RU2795107C2 - Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using multiple sensor-equipped rfid tags and multiple transceivers - Google Patents

Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using multiple sensor-equipped rfid tags and multiple transceivers Download PDF

Info

Publication number
RU2795107C2
RU2795107C2 RU2020123240A RU2020123240A RU2795107C2 RU 2795107 C2 RU2795107 C2 RU 2795107C2 RU 2020123240 A RU2020123240 A RU 2020123240A RU 2020123240 A RU2020123240 A RU 2020123240A RU 2795107 C2 RU2795107 C2 RU 2795107C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rfid
sensor
rfid tag
reaction zone
tags
Prior art date
Application number
RU2020123240A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020123240A (en
Inventor
Каспар Джозеф ВОГТ
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority claimed from PCT/US2019/012853 external-priority patent/WO2019139953A1/en
Publication of RU2020123240A publication Critical patent/RU2020123240A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2795107C2 publication Critical patent/RU2795107C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: wireless monitoring.
SUBSTANCE: invention relates to a system and a method for wireless monitoring the process parameters inside a reactor vessel via a wireless communication channel. The technical result is achieved by implementing a system for wireless monitoring and profiling of process parameters inside the reactor chassis, containing plenty of radio frequency identification (RFID) tags equipped with a sensor, placed throughout the catalyst bed in the vessel and used to determine various parameters inside the vessel. Sensor-equipped RFID tags are encoded with immutable identification numbers and wirelessly linked to transceivers, enabling triangulation techniques to be used to determine and profile process parameters throughout said reaction zone.
EFFECT: ability to make three-dimensional profiles of the determined parameters of the working medium inside the reaction zone of the reactor.
22 cl, 3 dwg

Description

[0001] По данной заявке испрашивается приоритет по рассматриваемой предварительной заявке на патент США №62/616,155, поданной 11 января 2018 года, содержание которой включено в данный документ в полном объеме посредством ссылки.[0001] This application claims priority under pending US Provisional Application No. 62/616,155, filed January 11, 2018, the contents of which are incorporated herein in their entirety by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0002] Данное изобретение относится к системе и способу беспроводного мониторинга и составления трехмерных профилей параметров внутри технологической емкости, такой как реактор.[0002] The present invention relates to a system and method for wireless monitoring and 3D profiling of parameters within a process vessel, such as a reactor.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0003] Для нефтеперерабатывающих и химических заводов общепринятыми являются реакторы, содержащие катализатор. При эксплуатации таких реакторов требуется определять или контролировать параметры технологического процесса внутри корпуса реактора, поскольку такая информация может способствовать управлению условиями протекания химической реакции внутри корпуса реактора. Существующие методы определения параметров внутри корпуса реактора требуют наличия физического соединения, в том числе электрического или пневматического соединения, с датчиком, передающим полученные датчиком данные для их внешнего отображения. Одним из примеров таких измерительных устройств является применение термопар для определения температуры. Для применения термопары при измерении температуры в некотором местоположении внутри корпуса реактора требуется защитная оболочка термопары. Защитная оболочка термопары проходит сквозь стенку корпуса и достигает местоположения, в котором измеряют температуру внутри корпуса.[0003] For refineries and chemical plants, reactors containing a catalyst are common. In the operation of such reactors, it is necessary to determine or control the process parameters inside the reactor vessel, since such information can help control the conditions for the chemical reaction to occur inside the reactor vessel. Existing methods for determining the parameters inside the reactor vessel require a physical connection, including an electrical or pneumatic connection, with a sensor that transmits the data received by the sensor for external display. One example of such measuring devices is the use of thermocouples to determine temperature. The use of a thermocouple to measure temperature at a location within the reactor pressure vessel requires a thermocouple sheath. The thermocouple sheath passes through the wall of the housing and reaches a location where the temperature inside the housing is measured.

[0004] Желательно иметь возможность измерения и наблюдения за параметрами технологического процесса в местоположениях внутри корпуса реактора и передачи данных по беспроводной связи для выполнения их сбора и обработки в удаленном местоположении. Кроме того, желательно иметь возможность создания трехмерного профиля параметров по всему объему реакционной зоны, образованной в корпусе. Для этого предлагается применение оснащенных датчиком меток радиочастотной идентификации (RFID, radio frequency identification) для измерения нескольких параметров в объеме реактора, в том числе давления, температуры, химического состава текучей среды, химического состава пара и жидкости, величины рН и скорости потока, и беспроводной передачи измеренных данных для их дистанционного сбора и обработки.[0004] It is desirable to be able to measure and monitor process parameters at locations within the reactor vessel and transmit data wirelessly to be collected and processed at a remote location. In addition, it is desirable to be able to create a three-dimensional profile of the parameters throughout the volume of the reaction zone formed in the housing. To this end, the use of sensor-equipped radio frequency identification (RFID) tags is proposed to measure several parameters in the reactor volume, including pressure, temperature, fluid chemistry, vapor and liquid chemistry, pH and flow rate, and wireless transmission of measured data for their remote collection and processing.

[0005] Пример оснащенной датчиком метки RFID для измерения параметров рабочей среды описан в US 7,397,370. В данном патенте представлена система, предусматривающая мониторинг рабочей среды с помощью множества узлов радиочастотной идентификации («RFID»). Система может содержать метку RFID с присвоенным ей уникальным идентификационным («ГО») номером, скомпонованную с датчиком для измерения данных относительно рабочей среды и антенну для беспроводной передачи измеренных данных в систему обработки. Передаваемая информация, принимаемая системой обработки, содержит измеренные данные о рабочей среде совместно с присвоенным идентификационным номером и проходит обработку для выполнения мониторинга рабочей среды и изменений в контролируемой рабочей среде.[0005] An example of a sensor-equipped RFID tag for measuring work environment parameters is described in US 7,397,370. This patent provides a system that monitors the working environment using a plurality of radio frequency identification ("RFID") nodes. The system may include an RFID tag with a unique identification ("HO") number assigned to it, configured with a sensor for measuring data regarding the working environment and an antenna for wirelessly transmitting the measured data to the processing system. The transmitted information received by the processing system contains measured data about the working environment together with the assigned identification number, and is processed to perform monitoring of the working environment and changes in the controlled working environment.

[0006] Применение оснащенных датчиком меток RFID для измерения и отслеживания переменных параметров рабочей среды описывается в еще одном документе US 8,106,778. В данном патенте раскрываются способ и система, предоставляющие возможность отслеживания переменных параметров с помощью радиочастотной идентификации (RFID). Метка RFID с датчиком используется для измерения переменного параметра, в том числе местоположения, температуры, давления и влажности. В ответ на сигнал опроса, передаваемый устройством считывания RFID, метка RFID с датчиком передает сигнал, который содержит присвоенные метке идентификационные данные с переменными данными, характеризующими измеряемый параметр. Этот ответный сигнал содержит как переменные данные, так и непеременные данные с тем, чтобы измеряемые параметры могли быть связаны с идентификационными данными метки. Устройство считывания RFID также может принимать множество ответных сигналов, каждый из которых передается от одной из множества меток RFID. В этом случае по меньшей мере один из множества ответных сигналов может содержать переменные данные, характеризующие измеряемый параметр на соответствующей одной из множества меток RFID, и идентификационные данные соответствующей одной из множества меток RFID.[0006] The use of sensor-equipped RFID tags to measure and track work environment variables is described in yet another US 8,106,778. This patent discloses a method and system that provides the ability to track variables using radio frequency identification (RFID). An RFID tag with a sensor is used to measure a variable, including location, temperature, pressure, and humidity. In response to the interrogation signal transmitted by the RFID reader, the RFID tag with the sensor transmits a signal that contains the identification data assigned to the tag with variable data characterizing the measured parameter. This response contains both variable data and non-variable data so that the measured parameters can be associated with the tag's identity. The RFID reader may also receive a plurality of response signals, each of which is transmitted from one of the plurality of RFID tags. In this case, at least one of the plurality of response signals may comprise variable data indicative of a measured parameter on a respective one of the plurality of RFID tags and identification data of the respective one of the plurality of RFID tags.

[0007] В опубликованной заявке на патент US 2007/0215709 описывается датчик на основе RFID, который содержит электронную схему RFID, объединенную с датчиком. Сенсорный элемент датчика выполнен с возможностью изменения состояния проводимости при воздействии на него физических параметров внешнего окружения, в котором находится датчик. К таким физическим параметрам может относиться наличие или отсутствие газа, светового излучения, звука, температуры, давления, влаги и/или других параметров рабочей среды. В ответ на радиочастотный сигнал, передаваемый устройством опроса RFID, датчик на основе RFID передает для приема устройством опроса RFID идентификационный (ID) номер и другие данные, относящиеся к текущему или предшествующему воздействию на датчик на основе RFID одного или более физических параметров. Электропитание датчика на основе RFID также может осуществляться за счет радиочастотной энергии, передаваемой устройством опроса RFID.[0007] Published patent application US 2007/0215709 describes an RFID-based sensor that includes an RFID electronic circuit integrated with the sensor. The sensor element of the sensor is configured to change the state of conductivity when exposed to the physical parameters of the external environment in which the sensor is located. Such physical parameters may include the presence or absence of gas, light, sound, temperature, pressure, moisture and/or other parameters of the working environment. In response to the RF signal transmitted by the RFID interrogator, the RFID-based sensor transmits, for reception by the RFID interrogator, an identification (ID) number and other data related to the current or previous exposure of the RFID-based sensor to one or more physical parameters. An RFID-based sensor can also be powered by RF energy transmitted by an RFID interrogator.

[0008] В патенте США 9,317,795 описывается сенсорная система RFID, содержащая массив сенсорных элементов, расположенных на поверхности. Каждый сенсорный элемент содержит микросхему RFID, антенну, функционально сопряженную с микросхемой, и реагирующий на давление материал, расположенный на антенне. Система устройств считывания RFID выполняет подачу сигнала опроса на каждый сенсорный элемент, который при давлении на реагирующий на давление материал сенсорного элемента подкладки передает сигнал обратно в устройство считывания RFID через сопряженную антенну.[0008] US Pat. No. 9,317,795 describes an RFID sensor system comprising an array of sensor elements located on a surface. Each sensor element contains an RFID chip, an antenna operatively coupled to the chip, and a pressure-responsive material located on the antenna. The RFID reader system provides an interrogation signal to each sensor element, which, when pressure is applied to the pressure-responsive material of the pad sensor element, transmits the signal back to the RFID reader via an associated antenna.

[0009] В данных публикациях отсутствует описание или предложение по применению оснащенных датчиком меток RFID для измерения параметров технологического процесса или рабочей среды внутри корпуса реактора или беспроводной передачи данных, относящихся к измеряемым параметрам внутри корпуса реактора, для их дальнейшего приема, обработки и использования. Кроме того, в этих публикациях отсутствует описание или любая информация об обеспечении беспроводного мониторинга и составления трехмерных профилей физических параметров внутри реакционной зоны, образованной в корпусе реактора.[0009] In these publications, there is no description or proposal for the use of sensor-equipped RFID tags to measure process parameters or the working environment inside the reactor vessel or wirelessly transmit data related to the measured parameters inside the reactor vessel for their further reception, processing and use. In addition, these publications lack a description or any information about the provision of wireless monitoring and compilation of three-dimensional profiling of physical parameters inside the reaction zone formed in the reactor vessel.

