NO306359B1 - System for elektronisk datakommunikasjon mellom to fluidumreservoarer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et system for elektronisk datakommunikasjon mellom to fluidumreservoarer som er forbundet med en slange for overføring av fluidum mellom reservoarene.

Et slikt elektronisk datakommunikasjonssystem er f.eks. utført som en dataforbindelse mellom et kjøretøy, slik som en tankbil og et fast punkt, slik som et laste- eller losse-punkt i fordelingen av f.eks. oljeprodukter eller kjemikalier.

Denne datakommunikasjonen er basert på bruken av en ledende slange og en jordingskabel og kan brukes til å forhindre betjeningsfeil (menneskelige feil) ved fordeling av oljeprodukter og kjemikalier, f.eks. ved å identifisere innløp, utløp og slanger.

Videre kan også overføring av driftsdata over den samme dataforbindelse og generering av kvalitetskontroll-registreringer under og/eller etter de driftsmessige hendelser, også realiseres.

Elektronisk datakommunikasjon mellom to reservoarer kan f.eks. være nødvendig for å kontrollere om de riktige reservoarer er forbundet med slangen for å sikre at den riktige fluidumtype vil bli overført. Det'har ofte forekommet at forskjellige typer drivstoff blir utidig blandet på grunn av feilaktige forbindelser av slangen til reservoarene. Slike uhell blir kalt overkryssing av fluidum.

Spesielt er det blitt viktig å forhindre feiloperasjon i fordelingskjeden under lasting og lossing av produkter ved depoter og salgsstasjoner. For å illustrere dette, kan man forestille seg følgene av å fylle et blyholdig produkt i en lagringstank for blyfritt drivstoff. De fleste feil-operasjoner forårsakes av menneskelige feil. For tiden kan bare små deler av funksjoner og utstyr automatiseres og kontrolleres fullstendig. Ettersom fullautomatisering uten inngrep eller betjening av mennesker synes urealistisk i den nærmeste fremtid, er det neste logiske trinn å detektere en (menneskelig) feil og hindre den i å resultere i feiloperasjon.

Europeisk patent nr. 258 935 beskriver et system for elektronisk datakommunikasjon i fordelingskjeden under lasting og/eller lossing av et fluidumprodukt med et tankkjøretøy ved depotstasjoner og/eller salgsstasjoner, hvilket system omfatter anordninger for elektronisk datakommunikasjon mellom et kammer i tankkjøretøyet og en tank på depotstasjonen eller salgsstasjonen, hvilket kammer i tankkjøretøyet og hvilken depot-tank under lasting og/eller lossing er både mekanisk og elektrisk forbundet med hverandre ved hjelp av en elektrisk ledende slange som er innrettet for å koples mekanisk med mekaniske koplinger i sine ender både til innløp/utløp på tankkjøretøyets kammer og innløp/utløp på depot-tanken for å overføre fluidum mellom tankkjøretøyets kammer og depot-tanken, idet tankkjøretøyet og depot-tanken videre er elektrisk forbundet via en jordforbindelse; hvor innløpet/utløpet på tankkjøretøyets kammer, den elektrisk ledende slangen, innløpet/ utløpet på depot-tanken og jordforbindelsen således danner en elektronisk datakommunikasjonsbane; hvor systemet videre omfatter anordninger for å utveksle fluidumsprodukt-identifikasjon fra tankkjøretøyet til depot og/eller salgsstasjon og vice versa før lasting og/eller lossing, idet anordningene omfatter en elektronisk avspørringsenhet anordnet på tankkjøretøyet og en datakilde anordnet på depotet og/eller salgsstasjonen; hvor både avspørringsenheten og datakilden er koplet til den elektroniske datakommunikasjonsbanen for elektronisk overføring av data, hvor den elektroniske datakommunikasjonsbanen brytes elektrisk av isolasjonsanordninger, slik at under lasting og/eller lossing av et fluidumprodukt isoleres slangen elektrisk fra jord, og hvor innmating og utmating av data til og fra avspørringsenheten og datakilden til den elektroniske datakommunikasjonsbanen bevirkes over isolasjonsanordningene, mens det sikres at elektrostatiske ladninger samtidig kan dissiperes over isolasjonsanordningene.

