RU2443986C2

RU2443986C2 - Sensor assembly for fuel storage tanks

Info

Publication number: RU2443986C2
Application number: RU2010110575/28A
Authority: RU
Inventors: Пжемыслав Олаф ИВАЩИШИН (US); Пжемыслав Олаф ИВАЩИШИН; Ян Ф. ДЖАРВИ (US); Ян Ф. Джарви
Original assignee: Делавэр Кэпитал Формейшн, Инк.
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2012-02-27
Also published as: RU2010110575A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention includes a plurality of sensors lying inside or around at least one storage tank, and a controller which is electrically connected to the plurality of sensors. According to the invention, the controller can be connected to each of the plurality of sensors on a single two-way data line and an asynchronous communication protocol is used to transmit data over the two-way data line.

EFFECT: increased safety of stored hazardous materials while simplifying storage monitoring, as well as the design of apparatus which ensure safer storage and monitoring.

14 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к устройствам детектирования, предназначенным для контроля хранилища опасного материала, и, в частности, предназначено для применения в компоновках устройств детектирования и для управления ими.The present invention relates to detection devices for monitoring the storage of hazardous material, and, in particular, is intended for use in the layout of detection devices and for controlling them.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Существует множество обычных областей применения, требующих измерения параметров текучих сред (например, жидкости или газа), находящихся в контейнерах, таких как уровень текучей среды, давление, температура, плотность и т.д. Один из примеров варианта применения представляет собой резервуары-хранилища (как наземные, так и подземные), используемые для хранения топлива. Например, большинство бензозаправочных станций имеют один или больше подземных резервуаров-хранилищ, находящихся ниже уровня грунта и предназначенных для хранения бензина для продажи потребителям. Эти резервуары могут отличаться по размеру (например, 20 000 галлонов) и при использовании обычно содержат слой топлива, поверх дюйма или двух воды.There are many common applications that require measuring the parameters of fluids (e.g., liquid or gas) contained in containers, such as fluid level, pressure, temperature, density, etc. One example of an application is storage tanks (both above ground and underground) used to store fuel. For example, most gas stations have one or more underground storage tanks that are below ground level and are designed to store gasoline for sale to consumers. These tanks may vary in size (for example, 20,000 gallons) and, when used, usually contain a layer of fuel over an inch or two of water.

Из-за огнеопасных свойств топлива и потенциального вредоносного влияния на окружающую среду промышленные регулирующие постановления могут требовать, и владельцы могут желать, контролировать определенные параметры (например, уровень текучей среды) топлива, содержавшегося внутри резервуара, для детектирования утечки топлива из резервуара и обеспечения возможности предпринять соответствующие действя для предотвращения дальнейшей утечки. Например, современный стандарт EPA гласит, что изменение уровня топлива, превышающее 0,1 галлонов/час, составляет утечку. Существует множество датчиков и систем, разработанных для, например, измерения уровня топлива, температуры и/или плотности в таких резервуарах, которые можно использовать для расчетов объема топлива и при детектировании утечки из резервуара. Существуют также датчики и системы, предназначенные для контроля различных параметров вокруг резервуаров. Обычно, такие датчики функционально могут быть подключены к центральному контроллеру, который принимает сигналы от датчиков, обозначающие состояние топлива внутри резервуара и/или параметры, окружающие этот резервуар.Due to the flammable properties of the fuel and potential harmful environmental effects, industrial regulations may require and owners may wish to control certain parameters (e.g. fluid level) of the fuel contained within the tank in order to detect fuel leakage from the tank and provide an opportunity to take Appropriate acting to prevent further leakage. For example, the current EPA standard states that a fuel level change in excess of 0.1 gallons / hour amounts to a leak. There are many sensors and systems designed for, for example, measuring fuel level, temperature and / or density in such tanks that can be used to calculate fuel volume and to detect leakage from a tank. There are also sensors and systems designed to monitor various parameters around the tanks. Typically, such sensors can be functionally connected to a central controller that receives signals from sensors indicating the state of the fuel inside the tank and / or the parameters surrounding the tank.

Из-за летучих и опасных свойств материалов питание для датчиков может быть ограничено собственными барьерами безопасности. Собственные барьеры безопасности обычно представляют собой устройства, которые ограничивают ток, напряжение и общую энергию, подаваемую к датчику, расположенному в опасной зоне. Ограничение мощности, подаваемой на датчики, помогает предотвратить или уменьшить вероятность возникновения пожаров и взрывов в областях, содержащих опасные химические реактивы, газы или другие воспламеняющиеся атмосферы. Хотя, будучи необходимыми или желательными, эти барьеры увеличивают стоимость и сложность монтажа и установки сетей датчиков, используемых для контроля резервуаров-хранилищ и окружающей области. Обычные сети содержат датчики (например, зонды, чувствительные элементы и т.д.), которые по отдельности подключены к своему собственному специализированному барьеру и затем к контроллеру. В дополнение к стоимости барьера для каждого датчика возникают дополнительные затраты и повышается сложность, связанная с прокладкой кабеля между датчиком, барьером и контроллером. Более того, значительное количество кабелей, требуемых для обычных сетей датчиков, и сложность их монтажа требует значительных трудозатрат и расходов. Помимо этого, контроллеры также должны быть сконфигурированы таким образом, чтобы они имели отдельный, специализированный порт для каждого из датчиков в сети, что также может повышать стоимость, сложность и трудозатраты, связанные с такими сетями датчиков.Due to the volatile and hazardous properties of materials, the supply for sensors may be limited by their own safety barriers. Own safety barriers are usually devices that limit the current, voltage, and total energy supplied to a sensor located in a hazardous area. Limiting the power supplied to the sensors helps prevent or reduce the possibility of fires and explosions in areas containing hazardous chemicals, gases, or other flammable atmospheres. Although being necessary or desirable, these barriers add to the cost and complexity of mounting and installing the sensor networks used to monitor storage tanks and the surrounding area. Conventional networks contain sensors (e.g. probes, sensors, etc.) that are individually connected to their own dedicated barrier and then to the controller. In addition to the cost of the barrier for each sensor, additional costs arise and the complexity associated with laying the cable between the sensor, the barrier and the controller increases. Moreover, the significant number of cables required for conventional sensor networks and the complexity of their installation require significant labor and expense. In addition, the controllers must also be configured so that they have a separate, specialized port for each of the sensors in the network, which can also increase the cost, complexity, and labor associated with such sensor networks.

В дополнение к представленному выше, обычные сети датчиков требуют значительного объема взаимодействия оператора. В качестве примера, при монтаже такой сети оператор типично должен вручную вводить различные данные для каждого из датчика в контроллер. Такие данные могут включать в себя напряжение, токи и различные пороговые значения так, чтобы контроллер мог определять, как использовать данные, поступающие от датчиков для определения, подает ли датчик сигнал тревоги. Неверное пороговое значение может привести к невозможности выполнения датчиком предназначенной функции. Кроме того, такие ошибки оператора могут быть трудно детектируемыми.In addition to the above, conventional sensor networks require a significant amount of operator interaction. As an example, when installing such a network, the operator typically must manually enter various data for each of the sensors into the controller. Such data may include voltages, currents, and various thresholds so that the controller can determine how to use the data from the sensors to determine if the sensor gives an alarm. An incorrect threshold value may make it impossible for the sensor to perform its intended function. In addition, such operator errors can be difficult to detect.

