wirkverbundenes Kommunikationsmodul, das zu wenigstens einem aus Senden und Empfangen von Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems an eine externe Vorrichtung und aus einer externen Vorrichtung bedienbar ist.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines Überwachungssystems zur Überwachung eines Rohrsystems umfasst eine erste Abfühlvorrichtung, die wenigstens einen Sensor, eine Aufweckschaltung und einen Prozessor umfasst. Der wenigstens eine Sensor ist zum Abfühlen einer Betriebscharakteristik eines Rohrleitungsabschnitts des Rohrsystems ausgelegt, und umfasst einen Wandler, der so ausgelegt ist, dass ein im Rohrleitungsabschnitt ausgehendes Audiosignal den Wandler dazu veranlasst, ein für das Audiosignal indikatives Spannungssignal zu erzeugen. Die Aufweckschaltung ist mit dem Wandler wirkverbunden und generiert als Reaktion darauf, dass das Spannungssignal über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Aufwecksignal. Der Prozessor ist mit der Aufweckschaltung und dem wenigstens einen Sensor wirkverbunden, und ist dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf die als Reaktion auf den Empfang des Aufwecksignals vom wenigstens einen Sensor abgefühlte Betriebscharakteristik ein Betriebsverhältnis des Rohrsystems zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die erste Sensorvorrichtung ferner ein mit dem Prozessor wirkverbundenes erstes Kommunikationsmodul, das zu wenigstens einem aus Senden und Empfangen von Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems an eine externe Vorrichtung und aus einer externen Vorrichtung bedienbar ist.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Überwachungssystem ferner einen Aktor. Der Aktor umfasst ein Ventilelement und ein zweites Kommunikationsmodul. Das Ventilelement ist dazu bedienbar, selektiv den Fluss durch einen Abschnitt des Rohrsystems zu beschränken und zu ermöglichen. Die vom ersten Kommunikationsmodul übertragenen Informationen umfassen eine Aktivierungsanweisung, und das zweite Kommunikationsmodul ist dazu ausgelegt, die Aktivierungsanweisung zu empfangen und das Ventilelement als Reaktion auf die empfangene Aktivierungsanweisung zu aktivieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Überwachungssystem ferner ein entferntes Rechengerät. Das entfernte Rechengerät umfasst ein drittes Kommunikationsmodul, ein Ausgabegerät und einen weiteren Prozessor. Das dritte Kommunikationsmodul ist für wenigstens eines aus Senden von Informationen an und Empfangen von Informationen aus der ersten Abfühlvorrichtung ausgelegt. Der weitere Prozessor ist mit dem dritten Kommunikationsmodul und dem Ausgabegerät wirkverbunden, und ist dazu ausgelegt, vom dritten Kommunikationsmodul empfangene Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems über das Ausgabegerät auszugeben.
Bei manchen Ausführungsformen ist der weitere Prozessor dazu ausgelegt, weitere Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems an die erste Abfühlvorrichtung zu senden. Die erste Abfühlvorrichtung umfasst ferner einen Speicher, der dem Betriebsverhältnis des Rohrsystems entsprechende erste Daten speichert. Der Prozessor ist dazu ausgelegt, als Reaktion auf das Empfangen der weiteren Informationen aus dem entfernten Rechengerät, die ersten Daten basierend auf den weiteren Informationen zu aktualisieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Überwachungssystem ferner einen Aktor. Der Aktor umfasst ein Ventilelement und ein zweites Kommunikationsmodul. Das Ventilelement ist dazu bedienbar, selektiv den Fluss durch einen Abschnitt des Rohrsystems zu beschränken und zu ermöglichen. Die vom entfernten Rechengerät gesendeten weiteren Informationen umfassen eine Aktivierungsanweisung. Das zweite Kommunikationsmodul ist dazu ausgelegt, die Aktivierungsanweisung zu empfangen und als Reaktion auf die empfangene Aktivierungsanweisung das Ventilelement zu aktivieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die erste Abfühlvorrichtung ferner einen Speicher, der erste Audiodaten und zweite Audiodaten speichert. Die ersten Audiodaten sind indikativ für das im Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal. Die zweiten Audiodaten umfassen eine akustische Signatur, die einem in wenigstens einem aus dem Rohrleitungsabschnitt und einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich auftretenden besonderen Ereignis entspricht. Das besondere Ereignis entspricht einem Betriebsverhältnis des Rohrsystems. Der Prozessor ist dazu ausgelegt, das Betriebsverhältnis des Rohrsystems durch Vergleichen des Audiosignals aus den ersten Audiodaten und der akustischen Signatur der zweiten Audiodaten zu identifizieren, und zu ermitteln, dass das Audiosignal indikativ für das besondere Ereignis ist.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Überwachungssystems für ein Rohrsystem gemäß dieser Offenbarung.
2 zeigt eine Seitenansicht einer Abfühlvorrichtung für das Überwachungssystem von 1.
3 zeigt eine perspektivische Vorderansicht der Abfühlvorrichtung von 2.
4 zeigt eine Unteransicht der Abfühlvorrichtung von 2.
5 zeigt eine Draufsicht auf die Abfühlvorrichtung von 2.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Abfühlvorrichtung von 2.
7 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben der Abfühlvorrichtung von 2.
8 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben der Abfühlvorrichtung von 2.
9 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben der Abfühlvorrichtung von 2.
10 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben der Abfühlvorrichtung von 2.
11 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben des Überwachungssystems von 1.
12 zeigt ein weiteres Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betreiben des Überwachungssystems von 1.

Ausführliche Beschreibung
Um ein Verständnis der Prinzipien der hierin beschriebenen Ausführungsformen zu vermitteln, wird nun auf die Zeichnungen und Beschreibungen in der folgenden schriftlichen Beschreibung Bezug genommen. Durch diese Bezugnahmen ist keine Einschränkung des Schutzumfangs des Erfindungsgegenstands beabsichtigt. Diese Offenbarung umfasst auch jegliche Änderungen und Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen und umfasst weitere Anwendungen der Prinzipien der beschriebenen Ausführungsformen, wie sie sich einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, auf das sich dieses Dokument bezieht, normalerweise erschließen.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems 100 zur Leckagedetektion in einem Rohrsystem 10. Das System 100 umfasst eine erste Sensorvorrichtung 102, eine zweite Sensorvorrichtung 104, einen Aktor 106 und ein entferntes Rechengerät 108. Die Elemente des Systems 100 sind über ein Datennetz 125 miteinander verbunden.
Der erste Sensor 102 ist an einem Abschnitt eines Rohrs 12 des Rohrsystems 10 montiert. Wie im Folgenden ausführlicher ausgeführt wird, ist der erste Sensor 102 ausgelegt, Betriebsverhältnisse des Abschnitts des Rohrs 12 und eines Bereichs 14 um den Abschnitt des Rohrs 12 zu detektieren, und das System 100 ist dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf die vom ersten Sensor 102 detektierten Betriebsverhältnisse auf einen Status des Abschnitts des Rohrs 12 und/oder des Rohrsystems 10 zu schließen und unter Bezugnahme auf den gefolgerten Status selektiv eine Operation durchzuführen. Als veranschaulichende Beispiele umfasst bei einigen Ausführungsformen ein detektiertes Betriebsverhältnis eine Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und/oder akustische Messung des Rohrabschnitts 12 und/oder des Bereichs 14. Bei manchen Ausführungsformen umfasst ein gefolgerter Status des Rohrsystems 10 eine Störung im Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder Rohrsystem 10. Bei manchen Ausführungsformen umfasst eine als Reaktion auf einen gefolgerten Status durchgeführte Operation eine Meldung einer Störung an das entfernte Rechengerät 108, ein Aktivieren des ersten Sensors 102 und/oder des zweiten Sensors 104 und/oder ein Betätigen des Aktors 106.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der zweite Sensor 104 ähnliche Komponenten wie der erste Sensor 102 und ist ähnlich ausgelegt. Der zweite Sensor 104 ist an einem anderen Abschnitt des Rohrs 12' montiert und ist, wie der erste Sensor 102, ausgelegt, Betriebsverhältnisse des Abschnitts des Rohrs 12' und eines Bereichs 14' um den Abschnitt des Rohrs 12' zu detektieren. Das System 100 ist ferner ausgelegt, unter Bezugnahme auf die vom zweiten Sensor 104 detektierten Betriebsverhältnisse auf einen Status des Rohrsystems 10 zu schließen und selektiv eine Operation unter Bezugnahme auf den gefolgerten Status durchzuführen. Bei manchen Ausführungsformen ist das System 100 ferner ausgelegt, unter Bezugnahme auf die von mehreren Sensoren in Kombination miteinander detektierten Betriebsverhältnisse auf einen Status des Rohrsystems 10 zu schließen. Die Bezugnahme auf mehrere Sensoren ermöglicht es dem System 100 Schlüsse über den Betriebsstatus des Rohrsystems 10 zu ziehen, der anderenfalls möglicherweise nicht feststellbar oder unrichtig wäre. Während das System 100 bei dieser Ausführungsform zwei Sensoren 102 und 104 umfasst, umfasst das System 100 bei anderen Ausführungsformen eine andere Anzahl von Sensoren. Einige Ausführungsformen umfassen nur einen Sensor und andere Ausführungsformen umfassen mehr als zwei Sensoren.