[0010] В то же время в данном изобретении предлагается система и способ, в которых предусматривается локальное восприятие или измерение параметров рабочей среды или технологического процесса в местоположениях по всей реакционной зоне реактора и выполнение беспроводной передачи оснащенными датчиком метками RFID множественным приемникам радиочастотных волн, содержащих идентификационные данные конкретной метки и данные, характеризующие измеряемый параметр внутри реактора. Это позволяет составлять трехмерные профили параметров внутри реакционной зоны.[0010] At the same time, the present invention provides a system and method that provides for the local perception or measurement of parameters of the working environment or process at locations throughout the reaction zone of the reactor and the implementation of wireless transmission of sensor-equipped RFID tags to multiple receivers of radio frequency waves containing identification specific label data and data characterizing the measured parameter inside the reactor. This allows three-dimensional profiles of the parameters within the reaction zone to be drawn.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0011] В связи с этим предлагается система для беспроводного мониторинга и составления профилей параметров технологического процесса внутри корпуса реактора. Корпус реактора системы образует реакционную зону, которая содержит слой катализатора, содержащий частицы катализатора, и множество оснащенных датчиком меток RFID, расположенных внутри слоя катализатора. В системе имеются приемо-передатчики, которые содержат первую приемо-передающую антенну RFID, вторую приемо-передающую антенну RFID и третью приемо-передающую антенну RFID. Первая приемо-передающая антенна RFID соединена по беспроводной связи с каждой оснащенной датчиком меткой RFID из их множества и выполнена с возможностью передачи первого сигнала опроса и приема первого ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на первый сигнал опроса. Вторая приемо-передающая антенна RFID соединена по беспроводной связи с каждой оснащенной датчиком меткой RFID из их множества и выполнена с возможностью передачи второго сигнала опроса и приема второго ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на второй сигнал опроса. Третья приемо-передающая антенна RFID соединена по беспроводной связи с каждой оснащенной датчиком меткой RFID из их множества и выполнена с возможностью передачи третьего сигнала опроса и приема третьего ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на упомянутый третий сигнал опроса. Каждая оснащенная датчиком метка RFID множества кодирована уникальным неизменяемым идентификационным номером и выполнена с возможностью измерения параметра реактора внутри реакционной зоны, приема сигналов опроса от приемопередатчиков и, в ответ на сигналы опроса, передачи ответных сигналов метки RFID. Ответные сигналы меток RFID содержат данные, характеризующие уникальные неизменяемые идентификационные номера и параметры реактора, связанные с оснащенными датчиком метками RFID. Система обеспечивает определение и составление трехмерных профилей параметров технологического процесса по всей реакционной зоне.[0011] In this connection, a system is proposed for wireless monitoring and profiling of process parameters inside a reactor vessel. The reactor vessel of the system forms a reaction zone that contains a catalyst bed containing catalyst particles and a plurality of sensor-equipped RFID tags disposed within the catalyst bed. The system has transceivers that include a first RFID transceiver antenna, a second RFID transceiver antenna, and a third RFID transceiver antenna. The first RFID transceiver antenna is wirelessly connected to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags and configured to transmit a first interrogation signal and receive a first RFID tag response signal transmitted in response to the first interrogation signal. The second RFID transceiver antenna is wirelessly connected to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags and configured to transmit a second interrogation signal and receive a second RFID tag response signal transmitted in response to the second interrogation signal. A third RFID transceiver antenna is wirelessly connected to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags and configured to transmit a third interrogation signal and receive a third RFID tag response signal transmitted in response to said third interrogation signal. Each sensor-equipped RFID tag of the plurality is encoded with a unique immutable identification number and configured to measure a reactor parameter within the reaction zone, receive interrogation signals from transceivers, and, in response to the interrogation signals, transmit RFID tag response signals. RFID tag responses contain data characterizing the unique, immutable identification numbers and reactor parameters associated with sensor-equipped RFID tags. The system provides the definition and compilation of three-dimensional profiles of process parameters throughout the reaction zone.

[0012] Также предлагается способ беспроводного мониторинга и составления профилей параметров технологического процесса внутри корпуса реактора. Данный корпус реактора образует реакционную зону, которая содержит слой катализатора, содержащий частицы катализатора, и множество оснащенных датчиком меток RFID, расположенных внутри слоя катализатора. Слой катализатора характеризуется имеющейся высотой и шириной или диаметром. Способ включает передачу сигналов опроса по меньшей мере тремя приемо-передающими антеннами RFID. Сигналы опроса принимаются каждой оснащенной датчиком меткой RFID. В ответ на сигналы опроса каждая оснащенная датчиком метка RFID выполняет передачу своего соответствующего ответного сигнала метки RFID, который содержит данные, характеризующие уникальный неизменяемый идентификационный номер и окружающие условия, связанные с оснащенной датчиком меткой RFID. Приемо-передающие антенны RFID осуществляют прием соответствующих ответных сигналов метки RFID, которые проходят обработку для составления трехмерных профилей параметров технологического процесса внутри реакционной зоны.[0012] A method for wirelessly monitoring and profiling process parameters inside a reactor vessel is also provided. This reactor vessel forms a reaction zone that contains a catalyst bed containing catalyst particles and a plurality of sensor-equipped RFID tags disposed within the catalyst bed. The catalyst bed is characterized by its height and width or diameter. The method includes transmission of interrogation signals by at least three RFID transceiver antennas. Polling signals are received by each sensor-equipped RFID tag. In response to the interrogation signals, each sensor-equipped RFID tag transmits its respective RFID tag response, which contains data indicative of a unique immutable identification number and environmental conditions associated with the sensor-equipped RFID tag. The RFID transmit/receive antennas receive the corresponding RFID tag responses, which are processed to generate 3D process profiles within the reaction zone.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0013] Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение варианта реализации по изобретению системы беспроводного мониторинга и составления трехмерных профилей параметров технологического процесса внутри реакционной зоны корпуса реактора.[0013] FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention for a system for wireless monitoring and 3D profiling of process parameters within a reactor vessel reaction zone.

[0014] Фиг. 2 представляет собой горизонтальную проекцию поперечного сечения А-А корпуса реактора, изображенного на фиг. 1.[0014] FIG. 2 is a plan view of the cross section A-A of the reactor vessel shown in FIG. 1.

[0015] Фиг. 3 представляет собой схему, на которой представлены некоторые элементы системы беспроводного мониторинга реактора и составления трехмерных профилей параметров технологического процесса внутри реакционной зоны реактора. На фиг.3 изображена одна оснащенная датчиком метка RFID из множества оснащенных датчиком меток RFID, размещенных внутри слоя катализатора, и по меньшей мере три устройства считывания/опроса RFID, которые соединены по беспроводной связи с оснащенной датчиком меткой RFID. Устройства считывания/опроса RFID соединены с компьютерной системой для обработки данных, содержащихся в принимаемых радиочастотных сигналах, передаваемых оснащенной датчиком меткой RFID.[0015] FIG. 3 is a diagram showing some of the elements of a wireless reactor monitoring and 3D profiling system for process parameters inside the reactor reaction zone. 3 shows one RFID sensor-equipped tag of a plurality of RFID sensor-equipped tags disposed within the catalyst bed and at least three RFID readers/interrogators that are wirelessly connected to the sensor-equipped RFID tag. The RFID readers/interrogators are connected to a computer system for processing the data contained in the received RF signals transmitted by the sensor-equipped RFID tag.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0016] К вариантам реализации изобретения относится как система, так и способ беспроводного мониторинга и составления трехмерных профилей параметров технологического процесса по всей реакционной зоне, образованной в корпусе реактора.[0016] Embodiments of the invention include both a system and a method for wireless monitoring and 3D profiling of process parameters throughout a reaction zone formed in a reactor vessel.

[0017] Одновременно с данной заявкой на патент поданы три связанные предварительные заявки на патент, озаглавленные «SP2118 - Беспроводной мониторинг и составление профилей параметров реактора с помощью множества оснащенных датчиком меток RFID, имеющих известные местоположения», «SP2119 - Беспроводной мониторинг и составление профилей параметров реактора с помощью массивов оснащенных датчиком меток RFID, размещенных на известных уровнях высоты реактора» и «SP2066 - Система беспроводного мониторинга реактора с помощью оснащенной пассивным датчиком метки RFID», имеющие серийные номера 62/616,148, 62/616,185 и 62/616,166 соответственно.[0017] Three related provisional patent applications have been filed concurrently with this patent application, entitled "SP2118 - Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using a plurality of sensor-equipped RFID tags with known locations", "SP2119 - Wireless monitoring and profiling of parameters reactor using arrays of sensor-equipped RFID tags placed at known heights of the reactor" and "SP2066 - Wireless monitoring system for the reactor using a passive sensor-equipped RFID tag" with serial numbers 62/616.148, 62/616.185 and 62/616.166, respectively.

[0018] К измеряемым внутри корпуса реактора параметрам могут относиться параметры технологического процесса или рабочей среды, в том числе значения давления или температуры в различных местоположениях внутри корпуса реактора. К измеряемым параметрам также могут относиться другие параметры, такие как процентные содержания пара и жидкости, скорости потока, рН и химические составы текучих сред, содержащихся внутри или проходящих через корпус реактора.[0018] Parameters measured inside the reactor vessel may include process or fluid parameters, including pressure or temperature values at various locations within the reactor vessel. The parameters measured may also include other parameters such as vapor and liquid percentages, flow rates, pH, and chemistry of the fluids contained within or passing through the reactor vessel.

[0019] В изобретении предусматривается дистанционное определение параметров внутри реактора с помощью множества оснащенных датчиком меток RFID, распределенных по всему слою катализатора реактора, а в одном варианте реализации они установлены в произвольно выбранных или случайных местоположениях по всей реакционной зоне корпуса реактора. Оснащенные датчиком метки RFID передают по беспроводной связи измеренные данные, относящиеся к определяемым параметрам внутри реактора, посредством передачи радиоволн в ответ на сигналы опроса, передаваемые несколькими приемо-передатчиками системы.[0019] The invention provides for remote sensing of parameters within a reactor with a plurality of sensor-equipped RFID tags distributed throughout the catalyst bed of the reactor, and in one embodiment, they are installed at random or random locations throughout the reaction zone of the reactor vessel. Sensor-equipped RFID tags wirelessly transmit measured data related to the parameters being determined within the reactor by transmitting radio waves in response to interrogation signals transmitted by multiple transceivers of the system.