Кроме того, от установщика требуется вручную сравнивать параметры напряжения и тока ISB с параметрами напряжения и тока устройства и вручную рассчитывать общее значение емкости и индуктивности всех устройств и снова сравнивать суммарное значение с максимальным безопасным значением для ISB. Ошибка при расчетах индуктивности и емкости может непреднамеренно привести к переводу датчика в небезопасное состояние, которое может оставаться недетектированным.In addition, the installer is required to manually compare the voltage and current parameters of the ISB with the voltage and current parameters of the device and manually calculate the total capacitance and inductance of all devices and again compare the total value with the maximum safe value for the ISB. An error in calculating the inductance and capacitance can inadvertently lead to a sensor in an unsafe state that may remain undetected.

В соответствии с этим одна из целей изобретения состоит в том, чтобы обеспечить улучшенную компоновку датчиков, которая снижает сложность соединения датчиков с контроллером, не только по количеству отрезков кабеля в сети, но также по количеству проводов в кабеле.Accordingly, one of the objectives of the invention is to provide an improved arrangement of sensors, which reduces the complexity of connecting sensors to a controller, not only by the number of cable lengths in the network, but also by the number of wires in the cable.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы уменьшить количество конфигураций, выполняемых оператором в контроллере, после монтажа датчика.An additional objective of the invention is to reduce the number of configurations performed by the operator in the controller after mounting the sensor.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить безопасность работы участка, предоставляя для контроллера возможность проверки всех параметров собственных барьеров безопасности и сравнения их с подключенными датчиками для предотвращения превышения этих параметров.Another objective of the invention is to ensure the safety of the site, providing the controller with the ability to check all the parameters of their own safety barriers and compare them with connected sensors to prevent exceeding these parameters.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Обеспечивается компоновка датчиков для системы хранения топлива, включающая в себя, по меньшей мере, один резервуар-хранилище, множество датчиков, расположенных внутри или вокруг, по меньшей мере, одного резервуара-хранилища, и контроллер, электрически соединенный с множеством датчиков. Контроллер выполнен с возможностью соединения с каждым датчиком в составе множества датчиков по одной двунаправленной линии передачи данных. Компоновка датчиков в некоторых вариантах исполнения может быть выполнена с применением многоабонентской конфигурации множества датчиков. Варианты исполнения могут быть выполнены с возможностью использования протокола асинхронной связи для электрической связи.A sensor arrangement for a fuel storage system is provided, including at least one storage tank, a plurality of sensors located inside or around at least one storage tank, and a controller electrically connected to the plurality of sensors. The controller is configured to connect to each sensor as part of a plurality of sensors on one bi-directional data line. The arrangement of sensors in some embodiments may be performed using a multi-site configuration of multiple sensors. Embodiments may be configured to use an asynchronous communication protocol for electrical communication.

В некоторых вариантах исполнения датчик в составе множества датчиков включает в себя компонент интерфейса, имеющий микропроцессор, выполненный с возможностью соединения с контроллером, и активный или пассивный воспринимающий компонент, электрически соединенный с компонентом интерфейса. Компонент интерфейса может быть выполнен с возможностью сохранять уникальный идентификатор для датчика, а также другие параметры устройства, такие как напряжение, ток, емкость, индуктивность, пороговые значения, производитель, дату изготовления и версию программного обеспечения.In some embodiments, a sensor as part of a plurality of sensors includes an interface component having a microprocessor configured to couple to a controller, and an active or passive sensing component electrically connected to the interface component. The interface component may be configured to store a unique identifier for the sensor, as well as other device parameters such as voltage, current, capacitance, inductance, threshold values, manufacturer, manufacturing date, and software version.

Датчики в составе множества датчиков активируют с помощью контроллера. Данные получают с помощью датчиков и передают в контроллер по одной двунаправленной линии передачи данных. После передачи данных датчика контроллер выдает команду для каждого датчика переключиться на режим малой мощности. В некоторых вариантах исполнения данные сравнивают с пороговым значением для датчиков и передают только, если происходит превышение порогового значения. В некоторых вариантах исполнения данные передают периодически от датчика в контроллер, независимо от порогового значения.Sensors in a plurality of sensors are activated using a controller. Data is obtained using sensors and transmitted to the controller via one bi-directional data line. After transmitting the sensor data, the controller issues a command for each sensor to switch to low power mode. In some embodiments, the data is compared with a threshold for sensors and transmitted only if a threshold is exceeded. In some embodiments, data is periodically transmitted from the sensor to the controller, regardless of the threshold value.

Датчики в компоновке датчиков для системы хранения топлива распознают с помощью контроллера по одной двунаправленной линии передачи данных. В одном варианте исполнения выполняют широковещательную передачу сообщения из контроллера во множество датчиков, электрически соединенных с контроллером по линии передачи данных. Контроллер передает знак синхронизации во множество датчиков по линии передачи данных. Датчик в составе множества датчиков передает уникальный идентификатор в контроллер по линии передачи данных. После приема этого уникального идентификатора контроллер выдает датчику команду отключения, при этом команда отключения предписывает датчику игнорировать дальнейшие сообщения обнаружения и знаки синхронизации, передаваемые из контроллера. Контроллер передает в режиме широковещательной передачи последующие сообщения обнаружения во множество датчиков вместе с передачей последующего знака синхронизации. Следующий датчик в составе множества датчиков, который не принял команду отключения, передает свою уникальную идентификацию в контроллер по одной двунаправленной линии передачи данных и принимает команду отключения из контроллера.The sensors in the sensor layout for the fuel storage system are recognized by the controller via one bi-directional data line. In one embodiment, a message is broadcast from the controller to a plurality of sensors electrically connected to the controller via a data line. The controller transmits a synchronization sign to a plurality of sensors via a data line. A sensor as part of multiple sensors transmits a unique identifier to the controller via a data line. After receiving this unique identifier, the controller issues a shutdown command to the sensor, while the shutdown command instructs the sensor to ignore further detection messages and synchronization signs transmitted from the controller. The controller transmits, in broadcast mode, subsequent detection messages to a plurality of sensors, together with the transmission of a subsequent synchronization sign. The next sensor, which consists of many sensors, which has not received a trip command, transmits its unique identification to the controller via one bi-directional data line and receives a trip command from the controller.