I det kjente systemet er elektroniske kommunikasjons-anordninger koplet til en slange ved hjelp av induktive koplingsanordninger. Dette kjente systemet er imidlertid begrenset til bruken av induktive koplingsanordninger og til elektronisk identifikasjon av tanker eller tankkammere. Når det kjente system videre blir brukt i et miljø med brennbare damper kan det inntreffe farlige situasjoner. Hvis nemlig den elektriske energien i systemet når et nivå hvor det opptrer gnister, f.eks. på grunn av en elektrisk feil eller elektrostatisk utladning, kan nemlig gnistene tenne dampene.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et system for elektronisk datakommunikasjon mellom to reservoarer, hvilket system er iboende trygt og som trygt kan brukes i et miljø med brennbare damper ved automatisk å holde nivået på elektrisk energi under den energi som er nødvendig for å tenne brennbare damper.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et system for elektronisk datakommunikasjon mellom to reservoarer hvor all relevant identifikasjonsinformasjon, f.eks. produktkode, tank eller fatnummer, kunde eller depotnummer, sjåførnummer, koder vedrørende laste-/lossepunkter o.l., kan brukes til å generere registreringer som sikrer kvaliteten.

For dette formål kjennetegnes systemet for elektronisk datakommunikasjon i fordelingskjeden under lasting og/eller lossing av et fluidumprodukt i samsvar med foreliggende oppfinnelse, ved at ved avbruddet omfatter den elektroniske kommunikasjonsbanen en første elektronisk sikkerhetsbarriere for å begrense den elektriske energi som genereres av den elektroniske avspørringsenheten anordnet på tankkjøretøyet, og ved et andre avbrudd omfatter den elektroniske kommunikasjonsbanen eventuelt en andre elektronisk sikkerhetsbarriere for å begrense den elektriske energi som genereres av datakilden anordnet på depotet eller salgsstasjonen, og ved at den første sikkerhetsbarrieren er i elektrisk ledende forbindelse med avspørringsenheten, den elektrisk ledende slangen og jordforbindelsen, og den eventuelle andre sikkerhetsbarrieren er i elektrisk ledende forbindelse med datakilden, den elektrisk ledende slangen og jordforbindelsen, slik at eventuelle elektrostatiske ladninger alltid dissiperes via sikkerhetsbarrierene.

Det vises til fransk patentsøknad med publikasjonsnummer 2,600,318. Denne publikasjonen viser et system for elektronisk datakommunikasjon mellom et kjøretøy og en tankstasjon, hvor det benyttes radiooverføring for å sende informasjon fra en datakilde på kjøretøyet til en avspørringsenhet i tankstasjonen. Datakilden omfatter en mottaker og en sender forsynt med en antenne som befinner seg nær fylle-åpningen på kjøretøyets tank, og avspørringsenheten innbefatter en sender og en mottaker forsynt med en antenne som befinner seg på fylle-pistolen. Selv om avspørringsenheten i tankstasjonen innbefatter en sikkerhetsbarriere som er anordnet mellom senderen og mottakeren og antennen, er denne publikasjonen mindre relevant for foreliggende oppfinnelse enn europeisk patentsøknad nr. 258,935, bl.a. fordi den elektroniske datakommunikasjonsbanen ikke innbefatter en elektrisk ledende slange.

Sikkerhetsbarrieren begrenser den elektroniske energi som genereres av nevnte ene kommunikasjonsanordning til et nivå ved hvilket gnister ikke oppstår. Videre tillater sikkerhetsbarrieren kommunikasjon av kommunikasjonsanordningene med hverandre via slangen, mens elektrostatiske ladninger i slangen ikke blir dissipert/spredd til nevnte ene kommunikasjonsanordning, men direkte til de reservoarer som slangen er f o rbunde t me d.

En første sikkerhetsbarriere forbinder fortrinnsvis den første kommunikasjonsanordning og slangen, og en annen sikkerhetsbarriere forbinder den annen kommunikasjonsanordning og slangen. På denne måten blir den elektriske energi som kan genereres av den første kommunikasjonsanordning og av den annen kommunikasjonsanordning, begrenset til et nivå hvor gnister ikke inntreffer.