Der Aktor 106 ist an einem Abschnitt des Rohrs 20 des Rohrsystems positioniert und umfasst ein Kommunikationsmodul 110 und ein Ventilelement 112. Das Kommunikationsmodul 110 ist zum Empfangen einer Aktivierungsanweisung aus anderen Vorrichtungen, wie etwa dem ersten Sensor 102, dem zweiten Sensor 104 und dem entfernten Rechengerät 108 und zum Aktivieren des Ventilelements 112 als Reaktion auf die empfangene Aktivierungsanweisung ausgelegt. Bei manchen Ausführungsformen ist das Kommunikationsmodul 110 dazu ausgelegt, als Relais zu wirken und Kommunikationen aus einer Vorrichtung an eine andere zu übertragen, wie etwa aus dem ersten Sensor 102 an den zweiten Sensor 104 oder an das entfernte Rechengerät 108 oder umgekehrt.
Das Ventilelement 112 ist selektiv dazu bedienbar, einen Fluss durch den Rohrleitungsabschnitt 20 zu ermöglichen und zu beschränken. Es kann dabei jeder akzeptable Typ von Ventilelement verwendet werden. Bei manchen Ausführungsformen ist der Aktor 106 dem ersten Sensor 102 zugewiesen, wobei der Rohrleitungsabschnitt 12 für den ersten Sensor 102 in der Nähe des Rohrleitungsabschnitts 20 gelegen ist, so dass der Aktor 106 ausgelegt ist, den Fluss durch den Rohrleitungsabschnitt 12 zu ermöglichen und zu beschränken. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das System 100 für jeden Sensor einen zugewiesenen Aktor. Bei manchen Ausführungsformen ist das System 100 dazu ausgelegt, einem Sensor unter Bezugnahme auf Informationen über das Rohrsystem und eine detektierte Störung einen Aktor dynamisch zuzuweisen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das entfernte Rechengerät 108 ein beliebiges akzeptables Rechengerät, wie ein Personalcomputer, ein Tablet-Computer, ein Mobiltelefon oder dergleichen. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das entfernte Rechengerät 108 einen Server, der zum Kommunizieren mit ein oder mehr Client-Geräten ausgelegt ist. Das entfernte Rechengerät 108 umfasst einen Prozessor 130, einen Speicher 132, ein Kommunikationsmodul 134, ein Eingabegerät 136 und ein Ausgabegerät 138.
Der Prozessor 130 ist mit dem Speicher 132, der Kommunikationsvorrichtung 134, dem Eingabegerät 136 und dem Ausgabegerät 138 wirkverbunden und zum Ausführen von im Speicher 132 gespeicherten Programmieranweisungen ausgelegt. Der Speicher 132 ist zum Speichern von Daten unter Bezugnahme auf das Rohrsystem 10, wie etwa historische Nutzungsinformationen, Sensordaten, Audiodaten wie akustische Profile für Umgebungsgeräuschquellen, und andere Daten ausgelegt.
Die Kommunikationsvorrichtung 134 ist zum Senden und Empfangen von Übertragungen aus anderen Komponenten des Systems 100, wie etwa dem ersten Sensor 102, dem zweiten Sensor 104, dem Aktor 106 und anderen vom System 100 entfernten Vorrichtungen über das Datennetz 125 ausgelegt. Bei verschiedenen Ausführungsformen ermöglicht das Datennetz 125 die Übertragung von Daten und Informationen über WiFi, BTE, LoRa, ein „Lightweight Messaging Protocol“ wie MQTT, oder ein beliebiges anderes akzeptables Kommunikationsprotokoll. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Datennetz 125 eine Verbindung über das Internet. Bei manchen Ausführungsformen stellt die Kommunikationsvorrichtung 134 anderen Vorrichtungen Zugang zum Speicher 132 bereit und/oder ruft Daten aus anderen Vorrichtungen ab und speichert die abgerufenen Daten im Speicher 132.
Das Eingabegerät 136 umfasst ein beliebiges akzeptables Gerät, das in der Lage ist, Eingaben von einem Benutzer zu empfangen. Beispiele umfassen eine Tastatur, eine Maus, einen Touchscreen und dergleichen. Das Ausgabegerät 138 umfasst ein beliebiges akzeptables Gerät, das in der Lage ist, Ausgaben für den Benutzer zu generieren. Beispiele umfassen eine visuelle Anzeige, ein Audiogerät, eine Anzeigeleuchte und dergleichen.
Während das System 100 in 1 ein einzelnes entferntes Rechengerät 108 umfasst, umfassen andere Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von entfernten Rechengeräten. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das System 100 kein entferntes Rechengerät.
2-5 zeigen jeweils eine Seitenansicht, perspektivische Vorderansicht, Unteransicht und Draufsicht des ersten Sensors 102 aus 1. Wie in 2 gezeigt, umfasst der erste Sensor 102 einen Basisabschnitt 120 und einen Elektronikabschnitt 160. Der Basisabschnitt 120 umfasst eine Basisplatte 122 und einen Fixiermechanismus 124. Die Basisplatte 120 trägt den Elektronikabschnitt 160. Der Fixiermechanismus 124 ist zum Fixieren des ersten Sensors 102 auf dem Rohrabschnitt 12 (1) ausgelegt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Fixiermechanismus 124 eine erste Klammer 126 und eine zweite Klammer 128. Bei anderen Ausführungsformen werden andere Anzahlen von Klammern und andere Fixiermechanismen verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind die Klammern 126 und 128 so bemessen, dass sie einer Größe des Rohrleitungsabschnitts 12 entsprechen. Bei manchen Ausführungsformen sind die Klammern und/oder anderen Fixiermechanismen einstellbar ausgelegt, um sich an Rohrabschnitte verschiedener Größen anzupassen.
Bezugnehmend auf die Unteransicht des ersten Sensors 102 in 4 umfasst die erste Klammer 126 einen akustischen Wandler 130. Der Wandler 130 ist so positioniert, dass, wenn die Klammer 126 mit dem Rohrleitungsabschnitt 12 in Eingriff steht, um den ersten Sensor 102 daran zu montieren, der Wandler 130 mit dem Rohrleitungsabschnitt 12 in Eingriff steht und ausgelegt ist, ein Audiosignal aus einer Oberfläche 16 des Rohrleitungsabschnitts 12 zu erfassen. Bei manchen Ausführungsformen ist die Klammer 126 dazu ausgelegt, eine Kraft auszuüben, wenn sie am Rohrleitungsabschnitt 12 befestigt ist, die dazu dient, einen festen Kontakt zwischen dem Wandler 130 und der Oberfläche 16 des Rohrleitungsabschnitts 12 aufrechtzuerhalten.