Датчик контролирует одну двунаправленную линию передачи данных, соединяющую множество датчиков, чтобы выяснить, передает ли уже другой датчик в составе множества датчиков уникальный идентификатор. Если отсутствует передача по одной двунаправленной линии передачи данных, датчик передает первый байт уникальной идентификации датчика в контроллер. В одном варианте исполнения датчик передает байт данных путем возбуждения высокого напряжения в одной двунаправленной линии передачи данных при передаче единичного (1) значения бита или пассивно позволяет согласующему резистору выполнить понижение напряжения в одной двунаправленной линии передачи данных при передаче нулевого (0) значения бита. Осуществляют контроль одной двунаправленной линии передачи данных при передаче нулевого (0) значения бита. Если при передаче нулевого (0) значения бита в линии передачи данных присутствует высокое значение, то датчик игнорирует последующие знаки синхронизации до тех пор, пока контроллер не передаст следующую широковещательную передачу сообщения обнаружения. Датчик принимает последующий знак синхронизации от контроллера и передает следующий байт данных, представляющий уникальную идентификацию датчика, в ответ на знак синхронизации. Датчик принимает команду отключения от контроллера для переключения из активного состояния в состояние низкого потребления энергии и игнорирует дальнейшие широковещательные передачи сообщений обнаружения и знаки синхронизации от контроллера. В некоторых вариантах исполнения параметр датчика передают с уникальной идентификацией в контроллер.A sensor monitors one bi-directional data line connecting a plurality of sensors to determine if another sensor in a plurality of sensors is already transmitting a unique identifier. If there is no transmission on one bi-directional data line, the sensor transmits the first byte of the unique identification of the sensor to the controller. In one embodiment, the sensor transmits a data byte by driving a high voltage in one bi-directional data line when transmitting a single (1) bit value or passively allows the terminating resistor to lower the voltage in one bi-directional data line when transmitting a zero (0) bit value. They control one bi-directional data line when transmitting a zero (0) bit value. If, when transmitting a zero (0) bit value, a high value is present in the data line, the sensor ignores subsequent synchronization signs until the controller transmits the next broadcast transmission of the detection message. The sensor receives the subsequent synchronization symbol from the controller and transmits the next byte of data representing the unique identification of the sensor in response to the synchronization symbol. The sensor receives a disconnect command from the controller to switch from an active state to a low power state and ignores further broadcasts of detection messages and synchronization signs from the controller. In some embodiments, the sensor parameter is transmitted with unique identification to the controller.

В вариантах исполнения проверяют соответствие между компоновкой датчика и собственным барьером безопасности для системы хранения топлива путем широковещательной передачи сообщения обнаружения по одной двунаправленной линии передачи данных для обнаружения множества датчиков. Контроллер принимает электрические параметры множества датчиков и рассчитывает параметр компоновки датчиков, используя параметры, передаваемые множеством датчиков. Проверяют соответствие между компоновкой датчиков и собственным барьером безопасности. В некоторых вариантах исполнения в ответ на параметр компоновки датчиков, которые не соответствуют собственному барьеру безопасности, контроллер отключает компоновку датчиков.In embodiments, the correspondence between the arrangement of the sensor and its own safety barrier for the fuel storage system is checked by broadcasting a detection message over a single bi-directional data line to detect multiple sensors. The controller receives the electrical parameters of the plurality of sensors and calculates a sensor layout parameter using the parameters transmitted by the plurality of sensors. Check the correspondence between the layout of the sensors and their own safety barrier. In some embodiments, in response to a sensor layout parameter that does not correspond to its own security barrier, the controller disables the sensor layout.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего описания, приложенной формулы изобретения и приложенных чертежей.These and other features, aspects and advantages of the present invention will be more apparent from the following description, the appended claims and the attached drawings.

На фиг.1 показана схематическая иллюстрация топливораздаточной системы, иллюстрирующая предшествующую компоновку датчика и контроллера.1 is a schematic illustration of a fuel dispensing system illustrating a prior arrangement of a sensor and a controller.

На фиг.2 показана схематическая иллюстрация топливораздаточной системы, содержащей компоновку датчика, соответствующую варианту исполнения изобретения.Figure 2 shows a schematic illustration of a fuel dispensing system containing a sensor arrangement corresponding to an embodiment of the invention.

На фиг.3 показана часть электрической схемы, представляющей электрические соединения между датчиками и контроллером, показанным на фиг.2.FIG. 3 shows a portion of an electrical circuit representing electrical connections between the sensors and the controller shown in FIG. 2.

На фиг.4 представлена блок-схема последовательности операций, представляющая последовательность обнаружения, когда контроллер, показанный на фиг.3 и 4, выполняет включение питания или повторный запуск.FIG. 4 is a flowchart representing a detection sequence when the controller shown in FIGS. 3 and 4 performs power-up or restart.

На фиг.5 показана блок-схема последовательности операций, представляющая опрос датчиков, подключенных к контроллеру, которые были обнаружены на фиг.4.FIG. 5 is a flowchart representing an interrogation of sensors connected to the controller that were detected in FIG. 4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Варианты исполнения настоящего изобретения обеспечивают компоновку датчиков для системы хранения топлива, имеющей пониженную сложность и затраты, по сравнению с обычными компоновками датчиков. Аспекты изобретения обеспечивают значительное уменьшение количества кабелей и проводов уменьшения требований к выделяемому месту для прокладки проводов (например, уменьшенный размер трубы для прокладки проводов), уменьшение количества собственных барьеров безопасности, уменьшение количества портов контроллера и другие преимущества. Такое уменьшение обеспечивает менее сложную сеть датчиков, что способствует уменьшению времени, затрат и трудозатрат, связанных с монтажом таких сетей. Аспекты изобретения дополнительно обеспечивают меньшее количество действий оператора, что, в свою очередь, обеспечивает более точную и надежную сеть датчиков.Embodiments of the present invention provide a sensor arrangement for a fuel storage system having reduced complexity and cost compared to conventional sensor arrangements. Aspects of the invention provide a significant reduction in the number of cables and wires, reducing the requirements for allocated space for laying wires (for example, reduced size of the pipe for laying wires), reducing the number of intrinsic safety barriers, reducing the number of controller ports and other advantages. This reduction provides a less complex network of sensors, which helps to reduce the time, cost and labor associated with the installation of such networks. Aspects of the invention further provide fewer operator actions, which in turn provides a more accurate and reliable sensor network.