[0020] Система обработки содержит средство, например компьютер с соответствующим программным кодом, для обработки данных, содержащейся в сигналах, передаваемых оснащенными датчиком метками RFID из их множества, для составления трехмерного профиля параметров внутри корпуса реактора. Система выполняет это с помощью приемо-передатчиков и множества оснащенных датчиком меток RFID, причем каждая оснащенная датчиком метка RFID из их множества обеспечивает средство для измерения или восприятия одного или более параметров рабочей среды, имеющихся в местоположениях внутри и по всей реакционной зоне и слою катализатора корпуса реактора.[0020] The processing system comprises means, such as a computer with appropriate program code, for processing data contained in signals transmitted from a plurality of sensor-equipped RFID tags to generate a three-dimensional profile of parameters inside the reactor vessel. The system does this by means of transceivers and a plurality of sensor-equipped RFID tags, each of the plurality of sensor-equipped RFID tags providing a means for measuring or sensing one or more operating environment parameters present at locations within and throughout the reaction zone and catalyst bed of the housing. reactor.

[0021] В данном описании каждая оснащенная датчиком метка RFID из их множества представляет собой устройство, которое содержит датчик, выполненный с или функционально связанный с пассивной меткой RFID. Датчик обеспечивает средство для измерения условия или параметра рабочей среды или технологического процесса внутри корпуса реактора и средство для подачи на соединенную с ним метку RFID входного сигнала, который содержит данные, характеризующие именно измеренные параметр или условие. Известные в данной области техники пассивные метки RFID содержат интегральную схему, сопряженную с антенной метки для приема сигнала опроса от приемо-передающей антенны RFID (приемо-передатчика) и для передачи ответного сигнала метки в ответ на сигнал опроса.[0021] As used herein, each of the plurality of sensor-equipped RFID tags is a device that includes a sensor configured with or operatively associated with a passive RFID tag. The sensor provides a means for measuring a condition or parameter of the working environment or process inside the reactor vessel and means for applying to the associated RFID tag an input signal that contains data characterizing precisely the measured parameter or condition. Passive RFID tags known in the art comprise an integrated circuit coupled to the tag antenna for receiving a polling signal from an RFID transceiver antenna (transceiver) and for transmitting a response tag signal in response to the polling signal.

[0022] Система обработки применяется для обработки сигналов, передаваемых оснащенными датчиком метками RFID. Поскольку оснащенные датчиком метки RFID являются пассивными, каждая из них выполняет передачу ответного сигнала метки RFID в ответ на поступление сигналов опроса, передаваемых несколькими приемо-передающими антеннами RFID системы. Как отмечено выше, каждый датчик интегрирован с меткой RFID и выполнен с возможностью восприятия одного или более параметров внутри реакционной зоны.[0022] The processing system is applied to process signals transmitted by sensor-equipped RFID tags. Because sensor-equipped RFID tags are passive, each of them performs an RFID tag response in response to interrogation signals transmitted from multiple RFID transmit/receive antennas of the system. As noted above, each sensor is integrated with an RFID tag and configured to sense one or more parameters within the reaction zone.

[0023] Сенсорный элемент оснащенных датчиком меток RFID выбран из группы любых пригодных датчиков, известных специалистам в данной области техники. К примерам воспринимаемых или измеряемых датчиками условий или параметров рабочей среды относится давление, температура, химический состав, состав пара и жидкости, плотность, скорость потока, рН, механические колебания, излучение, магнитный поток, интенсивность светового потока, проводимость и звуковая сила. К предпочтительным сенсорным элементам относятся элементы, выбранные из группы, состоящей из датчиков температуры, датчиков давления, химических датчиков, датчиков влажности, датчиков рН, датчиков расхода, датчиков жидкости/пара и любого их сочетания.[0023] The sensor element of the sensor-equipped RFID tags is selected from the group of any suitable sensors known to those skilled in the art. Examples of conditions or parameters of the working environment sensed or measured by sensors include pressure, temperature, chemical composition, vapor and liquid composition, density, flow rate, pH, mechanical vibrations, radiation, magnetic flux, light intensity, conductivity and sound power. Preferred sensor elements include elements selected from the group consisting of temperature sensors, pressure sensors, chemical sensors, humidity sensors, pH sensors, flow sensors, liquid/vapour sensors, and any combination thereof.

[0024] Каждый интегрированный датчик и метка RFID, то есть оснащенная датчиком метка RFID, обеспечивают средство для измерения параметра реактора, приема сигнала опроса и, в ответ на сигнал опроса, передачи ответного сигнала метки RFID, содержащего данные, которые характеризуют измеренный параметр реактора. В патентных публикациях US 2013/0057390, US 9,563,833, US 9,412,061, US 9,035,766 и WO 03/098175 представлены примеры оснащенных датчиком меток RFID. Эти патентные публикации включены в настоящий документ посредством ссылки.[0024] Each integrated sensor and RFID tag, that is, a sensor-equipped RFID tag, provide a means for measuring a reactor parameter, receiving a polling signal, and, in response to the polling signal, transmitting an RFID tag response signal containing data that characterizes the measured reactor parameter. Patent publications US 2013/0057390, US 9,563,833, US 9,412,061, US 9,035,766 and WO 03/098175 provide examples of sensor-equipped RFID tags. These patent publications are incorporated herein by reference.

[0025] Необходимым признаком изобретения является то, что каждая из оснащенных датчиком меток RFID множества кодируется с помощью уникального неизменяемого идентификационного номера. Это является важным условием, поскольку в ответ на поступление сигналов приемо-передатчика от каждого из множественных приемо-передатчиков RFID каждая оснащенная датчиком метка RFID выполняет передачу ответных сигналов метки RFID, содержащих уникальные идентификационные данные метки вместе с переменными данными, измеренными или определенными связанным с ней датчиком. Передача данных, характеризующих уникальный неизменяемый идентификационный номер метки совместно с переменными данными, характеризующими измеренный или воспринятый датчиком RFID параметр рабочей среды реактора, обеспечивает связывание передаваемых переменных данных с конкретным датчиком.[0025] A necessary feature of the invention is that each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality is encoded with a unique immutable identification number. This is important because, in response to receiving transceiver signals from each of the multiple RFID transceivers, each sensor-equipped RFID tag transmits RFID tag response signals containing the tag's unique identification data along with variable data measured or determined associated with it. sensor. The transmission of data characterizing the unique immutable identification number of the tag, together with variable data characterizing the parameter of the working environment of the reactor measured or perceived by the RFID sensor, ensures that the transmitted variable data is associated with a particular sensor.

[0026] Оснащенные датчиком метки RFID размещены по всему слою катализатора внутри реакционной зоны реактора. В предпочтительном варианте реализации изобретения многочисленные оснащенные датчиком метки RFID установлены внутри слоя катализатора в произвольных или случайных местоположениях. Два или более чем два, например, по меньшей мере три приемо-передатчика установлены внутри или снаружи реакционной зоны в таких местоположениях, чтобы они были соединены по беспроводной связи с оснащенными датчиком метками RFID, размещенными внутри слоя катализатора. Приемо-передатчики установлены в известных местоположениях и на известных расстояниях друг от друга, так что их сигналы опроса в сочетании с ответными сигналами метки от оснащенных датчиком меток RFID могут быть использованы для получения данных о расстояниях и угловых направлениях оснащенных датчиком меток RFID по отношению к приемо-передатчикам. Данные о расстояниях и угловых направлениях должны быть такими, что может быть применен подходящий метод триангуляции для определения точечных местоположений каждой оснащенной датчиком метки RFID в трехмерном пространстве реакционной зоны.[0026] Sensor-equipped RFID tags are placed throughout the catalyst bed within the reaction zone of the reactor. In a preferred embodiment of the invention, multiple sensor-equipped RFID tags are installed within the catalyst bed at random or random locations. Two or more, for example at least three, transceivers are installed inside or outside the reaction zone at locations such that they are wirelessly connected to sensor-equipped RFID tags placed inside the catalyst bed. The transceivers are installed at known locations and known distances from each other so that their interrogation signals, in combination with tag responses from sensor-equipped RFID tags, can be used to obtain distance and angular direction data for sensor-equipped RFID tags relative to the receiver. - transmitters. The distance and angular direction data should be such that a suitable triangulation method can be applied to determine the point locations of each sensor-equipped RFID tag in the three-dimensional space of the reaction zone.

[0027] Уникальный неизменяемый идентификационный номер, связанный с каждой оснащенной датчиком меткой RFID, позволяет идентифицировать каждую оснащенную датчиком метку RFID с ее точечным местоположением в трехмерном пространстве, которое определяется с применением вышеупомянутого метода триангуляции. Кроме того, применение уникального неизменяемого идентификационного номера дает возможность связывать или ассоциировать каждую оснащенную датчиком метку RFID из их множества с воспринимаемыми ей параметрами реактора. Таким образом, каждая оснащенная датчиком метка RFID способна принимать сигнал опроса от каждого из двух или более приемо-передатчиков и, в ответ на эти сигналы опроса, передавать ответные сигналы метки RFID, которые содержат данные, характеризующие как уникальный неизменяемый идентификационный номер, так и измеренный параметр реактора, связанный с оснащенной датчиком меткой RFID. Это позволяет составлять трехмерные профили измеренных параметров рабочей среды внутри реакционной зоны реактора.[0027] A unique immutable identification number associated with each RFID sensor-equipped tag allows each RFID sensor-equipped tag to be identified with its point location in three-dimensional space, which is determined using the aforementioned triangulation method. In addition, the use of a unique immutable identification number makes it possible to associate or associate each of the set of sensor-equipped RFID tags with the reactor parameters it perceives. Thus, each RFID tag equipped with a sensor is capable of receiving an interrogation signal from each of two or more transceivers and, in response to these interrogation signals, transmit response RFID tag signals that contain data characterizing both a unique immutable identification number and a measured reactor parameter associated with the sensor-equipped RFID tag. This makes it possible to compose three-dimensional profiles of the measured parameters of the working medium inside the reaction zone of the reactor.

[0028] Корпус реактора по изобретению может представлять собой любой пригодный корпус, изготовленный из любого пригодного материала, известного специалистам в данной области техники. Во многих вариантах применения в корпусе реактора, как правило, образовано пространство, в котором содержится катализатор и в которое вводятся реагенты или исходное сырье. В одном варианте реализации изобретения корпус реактора образует реакционную зону, внутри которой находится слой катализатора, содержащий частицы катализатора. Реакционная зона может также содержать множественные слои катализатора, в том числе известные как слои многоярусного катализатора. Заполнение реакционной зоны может быть выполнено с любым пригодным расположением катализатора или слоев катализатора, включая полное заполнение частицами катализатора или частицами носителя, или их обоих.[0028] The reactor vessel of the invention may be any suitable vessel made from any suitable material known to those skilled in the art. In many applications, the reactor vessel typically forms a space in which the catalyst is contained and into which the reactants or feedstock are introduced. In one embodiment of the invention, the reactor vessel forms a reaction zone, within which is a catalyst bed containing catalyst particles. The reaction zone may also contain multiple catalyst beds, including those known as stacked catalyst beds. The filling of the reaction zone can be accomplished with any suitable arrangement of catalyst or catalyst beds, including complete filling with catalyst particles or support particles, or both.