Der Wandler 130 ist ferner zum Erzeugen einer für das Signal indikativen Spannung ausgelegt, bei der eine Höhe der Spannung einem Audiopegel (dB) des Signals entspricht. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der Wandler 130 analog, digital oder eine Kombination davon. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Wandler 130 eines oder mehr aus einem Vibrationssensor, einem Piezokontaktsensor und einem Audiokontaktsensor. Bei dieser Ausführungsform ist der Wandler 130 dazu ausgelegt, über Schwingungen gespeist zu werden, so dass die vom Wandler 130 erzeugte Spannung aufgrund dessen induziert wird, dass das Signal vom Wandler 130 empfangen wird. Dadurch, dass der Wandler 130 über induzierte Energie betrieben wird, erfordert dieser keine Energieversorgung aus dem ersten Sensor 102, um zu funktionieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der erste Sensor 102 ferner einen Analog-Digital-Umsetzer (nicht gezeigt), der zum Umsetzen eines Analogsignals aus dem Wandler 130 in ein Digitalsignal ausgelegt ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der Umsetzer im Wandler 130, der Klammer 126, dem Elektronikabschnitt 160 mit umfasst oder befindet sich an einem beliebigen anderen akzeptablen Ort am ersten Sensor 102. Bei verschiedenen anderen Ausführungsformen befindet sich der Wandler 130 an einer beliebigen anderen akzeptablen Stelle am Sensor 102, so dass der Wandler 130 einen Oberflächenkontakt mit der Oberfläche 16 des Rohrleitungsabschnitts 12 beibehält, wenn der erste Sensor 102 daran montiert ist.
Die Klammer 128 umfasst einen Temperatursensor 132. Der Temperatursensor 132 ist so positioniert, dass er direkt an der Oberfläche 16 des Rohrleitungsabschnitts 12 anliegt, wenn sich die Klammer 128 mit dem Rohrleitungsabschnitt 12 in Eingriff befindet, und ist zum Messen einer Betriebstemperatur des Rohrleitungsabschnitts 12 ausgelegt. Es kann ein beliebiger akzeptabler Temperatursensor verwendet werden. Bei manchen Ausführungsformen ist der Temperatursensor 132 ein Kontakttemperatursensor, und die Klammer 128 ist dazu ausgelegt, eine Kraft auszuüben, wenn sie auf dem Rohrleitungsabschnitt 12 fixiert ist, die dazu dient, einen festen Kontakt zwischen dem Temperatursensor 132 und der Oberfläche 16 des Rohrleitungsabschnitts 12 aufrechtzuerhalten. Bei anderen Ausführungsformen ist der Temperatursensor 132 auf der Klammer 126 oder an einem beliebigen anderen Ort am ersten Sensor 102 mit umfasst.
Der Elektronikabschnitt 160 (2) umfasst einen Körper 162, der mehrere Elektronikkomponenten, wie etwa eine Energieversorgung, die zum Speichern von Energie und Liefern der Energie an den Sensor 102 (nicht gezeigt), ausgelegt ist, zum Beispiel eine Batterie. 6 zeigt eine schematische Darstellung für den Elektronikabschnitt 160 des ersten Sensors 102. Wie in 5 und 6 gezeigt, umfasst der Elektronikabschnitt 160 ferner ein Mikrofon 164, einen Feuchtigkeitssensor 166, eine LED-Statusanzeige 168, eine Aufweckschaltung 170, einen Prozessor 172, einen Speicher 174, ein Kommunikationsmodul 176 und eine Elektronikleiterplatte 182.
Das Mikrofon 164, der Feuchtigkeitssensor 166 und die LED-Statusanzeige 168 sind an einer Oberseite 170 des Körpers 162 montiert (5), um dem Bereich 14 um den Rohrleitungsabschnitt 12 ausgesetzt zu sein. Das Mikrofon 164 ist dazu ausgelegt, Audiosignale aus dem den Rohrleitungsabschnitt 12 umgebenden Bereich 14 zu erfassen. Bei manchen Ausführungsformen ist das Mikrofon 164 dazu ausgelegt, Audiosignale zu erfassen, die von außerhalb des Rohrleitungsabschnitts 12 herrühren. Der Feuchtigkeitssensor 166 ist dazu ausgelegt, eine Umgebungsfeuchtigkeit im den Rohrleitungsabschnitt 12 umgebenden Bereich 14 abzufühlen. Die Anzeige 168 ist dazu ausgelegt, ein visuelles Signal an den Benutzer auszugeben, wie etwa, ob der Sensor 102 mit Energie versorgt wird, Informationen verarbeitet, mit dem entfernten Rechengerät 108 kommuniziert oder sich in einem Alarmzustand befindet.
Bezugnehmend auf 6 sind der Prozessor 172, der Speicher 174 und das Kommunikationsmodul 176 gemeinsam auf der Elektronikleiterplatte 182 montiert, die im Körper 162 untergebracht ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind verschiedene Komponenten auf einer oder mehr Elektronikleiterplatten montiert oder sind an anderer Stelle im Körper 162 oder an anderer Stelle im Sensor 102 montiert.
Der Temperatursensor 132, das Mikrofon 164, der Feuchtigkeitssensor 166, die Anzeige 168, der Speicher 174 und das Kommunikationsmodul 176 sind jeweils mit dem Prozessor 172 wirkverbunden. Solche Komponenten sind auch mit der Energieversorgung (nicht gezeigt) wirkverbunden.
Der Prozessor 172 ist zum selektiven Betreiben des ersten Sensors 102 zwischen einem Standby-Modus, d. h. einem Stromsparmodus, und einem aktiven Modus, d. h. einem Vollleistungsmodus, ausgelegt. Im Standby-Modus ist der Prozessor 172 zum Minimieren des Stromverbrauchs ausgelegt, beispielsweise um eine Lebensdauer der Batterie zu maximieren. Während die meisten der Komponenten des ersten Sensors 102 in einem Niedrigleistungsmodus verbleiben oder stromlos sind, ist der Prozessor 172 bei manchen Ausführungsformen ausgelegt, die nichtakustischen Sensoren, d. h. den Temperatursensor 132 und den Feuchtigkeitssensor 166 in regelmäßigen vorbestimmten Intervallen abzufragen. Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, den ersten Sensor 102 standardmäßig im Standby-Modus zu betreiben und den Betrieb des ersten Sensors 102 nur als Reaktion auf die Abfrage, auf ein Signal aus einer anderen Vorrichtung oder auf eine Anweisung aus der Aufweckschaltung 170 in den aktiven Modus überzuleiten, wie im Folgenden ausführlicher ausgeführt wird. Im aktiven Modus ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf den Temperatursensor 132, den Feuchtigkeitssensor 166, den Wandler 130 und das Mikrofon 164 einen Betriebszustand des Rohrleitungsabschnitts 12 zu ermitteln, und basierend auf der Ermittlung eine Operation durchzuführen, wie im Folgenden ausführlicher ausgeführt wird.
Die Aufweckschaltung 170 ist wirkverbunden zwischen den Wandler 130 und den Prozessor 172 geschaltet, und ausgelegt, eine Anweisung an den Prozessor 172 zu senden, die ausgelegt ist, zu bewirken, dass der Prozessor 172 den ersten Sensor 102 als Reaktion darauf, dass die Spannung aus dem Wandler 130 über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, in den aktiven Modus überleitet. Mit anderen Worten, da die vom Wandler 130 erzeugte Spannung auf dem Audiopegel (dB) eines aus dem Rohrleitungsabschnitt 12 ausgehenden Audiosignals basiert, bewirkt ein Audiosignal, das ausreicht, um eine Spannung im Wandler über dem vorbestimmten Schwellenwert zu induzieren, dass die Aufweckschaltung 170 den Prozessor 172 anweist, in den aktiven Modus überzugehen.