На фиг.1 показана схематичная иллюстрация топливораздаточной системы 10, в которой встроен обычный контроллер и компоновка датчика. Топливораздаточная система 10 включает в себя источник 12 топлива, имеющий топливо 14, содержащееся в нем. Как показано на фиг.1, источник 12 топлива может представлять собой подземный топливный резервуар, такой как используется, например, на бензостанциях розничной продажи. Топливораздаточная система 10 включает в себя вертикальную трубу, продолжающуюся внутрь топливного резервуара, отстойник 16, различные устройства управления потоком и измерения параметров потока (не показаны) и секцию трубопровода 18, которые механическим и пневмогидравлическим образом соединены с топливораздаточным блоком 20. Топливораздаточный блок 20 установлен на основании 22, которое может быть изготовлено из бетона и которое, в свою очередь, установлено на поверхности, такой как, например, бетонная поверхность бензостанции розничной продажи. Топливораздаточная система 10 включает в себя жесткую трубу или трубопровод 24, который продолжается вверх через внутреннюю часть топливораздаточного блока 20. Труба 24 механически соединена и находится в пневмогидравлическом сообщении с трубой 18. Труба 24 также находится в пневмогидравлическом сообщении с гибким шлангом 26, который заканчивается соплом 28, которое выполнено с возможностью раздачи топлива в топливный бак моторного транспортного средства, такого как автомобиль, грузовик и т.д.Figure 1 shows a schematic illustration of a fuel dispensing system 10 in which a conventional controller and sensor layout are integrated. The fuel dispensing system 10 includes a fuel source 12 having the fuel 14 contained therein. As shown in FIG. 1, the fuel source 12 may be an underground fuel tank, such as used, for example, at retail gas stations. The fuel dispensing system 10 includes a vertical pipe extending into the fuel tank, a sump 16, various flow control devices and measuring flow parameters (not shown) and a pipe section 18, which are mechanically and pneumohydraulically connected to the fuel dispensing unit 20. The fuel dispensing unit 20 is mounted on base 22, which can be made of concrete and which, in turn, is installed on a surface, such as, for example, the concrete surface of a retail gas station rodazhi. The fuel dispensing system 10 includes a rigid pipe or conduit 24 that extends upward through the interior of the fuel dispensing unit 20. The pipe 24 is mechanically connected and is in pneumohydraulic communication with the pipe 18. The pipe 24 is also in pneumohydraulic communication with the flexible hose 26, which ends with a nozzle 28, which is configured to distribute fuel to the fuel tank of a motor vehicle, such as a car, truck, etc.

Контроллер 30 выполнен с возможность контроля множества датчиков 32, 34a-34h. Датчики 32, 34a-34h могут включать в себя такие устройства, как зонды, чувствительные элементы или другие измерительные устройства. Например, датчик 32 представляет собой зонд для контроля уровня топлива в источнике 12. Такие зонды могут работать на основе технологии магнитострикции и обычно поставляются компанией OPW Fuel Management Systems (Hodgkins, IL). Такие зонды могут дополнительно включать в себя другие устройства, такие как устройства измерения температуры и плотности и/или другие устройства для измерения различных характеристик текучей среды. Датчики 34a-34h обычно можно использовать для определения условий вокруг раздаточной системы топлива. Например, датчики могут включать в себя температурные устройства, детекторы углеводородов, устройства давления, устройство детектирования жидкости, датчики плотности, датчики типа текучей среды (например, воды, воздуха или углеводородов) и другие устройства для детектирования утечки или операции контроля системы.The controller 30 is configured to monitor a plurality of sensors 32, 34a-34h. Sensors 32, 34a-34h may include devices such as probes, sensors, or other measuring devices. For example, sensor 32 is a probe for monitoring fuel level at source 12. Such probes may be magnetostrictive and are typically supplied by OPW Fuel Management Systems (Hodgkins, IL). Such probes may further include other devices, such as temperature and density measuring devices and / or other devices for measuring various fluid characteristics. Sensors 34a-34h can typically be used to determine conditions around a fuel dispensing system. For example, sensors may include temperature devices, hydrocarbon detectors, pressure devices, a liquid detection device, density sensors, sensors such as a fluid (such as water, air or hydrocarbons) and other devices for detecting leaks or system monitoring operations.

Как показано на фиг.1, каждый из датчиков 32, 34a-34h по отдельности соединен с контроллером 30 через свои собственные выделенные кабели и порт у контроллера 30. Поскольку датчики 32, 34 обычно размещены в опасных зонах, в и вокруг взрывоопасных материалов, они обычно снабжаются электроэнергией собственным барьером безопасности ("ISB"). ISB представляют собой устройства, которые ограничивают ток, напряжение и общую энергию, подаваемую в датчики 32, 34a-34h или в другие инструменты, расположенные в опасной зоне. Ограничение энергии предотвращает или снижает вероятность возникновения пожаров и взрывов в областях с опасными химикатами, газами или другими воспламеняющимися атмосферами. В обычной конфигурации, показанной на фиг.1, каждый из датчиков 32, 34a-34h требует не только отдельного соединения с контроллером 30, но также своего собственного ISB, что увеличивает сложность и затраты на монтаж датчика, включая как затраты на ISB, так и на большое количество кабелей и проводов для соединения отдельных датчиков с контроллером. Кроме того, сеть датчиков, показанная на фиг.1, является дорогостоящей и интенсивной по времени и затратам монтажа, что дополнительно повышает общие затраты. Монтаж становится еще более сложным и дорогостоящим по мере того, как дополнительные источники топлива добавляют и подключают к насосу. Проблема становится еще большей при добавлении насосов. Однако среда с ограниченной энергией, устанавливаемая с ISB, представила проблемы уменьшения количества проводов и сложности сетей датчиков, а также времени, затрат и трудозатрат, связанных с установкой таких сетей.As shown in FIG. 1, each of the sensors 32, 34a-34h is separately connected to the controller 30 through its own dedicated cables and a port at the controller 30. Since the sensors 32, 34 are usually located in hazardous areas, in and around explosive materials, they typically powered by their own safety barrier (“ISB”). ISBs are devices that limit the current, voltage, and total energy supplied to sensors 32, 34a-34h, or to other instruments located in a hazardous area. Energy restrictions prevent or reduce the possibility of fires and explosions in areas with hazardous chemicals, gases, or other flammable atmospheres. In the conventional configuration shown in FIG. 1, each of the sensors 32, 34a-34h requires not only a separate connection to the controller 30, but also its own ISB, which increases the complexity and cost of installing the sensor, including both ISB and a large number of cables and wires for connecting individual sensors to the controller. In addition, the sensor network shown in FIG. 1 is expensive and intensive in time and installation costs, which further increases overall costs. Installation becomes even more complicated and expensive as additional fuel sources are added and connected to the pump. The problem becomes even greater when adding pumps. However, the limited-energy environment installed with the ISB presented problems of reducing the number of wires and the complexity of sensor networks, as well as the time, cost, and labor involved in installing such networks.

Варианты исполнения в соответствии с изобретением представляют компоновку датчиков и способ, который способствует преодолению проблем, предшествующих обычным компоновкам. Как показано на схематической иллюстрации, представленной на фиг.2, множество резервуаров-хранилищ 40a - 40d, имеющих топливо 42a-42d, соответственно содержащееся в них, механическим и пневмогидравлическим образом соединены по трубопроводу 44 с участком трубы 46 и с раздаточным блоком 48. Компоновка датчиков для такого варианта исполнения требует меньшего количества соединений (показано три соединения 52, 54, 56) с контроллером 50 и поэтому меньшее количество ISB (например, три соответствующие соединениям 52, 54, 56), которые соединяют множество датчиков 58a-58f, 60a-60d и 62a-62h. Как описано более подробно ниже, поскольку ISB ограничивает мощность, доступную для датчика, все датчики, вдоль соединений 52, 54, 56 на фиг.2, не могут одновременно получать полную требуемое питание. Количество датчиков, которые могут быть целесообразным образом соединены вместе, зависит от типа датчика и требований его питания, включают в себя электрические характеристики, такие как индуктивность и емкость, а также дополнительные ограничения, установленные ISB.Embodiments in accordance with the invention represent an arrangement of sensors and a method that overcomes the problems prior to conventional arrangements. As shown in the schematic illustration of FIG. 2, a plurality of storage tanks 40a to 40d having the fuel 42a-42d respectively contained therein are mechanically and pneumohydraulically connected via a pipe 44 to a pipe portion 46 and to a dispenser unit 48. Layout sensors for this embodiment requires fewer connections (three connections 52, 54, 56 are shown) to the controller 50 and therefore fewer ISBs (for example, three corresponding to connections 52, 54, 56) that connect multiple sensors 58a-58 f, 60a-60d and 62a-62h. As described in more detail below, since the ISB limits the power available to the sensor, all sensors along the connections 52, 54, 56 of FIG. 2 cannot simultaneously receive the full required power. The number of sensors that can be expediently connected together depends on the type of sensor and its power requirements, including electrical characteristics such as inductance and capacitance, as well as additional restrictions set by the ISB.