Oppfinnelsen vil nå bli forklart mer detaljert ved hjelp av et eksempel og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 skjematisk viser en første fordelaktig utførelses-form av systemet ifølge oppfinnelsen: fig. 2 skjematisk viser en annen fordelaktig utførelses-

form av systemet ifølge oppfinnelsen; og

fig. 3 skjematisk viser en detalj ved fig. 1 og 2.

Det vises til fig. 1 hvor det er illustrert et første reservoar i form av et kammer 1 i en tankbil 3, og et annet reservoar i form av en brennstofftank 5. Kammeret 1 i tankbilen 3 er forsynt med et innløp/utløp 7 og depottanken 5 er forsynt med et utløp 9.

En elektrisk ledende slange 11 for overføring av drivstoff fra depottanken 5 til kammeret 1 i tankbilen 3, er ved motsatte ender forbundet med utløpet 9 fra depottanken 5 og med innløpet/utløpet 7 til kammeret 1 ved hjelp av koplinger 13, 15. Hver kopling 13, 15 er forsynt med en isolator 17, 19 for å forhindre elektriske strømmer fra å strømme direkte fra slangen 11 til depottanken 5 eller tankbilen 3.

En første kommunikasjonsanordning i form av en elektronisk avsøkningsanordning 21 og en første elektronisk sikkerhetsbarriere 23, er anordnet på enhver måte som er egnet for formålet ved tankbilen 3. Den første sikkerhetsbarrieren 23 er forbundet med avsøkningsanordningen 21 via enhver egnet forbindelse 25, 27, til slangen 11, via enhver egnet forbindelse 27 og med innløpet/utløpet 7 til kammeret 1 via enhver egnet forbindelse 31.

En annen kommunikasjonsanordning i form av en elektronisk etikett eller merkelapp 41 og en annen elektronisk sikkerhets-barriere 43, er anordnet på enhver egnet måte for formålet nær depottanken 5. Den annen sikkerhetsbarriere 43 er på passende måte forbundet med merkelappen 41 via enhver egnet forbindelse 45, 47, med slangen 11 via enhver egnet forbindelse 49, og med utløpet 9 fra depottanken 5 via enhver egnet forbindelse 51.

Den elektroniske etiketten eller merkelappen 41 kan inneholde enhver relevant informasjon, f.eks. nødvendig produktkode, koder vedrørende depottanken 5, tanknummeret o.l.

En ventil 61 er anordnet ved innløpet/utløpet 7 til kammeret 1, og en pumpe 63 er anordnet ved utløpet 9 fra depot-tanken 5, hvilken ventil 61 og pumpe 63 begge er elektronisk styrbare ved hjelp av avsøkningsanordningen 21. En overfyllings-detektor 65 er anordnet ved kammeret 1, idet detektoren 65 samvirker med avsøkningsanordningen 21 for å stoppe pumpen 63 og lukke ventilen 61 når overfylling av kammeret 1 detekteres. En tredje elektronisk sikkerhetsbarriere 71 forbinder avsøknings-anordningen 21 med ventilen 61, pumpen 63 og overfyllingsdetektoren 65 via forbindelser 73, 75, 77.

Depottanken 5 er permanent forbundet med jord, mens tankbilen 3 er løsbart forbundet med jord ved hjelp av en jord-kabel 79. Fig. 2 viser hovedsakelig den samme utførelsesform som beskrevet under henvisning til fig. 1, men med et annet reservoar i form av en tank 85 for salg av drivstoff og uten forbindelser av den tredje sikkerhetsbarriere 75 til en pumpe og en overfyllingsdetektor. Salgstanken har et innløp 87 til hvilket slangen 11 er forbundet på enhver passende måte. Den annen sikkerhetsbarriere er via forbindelsen 51 forbundet på enhver egnet måte med innløpet 87 til salgstanken. Fig. 3 viser et eksempel på en fordelaktig sikkerhets-barriere 90 som kan anvendes i utførelsesformene av systemet som er beskrevet ovenfor. Sikkerhetsbarrieren 90 omfatter fire koplingspunkter 91, 92, 93, 94, to Zener-dioder 95, 96, to motstander 97, 98 og en sikring 99. Andre egnede eksempler på sikkerhetsbarrierer som kan benyttes i systemet ifølge oppfinnelsen er antydet i "Measurement Technology Catalogue 1989" .