[0029] Корпус реактора может быть дополнительно оборудован впуском, который обеспечивает сообщение по текучей среде в реакционную зону и средство для введения в реакционную зону потока сырья, такого как углеводороды. Корпус реактора может быть также оборудован выпуском, который обеспечивает сообщение по текучей среде из реакционной зоны и средство для вывода из реакционной зоны потока эффлюента, такого как продукты реакции.[0029] The reactor vessel may be further equipped with an inlet that provides fluid communication to the reaction zone and means for introducing a feed stream, such as hydrocarbons, into the reaction zone. The reactor vessel may also be equipped with an outlet that provides fluid communication from the reaction zone and a means for withdrawing an effluent stream, such as reaction products, from the reaction zone.

[0030] Любой тип потока сырья или текучей среды, включая воду, углеводороды и другие химические вещества, может быть введен в реакционную зону корпуса реактора или содержаться в ней. К примерам углеводородов относятся легкие углеводороды, например, соединения, содержащие от 1 до 4 или 5 атомов углерода, ароматические соединения, лигроин, керосин, дизельное топливо, газойль и тяжелое топливо, такое как мазут. Реакционная зона, как правило, содержит один или более слоев частиц катализатора наряду с любой из вышеупомянутых текучих сред, которые предпочтительно содержат любой из перечисленных углеводородов.[0030] Any type of feed stream or fluid, including water, hydrocarbons, and other chemicals, can be introduced into or contained in the reaction zone of the reactor vessel. Examples of hydrocarbons include light hydrocarbons, such as compounds containing from 1 to 4 or 5 carbon atoms, aromatics, naphtha, kerosene, diesel fuel, gas oil and heavy fuel oil such as fuel oil. The reaction zone typically contains one or more layers of catalyst particles along with any of the above fluids, which preferably contain any of the listed hydrocarbons.

[0031] Частицы катализатора в реакционной зоне могут иметь любой размер и форму, обычно используемые в промышленности, включая экструдаты любой формы (например, цилиндрической, двудольной, трехдольной и четырехдольной), сферы, шары, сложнопрофильные агрегаты, гранулы и порошки. Размер частиц катализатора может находиться в пределах от 0,1 мм до 200 мм, но преимущественно размер частиц катализатора находится в пределах от 0,5 мм до 100 мм или от 1 мм до 20 мм, и они могут иметь любой состав.[0031] The catalyst particles in the reaction zone may be of any size and shape commonly used in the industry, including extrudates of any shape (e.g., cylindrical, bipartite, trilobular, and quadripartite), spheres, spheres, composite aggregates, granules, and powders. The catalyst particle size may range from 0.1 mm to 200 mm, but preferably the catalyst particle size ranges from 0.5 mm to 100 mm or from 1 mm to 20 mm and may be of any composition.

[0032] Характерные композиции катализатора содержат неорганический оксидный компонент, например диоксид кремния, оксид алюминия, алюмосиликат и диоксид титана. Кроме того, композиция катализатора может содержать компонент каталитического металла, такой как любой из переходных металлов, включая хром, молибден, вольфрам, рений, железо, кобальт, никель, палладий, платину, золото, серебро и медь. Концентрация металлических компонентов в частицах катализатора может составлять до 60 мас. % в расчете на металл, независимо от его фактического состояния, и концентрация металла, как правило, находится в пределах от 0,1 до 30 мас. % в расчете на металл, независимо от его фактического состояния.[0032] Representative catalyst compositions contain an inorganic oxide component, such as silica, alumina, aluminosilicate, and titanium dioxide. In addition, the catalyst composition may contain a catalyst metal component such as any of the transition metals, including chromium, molybdenum, tungsten, rhenium, iron, cobalt, nickel, palladium, platinum, gold, silver, and copper. The concentration of metal components in the catalyst particles can be up to 60 wt. % based on the metal, regardless of its actual state, and the concentration of the metal, as a rule, is in the range from 0.1 to 30 wt. % calculated on the metal, regardless of its actual state.

[0033] Оснащенные датчиком метки RFID из их множества установлены в произвольных или случайных местоположениях внутри слоя катализатора реакционной зоны таким образом, что каждая из оснащенных датчиком меток RFID находится в окружении частиц катализатора. Для типичного реактора слой катализатора характеризуется геометрическими размерами по толщине и ширине. Для реакторов, которые можно охарактеризовать толщиной и шириной, типичная толщина слоя катализатора находится в пределах от 0,5 метра до 20 метров, а типичная эффективная ширина слоя катализатора находится в пределах от 0,5 метра до 20 метров. Таким образом, каждая из оснащенных датчиком меток RFID может быть окружена слоем или оболочкой из частиц катализатора, имеющими толщину до 20 метров, что требует прохождения сигналов опроса и ответных сигналов метки через толщину слоя частиц катализатора от примерно 0,5 метра до примерно 20 метров.[0033] Of the plurality of sensor-equipped RFID tags, they are positioned at random or random locations within the catalyst bed of the reaction zone such that each of the sensor-equipped RFID tags is surrounded by catalyst particles. For a typical reactor, the catalyst bed is characterized by geometric dimensions in terms of thickness and width. For reactors that can be characterized by thickness and width, the typical catalyst bed thickness ranges from 0.5 meters to 20 meters, and the typical effective catalyst bed width ranges from 0.5 meters to 20 meters. Thus, each of the sensor-equipped RFID tags can be surrounded by a layer or shell of catalyst particles having a thickness of up to 20 meters, which requires the interrogation and response signals of the tag to pass through a layer of catalyst particles from about 0.5 meters to about 20 meters thick.

[0034] В предпочтительном варианте реализации изобретения содержится по меньшей мере три приемо-передающие антенны RFID, каждая из которых соединена по беспроводной связи с каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества. Приемо-передатчики установлены в известных местоположениях и на известных расстояниях друг от друга. Данные, относящиеся к расположению приемо-передатчиков, в сочетании с данными о расстоянии и угловом направлении, относящимися к расположению каждой оснащенной датчиком метки RFID из их множества, которые получены посредством их опроса с помощью приемо-передатчиков, применяют в методике триангуляции для определения точечного местоположения в трехмерном пространстве каждой оснащенной датчиком метки RFID из их множества в реакционной зоне или слое катализатора реактора.[0034] In a preferred embodiment of the invention, there are at least three RFID transmit/receive antennas, each of which is wirelessly connected to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality. The transceivers are installed at known locations and at known distances from each other. The data relating to the location of the transceivers, combined with the distance and angular direction data related to the location of each of the plurality of sensor-equipped RFID tags obtained by interrogating them with the transceivers, is used in a triangulation technique to determine a point location. in 3D space of each of the plurality of sensor-equipped RFID tags in the reaction zone or catalyst bed of the reactor.

[0035] В предпочтительном варианте реализации первая приемо-передающая антенна RFID установлена в известном местоположении, удаленном от оснащенных датчиком меток RFID внутри слоя катализатора реакционной зоны; при условии, что первая приемо-передающая антенна RFID связана или соединена по беспроводной связи с каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества. Первая приемо-передающая антенна RFID выполнена с возможностью передачи первого сигнала опроса на каждую из оснащенных датчиком меток RFID множества и приема первых ответных сигналов метки RFID от каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества.[0035] In a preferred embodiment, the first RFID transceiver antenna is installed at a known location remote from the sensor-equipped RFID tags within the catalyst bed of the reaction zone; provided that the first RFID transceiver antenna is associated or wirelessly connected to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality. The first RFID transceiver antenna is configured to transmit a first interrogation signal to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality and receive first RFID tag response signals from each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality.

[0036] В предпочтительном варианте реализации системы по изобретению дополнительно содержится вторая приемо-передающая антенна RFID, установленная в известном местоположении, удаленном от оснащенных датчиком меток RFID внутри слоя катализатора реакционной зоны; при условии, что вторая приемо-передающая антенна RFID связана или соединена по беспроводной связи с каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества. Вторая приемо-передающая антенна RFID выполнена с возможностью передачи второго сигнала опроса на каждую из оснащенных датчиком меток RFID множества и приема вторых ответных сигналов метки RFID от каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества.[0036] In a preferred embodiment of the system of the invention further comprises a second RFID transceiver antenna installed at a known location remote from the sensor-equipped RFID tags within the catalyst bed of the reaction zone; provided that the second RFID transceiver antenna is associated or wirelessly connected to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality. The second RFID transceiver antenna is configured to transmit a second interrogation signal to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality and receive second RFID tag response signals from each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality.

[0037] Система также содержит третью приемо-передающую антенну RFID, установленную в известном местоположении, удаленном от оснащенных датчиком меток RFID внутри слоя катализатора реакционной зоны; при условии, что третья приемо-передающая антенна RFID связана или соединена по беспроводной связи с каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества. Третья приемо-передающая антенна RFID выполнена с возможностью передачи третьего сигнала опроса на каждую из оснащенных датчиком меток RFID множества и приема третьих ответных сигналов метки RFID от каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества.[0037] The system also includes a third RFID transceiver antenna installed at a known location remote from the sensor-equipped RFID tags within the catalyst layer of the reaction zone; provided that the third RFID transceiver antenna is associated or wirelessly connected to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality. The third RFID transceiver antenna is configured to transmit a third interrogation signal to each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality and receive third RFID tag response signals from each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality.

[0038] Первая приемо-передающая антенна RFID, вторая приемо-передающая антенна RFID и третья приемо-передающая антенна RFID установлены в известных местоположениях и на известных расстояниях относительно друг друга или контрольной точки и относительно оснащенных датчиком меток RFID из их множества, так что для определения точечного местоположения каждой из оснащенных датчиком меток RFID в трехмерном пространстве реакционной зоны реактора можно применять метод триангуляции.[0038] The first RFID transceiver antenna, the second RFID transceiver antenna, and the third RFID transceiver antenna are installed at known locations and known distances relative to each other or a reference point and relative to the sensor-equipped RFID tags of the plurality thereof, so that for triangulation can be used to determine the pinpoint location of each of the sensor-equipped RFID tags in the three-dimensional space of the reaction zone of the reactor.

[0039] Предпочтительной является установка приемо-передающих антенн RFID внутри реакционной зоны, поскольку при этом исчезает необходимость прохождения сигналов опроса и ответных сигналов метки через стенку корпуса реактора. Однако в другом варианте реализации системы по изобретению приемо-передающие антенны RFID установлены или размещены снаружи корпуса реактора.[0039] It is preferable to install RFID transceiver antennas inside the reaction zone, since this eliminates the need for the polling and response signals of the tag to pass through the wall of the reactor vessel. However, in another embodiment of the system according to the invention, the RFID transmit/receive antennas are installed or placed outside the reactor vessel.