Der Speicher 174 speichert historische Informationen über das Rohrsystem 10, wie etwa Wasserverbrauch, Temperatur, Feuchtigkeit, akustische Charakteristiken usw. Der Speicher 174 speichert außerdem vorbestimmte Betriebsbereiche für das Rohrsystem, wie etwa beispielsweise einen Temperaturbetriebsbereich, Feuchtigkeitsschwellenwert und Druckbetriebsbereich.
Bei manchen Ausführungsformen speichert der Speicher 174 ferner Audiodaten, die Merkmale akustischer Signaturen umfassen, die besonderen Ereignissen entsprechen. Beispiele für ein besonderes Ereignis umfassen Ereignisse, die indikativ für eine Störung, wie Wassertropf-, -sprüh- oder -spritzgeräusche sind, sowie Ereignisse, die für keine Störung indikativ sind, wie etwa Umgebungsgeräusche, Maschinengeräusche und Geräusche, die von Vorrichtungen ausgehen, die das Rohrsystem 10 nutzen, wie etwa Geräte wie eine Waschmaschine, eine Dusche, eine Toilette, ein Geschirrspülgerät usw., oder andere Geräte wie Pumpen, Filter, Boiler usw. Eine akustische Signatur ist eine einem besonderen Ereignis zugeordnete oder durch ein besonderes Ereignis generierte Audiosignatur. Merkmale einer akustischen Signatur umfassen jeden beliebigen akzeptablen beschreibenden Aspekt des Audiosignals. Bei manchen Ausführungsformen sind Merkmale aus dem Audiosignal extrahierte Mel-Frequenz-Cepstrum-Koeffizienten („MFCC“s).
Bei manchen Ausführungsformen speichert der Speicher 174 auch ein oder mehrere Machine-Learning-Algorithmen. Beispielsweise umfasst bei manchen Ausführungsformen der Speicher 174 einen ersten Machine-Learning-Algorithmus, der zum Ermitteln von Betriebscharakteristiken und Flussmustern des Rohrsystems 10 basierend auf Signalen aus dem ersten Sensor 102 und/oder anderen Vorrichtungen im System 100, wie etwa aus dem zweiten Sensor 104, Aktor 106 und entfernten Rechengerät 108, ausführbar ist. Bei manchen Ausführungsformen arbeitet der erste Machine-Learning-Algorithmus unter Bezugnahme auf historische Nutzungsinformationen und/oder auf vom Sensor 102 und/oder anderen Vorrichtungen im System 100 erfasste Audiodaten. Bei manchen Ausführungsformen ist der erste Machine-Learning-Algorithmus dazu ausführbar, den Aktor 106 einer im Rohrsystem 10 detektierten Störung zuzuweisen. Mit anderen Worten, der erste Machine-Learning-Algorithmus ist dazu ausführbar, zu ermitteln, dass eine Störung im Rohrsystem 10 so gelegen ist, dass ein Aktivieren des Aktors 106 eine Wirkung der Störung abschwächt oder reduziert.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Speicher 174 einen zweiten Machine-Learning-Algorithmus, der dazu ausführbar ist, ein über den Wandler 130 und/oder das Mikrofon 164 empfangenes Audiosignal einem besonderen Ereignis zuzuordnen. Bei manchen Ausführungsformen ist der zweite Machine-Learning-Algorithmus dazu ausgelegt, unter Bezugnahme auf Benutzeranweisungen, wie etwa ein Identifizieren des besonderen Ereignisses durch den Benutzer, zu arbeiten. Bei manchen Ausführungsformen ist der zweite Machine-Learning-Algorithmus dazu ausgelegt, ein empfangenes Audiosignal unter Bezugnahme auf Betriebsverhältnisse des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder des Rohrsystems 10 über einen dem Audiosignal zugeordneten Zeitraum hinweg als Störungsereignis oder Nicht-Störungsereignis zu identifizieren.
Der Speicher 174 speichert auch vor-angelernte und/oder gelernte Klassifizierungsparameter, die mit den ein oder mehr Machine-Learning-Algorithmen verwendbar sind. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Parameter und/oder der eine oder mehr Machine-Learning-Algorithmen in den Speicher 174 vorgeladen, werden im Laufe der Zeit akkumuliert und aktualisiert, und/oder eine Kombination davon. Bei manchen Ausführungsformen umfassen der ein oder mehr Machine-Learning-Algorithmen wenigstens eines aus einem Deep-Learning-Algorithmus, einem Nearest-Neighbor-Algorithmus, einem Support-Vector-Algorithmus, einem Faltungsnetzwerk und einer beliebigen anderen akzeptablen Technik für maschinelles Lernen. Der Speicher 174 speichert ferner einen Geräuschunterdrückungsalgorithmus, der dazu ausführbar ist, aus dem Rohrleitungsabschnitt 12 ausgehende Audiosignale von Umgebungsgeräuschen im den Rohrleitungsabschnitt 12 umgebenden Bereich 14 zu isolieren.
Das Kommunikationsmodul 176 ist dazu bedienbar, eine Kommunikation zwischen dem ersten Sensor 102 und einem oder mehr aus dem zweiten Sensor 104, dem Aktor 106, dem entfernten Rechengerät 108 und anderen Vorrichtungen zu ermöglichen. Bei manchen Ausführungsformen ist das Kommunikationsmodul 176 zum Senden und Empfangen von Übertragungen über ein Datennetz wie das Internet ausgelegt. Bei manchen Ausführungsformen überträgt das Kommunikationsmodul 176 Daten über WiFi, BTE, LoRa, ein „Lightweight Messaging Protocol“ wie MQTT, oder ein beliebiges anderes akzeptables Kommunikationsprotokoll. Bei manchen Ausführungsformen stellt das Kommunikationsmodul 176 anderen Vorrichtungen Zugang zum Speicher 174 bereit und/oder ruft Daten aus anderen Geräten ab und speichert die abgerufenen Daten im Speicher 174. Bei manchen Ausführungsformen sind das Kommunikationsmodul 176 und die Kommunikationsvorrichtung 134 dazu ausgelegt, zusammenzuwirken, so dass der Speicher 174 und der Speicher 132 als vernetzter Speicher arbeiten. Wie im Folgenden ausführlicher ausgeführt wird, umfasst eine Kommunikation bei verschiedenen Ausführungsformen eines oder mehr aus für das Betriebsverhältnis des Rohrleitungsabschnitts 12 und Rohrsystems 10 indikativen Informationen, historischen Informationen über das Rohrsystem 10, Störungsanzeigen im Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder im Rohrsystem 10, Anweisungen und andere Daten.
7 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betrieb des ersten Sensors 102 im Standby-Modus. Bei Block 702 betreibt der Prozessor 172 den ersten Sensor 102 im Standby-Modus. Bei Block 704 ermittelt der Prozessor einen Betriebszustand des Rohrleitungsabschnitts 12. Bei manchen Ausführungsformen fragt der Prozessor 172 den Temperatursensor 132 und den Feuchtigkeitssensor 166 in regelmäßigen Intervallen ab und trifft die Ermittlung basierend auf der Abfrage. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Ermitteln, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 nicht normal arbeitet, ein Empfangen einer Anzeige aus dem Temperatursensor 132, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 außerhalb des Betriebstemperaturbereichs, d. h. unterhalb einer Gefriergrenze oder oberhalb einer Temperatur-/Druckgrenze arbeitet. Ein Betrieb außerhalb des Betriebstemperaturbereichs könnte dazu führen, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 durch Gefrieren oder durch einen durch Hitze verursachten Überdruck platzt. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Ermitteln, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 nicht normal arbeitet, ein Empfangen einer Anzeige aus dem Feuchtigkeitssensor 166, dass die Umgebungsfeuchtigkeit im Bereich 14 um den Rohrleitungsabschnitt 12 über dem vorbestimmten Feuchtigkeitsschwellenwert liegt. Eine übermäßige Feuchtigkeit im Umfeld um das Rohr 108 kann möglicherweise indikativ für ein Leck in einem nicht aktiv überwachten Abschnitt des Rohrs sein. Bei manchen Ausführungsformen basiert die Ermittlung auf einem Machine-Learning-Algorithmus, wie etwa dem oben ausgeführten zweiten Machine-Learning-Algorithmus.