Например, в варианте исполнения, показанном на фиг.2, датчики 60a-60d в соединении 54, которые могут представлять собой зонды, контролирующие уровни в резервуарах и, возможно, температуру, давление и/или плотность текучей среды, могут быть ограничены максимум приблизительно четырьмя на одно соединение ISB. Как отмечено выше, меньшее или большее количество зондов можно использовать в зависимости от требований электропитания этих зондов и/или предела, установленного ISB. Этот предел обеспечивает подачу питания, достаточного для активации одного зонда, в то время как остальные зонды остаются в состоянии низкой энергии питания. В качестве альтернативы, датчики 58a-58f и 62a-62g могут представлять собой чувствительные элементы, которые имеют требования к энергии питания, отличающиеся от зондов, описанных выше (обычно меньше), что обеспечивает возможность соединения вместе большего количества чувствительных элементов, например, превышающего восемь. Чувствительные элементы, аналогично зондам, могут быть ограничены таким образом, чтобы требования к энергии питания, заключающиеся в том, чтобы иметь один активный чувствительный элемент так, что при этом остальные чувствительные элементы остаются в состоянии малой мощности, вместе с суммированием других электрических характеристик, таких как индуктивность и емкость, были бы меньше, чем максимум, разрешенный ISB. Другие варианты исполнения с другими типами зондов или чувствительных элементов могут иметь другие пределы в отношении количества датчиков, которые могут быть соединены вместе. Также другие варианты исполнения могут быть ограничены как по количеству, так и по типам датчиков, соединенных вместе.For example, in the embodiment shown in FIG. 2, sensors 60a-60d in connection 54, which may be probes that monitor tank levels and possibly temperature, pressure, and / or fluid density, may be limited to a maximum of about four per ISB connection. As noted above, fewer or more probes can be used depending on the power requirements of these probes and / or the limit set by the ISB. This limit provides sufficient power to activate one probe, while the remaining probes remain in a low power state. Alternatively, the sensors 58a-58f and 62a-62g may be sensors that have power requirements different from the probes described above (usually less), allowing more sensors to be connected together, such as more than eight . Sensitive elements, like probes, can be limited in such a way that the energy requirements of a single active sensitive element are such that the remaining sensitive elements remain in a low power state, together with the summation of other electrical characteristics, such like inductance and capacitance, would be less than the maximum allowed by the ISB. Other embodiments with other types of probes or sensors may have different limits regarding the number of sensors that can be connected together. Also, other versions may be limited both in number and in types of sensors connected together.

Датчики могут быть выполнены в виде конфигурации многоабонентской линии в некоторых вариантах исполнения, как показано на фиг.3. В этом отношении контроллер 70 связывается через шины 72 и 74 (например, кабели) с датчиками 76a-76d и 82a-82d соответственно. В данном варианте исполнения, и в отличие от обычных конфигураций, соединение по шине включает в себя три провода, например провода 72a, 72b и 72c для подачи питания, и заземления датчиков, а также одну двунаправленную линию передачи данных для соединения датчиков 76a-76d с контроллером 70. Контроллер 70 использует асинхронную связь для соединения датчиков 76a-76d по линии 72c передачи данных. Датчики 76a-76d и 82a-82d могут включать в себя компонент 78a-78d, 84a-84d интерфейса, который электрически соединен с активным или пассивным воспринимающим компонентом 80a-80d, 86a-86d. В некоторых вариантах исполнения компонент 78a-78d, 84a-84d интерфейса может включать в себя микропроцессор, выполненный с возможностью соединения с контроллером 70 и сохранения уникального идентификатора и характеристик датчика, таких как емкость, индуктивность, пороговые значения, изготовитель/дата изготовления, версия программного обеспечения и т.д. В состоянии низкой энергии питания устройства датчики 76a-76d, 82a-82d поддерживают уровень питания, достаточный для питания микропроцессора в компоненте 78a-78d, 84a-84d интерфейса, таким образом, что микропроцессор может соединяться с контроллером 70, в то время как питание остальной части датчика 76a-76d, 82a-82d отключено или устройство находится в режиме ожидании в дежурном состоянии или в состоянии готовности.The sensors can be made in the form of a multi-subscriber line configuration in some versions, as shown in Fig.3. In this regard, the controller 70 communicates via buses 72 and 74 (e.g., cables) with sensors 76a-76d and 82a-82d, respectively. In this embodiment, and in contrast to conventional configurations, the bus connection includes three wires, for example, wires 72a, 72b and 72c for supplying power and grounding the sensors, as well as one bi-directional data line for connecting sensors 76a-76d to controller 70. Controller 70 uses asynchronous communication to connect sensors 76a-76d via data link 72c. Sensors 76a-76d and 82a-82d may include an interface component 78a-78d, 84a-84d that is electrically connected to an active or passive sensing component 80a-80d, 86a-86d. In some embodiments, the interface component 78a-78d, 84a-84d may include a microprocessor configured to couple to the controller 70 and store a unique identifier and sensor characteristics such as capacitance, inductance, thresholds, manufacturer / date of manufacture, software version security, etc. In the low power energy state of the device, the sensors 76a-76d, 82a-82d maintain a power level sufficient to power the microprocessor in the interface component 78a-78d, 84a-84d, so that the microprocessor can connect to the controller 70, while the rest is powered parts of the sensor 76a-76d, 82a-82d are disabled or the device is in standby mode on standby or in standby state.