[0040] Приемо-передающие антенны RFID функционально соединены с одним или более устройствами считывания, которые подают сигналы опроса на приемо-передающие антенны RFID устройств считывания и обеспечивают прием ответных сигналов метки RFID, передаваемых каждой из оснащенных датчиком меток RFID множества. Компьютерное средство обеспечивает обработку данных, переносимых каждым из ответных сигналов метки RFID, и отображение или иной вывод выходных данных, относящихся к трехмерным профилям параметров по всей реакционной зоне.[0040] The RFID transceiver antennas are operatively connected to one or more readers that provide interrogation signals to the RFID transceiver antennas of the readers and receive RFID tag response signals transmitted by each of the sensor-equipped RFID tags of the plurality. The computer means processes the data carried by each of the RFID tag responses and displays or otherwise outputs data related to the three-dimensional parameter profiles throughout the reaction zone.

[0041] Рассмотрим фиг. 1, которая представляет собой схематическое изображение варианта реализации по изобретению системы 10 беспроводного мониторинга и составления профилей параметров технологического процесса внутри корпуса 12 реактора. Корпус 12 реактора образует реакционную зону 14. Реакционная зона 14 содержит слой 16 катализатора, который заполнен и содержит частицы 18 катализатора. Корпус 12 реактора оборудован впускным штуцером 22, который функционально соединен с трубопроводом 24. Впускной штуцер 22 обеспечивает средство для сообщения по текучей среде через трубопровод 24 и средство для введения сырья в реакционную зону 14. Корпус 12 реактора также оборудован выпускным штуцером 26, функционально соединенным с трубопроводом 28 и обеспечивающим средство для сообщения по текучей среде через трубопровод 28 и средство для вывода эффлюента из реакционной зоны 14.[0041] Consider FIG. 1, which is a schematic representation of an embodiment of the invention for a system 10 for wireless monitoring and profiling of process parameters within a reactor vessel 12. The reactor body 12 forms a reaction zone 14. The reaction zone 14 contains a catalyst bed 16 which is filled with and contains catalyst particles 18. The reactor vessel 12 is equipped with an inlet 22 that is operatively connected to conduit 24. The inlet 22 provides a means for fluid communication through conduit 24 and a means for introducing feed into reaction zone 14. Reactor vessel 12 is also equipped with an outlet 26 operably connected to conduit 28 and providing means for fluid communication through conduit 28 and means for withdrawing effluent from reaction zone 14.

[0042] На фиг. 1 показан один вариант реализации системы 10 по изобретению, которая содержит первую приемо-передающую антенну 32 RFID, вторую приемо-передающую антенну 34 RFID и третью приемо-передающую антенну 36 RFID, размещенные в реакционной зоне 14. Приемо-передающие антенны RFID установлены в трехмерном пространстве реакционной зоны 14 в известных местоположениях и на известных расстояниях друг от друга.[0042] FIG. 1 shows one embodiment of a system 10 of the invention that includes a first RFID transceiver antenna 32, a second RFID transceiver antenna 34, and a third RFID transceiver antenna 36 disposed in a reaction zone 14. The RFID transceiver antennas are mounted in a three-dimensional space of the reaction zone 14 at known locations and at known distances from each other.

[0043] Хотя на фиг. 1 показано, что каждая из приемо-передающих антенн RFID установлена внутри реакционной зоны 14, в альтернативном варианте одна или более из приемо-передающих антенн RFID могут быть установлены в местоположениях, внешних по отношению к корпусу 12 реактора. Однако важным является такое размещение приемо-передающих антенн RFID, при котором они связаны или соединены по беспроводной связи с каждой оснащенной датчиком меткой 40 RFID из множества оснащенных датчиком меток 40 RFID, распределенных по всей реакционной зоне 14 и размещенных внутри слоя 16 катализатора.[0043] Although in FIG. 1 shows that each of the RFID transceiver antennas is installed within the reaction zone 14, alternatively, one or more of the RFID transceiver antennas may be installed at locations external to the reactor vessel 12. However, it is important to place the RFID transceiver antennas in such a way that they are associated or connected wirelessly with each RFID tag equipped with a sensor 40 of the plurality of RFID tags equipped with a sensor 40 distributed throughout the reaction zone 14 and located inside the catalyst layer 16.

[0044] Несмотря на то, что первая приемо-передающая антенна 32 RFID показана расположенной над поверхностью 41 слоя 16 катализатора, понятно, что первая приемо-передающая антенна 32 RFID может быть размещена в любом месте внутри реакционной зоны 14, в том числе в пределах границ расположения и в окружении частиц катализатора слоя 16 катализатора. Это также относится и ко второй приемо-передающей антенне 34 RFID и третьей приемо-передающей антенне 36 RFID, которые показаны расположенными ниже слоя 16 катализатора. Эти приемо-передающие антенны RFID могут также быть установлены в любом месте внутри реакционной зоны 14, в том числе в пределах границ расположения и в окружении частиц катализатора слоя 16 катализатора. Как было отмечено выше, в каждом случае размещения приемо-передатчика он должен быть соединен по беспроводной связи с каждой оснащенной датчиком меткой 40 RFID из множества оснащенных датчиком меток 40 RFID.[0044] Although the first RFID transceiver antenna 32 is shown located above the surface 41 of the catalyst layer 16, it will be understood that the first RFID transceiver antenna 32 may be placed anywhere within the reaction zone 14, including within the boundaries of the location and surrounded by particles of the catalyst layer 16 of the catalyst. This also applies to the second RFID transceiver antenna 34 and the third RFID transceiver antenna 36, which are shown below the catalyst layer 16 . These RFID transmit/receive antennas may also be installed anywhere within the reaction zone 14, including within the boundaries of the location and surrounded by the catalyst particles of the catalyst bed 16. As noted above, in each case where the transceiver is placed, it must be wirelessly connected to each sensor-equipped RFID tag 40 of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40.

[0045] На фиг. 2 изображена горизонтальная проекция поперечного сечения 2-2. Положения каждой оснащенной датчиком метки 40 RFID показаны на фиг. 1 и фиг. 2, которые иллюстрируют то, каким образом множество оснащенных датчиком меток 40 RFID может быть размещено или установлено в произвольных или случайных местоположениях по всему слою 16 катализатора.[0045] FIG. 2 is a plan view of the cross section 2-2. The positions of each sensor-equipped RFID tag 40 are shown in FIG. 1 and FIG. 2, which illustrate how a plurality of sensor-equipped RFID tags 40 can be placed or installed at random or random locations throughout catalyst bed 16.

[0046] При работе системы 10 по изобретению первая приемо-передающая антенна 32 RFID выполняет передачу первого сигнала 42 опроса на каждую оснащенную датчиком метку 40 RFID из их множества. Это показано на фиг. 1 с помощью условного обозначения стрелкой 42 радиочастотной волны, проходящей от первой приемо-передающей антенны 32 RFID к одной из оснащенных датчиком меток 40 RFID множества оснащенных датчиком меток 40 RFID. Однако принято считать, что первый сигнал 42 опроса представляет собой радиоволну, которая одновременно передается на все оснащенные датчиком метки 40 RFID множества, распределенные по всему слою 16 катализатора.[0046] In operation of the system 10 of the invention, the first RFID transceiver antenna 32 transmits the first interrogation signal 42 to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 . This is shown in FIG. 1 with the arrow 42 symbolizing the radio frequency wave transmitted from the first RFID transceiver antenna 32 to one of the sensor-equipped RFID tags 40 of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40. However, it is generally accepted that the first interrogation signal 42 is a radio wave that is simultaneously transmitted to all sensor-equipped RFID tags 40 in the plurality distributed throughout the catalyst bed 16 .

[0047] Каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID из их множества принимает первый сигнал 42 опроса. В ответ на поступление первого сигнала 42 опроса каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID соответственно передает свой первый соответствующий ответный сигнал 44 метки RFID, который содержит данные, характеризующие уникальный неизменяемый идентификационный номер, закодированный в конкретной оснащенной датчиком метке 40 RFID, и данные, характеризующие переменный параметр реактора, воспринятый или измеренный оснащенной датчиком меткой 40 RFID и связанный с ней. Первый соответствующий ответный сигнал 44 метки RFID принимается первой приемо-передающей антенной 32 RFID и обрабатывается системой 46 обработки сигналов.[0047] Each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 receives a first polling signal 42 . In response to the first interrogation signal 42, each sensor-equipped RFID tag 40 respectively transmits its first corresponding RFID tag response signal 44, which contains data indicative of a unique immutable identification number encoded in a particular sensor-equipped RFID tag 40 and data indicative of a variable of the reactor, sensed or measured by and associated with the sensor-equipped RFID tag 40 . The first corresponding RFID tag response 44 is received by the first RFID transceiver antenna 32 and processed by the signal processing system 46 .

[0048] На фиг. 1 первый соответствующий ответный сигнал 44 метки RFID показан с помощью условного обозначения стрелкой радиочастотной волны, проходящей от одной оснащенной датчиком метки 40 RFID из множества. Следует понимать, что каждая из оснащенных датчиком меток 40 RFID будет передавать свой собственный индивидуальный первый соответствующий ответный сигнал 44 метки RFID, который несет уникальный неизменяемый идентификационный номер и переменные данные датчика, характеризующие переменный параметр реактора, воспринятый или измеренный оснащенной датчиком меткой 40 RFID и связанный с ней.[0048] FIG. 1, the first corresponding response signal 44 of the RFID tag is shown by the arrow symbol of the RF wave coming from one of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40. It should be understood that each of the sensor-equipped RFID tags 40 will transmit its own individual first corresponding RFID tag response 44 that carries a unique immutable identification number and sensor variable data indicative of the reactor variable sensed or measured by the sensor-equipped RFID tag 40 and associated with her.

[0049] Как и первая приемо-передающая антенна 32 RFID, аналогичным образом вторая приемо-передающая антенна 34 RFID и третья приемо-передающая антенна 36 RFID индивидуально настроены по отношению к множеству оснащенных датчиком меток 40 RFID. Таким образом, вторая приемо-передающая антенна 34 RFID выполняет передачу второго сигнала 48 опроса на каждую оснащенную датчиком метку 40 RFID из множества. Это показано с помощью условного обозначения стрелкой радиочастотной волны, проходящей от второй приемо-передающей антенны 34 RFID к одной из оснащенных датчиком меток 40 RFID множества оснащенных датчиком меток 40 RFID. Однако следует отметить, что второй сигнал 48 опроса представляет собой радиоволну, которая одновременно передается на все оснащенные датчиком метки 40 RFID множества, распределенные по всему слою 16 катализатора.[0049] Like the first RFID transceiver antenna 32, similarly, the second RFID transceiver antenna 34 and the third RFID transceiver antenna 36 are individually configured with respect to the plurality of sensor-equipped RFID tags 40. Thus, the second RFID transceiver antenna 34 performs the transmission of the second interrogation signal 48 to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 . This is shown by the arrow symbol of the radio frequency wave passing from the second RFID transceiver antenna 34 to one of the sensor-equipped RFID tags 40 of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40. However, it should be noted that the second interrogation signal 48 is a radio wave that is simultaneously transmitted to all sensor-equipped RFID tags 40 in the plurality distributed throughout the catalyst bed 16 .