Bei Block 706 speichert der Prozessor 172 als Reaktion auf das Ermitteln, dass sich der Rohrleitungsabschnitt 12 in einem normalen Betriebszustand befindet, Informationen bezüglich des normalen Betriebszustands im Speicher 174. Bei manchen Ausführungsformen betreibt der Prozessor 172 periodisch das Kommunikationsmodul 176, um Daten in Bezug auf historische Nutzung und Betrieb des Rohrleitungsabschnitts 12 an das entfernte Rechengerät 108 und/oder andere Geräte zu senden und Informationen bezüglich der historischen Nutzung und des Betriebs des Rohrsystems 10 zu empfangen. Bei manchen Ausführungsformen umfassen solche Daten Audiodaten, die potentielle Quellen von Umgebungsgeräuschen im und um das Rohrsystem 10 herum betreffen. Bei manchen Ausführungsformen verwendet der Prozessor 172 die Daten bezüglich der historischen Nutzung und des historischen Betriebs des Rohrleitungsabschnitts 12 dazu, die im Speicher 174 gespeicherten ein oder mehr Machine-Learning-Algorithmen zu aktualisieren.
Bei Block 708 ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, als Reaktion auf ein Ermitteln, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 nicht in einem normalen Betriebszustand arbeitet, den ersten Sensor 102 in den aktiven Modus überzuleiten.
8 zeigt ein Flussdiagramm einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betrieb des ersten Sensors 102 im Standby-Modus. Bei Block 802 betreibt der Prozessor 172 den ersten Sensor 102 im Standby-Modus. Bei Block 804 veranlasst ein Audiosignal im Rohrleitungsabschnitt 12 den Wandler 130 dazu, ein Spannungssignal über dem vorbestimmten Schwellenwert für die Aufweckschaltung 170 zu erzeugen. Bei Block 806 überträgt die Aufweckschaltung 170 als Reaktion darauf, dass das Spannungssignal über dem vorbestimmten Schwellenwert liegt, eine Aufweckanweisung an den Prozessor 172, und bei Block 808 leitet der Prozessor 172 den Betrieb des ersten Sensors 102 in den aktiven Modus über.
9 zeigt ein Flussdiagramm einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betrieb des ersten Sensors 102 im Standby-Modus. Bei Block 902 betreibt der Prozessor 172 den ersten Sensor 102 im Standby-Modus. Bei Block 904 empfängt der Prozessor 108 über das Kommunikationsmodul 176 eine Übertragung, die eine Aufweckanweisung für den Sensor 102 umfasst. Bei manchen Ausführungsformen wird die Aufweckanweisung aufgrund einer Benutzerinteraktion mit dem entfernten Rechengerät aus dem entfernten Rechengerät 108 empfangen. Bei manchen Ausführungsformen wird die Aufweckanweisung als Reaktion auf eine Ermittlung, dass eine Störung im Rohrsystem 10 vorliegt, aus dem entfernten Rechengerät 108 empfangen. Bei manchen Ausführungsformen wird die Aufweckanweisung aus dem zweiten Sensor 104 empfangen, wie etwa als Reaktion auf die Detektion einer Störung im Rohrsystem 10 durch den zweiten Sensor 104. Bei Block 906 leitet der Prozessor 108 als Reaktion auf die Aufweckanweisung den Betrieb des ersten Sensors 102 in den aktiven Modus über.
10 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Betrieb des ersten Sensors 102 im aktiven Modus. Bei Block 1002 betreibt der Prozessor 172 den ersten Sensor 102 im aktiven Modus. Bei Block 1004 ermittelt der Prozessor 172 unter Bezugnahme auf Anzeigen aus einem oder mehr des Wandlers 130, des Temperatursensors 132, des Mikrofons 164 und des Feuchtigkeitssensors 166, ob der Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder das Rohrsystem 10 außerhalb des normalen Betriebszustands arbeitet.
Bei Block 1006 ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, als Reaktion auf ein Ermitteln, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 und das Rohrsystem 10 im normalen Betriebszustand arbeiten, den Betrieb des Sensors in den Standby-Modus überzuleiten. Bei manchen Ausführungsformen verwendet der Prozessor 172 zusätzlich das Kommunikationsmodul 176, um eine Keine-Störung-Anzeige an das entfernte Rechengerät 108 und/oder eine andere Vorrichtung im System 100 zu senden, wie etwa eine Vorrichtung, aus welcher der erste Sensor 102 eine Aufweckanweisung erhalten hat. Bei manchen Ausführungsformen speichert der Prozessor 172 zusätzlich Informationen aus dem einen oder mehr aus Wandler 130, Temperatursensor 132, Mikrofon 164 und Feuchtigkeitssensor 166 im Speicher 174, und/oder überträgt die Informationen an eine andere Vorrichtung im System 100. Bei manchen Ausführungsformen verwendet der Prozessor 172 die Informationen zum Aktualisieren der ein oder mehr Machine-Learning-Algorithmen im Speicher 174.
Bei Block 1008 ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, als Reaktion auf ein Ermitteln, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder das Rohrsystem 10 nicht im normalen Betriebszustand arbeiten, basierend auf der Ermittlung eine Störung zu identifizieren. Bei verschiedenen Ausführungsformen basiert die Identifizierung auf einem oder mehr aus (i) einer aus einer anderen Vorrichtung im System 100, wie etwa dem zweiten Sensor 104 oder dem entfernten Rechengerät 108, empfangenen Anzeige, (ii) einer Anzeige aus dem Temperatursensor 132, dass der Rohrleitungsabschnitt 12 außerhalb des Betriebstemperaturbereichs arbeitet, (iii) einer Anzeige aus dem Feuchtigkeitssensor 166, dass die Umgebungsfeuchtigkeit im Bereich 14 um den Rohrleitungsabschnitt 12 über dem vorbestimmten Feuchtigkeitsschwellenwert liegt, und (iv) einer Ermittlung, dass ein akustisches Signal in den Audiodaten aus einem oder mehr aus Wandler 130 und Mikrofon 164 indikativ für eine Störung ist, wie im Folgenden ausführlicher ausgeführt wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst die identifizierte Störung eines oder mehr aus einer Temperaturstörung, einer Feuchtigkeitsstörung, einer Flussstörung, einer Druckstörung, einer Leckagestörung oder einer beliebigen anderen Art von Störung, die eine Auswirkung auf den Betrieb des Rohrsystems 10 hat. Bei manchen Ausführungsformen umfasst eine Identifizierung einer Störung eine Identifizierung eines Ortes der Störung innerhalb des Rohrsystems 10. Bei manchen Ausführungsformen wird der Ort der Störung unter Bezugnahme auf die Informationen aus dem einen oder mehr aus Wandler 130, Temperatursensor 132, Mikrofon 164 und Feuchtigkeitssensor 166 identifiziert.