Для исключения конфликта данных, передаваемых по одиночной линии передачи данных, контроллер соединяется за раз только с одним из датчиков. Для соединения контроллер должен иметь возможность идентификации каждого из датчиков на шине. С этой целью каждый датчик имеет уникальную идентификацию, которая может быть передана в контроллер по одной двунаправленной линии передачи данных (например, 72c, 74c). Контроллер изучает идентификацию датчиков во время процесса обнаружения при запуске, показанного в виде блок-схемы последовательности операций на фиг.4, которая поясняется ниже. В варианте исполнения схема в том виде, как общеизвестно в данной области техники, используется на шине для низкого напряжения в линии передачи данных (например, приблизительно ноль вольт) или высокого напряжения (например, приблизительно 5 вольт). В линии передачи данных, находящейся в состоянии ожидании, понижают напряжение с помощью согласующего резистора до уровня земли. Во время процесса обнаружения в некоторых вариантах исполнения при передаче данных датчик активно делает уровень напряжения в линии передачи данных высоким, но, когда требуется вывести ноль, он прекращает возбуждать линию передачи данных и позволяет согласующему резистору выполнить понижение напряжения в линии передачи данных. В других вариантах исполнения из-за большой длины кабеля (например, превышающей приблизительно 1000 футов) датчик сам может кратковременно возбуждать линию передачи данных с переводом в состояние низкого напряжения для преодоления емкости кабеля.To eliminate the conflict of data transmitted over a single data line, the controller is connected at a time with only one of the sensors. To connect, the controller must be able to identify each of the sensors on the bus. To this end, each sensor has a unique identification, which can be transmitted to the controller via one bi-directional data line (for example, 72c, 74c). The controller examines the identification of the sensors during the start-up detection process, shown as a flowchart in FIG. 4, which is explained below. In an embodiment, the circuitry, as is well known in the art, is used on a bus for low voltage on a data line (e.g., approximately zero volts) or high voltage (e.g., approximately 5 volts). In the standby data line, the voltage is reduced by means of a terminating resistor to ground level. During the detection process in some embodiments, when transmitting data, the sensor actively makes the voltage level in the data line high, but when zero is required, it stops exciting the data line and allows the terminating resistor to lower the voltage in the data line. In other embodiments, due to the large cable length (for example, exceeding approximately 1000 feet), the sensor itself can briefly energize the data line with a low voltage state to overcome the cable capacity.

Для идентификации датчиков, подключенных к шине, контроллер осуществляет широковещательную передачу сообщения обнаружения во все датчики, подключенные к шине в блоке 102. Контроллер затем передает знак синхронизации во все датчики в блоке 104, запрашивая передачу датчиками их уникальной идентификации. Поскольку отдельные датчики не синхронизированы друг с другом, эти датчики могут отвечать не одновременно на знак синхронизации. Если имеется устройство, отвечающее на сообщение обнаружения и знак синхронизации (ответвление "да" в блоке 106 принятия решения), этот датчик проверяет линию передачи данных для того, чтобы удостовериться, выполняет ли уже другой датчик передачу в блоке 108. Если линия передачи данных используется (ответвление "да" в блоке 110 принятия решения), тогда другой датчик в данный момент времени использует линию передачи данных для передачи данных, и текущий датчик ожидает в состоянии низкой энергии питания, игнорируя последующие знаки синхронизации, поступающие от контроллера, и ожидает следующие широковещательные передачи сообщения обнаружения в блоке 112. Если, однако, линия передачи данных не занята (ответвление "нет" в блоке 110 принятия решения), тогда ни один другой датчик не соединяется по линии передачи данных и текущий датчик начинает передавать данные в контроллер в блоке 114.To identify sensors connected to the bus, the controller broadcasts a detection message to all sensors connected to the bus in block 102. The controller then transmits a synchronization sign to all sensors in block 104, requesting that the sensors transmit their unique identification. Since the individual sensors are not synchronized with each other, these sensors may not respond simultaneously to the synchronization sign. If there is a device responding to the detection message and a synchronization sign (yes branch in decision block 106), this sensor checks the data line to make sure that another sensor is already transmitting in block 108. If the data line is used (yes branch in decision block 110), then another sensor is currently using a data line to transmit data, and the current sensor is waiting in a low power state, ignoring the subsequent synchronization signs, coming from the controller, and expects the next broadcast transmission of the detection message in block 112. If, however, the data line is not busy (the “no” branch in decision block 110), then no other sensor is connected via the data line and the current sensor starts transmitting data to the controller in block 114.

В одном варианте исполнения датчик передает уникальный идентификатор, например серийный номер или другой идентификатор, в контроллер, как последовательность байтов, состоящую из битов. Когда датчик передает бит, представляющий "1", датчик возбуждает высокое напряжение в линии передачи данных. Когда датчик передает бит, представляющий "0", датчик прекращает возбуждение высокого напряжения в линии передачи данных и пассивно позволяет согласующему резистору выполнить понижение напряжения в линии передачи данных. Приблизительно посередине, во время передачи "0", датчик контролирует линию передачи данных в блоке 116. Если в линии передачи данных напряжение высокое (ответвление "да" блока 118 принятия решения), то датчик детектирует, что другой датчик в составе множества датчиков выполняет передачу данных. Текущий датчик тогда прекращает передачу данных и ожидает состояние малой мощности, игнорируя следующие знаки синхронизации, поступающие от контроллера, и ожидает следующей широковещательной передачи сообщения обнаружения в блоке 112 из контроллера. Если в линии передачи данных напряжение низкое (ответвление "нет" в блоке 118 принятия решения), то датчик продолжает передавать данные до тех пор, пока датчик не закончит передачу уникального идентификатора в блоке 120, продолжая контролировать линию передачи данных при передаче "0" битов. В других вариантах исполнения может быть воплощен другой способ исключения конфликта при передаче данных.In one embodiment, the sensor transmits a unique identifier, such as a serial number or other identifier, to the controller as a sequence of bytes consisting of bits. When the sensor transmits a bit representing "1", the sensor drives a high voltage on the data line. When the sensor transmits a bit representing "0", the sensor stops the high voltage in the data line and passively allows the terminating resistor to lower the voltage in the data line. Approximately in the middle, during transmission "0", the sensor monitors the data line in block 116. If the voltage in the data line is high (the "yes" branch of decision block 118), then the sensor detects that another sensor in the plurality of sensors is transmitting data. The current sensor then stops transmitting data and waits for a low power state, ignoring the following synchronization signs coming from the controller, and waits for the next broadcast transmission of the detection message in block 112 from the controller. If the voltage in the data line is low (the “no” branch in decision block 118), the sensor continues to transmit data until the sensor finishes transmitting a unique identifier in block 120, while continuing to monitor the data line when transmitting “0” bits . In other embodiments, another method of avoiding conflict in data transmission may be implemented.