[0050] Каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID из их множества принимает второй сигнал 48 опроса. В ответ на поступление второго сигнала 48 опроса каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID соответственно передает свой второй соответствующий ответный сигнал 50 метки RFID, который содержит данные, характеризующие уникальный неизменяемый идентификационный номер, закодированный в конкретной оснащенной датчиком метке 40 RFID, и данные, характеризующие переменный параметр реактора, воспринятый или измеренный оснащенной датчиком меткой 40 RFID и связанный с ней. Второй соответствующий ответный сигнал 50 метки RFID принимается второй приемо-передающей антенной 34 RFID и обрабатывается системой 46 обработки сигналов.[0050] Each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 receives a second polling signal 48 . In response to the second interrogation signal 48, each sensor-equipped RFID tag 40 respectively transmits its second corresponding RFID tag response signal 50, which contains data indicative of the unique immutable identification number encoded in the particular sensor-equipped RFID tag 40 and data indicative of a variable of the reactor, sensed or measured by and associated with the sensor-equipped RFID tag 40 . The second corresponding RFID tag response signal 50 is received by the second RFID transceiver antenna 34 and processed by the signal processing system 46 .

[0051] Третья приемо-передающая антенна 36 RFID выполняет передачу третьего сигнала 52 опроса на каждую оснащенную датчиком метку 40 RFID из их множества. Это показано с помощью условного обозначения стрелкой радиочастотной волны, проходящей от третьей приемо-передающей антенны 36 RFID к одной оснащенной датчиком метке 40 RFID из множества оснащенных датчиком меток 40 RFID. Однако следует отметить, что третий сигнал 52 опроса представляет собой радиоволну, которая одновременно передается на все оснащенные датчиком метки 40 RFID множества, распределенные по всему слою 16 катализатора.[0051] The third RFID transceiver antenna 36 performs transmission of the third interrogation signal 52 to each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 . This is shown by the arrow symbol of the radio frequency wave passing from the third RFID transceiver antenna 36 to one RFID sensor tag 40 of the plurality of RFID sensor tags 40. However, it should be noted that the third interrogation signal 52 is a radio wave that is simultaneously transmitted to all sensor-equipped RFID tags 40 in the plurality distributed throughout the catalyst bed 16 .

[0052] Каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID из их множества принимает третий сигнал 52 опроса. В ответ на поступление третьего сигнала 52 опроса каждая оснащенная датчиком метка 40 RFID соответственно передает свой третий соответствующий ответный сигнал 54 метки RFID, который содержит данные, характеризующие уникальный неизменяемый идентификационный номер, закодированный в конкретной оснащенной датчиком метке 40 RFID, и данные, характеризующие переменный параметр реактора, воспринятый или измеренный оснащенной датчиком меткой 40 RFID и связанный с ней. Третий соответствующий ответный сигнал 54 метки RFID принимается третьей приемо-передающей антенной 36 RFID и обрабатывается системой 46 обработки сигналов.[0052] Each sensor-equipped RFID tag 40 of the plurality receives a third polling signal 52. In response to the third interrogation signal 52, each sensor-equipped RFID tag 40 respectively transmits its third corresponding RFID tag response signal 54, which contains data indicative of the unique immutable identification number encoded in the particular sensor-equipped RFID tag 40 and data indicative of a variable of the reactor, sensed or measured by and associated with the sensor-equipped RFID tag 40 . The third corresponding RFID tag response signal 54 is received by the third RFID transceiver antenna 36 and processed by the signal processing system 46 .

[0053] Первая приемо-передающая антенна 32 RFID, вторая приемо-передающая антенна 34 RFID и третья приемо-передающая антенна 36 RFID функционально соединены с системой 46 обработки сигналов с помощью кабелей 56, 58 и 60 соответственно. Система 46 обработки сигналов обеспечивает средство для выдачи сигналов опроса на приемо-передающие антенны RFID и средство для обработки ответных сигналов метки RFID, принимаемых приемо-передающими антеннами RFID.[0053] The first RFID transceiver antenna 32, the second RFID transceiver antenna 34, and the third RFID transceiver antenna 36 are operatively connected to the signal processing system 46 via cables 56, 58, and 60, respectively. The signal processing system 46 provides means for providing interrogation signals to the RFID transceiver antennas and means for processing RFID tag response signals received by the RFID transceiver antennas.

[0054] Система 46 обработки сигналов содержит одно или более устройств 62 считывания, скомпонованных совместно с одним или более компьютерами 64 с помощью кабеля 66, который обеспечивает средство для обмена данными между устройствами 62 считывания и компьютерами 64. Компьютеры 64 обеспечивают средство для обработки первых ответных сигналов 44 метки RFID, вторых ответных сигналов 50 метки RFID и третьих ответных сигналов 54 метки RFID, принимаемых соответственно первой приемо-передающей антенной 32 RFID, второй приемо-передающей антенной 34 RFID и третьей приемо-передающей антенной 36 RFID. Компьютеры 64 предоставляют выходные данные 68, относящиеся к измеренным параметрам рабочей среды по всей реакционной зоне 14 и трехмерным профилям измеренных параметров рабочей среды по всей реакционной зоне 14, для их отображения или сохранения в запоминающем устройстве или в любом другом пригодном виде.[0054] Signal processing system 46 includes one or more readers 62 coupled to one or more computers 64 via cable 66 that provides a means for communication between readers 62 and computers 64. Computers 64 provide a means for processing first responses. RFID tag signals 44, second RFID tag response signals 50, and third RFID tag response signals 54 received respectively by the first RFID transceiver antenna 32, the second RFID transceiver antenna 34, and the third RFID transceiver antenna 36. Computers 64 provide output data 68 relating to the measured fluid parameters throughout the reaction zone 14 and three-dimensional profiles of the measured fluid parameters throughout the reaction zone 14 for display or storage in a memory device or in any other suitable form.

[0055] Фиг. 2 представляет собой горизонтальную проекцию поперечного сечения А-А корпуса 12 реактора, показанного на фиг. 1. На фиг. 2 показано, каким образом каждая из множества оснащенных датчиком меток 40 RFID может быть установлена в неупорядоченных, произвольных или случайных местоположениях внутри реакционной зоны 14 корпуса 12 реактора. В контексте данного документа при упоминании о произвольных или случайных местоположениях оснащенных датчиком меток 40 RFID понимается то, что они могут быть распределены по всему слою 16 катализатора без учета какой-либо определенной схемы или порядка. Таким образом, оснащенные датчиком метки RFID не обязательно размещены согласно упорядоченной схеме. В одном варианте реализации изобретения оснащенные датчиком метки 40 RFID по сути равномерно или однородно размещены по всему слою 16 катализатора в произвольных местоположениях.[0055] FIG. 2 is a plan view of the cross section A-A of the reactor vessel 12 shown in FIG. 1. In FIG. 2 shows how each of the plurality of sensor-equipped RFID tags 40 may be installed at random, random, or random locations within the reaction zone 14 of the reactor vessel 12. In the context of this document, when referring to arbitrary or random locations of sensor-equipped RFID tags 40, it is understood that they can be distributed throughout the catalyst layer 16 without regard to any particular pattern or order. Thus, sensor-equipped RFID tags are not necessarily arranged according to an ordered pattern. In one embodiment of the invention, the sensor-equipped RFID tags 40 are substantially evenly or evenly distributed throughout the catalyst bed 16 at random locations.

[0056] На фиг. 3 представлена увеличенная часть схемы, содержащая отдельную оснащенную датчиком метку 40 RFID из множества оснащенных датчиком меток 40 RFID, находящуюся в окружении рабочей среды 70 из частиц 18 катализатора. Кроме того, на фиг.3 показана связь с некоторыми другими элементами системы 10 по изобретению, включающей в себя первую приемо-передающую антенну 32 RFID, вторую приемо-передающую антенну 34 RFID, третью приемо-передающую антенну 36 и систему 46 обработки сигналов.[0056] FIG. 3 is an enlarged portion of the diagram comprising a single sensor-equipped RFID tag 40 of a plurality of sensor-equipped RFID tags 40 surrounded by a working environment 70 of catalyst particles 18. In addition, FIG. 3 shows communication with some other elements of the system 10 of the invention, including a first RFID transceiver antenna 32, a second RFID transceiver antenna 34, a third RFID transceiver antenna 36, and a signal processing system 46.

[0057] Оснащенная датчиком метка 40 RFID содержит пассивную метку 72 RFID, содержащую интегральную схему 74. Интегральная схема 74 обеспечивает хранение неизменяемого идентификационного номера, характеризующего конкретную оснащенную датчиком метку 40 RFID и присвоенного ей. Оснащенная датчиком метка 40 RFID дополнительно обеспечивает прием переменных входных данных от датчика 76, которые характеризуют по меньшей мере один параметр рабочей среды 70.[0057] The sensor-equipped RFID tag 40 includes a passive RFID tag 72 comprising an integrated circuit 74. The integrated circuit 74 stores an immutable identification number that characterizes and is assigned to a particular sensor-equipped RFID tag 40. Sensor-equipped RFID tag 40 further receives variable input data from sensor 76 that is indicative of at least one parameter of operating environment 70.

[0058] Датчик 76 скомпонован с пассивной меткой 72 RFID и функционально соединен с пассивной меткой 72 RFID посредством соединения 78. Датчик 76 выполнен с возможностью восприятия или обнаружения параметра рабочей среды 70 с использованием элемента 80 или любого другого пригодного сенсорного средства, выполненного с возможностью подачи в интегральную схему 74 аналогового или цифрового входного сигнала, характеризующего измеренный параметр рабочей среды. Интегральная схема 74 обеспечивает модуляцию ответных сигналов 44, 50 и 54 метки RFID при поступлении входного сигнала датчика, подаваемого через соединение 78, таким образом, чтобы ответные сигналы 44, 50 и 54 метки RFID содержали или переносили данные, характеризующие измеренный параметр внутри рабочей среды 70. Внутри рабочей среды 70 содержатся частицы 18 катализатора.[0058] Sensor 76 is configured with passive RFID tag 72 and is operatively connected to passive RFID tag 72 via connection 78. Sensor 76 is configured to sense or detect an operating environment parameter 70 using element 80 or any other suitable sensor means capable of delivering into the integrated circuit 74 of an analog or digital input signal characterizing the measured parameter of the working environment. The integrated circuit 74 modulates the RFID tag response signals 44, 50, and 54 upon receipt of a sensor input via connection 78 such that the RFID tag response signals 44, 50, and 54 contain or carry data indicative of the measured parameter within the operating environment 70. The working medium 70 contains catalyst particles 18 inside.