Bei Block 1010 führt der Prozessor 172 eine Operation aus, um die identifizierte Störung zu mindern. Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Operation ein Identifizieren eines dem Rohrleitungsabschnitt 12 zugewiesenen Aktors 106 und Senden einer Aktivierungsanweisung an den zugewiesenen Aktor 106 über das Kommunikationsmodul 176. Bei einem Beispiel ist die identifizierte Störung eine Leckagestörung, die indikativ für ein Leck im Rohrsystem 10 in der Nähe des Rohrleitungsabschnitts 12 ist, und der Aktor 106 ist aufgrund dessen, dass er sich an einem Ort befindet, an dem der Aktor 106 ausgelegt ist, bei seiner Aktivierung einen Fluss durch den Rohrleitungsabschnitt 12 zu unterbrechen, dem Rohrleitungsabschnitt 12 zugewiesen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Operation ein Übertragen einer Aufweckanweisung an den zweiten Sensor 104. Bei einem Beispiel kann in manchen Fällen ein nur auf dem ersten Sensor 102 basierendes Identifizieren eines Ortes einer Störung innerhalb des Rohrsystems 10 ungenau sein, und der erste Sensor 102 ist dazu ausgelegt, den zweiten Sensor 104 zu aktivieren, um mit dem zweiten Sensor 104 zusammenzuwirken, um einen Ort der Störung zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Operation ein Übertragen einer Benachrichtigung über das Kommunikationsmodul 176 an das entfernte Rechengerät 108. Bei einem Beispiel überträgt der erste Sensor 102 eine Nachricht an ein Mobiltelefon 108 eines Benutzers mit einer Nachricht, die Informationen bezüglich der identifizierten Störung umfasst.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Operation eine zusätzliche Operation durch eine andere Vorrichtung im System 100. Bei manchen Ausführungsformen ist das entfernte Rechengerät 108 dazu ausgelegt, eine Anweisung von einem Benutzer zu empfangen, den Aktor 106 zu aktivieren. Bei einem Beispiel überträgt der erste Sensor 102 eine Benachrichtigung über eine Störung an das entfernte Rechengerät 108. Ein das entfernte Rechengerät 108 bedienender Benutzer sieht die Benachrichtigung an und erteilt eine Anweisung an das entfernte Rechengerät 108, den Aktor 106 zu aktivieren und/oder den zweiten Sensor 104 zu aktivieren.
Bei manchen Ausführungsformen wird, wie oben ausgeführt, eine Störung unter Bezugnahme auf eine Ermittlung identifiziert, dass ein akustisches Signal in den Audiodaten aus einem oder mehr des Wandlers 130 und des Mikrofons 164 indikativ für eine Störung ist. Anders als der Temperatursensor 132 und Feuchtigkeitssensor 166, die eine Störung unter Bezugnahme darauf anzeigen, ob der Rohrleitungsabschnitt 12 innerhalb der vorbestimmten Betriebsbereiche arbeitet, zeigen bei manchen Ausführungsformen der Wandler 130 und das Mikrofon 164 eine Störung nicht bloß darauf basierend an, ob ein empfangenes Audiosignal innerhalb eines vorbestimmten Bereich liegt. Stattdessen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, vom Wandler 130 und/oder dem Mikrofon 164 empfangene Audiosignale zu verarbeiten, um einen Rückschluss auf den Betriebszustand des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder des Rohrsystems 10 zu ziehen, und basierend auf dem Rückschluss eine Störung zu identifizieren.
Bei manchen Ausführungsformen trennt der Prozessor 172 Audiodaten für ein vom Wandler 130 und/oder Mikrofon 164 empfangenes Audiosignal in Segmente und extrahiert Merkmale wie MFCCs aus jedem Segment. Der Prozessor 172 vergleicht die extrahierten Merkmale mit Merkmalen, die Audiosignaturen von im Speicher 174 gespeicherten besonderen Ereignissen entsprechen, und ermittelt basierend auf dem Vergleich, dass das Audiosignal indikativ für das besondere Ereignis ist.
Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, den einen oder die mehr Machine-Learning-Algorithmen auf das Audiosignal anzuwenden, um ein Betriebsverhältnis des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder Rohrsystems 10 zu ermitteln. Bei einem Beispiel verwendet der Prozessor 172 den ersten Machine-Learning-Algorithmus, um Betriebscharakteristiken des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder Rohrsystems 10 zu ermitteln. Der Prozessor 172 ermittelt, ob die Betriebscharakteristiken des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder des Rohrsystems 10 um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert von historischen Informationen über die Betriebscharakteristiken für den Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder das Rohrsystem 10 abweichen, und identifiziert basierend auf der Ermittlung eine Störung.
Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, den einen oder die mehr Machine-Learning-Algorithmen auf das Audiosignal anzuwenden, um ein Auftreten eines besonderen Ereignisses im Rohrleitungsabschnitt 12 und/oder Rohrsystem 10 zu ermitteln. Bei einem Beispiel verwendet der Prozessor 172 den zweiten Machine-Learning-Algorithmus dazu, zu ermitteln, dass das Audiosignal indikativ für das Auftreten eines besonderen Ereignisses ist. Der Prozessor 172 extrahiert Merkmale aus dem Audiosignal, vergleicht die extrahierten Merkmale mit Merkmalen für im Speicher 174 gespeicherte besondere Ereignisse, und ermittelt, dass ein besonderes Ereignis dem Audiosignal entspricht.
Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, den zweiten Machine-Learning-Algorithmus auf das Audiosignal anzuwenden, und zu ermitteln, dass das Audiosignal nicht indikativ für ein im Speicher gespeichertes besonderes Ereignis ist. 11 zeigt in einem Flussdiagramm eine beispielhafte Ausführungsform eines Prozesses 1100 zum Verwenden des Systems 100. Bei Block 1102 empfängt der erste Sensor 102 ein Audiosignal aus dem Rohrleitungsabschnitt 12. Bei Block 1104 ermittelt der Prozessor 172, dass das Audiosignal nicht indikativ für ein im Speicher 174 gespeichertes besonderes Ereignis ist. Mit anderen Worten, der Prozessor 172 ermittelt, dass ein von wenigstens einem aus dem Wandler 130 und Mikrofon 164 erfasstes akustisches Signal nicht mit einer der im Speicher 174 gespeicherten klassifizierten akustischen Signaturen übereinstimmt.
Bei Block 1106 überträgt der Prozessor 172 eine Benachrichtigung an das entfernte Rechengerät 108, die eine Detektion einer nicht identifizierten akustischen Signatur anzeigt. Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Benachrichtigung 1102 Audiodaten, die die nicht identifizierte akustische Signatur und/oder Betriebscharakteristiken des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder Rohrsystems 10 in einem detektionsnahen Zeitraum betreffen. Bei Block 1108 empfängt das System 100 eine Anzeige, dass die unbekannte akustische Signatur aus einer Quelle ausgeht, die die Infrastrukturgesundheit des Rohrsystems 10 nicht beeinträchtigt. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Anzeige von einem Benutzer ausgehend über das Eingabegerät 136 des entfernten Rechengeräts 108 über den ersten Machine-Learning-Algorithmus oder über einen beliebigen anderen akzeptablen Prozess empfangen. Beispiele für Quellen eines akustischen Signals, die die Infrastrukturgesundheit des Rohrsystems 10 nicht beeinträchtigen, umfassen ein Gerät oder eine Maschine, Umgebungsgeräusche aus Verkehr oder Bauarbeiten oder dergleichen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Anzeige einen vom Benutzer eingegebenen Namen für die nicht identifizierte akustische Signatur, wie etwa „Waschmaschine“ oder dergleichen, die die Quelle der akustischen Signatur identifiziert. Bei Block 1110 überträgt das entfernte Rechengerät 108 die Anzeige an den ersten Sensor 102. Bei Block 1112 aktualisiert der Prozessor 172 basierend auf der Anzeige den Speicher 174, um die nicht identifizierte akustische Signatur zu identifizieren. Bei manchen Ausführungsformen aktualisiert der Prozessor 172 basierend auf der Anzeige den zweiten Machine-Learning-Algorithmus.
12 zeigt in einem Flussdiagramm eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Prozesses 1200 zum Verwenden des Systems 100. Bei Block 1202 empfängt der erste Sensor 102 ein Audiosignal aus dem Rohrleitungsabschnitt 12. Bei Block 1204 ermittelt der Prozessor 172, dass das Audiosignal indikativ für ein im Speicher 174 gespeichertes besonderes Ereignis ist, das einer Störung im Rohrsystem 10 entspricht.