Zener-diodene 95, 96 i sikkerhetsbarrieren 90, begrenser de ladninger som overføres gjennom barrieren 90 til den maksimale ladning ved hvilken Zener-diodene 95, 96 blir ledende, mens sikringen 99 begrenser de strømmer som overføres gjennom barrieren 90 til den maksimale strøm for sikringen 99. Den elektriske energi som overføres av sikkerhetsbarrieren 90 blir således begrenset til et nivå ved hvilket tenning av eksplosive damper ikke inntreffer.

Den første utførelsesform av systemet ifølge oppfinnelsen kan f.eks. brukes som et overkrysnings-forhindringssystem for å kontrollere om det korrekte kammer 1 i tankbilen 3 er forbundet via slangen 11 med depottanken 5, for å sikre at den korrekte type drivstoff vil bli overført fra depottanken 5 til kammeret 1. Dette blir utført på følgende måte. Informasjonen om den brennstofftype som er til stede i depottanken 5, er lagret i merkelappen eller etiketten 41. Avsøkningsanordningen 21 blir så indusert til å overføre et utspørringssignal via den første sikkerhetsbarriere 23, slangen 11 og den annen sikkerhets-barriere 43 til merkelappen 41. Merkelappen 41 overfører et svarsignal i motsatt retning til avsøknings-anordningen 21, hvilket svarsignal avhenger av utspørrings-signalet og av den informasjon som er lagret i merkelappen 41. Svarsignalet representerer enten at det korrekte kammer 1 er koplet til depottanken 5, eller et uriktig kammer.

Når det riktige kammer 1 er koplet til depottanken 5 induserer avsøkningsanordningen 21 ventilen 61 til å åpne og pumpen 63 til å pumpe, slik at drivstoff blir overført fra depottanken 5 til kammeret 1. Når overfyllingsdetektoren 65 under overføring av drivstoff detekterer overfylling av kammeret 1, får overfyllingsdetektoren 65 avsøknings-anordningen 21 til å stoppe driften av pumpen 63 og lukke ventilen 61.

Når et uriktig kammer er koplet til depottanken 5, induserer avsøkningsanordningen 21 ikke ventilen 61 til å åpne, og pumpen 63 til å virke, slik at overføring av drivstoff blir forhindret. Bruk av den annen utføresesform av systemet ifølge oppfinnelsen kan f.eks. benyttes til å kontrollere om det korrekte kammer 1 i tankbilen 3 er koplet via slangen 11 til salgstanken, for å sikre at den korrekte type drivstoff vil bli overført fra kammeret 1 til salgstanken 85. Dette blir gjennomført på følgende måte. Informasjonen av drivstofftypen som skal lagres i salgstanken 85, er lagret i merkelappen 41. Avsøkningsanordningen 21 blir så indusert til å overføre et utspørringssignal via den første sikkerhets-barriere 23, slangen 11 og den annen sikkerhetsbarriere 43 til merkelappen 41. Merkelappen 41 overfører et svarsignal i motsatt retning til avsøkningsanordningen 21, hvilket svarsignal avhenger av utspørringssignalet og av den informasjon som er lagret i merkelappen 41. Svarsignalet representerer at enten det korrekte kammer 1 er koplet til salgstanken 85, eller et uriktig kammer.

Det tilfellet av det korrekte kammer 1 er koplet til salgstanken 85, får avsøkningsanordningen 21 ventilen 61 til å åpne, slik at drivstoff blir tillatt å strømme fra kammeret 1 gjennom slangen 11 til salgstanken 85. I det tilfellet at et uriktig kammer er koplet til salgstanken 85, bringer avsøknings-anordningen ikke ventilen 61 til å åpne seg, slik at overføring av drivstoff blir forhindret.

Fagfolk på området vil imidlertid forstå at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til systemer for å hindre overkrysning, men tvert i mot også kan benyttes som en idiot-sikker dataforbindelse med integrerte sikkerhetsbarrierer for elektronisk overføring av relevante driftsdata, elektronisk identifikasjon av produkter o.l. på området drivstoff- og kjemikalie-distribusjon.