[0059] Интегральная схема 74 функционально соединена с антенной 82 метки RFID, обеспечивающей средство для передачи ответных сигналов 44, 50 и 54 метки RFID, которые в дополнение к данным об индивидуальном идентификационном номере метки несут переменные входные данные от датчика 76, характеризующие по меньшей мере один параметр внутри рабочей среды 70, которая прилегает к оснащенной датчиком метке 40 RFID или окружает ее. Ответные сигналы 44, 50 и 54 метки RFID передаются в ответ на прием антенной 82 метки RFID сигналов 42, 48 и 52 опроса соответственно от первой приемо-передающей антенны 32 RFID, второй приемо-передающей антенны 34 RFID и третьей приемо-передающей антенны 36 RFID.[0059] The integrated circuit 74 is operatively coupled to the RFID tag antenna 82 providing a means for transmitting RFID tag response signals 44, 50 and 54 which, in addition to the tag's individual identification number data, carry variable input data from the sensor 76 indicative of at least one parameter within the working environment 70, which is adjacent to or surrounds the sensor-equipped RFID tag 40. RFID tag response signals 44, 50, and 54 are transmitted in response to RFID tag antenna 82 receiving polling signals 42, 48, and 52, respectively, from first RFID transceiver antenna 32, second RFID transceiver antenna 34, and third RFID transceiver antenna 36 .

Claims (45)

1. Система беспроводного мониторинга и составления профилей параметров технологического процесса внутри корпуса реактора, содержащая:1. System for wireless monitoring and profiling of process parameters inside the reactor vessel, comprising: упомянутый корпус реактора, который образует реакционную зону, причем внутри упомянутой реакционной зоны находится слой катализатора, содержащий частицы катализатора;said reactor vessel which forms a reaction zone, wherein inside said reaction zone is a catalyst bed containing catalyst particles; множество оснащенных датчиком меток RFID, установленных внутри упомянутого слоя катализатора;a plurality of sensor-equipped RFID tags installed within said catalyst bed; первую приемо-передающую антенну RFID, соединенную по беспроводной связи с каждой упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID из упомянутого множества и выполненную с возможностью передачи первого сигнала опроса и приема первого ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на упомянутый первый сигнал опроса;a first RFID transceiver antenna wirelessly connected to each of said plurality of RFID sensor-equipped tags and configured to transmit a first interrogation signal and receive a first RFID tag response signal transmitted in response to said first interrogation signal; вторую приемо-передающую антенну RFID, соединенную по беспроводной связи с каждой упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID из упомянутого множества и выполненную с возможностью передачи второго сигнала опроса и приема второго ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на упомянутый второй сигнал опроса; иa second RFID transceiver antenna wirelessly coupled to each of said plurality of RFID sensor-equipped tags and configured to transmit a second interrogation signal and receive a second RFID tag response signal transmitted in response to said second interrogation signal; And третью приемо-передающую антенну RFID, соединенную по беспроводной связи с каждой упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID из упомянутого множества и выполненную с возможностью передачи третьего сигнала опроса и приема третьего ответного сигнала метки RFID, передаваемого в ответ на упомянутый третий сигнал опроса;a third RFID transceiver antenna wirelessly connected to each of said plurality of RFID sensor-equipped tags and configured to transmit a third interrogation signal and receive a third RFID tag response signal transmitted in response to said third interrogation signal; причем каждая оснащенная датчиком метка RFID из упомянутого множества кодирована уникальным неизменяемым идентификационным номером, иwherein each RFID sensor-equipped tag of said plurality is encoded with a unique immutable identification number, and причем каждая оснащенная датчиком метка RFID выполнена с возможностью измерения параметра реакции внутри упомянутой реакционной зоны, приема упомянутого первого сигнала опроса, упомянутого второго сигнала опроса, упомянутого третьего сигнала опроса и, в ответ на упомянутый первый сигнал опроса, передачи упомянутого первого ответного сигнала метки RFID и, в ответ на упомянутый второй сигнал опроса, передачи упомянутого второго ответного сигнала метки RFID, а в ответ на упомянутый третий сигнал опроса - передачи упомянутого третьего ответного сигнала метки RFID;wherein each sensor-equipped RFID tag is configured to measure a response parameter within said reaction zone, receive said first interrogation signal, said second interrogation signal, said third interrogation signal, and, in response to said first interrogation signal, transmit said first RFID tag response signal, and , in response to said second interrogation signal, transmitting said second RFID tag response signal, and in response to said third polling signal, transmitting said third RFID tag response signal; при этом упомянутые первая, вторая и третья приемо-передающие антенны RFID установлены в известных местоположениях и на известных расстояниях друг от друга, так что их сигналы опроса в сочетании с ответными сигналами от оснащенных датчиком меток RFID могут быть использованы для получения данных о расстояниях и угловых направлениях оснащенных датчиком меток RFID по отношению к приемо-передающим антеннам RFID,wherein said first, second, and third RFID transceiver antennas are installed at known locations and known distances from each other, so that their interrogation signals, in combination with response signals from sensor-equipped RFID tags, can be used to obtain distance and angle data. directions of sensor-equipped RFID tags with respect to RFID transmit/receive antennas, при этом система выполнена с возможностью определения параметров технологического процесса и составления их профилей по всей упомянутой реакционной зоне методом триангуляции.at the same time, the system is configured to determine the parameters of the technological process and compile their profiles throughout the said reaction zone by triangulation. 2. Система по п. 1, в которой упомянутые частицы катализатора содержат неорганический оксидный компонент и металлический компонент.2. The system of claim 1 wherein said catalyst particles contain an inorganic oxide component and a metal component. 3. Система по п. 2, в которой каждая упомянутая оснащенная датчиком метка RFID из упомянутого множества содержит метку RFID, функционально соединенную с сенсорным средством для измерения параметра рабочей среды или технологического процесса и для подачи на упомянутую метку RFID входного сигнала, характеризующего упомянутый параметр рабочей среды или технологического процесса.3. The system of claim 2, wherein each of said sensor-equipped RFID tags from said plurality comprises an RFID tag operably coupled to a sensor means for measuring an operating environment or process parameter and for supplying said RFID tag with an input signal indicative of said operating parameter. environment or process. 4. Система по п. 3, в которой одна или более из упомянутых приемо-передающих антенн RFID установлены внутри упомянутой реакционной зоны упомянутого корпуса реактора.4. The system of claim 3 wherein one or more of said RFID transmit/receive antennas are installed within said reaction zone of said reactor vessel. 5. Система по п. 4, в которой упомянутый корпус реактора содержит средство впуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для введения потока сырья в упомянутую реакционную зону, и средство выпуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для вывода потока эффлюента из упомянутой реакционной зоны.5. The system of claim 4, wherein said reactor vessel comprises an inlet providing fluid communication for introducing a feed stream into said reaction zone and an outlet providing fluid communication for withdrawing an effluent stream from said reaction zone. 6. Система по п. 5, в которой упомянутый параметр выбран из группы параметров рабочей среды, состоящей из давления, температуры, химического состава, состава пара и жидкости, плотности, скорости потока, рН, механических колебаний, излучения, магнитного потока, интенсивности светового потока и звуковой силы.6. The system according to claim 5, in which the said parameter is selected from the group of parameters of the working environment, consisting of pressure, temperature, chemical composition, vapor and liquid composition, density, flow rate, pH, mechanical vibrations, radiation, magnetic flux, light intensity flow and sound power. 7. Система по п. 6, в которой каждая из упомянутых приемо-передающих антенн RFID функционально соединена с системой обработки сигналов, обеспечивающей средство для подачи упомянутых сигналов опроса на упомянутые приемо-передающие антенны RFID и для приема упомянутых ответных сигналов метки RFID, передаваемых каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества.7. The system of claim 6 wherein each of said RFID transceiver antennas is operatively coupled to a signal processing system providing means for applying said interrogation signals to said RFID transceiver antennas and for receiving said RFID tag response signals transmitted by each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality. 8. Система по п. 3, в которой одна или более из упомянутых приемо-передающих антенн RFID установлены снаружи упомянутой реакционной зоны упомянутого корпуса реактора.8. The system of claim 3, wherein one or more of said RFID transmit/receive antennas are installed outside of said reaction zone of said reactor vessel. 9. Система по п. 8, в которой упомянутый корпус реактора содержит средство впуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для введения потока сырья в упомянутую реакционную зону, и средство выпуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для вывода потока эффлюента из упомянутой реакционной зоны.9. The system of claim 8, wherein said reactor vessel comprises an inlet providing fluid communication for introducing a feed stream into said reaction zone and an outlet providing fluid communication for withdrawing an effluent stream from said reaction zone. 10. Система по п. 9, в которой упомянутый параметр выбран из группы параметров рабочей среды, состоящей из давления, температуры, химического состава, состава пара и жидкости, плотности, скорости потока, рН, механических колебаний, излучения, магнитного потока, интенсивности светового потока и звуковой силы.10. The system according to claim 9, in which the said parameter is selected from the group of parameters of the working environment, consisting of pressure, temperature, chemical composition, vapor and liquid composition, density, flow rate, pH, mechanical vibrations, radiation, magnetic flux, light intensity flow and sound power. 11. Система по п. 10, в которой каждая из упомянутых приемо-передающих антенн RFID функционально соединена с системой обработки сигналов, обеспечивающей средство для подачи упомянутых сигналов опроса на упомянутые приемо-передающие антенны RFID и для приема упомянутых ответных сигналов метки RFID, передаваемых каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества.11. The system of claim 10, wherein each of said RFID transmit/receive antennas is operatively coupled to a signal processing system providing means for providing said interrogation signals to said RFID transmit/receive antennas and for receiving said RFID tag response signals transmitted by each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality. 12. Способ беспроводного мониторинга и составления профилей параметров технологического процесса внутри корпуса реактора, включающий:12. Method for wireless monitoring and profiling of process parameters inside the reactor vessel, including: обеспечение упомянутого корпуса реактора, который образует реакционную зону, причем внутри упомянутой реакционной зоны находится слой катализатора, содержащий частицы катализатора, и множество оснащенных датчиком меток RFID, размещенных внутри упомянутого слоя катализатора;providing said reactor vessel that defines a reaction zone, wherein within said reaction zone is a catalyst bed containing catalyst particles and a plurality of sensor-equipped RFID tags disposed within said catalyst bed; причем каждая из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества кодирована уникальным неизменяемым идентификационным номером и дополнительно выполнена с возможностью измерения окружающих условий внутри упомянутого слоя катализатора, которые связывают с упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID, и, в ответ на сигнал опроса, передачи ответного сигнала, который содержит данные, характеризующие упомянутый уникальный неизменяемый идентификационный номер и упомянутые окружающие условия, связанные с ней;wherein each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality is encoded with a unique immutable identification number and is further configured to measure environmental conditions within said catalyst bed that are associated with said sensor-equipped RFID tag and, in response to the polling signal, transmit a response signal that contains data characterizing said unique immutable identification number and said environmental conditions associated with it; передачу первой приемо-передающей антенной RFID первого сигнала опроса, который принимается каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID;transmitting, by the first RFID transceiver antenna, a first interrogation signal which is received by each of said RFID sensor-equipped tags; передачу, в ответ на поступление упомянутого первого сигнала опроса, каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID своего первого соответствующего ответного сигнала метки RFID, принимаемого упомянутой первой приемо-передающей антенной RFID, который содержит данные, характеризующие ее уникальный неизменяемый идентификационный номер и окружающие условия, связанные с упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID;transmitting, in response to the arrival of said first interrogation signal, each of said sensor-equipped RFID tags of its first corresponding RFID tag response received by said first RFID transceiver antenna, which contains data characterizing its unique immutable identification number and the environmental conditions associated with said sensor-equipped RFID tag; прием упомянутой первой приемо-передающей антенной RFID упомянутых первых соответствующих ответных сигналов метки RFID;receiving said first RFID transceiver antenna of said first corresponding RFID tag response signals; передачу второй приемо-передающей антенной RFID второго сигнала опроса, который принимается каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID;transmitting, by the second RFID transceiver antenna, a second interrogation signal which is received by each of said RFID sensor-equipped tags; передачу, в ответ на поступление упомянутого второго сигнала опроса, каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID своего второго соответствующего ответного сигнала метки RFID, принимаемого упомянутой второй приемо-передающей антенной RFID, который содержит данные, характеризующие ее уникальный неизменяемый идентификационный номер и окружающие условия, связанные с упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID;transmission, in response to the arrival of said second interrogation signal, of each of said sensor-equipped RFID tags of its second corresponding RFID tag response signal received by said second RFID transceiver antenna, which contains data characterizing its unique immutable identification number and the environmental conditions associated with said sensor-equipped RFID tag; прием упомянутой второй приемо-передающей антенной RFID упомянутых вторых соответствующих ответных сигналов метки RFID;receiving said second RFID transceiver antenna of said second corresponding RFID tag response signals; передачу третьей приемо-передающей антенной RFID третьего сигнала опроса, который принимается каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID;transmitting, by the third RFID transceiver antenna, a third interrogation signal which is received by each of said RFID sensor-equipped tags; передачу, в ответ на поступление упомянутого третьего сигнала опроса, каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID своего третьего соответствующего ответного сигнала метки RFID, принимаемого упомянутой третьей приемо-передающей антенной RFID, который содержит данные, характеризующие ее уникальный неизменяемый идентификационный номер и окружающие условия, связанные с упомянутой оснащенной датчиком меткой RFID;transmission, in response to the arrival of said third interrogation signal, of each of said sensor-equipped RFID tags of its third corresponding RFID tag response signal received by said third RFID transceiver antenna, which contains data characterizing its unique immutable identification number and the environmental conditions associated with said sensor-equipped RFID tag; прием упомянутой третьей приемо-передающей антенной RFID упомянутых третьих соответствующих ответных сигналов метки RFID; иreceiving said third RFID transceiver antenna of said third respective RFID tag response signals; And обработку упомянутых первых соответствующих ответных сигналов метки RFID, упомянутых вторых соответствующих ответных сигналов метки RFID и упомянутых третьих соответствующих ответных сигналов метки RFID;processing said first respective RFID tag responses, said second respective RFID tag responses, and said third respective RFID tag responses; при этом упомянутые первая, вторая и третья приемо-передающие антенны RFID установлены в известных местоположениях и на известных расстояниях друг от друга, так что их сигналы опроса в сочетании с ответными сигналами от оснащенных датчиком меток RFID могут быть использованы для получения данных о расстояниях и угловых направлениях оснащенных датчиком меток RFID по отношению к приемо-передающим антеннам RFID,wherein said first, second, and third RFID transceiver antennas are installed at known locations and known distances from each other, so that their interrogation signals, in combination with response signals from sensor-equipped RFID tags, can be used to obtain distance and angle data. directions of sensor-equipped RFID tags with respect to RFID transmit/receive antennas, при этом параметры технологического процесса определяют и составляют их профили по всей реакционной зоне методом триангуляции.at the same time, the process parameters are determined and profiled throughout the reaction zone by triangulation. 13. Способ по п. 12, в котором упомянутые частицы катализатора содержат неорганический оксидный компонент и металлический компонент.13. The method of claim 12 wherein said catalyst particles comprise an inorganic oxide component and a metal component. 14. Способ по п. 13, в котором каждая из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества содержит метку RFID, функционально соединенную с сенсорным средством для измерения параметра рабочей среды или технологического процесса и для подачи на упомянутую метку RFID входного сигнала, характеризующего упомянутый параметр рабочей среды или технологического процесса.14. The method of claim 13, wherein each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality comprises an RFID tag operably coupled to a sensor means for measuring a work environment or process parameter and for supplying said RFID tag with an input signal indicative of said work parameter. environment or process. 15. Способ по п. 14, в котором одна или более из упомянутых приемо-передающих антенн RFID установлены внутри упомянутой реакционной зоны упомянутого корпуса реактора.15. The method of claim 14, wherein one or more of said RFID transmit/receive antennas are installed within said reaction zone of said reactor vessel. 16. Способ по п. 15, в котором упомянутый корпус реактора содержит средство впуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для введения потока сырья в упомянутую реакционную зону, и средство выпуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для вывода потока эффлюента из упомянутой реакционной зоны.16. The method of claim 15, wherein said reactor vessel comprises an inlet providing fluid communication for introducing a feed stream into said reaction zone and an outlet providing fluid communication for withdrawing an effluent stream from said reaction zone. 17. Способ по п. 16, в котором упомянутый параметр выбран из группы параметров рабочей среды, состоящей из давления, температуры, химического состава, состава пара и жидкости, плотности, скорости потока, рН, механических колебаний, излучения, магнитного потока, интенсивности светового потока и звуковой силы.17. The method according to p. 16, in which the said parameter is selected from the group of parameters of the working environment, consisting of pressure, temperature, chemical composition, vapor and liquid composition, density, flow rate, pH, mechanical vibrations, radiation, magnetic flux, light intensity flow and sound power. 18. Способ по п. 17, в котором каждая из упомянутых приемо-передающих антенн RFID функционально соединена с системой обработки сигналов, обеспечивающей средство для подачи упомянутых сигналов опроса на упомянутые приемо-передающие антенны RFID и для приема упомянутых ответных сигналов метки RFID, передаваемых каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества.18. The method of claim 17, wherein each of said RFID transmit/receive antennas is operatively coupled to a signal processing system providing means for providing said interrogation signals to said RFID transmit/receive antennas and for receiving said RFID tag response signals transmitted by each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality. 19. Способ по п. 14, в котором одна или более из упомянутых приемо-передающих антенн RFID установлены снаружи упомянутой реакционной зоны упомянутого корпуса реактора.19. The method of claim 14, wherein one or more of said RFID transmit/receive antennas are installed outside of said reaction zone of said reactor vessel. 20. Способ по п. 19, в котором упомянутый корпус реактора содержит средство впуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для введения потока сырья в упомянутую реакционную зону, и средство выпуска, обеспечивающее сообщение по текучей среде для вывода потока эффлюента из упомянутой реакционной зоны.20. The method of claim 19, wherein said reactor vessel comprises an inlet providing fluid communication for introducing a feed stream into said reaction zone and an outlet providing fluid communication for withdrawing an effluent stream from said reaction zone. 21. Способ по п. 20, в котором упомянутый параметр выбран из группы параметров рабочей среды, состоящей из давления, температуры, химического состава, состава пара и жидкости, плотности, скорости потока, рН, механических колебаний, излучения, магнитного потока, интенсивности светового потока и звуковой силы.21. The method according to claim 20, in which the said parameter is selected from the group of parameters of the working environment, consisting of pressure, temperature, chemical composition, vapor and liquid composition, density, flow rate, pH, mechanical vibrations, radiation, magnetic flux, light intensity flow and sound power. 22. Способ по п. 21, в котором каждая из упомянутых приемо-передающих антенн RFID функционально соединена с системой обработки сигналов, обеспечивающей средство для подачи упомянутого сигнала опроса на упомянутые приемо-передающие антенны RFID и для приема упомянутых ответных сигналов метки RFID, передаваемых каждой из упомянутых оснащенных датчиком меток RFID упомянутого множества.22. The method of claim 21, wherein each of said RFID transceiver antennas is operatively coupled to a signal processing system providing a means for applying said interrogation signal to said RFID transceiver antennas and for receiving said RFID tag response signals transmitted by each of said sensor-equipped RFID tags of said plurality.
RU2020123240A 2018-01-11 2019-01-09 Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using multiple sensor-equipped rfid tags and multiple transceivers RU2795107C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862616155P 2018-01-11 2018-01-11
US62/616,155 2018-01-11
PCT/US2019/012853 WO2019139953A1 (en) 2018-01-11 2019-01-09 Wireless monitoring and profiling of reactor conditions using plurality of sensor-enabled rfid tags and multiple transceivers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020123240A RU2020123240A (en) 2022-02-11
RU2795107C2 true RU2795107C2 (en) 2023-04-28