Bei Block 1206 überträgt der Prozessor 172 eine Benachrichtigung an das entfernte Rechengerät 108, die eine Detektion der Störung anzeigt. Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Benachrichtigung 1102 Audiodaten, die die nicht identifizierte akustische Signatur und/oder Betriebscharakteristiken des Rohrleitungsabschnitts 12 und/oder Rohrsystems 10 in einem detektionsnahen Zeitraum betreffen. Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Benachrichtigung eine Aufforderung an den Benutzer, einen Abschnitt des Rohrsystems 10, wie etwa den Rohrleitungsabschnitt 12 oder einen anderen mit der detektierten Störung verbundenen Ort zu inspizieren.
Bei Block 1208 wird der Aktor 106 als Reaktion auf die Detektion aktiviert, um den Fluss im Rohrleitungsabschnitt 20 zu beschränken und die Störung zu mindern. Bei manchen Ausführungsformen wird die Aktivierung durch eine aus dem entfernten Rechengerät 108 übertragene Anweisung als Reaktion auf eine vom Benutzer eingegebene Anweisung verursacht. Bei manchen Ausführungsformen ermittelt das entfernte Rechengerät 108, dass der Aktor 106 als Reaktion auf die detektierte Störung aktiviert werden soll. Bei manchen Ausführungsformen ermittelt der Prozessor 172, dass der Aktor 106 als Reaktion auf die detektierte Störung aktiviert werden soll.
Bei Block 1210 aktualisiert der Prozessor 172 basierend auf der detektierten Störung den Speicher 174. Bei manchen Ausführungsformen aktualisiert der Prozessor 172 basierend auf der detektierten Störung einen oder mehr aus dem ersten und zweiten Machine-Learning-Algorithmus.
Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 dazu ausgelegt, die unter Verwendung des Mikrofons 164 erfassten Audiosignale als Geräuschreferenz für das aus dem Wandler 130 erfasste Audiosignal zu verwenden. Beispielsweise ist bei manchen Ausführungsformen der Prozessor 172 dazu ausgelegt, auf ein unter Verwendung des Wandlers 130 erfasstes Audiosignal unter Bezugnahme auf ein unter Verwendung des Mikrofons 164 erfasstes weiteres Audiosignal einen Geräuschunterdrückungsalgorithmus anzuwenden, um Geräusche, die aus dem Rohrleitungsabschnitt 12 ausgehen von Geräuschen mit einer externen Quelle zu isolieren. Das Isolieren von aus dem Rohrleitungsabschnitt 12 ausgehenden Geräuschen verringert die Gefahr einer durch Umgebungsgeräusche verursachten falsch positiven Leckermittlung. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Geräuschunterdrückungsalgorithmus ein Entfernen von über das Mikrofon 164 erfassten Audiosignalen aus gleichzeitig über den Wandler 130 erfassten Audiosignalen.
Bei manchen Ausführungsformen wendet der Prozessor 172 den zweiten Machine-Learning-Algorithmus auf über das Mikrofon 164 erfasste Audiosignale an, um Merkmale von Umgebungsgeräuschen im Umfeld um den Rohrleitungsabschnitt 12 zu klassifizieren. Durch Subtrahieren von unterschiedlichen Merkmalen oder Sätzen von Merkmalen aus dem über den Wandler 130 erfassten Audiosignal, ist der Prozessor 172 in der Lage, aus dem Rohrleitungsabschnitt 12 ausgehende Geräusche auch dann zu isolieren, wenn die gleichzeitig über das Mikrofon 164 erfassten Signale nicht geräuschunterdrückungsadaptiert sind.
Bei manchen der oben ausgeführten Ausführungsformen befindet sich der Prozessor 172 im Sensor 102 eingebaut. Solche Ausführungsformen sind ein Beispiel für „Edge Computing“, bei dem Computeroperationen am Einsatzort statt an einem zentral angeordneten Ort durchgeführt werden. Bei manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 172 eines ersten Sensors 102 dazu ausgelegt, das Kommunikationsmodul 176 dazu zu betreiben, mit in anderen Vorrichtungen, wie etwa dem zweiten Sensor 104, befindlichen Prozessoren zu kommunizieren, so dass die Sensoren 102 ausgelegt sind, als verteiltes Maschennetz zusammen zu operieren. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das System 100 zusätzlich eine Cloud-basierte Plattform oder einen Cloud-basierten Knotenpunkt, die bzw. der Daten an und aus mehreren Vorrichtungen zusammenstellt und weitere Datenanalysen durchführt.
Diese Offenbarung ist nicht auf die Merkmale beschränkt, die in Bezug auf eine irgendeine einzelne Ausführungsform erörtert wurden.
Bei manchen Ausführungsformen ist ein akustischer Wandler über eine eingebaute Klammer an einem Rohr befestigt.
Bei manchen Ausführungsformen ist eine Schaltung dazu ausgelegt, den akustischen Wandler zu überwachen und basierend auf der Überwachung des akustischen Wandlers eine Aufwecksequenz zu initiieren.
Bei manchen Ausführungsformen ist ein Mikrofon dazu ausgelegt ein Umgebungsaudiosignal zu erfassen.
Bei manchen Ausführungsformen wird das Umgebungsaudiosignal dazu verwendet, akustische Nicht-Rohr-Geräusche auszulöschen.
Bei manchen Ausführungsformen wird das Umgebungsaudiosignal dazu verwendet, umgebende Umweltgeräusche für die Infrastrukturüberwachung zu erfassen.
Bei manchen Ausführungsformen ist ein Temperatursensor über eine eingebaute Klammer an einem Rohr befestigt, und ausgelegt, eine Temperatur des Rohrs zu überwachen.
Bei manchen Ausführungsformen wird ein Feuchtigkeitssensor verwendet, um Feuchtigkeit zu detektieren, die aus nicht überwachten Rohrabschnitten, von außerhalb des Rohrsystems oder aus anderen Quellen herrührt.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Detektieren von Lecks und/oder ein Abweichen von einem historischen Wasserfluss oder einer historischen Verwendung in einem Rohrsystem die Verwendung von wenigstens einem Machine-Learning-Algorithmus.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Speichern von gelernten und/oder vor-angelernten Merkmalen für den wenigstens einen Machine-Learning-Algorithmus.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Alarmieren eines Benutzers im Fall eines Lecks oder einer Störung.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Betätigen eines Aktors als Reaktion auf das Detektieren des Lecks oder der Störung.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Speichern historischer Informationen über das Rohrsystem in einem Cloud-basierten System.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Durchführen einer Datenanalyse der historischen Informationen und/oder Signale aus Signalen aus am Rohrsystem befestigten Vorrichtungen, wie etwa dem akustischen Wandler.