Каждый байт уникального идентификатора передают в ответ на знак синхронизации из контроллера. Кроме того, в некоторых вариантах исполнения датчик также может передавать другую информацию, относящуюся к датчику, во время процесса обнаружения, как дополнительно описано ниже. После приема всех байтов, ассоциированных с уникальным идентификатором, контроллер затем передает уникальный идентификатор обратно, по линии передачи данных с инструкцией перехода в режим молчания, в блоке 122. Повторная передача уникального идентификатора работает как двойная проверка, состоящая в том, чтобы соответствующий датчик, подключенный к шине, получил команду отключения. Датчик подтверждает команду отключения в блоке 124 и затем игнорирует любые последующие запросы определения и знаки синхронизации, передаваемые контроллером. Обработка продолжается в блоке 102 по мере того, как контроллер продолжает выполнять широковещательную передачу сообщения обнаружения до тех пор, пока больше не будет получено дополнительных откликов по линии передачи данных (ответвление "нет" в блоке 106 принятия решения). В этой момент в блоке 126 обнаружение завершается и контроллер может проверить соответствие ISB датчиков, подключенных к шине, как описано более подробно ниже. В некоторых вариантах исполнения контроллер во время работы отключает шину и датчик, если шина и датчики превышают пределы ISB. В любой момент времени контроллер может возобновить последовательность обнаружения путем передачи сообщения глобального сброса во все устройства, подключенные к шине.Each byte of a unique identifier is transmitted in response to a synchronization sign from the controller. In addition, in some embodiments, the sensor may also transmit other information related to the sensor during the detection process, as further described below. After receiving all the bytes associated with the unique identifier, the controller then transmits the unique identifier back, on the data line with the instruction to switch to silent mode, in block 122. Retransmitting the unique identifier works as a double check, consisting in the fact that the corresponding sensor is connected to the bus, received a shutdown command. The sensor acknowledges the shutdown command at block 124 and then ignores any subsequent definition requests and synchronization characters transmitted by the controller. Processing continues at block 102 as the controller continues to broadcast the detection message until additional responses on the data link are received (the “no” branch in decision block 106). At this point, in block 126, the detection is completed and the controller can check the correspondence of the ISB sensors connected to the bus, as described in more detail below. In some versions, the controller disconnects the bus and sensor during operation if the bus and sensors exceed the ISB limits. At any time, the controller can resume the discovery sequence by sending a global reset message to all devices connected to the bus.

Каждый датчик содержит подробную информацию о своем типе и электрических характеристиках вместе с его описанием, которые могут быть переданы в контроллер, во время обработки обнаружения. Дополнительная информация, такая как уровни напряжения, тока, индуктивности и емкости, а также дата изготовления и версия программного обеспечения, также могут быть переданы в контроллер. Оператор может дополнительно добавлять информацию, относящуюся к физическому местоположению датчика в контроллер. Контроллер в этот момент имеет достаточно информации для обработки данных из датчиков, без какого-либо вмешательства оператора, в дополнение к проверке правильной установки и их соответствию ISB.Each sensor contains detailed information about its type and electrical characteristics along with its description, which can be transmitted to the controller during detection processing. Additional information, such as voltage, current, inductance and capacitance levels, as well as the manufacturing date and software version, can also be transferred to the controller. The operator can further add information related to the physical location of the sensor to the controller. The controller at this moment has enough information to process the data from the sensors, without any operator intervention, in addition to checking the correct installation and their compliance with ISB.

Каждый датчик имеет определенные параметры объекта (например, напряжение, ток, индуктивность и емкость), которые должны соответствовать параметрам объекта ISB для безопасной работы бензозаправочной станции, например. Традиционно установщик объединял эти параметры вместе с любыми значениями индуктивности и емкости, ассоциированными с местом прокладки сетевого кабеля, и вручную сопоставлял их с ISB для проверки, является ли данное место прокладки сетевого кабеля и в конечном итоге место установки безопасным. Например, в конфигурации из четырех датчиков установщик добавлял значение индуктивности и емкости каждого из датчиков, и суммировал, и добавлял их к значению индуктивности и значения емкости соединительного кабеля для расчета значений для компоновки датчика. Установщик затем мог сравнивать значения компоновки датчика с пределами, установленными ISB. В результате ввода параметров объекта в датчике и передачи их в контроллер процесс становится более автоматизированным благодаря устранению потенциальных ошибок, при вводе оператором, и при выполнении вручную расчета, для проверки безопасности места установки. Контроллер имеет доступ к параметрам ISB и обладает возможностью суммировать и проверять параметры датчиков, сравнивая их с ISB, обеспечивая, таким образом, возможность отказа в эксплуатации устройства, в случае небезопасных условий использования.Each sensor has certain object parameters (for example, voltage, current, inductance and capacitance), which must correspond to the parameters of the ISB object for the safe operation of a gas station, for example. Traditionally, the installer combined these parameters together with any inductance and capacitance values associated with the location of the network cable, and manually compared them with the ISB to check whether this location of the network cable and ultimately the installation location is safe. For example, in a configuration of four sensors, the installer added the value of the inductance and capacitance of each of the sensors, and added and added them to the value of the inductance and capacitance of the connecting cable to calculate the values for the layout of the sensor. The installer could then compare the sensor layout values with the limits set by the ISB. As a result of entering the parameters of the object in the sensor and transferring them to the controller, the process becomes more automated due to the elimination of potential errors, when entered by the operator, and when performing manual calculation, to check the safety of the installation site. The controller has access to the ISB parameters and has the ability to summarize and verify the parameters of the sensors, comparing them with the ISB, thus ensuring the possibility of device failure in case of unsafe conditions of use.

Пороговые значения также могут быть запрограммированы в датчики таким образом, чтобы контроллер только передавал информацию при превышении одного из пороговых значений, что может способствовать уменьшению трафика на линии передачи данных. Для обеспечения того, что данные, которые сохраняют в контроллере, являются относительно свежими, в некоторых вариантах исполнения, датчики периодически передают данные датчика, даже если пороговое значение не было превышено.Threshold values can also be programmed into sensors so that the controller only transmits information when one of the threshold values is exceeded, which can help reduce traffic on the data line. To ensure that the data that is stored in the controller is relatively fresh, in some embodiments, the sensors periodically transmit sensor data, even if the threshold value has not been exceeded.

Блок-схема последовательности операций, показанная на фиг.5, иллюстрирует процесс, который контроллер может использовать для получения данных из датчиков. Контроллер начинает свою работу путем опроса датчиков, подключенных к шине в блоке 130. В некоторых вариантах исполнения, как в варианте исполнения, показанном на фиг.5, на датчики отдельно подается питание, в то время как другие остаются в состоянии низкого потребления энергии питания, таком как дежурный режим или режим ожидания. Например, в состоянии низкого потребления энергии питания все компоненты интерфейса датчиков могут соединяться с контроллером, в то время как питание компонентов датчика отключено. Контроллер затем выдает команду одному из датчиков активироваться в блоке 132. Датчик получает данные в блоке 134 и, в некоторых вариантах исполнения, может передавать эти данные непосредственно в контроллер. В других вариантах исполнения полученные данные сверяют с пороговым значением датчика и, если значение данных превышает пороговое значение (ответвление "да" в блоке 136 принятия решения), эти данные передают в контроллер, в блоке 138. В некоторых вариантах исполнения уникальный идентификатор также сопровождает передачу данных. Как описано выше, передача данных, только при превышении порогового значения, может способствовать уменьшению трафика данных на линии передачи данных. Контроллер затем выдает команду датчику деактивироваться, возвращая датчик в его состояние малой мощности в блоке 140. Если другой датчик подключен к шине и еще не получил данные (ответвление "да" в блоке 142 принятия решения), тогда процесс продолжается со следующим датчиком в блоке 132. Если все датчики были опрошены (ответвление "нет" в блоке 142 принятия решения), контроллер заканчивает опрос устройств в блоке 144.The flowchart shown in FIG. 5 illustrates a process that a controller can use to obtain data from sensors. The controller begins its work by interrogating the sensors connected to the bus in block 130. In some embodiments, as in the embodiment shown in Fig. 5, the sensors are separately supplied with power, while others remain in a state of low power consumption, such as standby or standby. For example, in a low power consumption state, all components of the sensor interface can be connected to the controller, while the power of the sensor components is turned off. The controller then instructs one of the sensors to activate in block 132. The sensor receives data in block 134 and, in some embodiments, can transmit this data directly to the controller. In other embodiments, the received data is checked against the threshold value of the sensor and, if the data value exceeds the threshold value (yes branch in decision block 136), this data is transmitted to the controller, in block 138. In some embodiments, a unique identifier also accompanies the transmission data. As described above, data transmission, only when the threshold value is exceeded, can help reduce data traffic on the data line. The controller then instructs the sensor to deactivate, returning the sensor to its low power state in block 140. If another sensor is connected to the bus and has not yet received data (yes branch in decision block 142), then the process continues with the next sensor in block 132 If all sensors were polled (the “no” branch in decision block 142), the controller ends the polling of devices in block 144.