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022548A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Level indicator
WO2012104230A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Device and method for ascertaining measurement values in a flowing medium
WO2014062066A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Sinvent As Tracer particle for monitoring processes in at least one fluid phase and methods and uses thereof
US20140294041A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Method and system for determining flow distribution through a component
RU2543701C2 (en) * 2008-10-22 2015-03-10 Роузмаунт Инк. Self-installing sensor/transmitter for process equipment
RU2609154C2 (en) * 2011-10-04 2017-01-30 Вестингхаус Электрик Компани Ллс Inner-zone measuring assembly in channel
US20170253815A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Abnormal temperature detection for fixed bed reactors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022548A1 (en) * 1999-01-19 2000-07-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Level indicator
RU2543701C2 (en) * 2008-10-22 2015-03-10 Роузмаунт Инк. Self-installing sensor/transmitter for process equipment
WO2012104230A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Device and method for ascertaining measurement values in a flowing medium
RU2609154C2 (en) * 2011-10-04 2017-01-30 Вестингхаус Электрик Компани Ллс Inner-zone measuring assembly in channel
WO2014062066A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Sinvent As Tracer particle for monitoring processes in at least one fluid phase and methods and uses thereof
US20140294041A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Method and system for determining flow distribution through a component
US20170253815A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Abnormal temperature detection for fixed bed reactors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111557008B (en) Wireless detection and analysis of reactor conditions using multiple sensor-enabled RFID tags and multiple transceivers
CN111567061B (en) Wireless monitoring and analysis of reactor conditions using multiple sensor-enabled RFID tags with known locations
CN111543064B (en) System and method for wirelessly monitoring and profiling process conditions within a reactor vessel
JP2021510439A (en) Wireless reactor monitoring system using RFID tags compatible with passive sensors
RU2795107C2 (en) Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using multiple sensor-equipped rfid tags and multiple transceivers
RU2777970C2 (en) Wireless monitoring and compilation of reactor parameter profiles, using arrays of sensor-equipped rfid tags placed at known levels of reactor height
RU2797720C2 (en) Wireless monitoring and profiling of reactor parameters using a set of sensor rfid tags and various transceivers
RU2795982C2 (en) Reactor wireless monitoring system using rfid tags equipped with passive sensor