Forskjellige modifikasjoner av foreliggende oppfinnelse vil lett kunne foretas av fagfolk på området ut fra den foregående beskrivelse og de vedføyde tegninger. Slike modifikasjoner er ment å falle innenfor rammen for de vedføyde krav.

Claims (4)

1. System for elektronisk datakommunikasjon i distribu-sjonskjeden under lasting og/eller lossing av et fluidumprodukt med et tankkjøretøy (3) ved depotstasjoner og/eller salgsstasjoner, hvilket system omfatter anordninger for elektronisk datakommunikasjon mellom et kammer (1) i tank-kjøretøyet (3) og en tank (5) på dépotstasjonen eller salgsstasjonen, hvilket kammer (1) i tankkjøretøyet (3) og hvilken depot-tank (5) under lasting og/eller lossing er både mekanisk og elektrisk forbundet med hverandre ved hjelp av en elektrisk ledende slange (11) som er innrettet for å koples mekanisk med mekaniske koplinger (13, 15) i sine ender både til innløp/utløp (7) på tankkjøretøyets kammer (1) og innløp/ utløp (9) på depot-tanken (5) for å overføre fluidum mellom tankkjøretøyets kammer (1) og depot-tanken (5), idet tank-kjøretøyet og depot-tanken videre er elektrisk forbundet via en jordforbindelse; hvor innløpet/utløpet (7) på tankkjøre-tøyets kammer (1), den elektrisk ledende slangen (11), innløpet/utløpet (9) på depot-tanken (5) og jordforbindelsen således danner en elektronisk datakommunikasjonsbane; hvor systemet videre omfatter anordninger for å utveksle fluidumsprodukt-identifikasjon fra tankkjøretøyet (3) til depot og/eller salgsstasjon og vice versa før lasting og/eller lossing, idet anordningene omfatter en elektronisk avspør-ringsenhet (21) anordnet på tankkjøretøyet (3) og en datakilde (41) anordnet på depotet og/eller salgsstasjonen; hvor både avspørringsenheten (21) og datakilden (41) er koplet til den elektroniske datakommunikasjonsbanen for elektronisk over-føring av data, hvor den elektroniske datakommunikasjonsbanen brytes elektrisk av isolasjonsanordninger (17, 19), slik at under lasting og/eller lossing av et fluidumprodukt isoleres slangen (11) elektrisk fra jord, og hvor innmating og utmating av data til og fra avspørringsenheten (21) og datakilden (41) til den elektroniske datakommunikasjonsbanen bevirkes over isolasjonsanordningene (17, 19), mens det sikres at elektrostatiske ladninger samtidig kan dissiperes over isolasjons anordningene (17, 19) ; karakterisert vedat ved avbruddet omfatter den elektroniske kommunikasjonsbanen en første elektronisk sikkerhetsbarriere (23) for å begrense den elektriske energi som genereres av den elektroniske avspørringsenheten (21) anordnet på tankkjøretøyet (3), og ved et andre avbrudd omfatter den elektroniske kommunikasjonsbanen eventuelt en andre elektronisk sikkerhetsbarriere (43) for å begrense den elektriske energi som genereres av datakilden (41) anordnet på depotet eller salgsstasjonen, og ved at den første sikkerhetsbarrieren (23) er i elektrisk ledende forbindelse med .avspør-ringsenheten (21), den elektrisk ledende slangen (11) og jordforbindelsen, og den eventuelle andre sikkerhetsbarrieren (43) er i elektrisk ledende forbindelse med datakilden (41), den elektrisk ledende slangen (11) og jordforbindelsen, slik at eventuelle elektrostatiske ladninger alltid dissiperes via sikkerhetsbarrierene (23, 43).

2. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den elektroniske sikkerhetsbarrieren er en Zener-barriere som omfatter Zener-dioder (95, 96).

3. System ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat tankkjøretøyets elektroniske datakommunikasjonsanordninger (21) er elektrisk forbundet med en tredje elektronisk sikkerhetsbarriere (71) som er videre elektrisk forbundet med jord.

4. System ifølge krav 3, karakterisert vedat den andre elektroniske sikkerhetsbarrieren (71) er videre elektrisk forbundet med anordninger (63,65) for styring av overføringen av fluidum gjennom slangen under lasting og/eller lossing.