Как показано на иллюстрациях и в описаниях вариантов исполнения, упомянутых выше, компоновка датчика преодолевает проблемы компоновок предшествующего уровня техники благодаря использованию конфигурации датчиков конфигурации многоабонентской линии, уменьшая таким образом количество портов и ISB, требуемых для подключения датчика к контроллеру, и снижая общие затраты на систему. Эта компоновка также уменьшает количество необходимых проводов, поскольку меньшее количество кабелей требуется для подключения датчиков к контроллеру, что дополнительно снижает затраты и уменьшает сложность установки. Дополнительно, каждый кабель включает в себя только три провода в отличие от обычных кабелей, имеющих компоновку из четырех проводов. Таким образом, размер изоляционной трубы может соответственно быть уменьшен. Автоматическое детектирование датчиков устраняет или уменьшает затраты, связанные с установкой, и уменьшает количество потенциальных источников ошибки из компоновки датчика путем уменьшения задач, ассоциированных с оператором.As shown in the illustrations and descriptions of the embodiments mentioned above, the arrangement of the sensor overcomes the problems of prior art layouts by using the configuration sensors of the multi-drop line configuration, thereby reducing the number of ports and ISBs required to connect the sensor to the controller, and reducing overall system costs . This arrangement also reduces the number of wires required since fewer cables are required to connect sensors to the controller, which further reduces costs and reduces installation complexity. Additionally, each cable includes only three wires, unlike conventional cables having a four-wire arrangement. Thus, the size of the insulating pipe can accordingly be reduced. Automatic sensor detection eliminates or reduces the costs associated with installation and reduces the number of potential sources of error from the sensor layout by reducing tasks associated with the operator.

В то время как в приведенном выше описании были представлены различные варианты исполнения настоящего изобретения в конкретных деталях, следует понимать, что различные модификации, замены и изменения могут быть выполнены без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, которые определены следующей формулой изобретения. Изобретение поэтому не ограничивается конкретными описанными вариантами исполнения, а ограничено только тем, что определено следующей формулой изобретения.While various embodiments of the present invention have been presented in specific details in the above description, it should be understood that various modifications, substitutions, and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. The invention is therefore not limited to the specific described embodiments, but is limited only by what is defined by the following claims.

Claims

1. A sensor arrangement for a fuel storage system comprising at least one storage tank (40), a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) located inside or around at least one storage tank (40) ), and a controller (70) electrically connected to a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d), characterized in that the controller is configured to connect to each sensor (76a-77d, 82a-82d) from the plurality of sensors, one bi-directional data transmission lines (72c, 74c) and the fact that for data transmission on one bi-directional line (72c, 74c) is transmitted and data using an asynchronous communication protocol.

2. The sensor arrangement according to claim 1, in which the electrical connection comprises a multi-subscriber line configuration consisting of a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) connected in one bi-directional line (72c, 74c).

3. The layout of the sensor according to claim 1, in which the sensors are configured to control the characteristics of the fluid in the storage tank.

4. The layout of the sensor according to claim 1, in which the sensors are configured to control the characteristics of the outside of the tank.

5. The sensor arrangement according to claim 1, in which the sensor of the plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) comprises an interface component (78a-78d, 84a-84d) having a microprocessor configured to connect to the controller, and active or a passive sensing component electrically coupled to an interface component (78a-78d, 84a-84d).

6. The sensor arrangement according to claim 5, in which the interface component (78a-78d, 84a-84d) is configured to store a unique sensor identifier.

7. A method for reading characteristics inside or outside a fuel storage tank using a plurality of sensors, comprising the steps of activating a sensor from a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) using a controller (70), receiving data using a sensor, transmitting this data is sent from the sensor to the controller (70) via one bi-directional data transmission line (72c, 74c) using the asynchronous communication protocol and from the controller (70) instruct the sensor to switch to the low power consumption mode.

8. The method according to claim 7, further comprising the steps of activating the next sensor from the plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) using the controller (70), receiving data using the next sensor, transmitting these data from the next sensor to the controller (70) via one bi-directional data line (72c, 74c) and issue from the controller (70) a command for the next sensor to switch to the low power consumption mode.

9. The method according to claim 7, in which the data transfer comprises the steps of comparing the data with a threshold value for the sensor, and in response to exceeding the threshold value, transmit this data from the sensor to the controller (70).

10. The method according to claim 9, in which the data transfer further comprises the step of periodically transmitting data from the sensor to the controller (70) regardless of the threshold value.

11. The method according to claim 7, further comprising the steps of broadcasting the detection message from the controller (70) to a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) electrically connected to the controller (70) via one bi-directional line (72c , 74c) transmitting a data, transmitting a synchronization sign from a controller (70) to a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) via one bi-directional data line (72c, 74c) and transmitting a unique identification from a sensor as a part of a plurality of sensors (76- 77d, 82a-82d) to the controller (70) along one bi-directional line (72c, 74c) data transmission.

12. The method according to claim 11, further comprising a step in which, in response to receiving a unique identification for the sensor from the controller (70), a shutdown command is transmitted, the shutdown command instructing the sensor to ignore further detection messages and synchronization characters transmitted from the controller (70) )

13. The method according to claim 11, in which extracting a unique identification individually by a sensor as part of a plurality of sensors includes the steps of monitoring a single bi-directional data line (72c, 74c) connecting the plurality of sensors in order to determine if a different sensor as part of a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) transmitting data, and in response to the absence of transmission on one bi-directional line (72c, 74c) of transmitting data, transmit the first byte of the sensor’s unique identification to the controller, receive the next the synchronization sign from the controller (70) and in response to receiving the next synchronization sign, the next data byte representing the unique identification of the sensor is transmitted to the controller (70).

14. The method according to claim 7, further comprising the steps of determining a correspondence between the arrangement of sensors comprising a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d) and its own safety barrier for the fuel storage system by performing the steps of broadcasting detection messages on one bidirectional data transmission line (72c, 74c) for detecting a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d), receive electrical characteristics of a plurality of sensors in the controller (76a-77d, 82a-82d), the layout parameter is calculated yes tors using the parameters passed to a plurality of sensors (76a-77d, 82a-82d), and verify compliance with its own security barrier.