Es versteht sich, dass Varianten der oben beschriebenen und anderer Merkmale und Funktionen oder Alternativen davon wünschenswert in vielen anderen unterschiedlichen Systemen, Anwendungen oder Verfahren kombiniert werden können. Verschiedene gegenwärtig unvorhergesehene oder unerwartete Alternativen, Modifikationen, Variationen oder Verbesserungen können nachfolgend vom Fachmann vorgenommen werden, die ebenfalls von der Offenbarung umfasst sein sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62610418 [0001]

Claims

Abfühlvorrichtung zum Überwachen eines Rohrsystems, wobei die Abfühlvorrichtung umfasst: wenigstens einen Sensor, der ausgelegt ist, wenigstens eine Betriebscharakteristik eines Rohrleitungsabschnitts des Rohrsystems abzufühlen, wobei der wenigstens eine Sensor einen Wandler umfasst, der so ausgelegt ist, dass ein im Rohrleitungsabschnitt ausgehendes Audiosignal den Wandler dazu veranlasst, ein für das Audiosignal indikatives Spannungssignal zu erzeugen; eine Aufweckschaltung, die mit dem Wandler wirkverbunden ist und ausgelegt ist, als Reaktion darauf, dass das vom Wandler erzeugte Spannungssignal über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Aufwecksignal zu generieren; und einen Prozessor, der ausgelegt ist, unter Bezugnahme auf die als Reaktion auf den Empfang des Aufwecksignals vom wenigstens einen Sensor abgefühlte wenigstens eine Betriebscharakteristik ein Betriebsverhältnis des Rohrsystems zu identifizieren.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Befestigungsmechanismus, der zum Montieren der Abfühlvorrichtung am Rohrleitungsabschnitt ausgelegt ist, wobei der Wandler so auf dem Befestigungsmechanismus positioniert ist, dass sich der Wandler in direktem Kontakt mit einer Oberfläche des Rohrleitungsabschnitts befindet, wenn die Abfühlvorrichtung über den Befestigungsmechanismus am Rohrleitungsabschnitt montiert ist.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: der wenigstens eine Sensor ferner umfasst: einen Temperatursensor, der zum Abfühlen einer Temperatur des Rohrleitungsabschnitts ausgelegt ist; und einen Feuchtigkeitssensor, der zum Abfühlen einer Feuchtigkeit in einem Bereich um den Rohrleitungsabschnitt ausgelegt ist; und der Temperatursensor so auf dem Befestigungsmechanismus positioniert ist, dass sich der Temperatursensor in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Rohrleitungsabschnitts befindet, wenn die Abfühlvorrichtung über den Befestigungsmechanismus am Rohrleitungsabschnitt montiert ist.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Speicher, der speichert: einen ersten Machine-Learning-Algorithmus, der vom Prozessor dazu ausführbar ist, im Laufe der Zeit unter Bezugnahme auf den wenigstens einen Sensor ein normales Betriebsverhältnis des Rohrsystems zu ermitteln; und erste Daten, die indikativ für das normale Betriebsverhältnis des Rohrsystems sind, wobei der Prozessor ferner dazu ausgelegt ist, durch ein Ermitteln, dass das identifizierte Betriebsverhältnis vom normalen Betriebsverhältnis abweicht, eine Störung im Rohrsystem zu identifizieren.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Speicher, der speichert: erste Audiodaten, die indikativ für das im Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal sind; und zweite Audiodaten, die eine akustische Signatur umfassen, die einem in wenigstens einem aus dem Rohrleitungsabschnitt und einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich auftretenden besonderen Ereignis entspricht; wobei das besondere Ereignis einem Betriebsverhältnis des Rohrsystems entspricht; wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist, das Betriebsverhältnis des Rohrsystems durch Vergleichen des Audiosignals aus den ersten Audiodaten und der akustischen Signatur der zweiten Audiodaten zu identifizieren und zu ermitteln, dass das Audiosignal indikativ für das besondere Ereignis ist.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei: der wenigstens eine Sensor ferner ein Mikrofon umfasst, das dazu ausgelegt ist, ein aus einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich ausgehendes weiteres Audiosignal zu erfassen, und der Prozessor ferner dazu ausgelegt ist, unter Bezugnahme auf das weitere Audiosignal auf das vom Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal einen Geräuschunterdrückungsalgorithmus anzuwenden.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Speicher ferner einen zweiten Machine-Learning-Algorithmus speichert, der vom Prozessor dazu ausführbar ist, eine Entsprechung zwischen einem betreffenden Betriebsverhältnis des Rohrsystems und einem betreffenden besonderen Ereignis zu identifizieren.
Abfühlvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: ein mit dem Prozessor wirkverbundenes Kommunikationsmodul, das zu wenigstens einem aus Senden und Empfangen von Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems bedienbar ist.
System zum Überwachen eines Rohrsystems, umfassend: eine erste Abfühlvorrichtung, die umfasst: wenigstens einen Sensor, der ausgelegt ist, wenigstens eine Betriebscharakteristik eines Rohrleitungsabschnitts des Rohrsystems abzufühlen, wobei der wenigstens eine Sensor einen Wandler umfasst, der so ausgelegt ist, dass ein im Rohrleitungsabschnitt ausgehendes Audiosignal den Wandler dazu veranlasst, ein für das Audiosignal indikatives Spannungssignal zu erzeugen; eine Aufweckschaltung, die mit dem Wandler wirkverbunden ist, und ausgelegt ist, als Reaktion darauf, dass das vom Wandler erzeugte Spannungssignal über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Aufwecksignal zu generieren; und einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist: die erste Abfühlvorrichtung selektiv in einem Standby-Modus und in einem aktiven Modus zu betreiben, beim Betreiben der ersten Sensorvorrichtung im Standby-Modus, den Betrieb der ersten Sensorvorrichtung als Reaktion auf das Aufwecksignal in den aktiven Modus überzuleiten, und beim Betreiben der ersten Sensorvorrichtung im aktiven Modus unter Bezugnahme auf die vom wenigstens einen Sensor abgefühlte wenigstens eine Betriebscharakteristik ein Betriebsverhältnis des Rohrsystems zu ermitteln.
System nach Anspruch 9, wobei die erste Sensorvorrichtung ferner ein mit dem Prozessor wirkverbundenes erstes Kommunikationsmodul umfasst, das zu wenigstens einem aus Senden und Empfangen von Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems bedienbar ist.
System nach Anspruch 10, das ferner umfasst: einen Aktor, umfassend: ein Ventilelement, das dazu bedienbar ist, selektiv den Fluss durch einen Abschnitt des Rohrsystems zu beschränken und zu ermöglichen; und ein zweites Kommunikationsmodul, wobei: die vom ersten Kommunikationsmodul gesendeten Informationen eine Aktivierungsanweisung umfassen; das zweite Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, die Aktivierungsanweisung zu empfangen und das Ventilelement als Reaktion auf die empfangene Aktivierungsanweisung zu aktivieren.
System nach Anspruch 10, das ferner umfasst: ein entferntes Rechengerät, umfassend: ein drittes Kommunikationsmodul, das zu wenigstens einem aus Senden von Informationen an und Empfangen von Informationen aus der ersten Abfühlvorrichtung ausgelegt ist; ein Ausgabegerät; und einen weiteren Prozessor, der dazu ausgelegt ist, vom dritten Kommunikationsmodul empfangene Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems über das Ausgabegerät auszugeben.
System nach Anspruch 12, wobei: der weitere Prozessor dazu ausgelegt ist, weitere Informationen in Bezug auf das Betriebsverhältnis des Rohrsystems an die erste Abfühlvorrichtung zu senden; die erste Abfühlvorrichtung ferner einen Speicher umfasst, der dem Betriebsverhältnis des Rohrsystems entsprechende erste Daten speichert, und der Prozessor dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf das Empfangen der weiteren Informationen aus dem entfernten Rechengerät, die ersten Daten basierend auf den weiteren Informationen zu aktualisieren.
System nach Anspruch 13, das ferner umfasst: einen Aktor, umfassend: ein Ventilelement, das dazu bedienbar ist, selektiv den Fluss durch einen Abschnitt des Rohrsystems zu beschränken und zu ermöglichen; und ein zweites Kommunikationsmodul, wobei: die vom entfernten Rechengerät gesendeten weiteren Informationen eine Aktivierungsanweisung umfassen; das zweite Kommunikationsmodul dazu ausgelegt ist, die Aktivierungsanweisung zu empfangen und das Ventilelement als Reaktion auf die empfangene Aktivierungsanweisung zu aktivieren.
System nach Anspruch 9, wobei: die erste Abfühlvorrichtung ferner einen Speicher umfasst, der speichert: erste Audiodaten, die indikativ für das im Rohrleitungsabschnitt ausgehende Audiosignal sind; und zweite Audiodaten, die eine akustische Signatur umfassen, die einem in wenigstens einem aus dem Rohrleitungsabschnitt und einem den Rohrleitungsabschnitt umgebenden Bereich auftretenden besonderen Ereignis entspricht; wobei das besondere Ereignis einem Betriebsverhältnis des Rohrsystems entspricht; und der Prozessor dazu ausgelegt ist, das Betriebsverhältnis des Rohrsystems durch Vergleichen des Audiosignals aus den ersten Audiodaten und der akustischen Signatur der zweiten Audiodaten zu identifizieren, und zu ermitteln, dass das Audiosignal indikativ für das besondere Ereignis ist.