WO2023115177A1 - Method and system for detecting replacement of pressurised fluid storage containers - Google Patents

Method and system for detecting replacement of pressurised fluid storage containers Download PDF

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WO2023115177A1
WO2023115177A1 PCT/BR2022/050417 BR2022050417W WO2023115177A1 WO 2023115177 A1 WO2023115177 A1 WO 2023115177A1 BR 2022050417 W BR2022050417 W BR 2022050417W WO 2023115177 A1 WO2023115177 A1 WO 2023115177A1
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Davi Francisco Caetano Dos Santos
Robson BAPTISTA GAMA
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Robert Bosch Limitada
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Definitions

  • the present invention relates to a method and system for detecting the exchange of storage containers for fluids under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.
  • Said method and system detects whether fluid storage containers have been exchanged from the measurement of movement and internal pressure of the container.
  • LPG liquefied petroleum gas
  • LPG gas is commonly stored and marketed in pressure fluid storage containers, such containers called commonly from cylinders, as they are easily transformed into liquids under pressure. Cylinders thus have an internal pressure 6 to 8 times greater than atmospheric pressure.
  • the average composition of LPG gas is 31.76% butenes, 30.47% propylene, 23.33% butanes, 14.34% propane, 0.3% ethane and 0.07% of pentanes, with variations in this composition depending on the source of supply.
  • This gaseous mixture has almost twice the density of air, where butane alone is almost three times as dense, so if there is a leak, the tendency is for the gas to accumulate close to the ground. This makes it especially dangerous if not noticed, as butane expels breathable air from that region and leads to asphyxiation - in addition to explosion if any ignition source is triggered.
  • the most used olfactory marker is ethanethiol, with the purpose of assigning smell and not affecting the properties of the gas, since the human sense of smell is capable of perceiving one part in another 2.8 billion parts of air.
  • LPG gas In addition to being easy to transport due to its high-pressure liquefaction characteristics, LPG gas has a high calorific value, excellent burning quality and, above all, low environmental impact due to its low emission of pollutants. Comparing the CO2 released during the burning of coal or other fossil fuel that generates waste with that of LPG, there is a much lower level of emission, in addition to its higher calorific value - with less gas it is possible to obtain the same amount of heat , helping to preserve the environment since CO2 is one of the gases that cause the greenhouse effect and global warming.
  • LPG gas in the stove depends on the evaporation of the pressurized liquid. In this way, an “empty” volume is needed inside the storage container, which actually has vapors in equilibrium with the liquid, which allows the expansion of the gas (commonly called dead volume).
  • the cylinders are filled up to 85% of their capacity, reserving the 15% for this expansion.
  • the coexistence of LPG in liquid and gaseous form inside the cylinder is possible thanks to the saturated vapor pressure (pvs), which varies depending on the gas composition and temperature, according to the Clausius- Clapeyron (which is used to characterize a discontinuous phase transition between two phases of matter of a single constituent).
  • evaporation rate is greater as the contact surface between the liquid and the walls of the cylinder is greater, so with a full cylinder the evaporation rate is much higher than in a cylinder with a quarter of the initial capacity.
  • the gas cylinder comes in different types and sizes. These models are classified based on their weight in kilograms and adding the letter “P” as a prefix, such as cylinders P5, P8, P13, P20, P45, P90 and so on - each one with different application characteristics according to the examples below. follow.
  • the P5, P8 and P13 type cylinders are intended for domestic use, both residential and for camping or activities that require mobility.
  • the weight of each one is 5kg, 8kg and 13kg, respectively having a diameter of 272mm, 300mm and 360mm, and a height of 341mm, 464mm and 476mm.
  • the vaporization rate at 20°C is 0.4kg per hour for P5, 0.5kg per hour for P8 and 0.6kg per hour for P13. They have a safety device called a fusible plug where, when exposed to temperatures between 70°C and 77°C, the device melts releasing the internal gas to relieve pressure and prevent explosion.
  • the P20 cylinder is most commonly used in forklifts and for ballooning, having a weight of 20 kg. Its diameter is 310mm with a height of 878mm, and its safety system is a manually operated valve that, through user actuation, releases the gas to prevent explosions.
  • the P45 cylinder which weighs 45kg, is more suitable for industrial use, bars, restaurants and snack bars, and can also be used for ballooning activities. It is still possible to be adopted in residential environments when there is a higher consumption, such as heaters and showers. gas, so the use of the traditional P13 is considered inefficient. It has a diameter of 376.5mm and a height of 1299mm, with steaming at 20°C of 1 kg per hour.
  • the P90 type cylinder is also suitable for industrial use, in addition to restaurants, pharmacies, ballooning and hospitals. Its diameter is 556mm and height is 1203.5mm, with vaporization at 20°C of 1 kg per hour.
  • Such containers need to offer mechanical resistance to impacts during transport, in addition to withstanding an internal pressure of approximately 17 kgf/cm 2 .
  • the material used in its manufacture is steel, which undergoes various manipulations and welding for its assembly, in addition to the so-called thermal treatment where the piece is heated to relieve the tension of the steel and provide the best possible arrangement of its molecules, gaining hardness and resistance. .
  • After heating and completely cooling the containers they receive the safety valve, which serves to expel the gas in case of heating of the environment where the container is installed, and finally an anti-corrosive painting.
  • the present invention aims to reveal a method and system that detects whether there has been an exchange from the measurement of movement of a device associated with the container, correlating it to the internal pressure.

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Abstract

The present invention relates to a method and system for detecting the replacement of pressurised fluid storage containers, mainly for LPG cylinders, but not limited to this type of use. Said method and system detect the replacement of fluid storage containers on the basis of a container movement and internal pressure reading, ensuring energy efficiency and the detection of illicit replacement.

Description

“MÉTODO E SISTEMA DE DETECÇÃO DE TROCA DE RECIPIENTES ARMAZENADORES DE FLUIDOS SOB PRESSÃO” “METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING THE EXCHANGE OF FLUIDS UNDER PRESSURE STORAGE CONTAINERS”
Campo da Invenção Field of Invention
[0001] A presente invenção refere-se a um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, principalmente para cilindros portadores de GLP, mas não limitados a este tipo de aplicação. [0001] The present invention relates to a method and system for detecting the exchange of storage containers for fluids under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.
[0002] O referido método e sistema detecta se houve troca de recipientes armazenadores de fluidos a partir da aferição de movimento e pressão interna do recipiente. [0002] Said method and system detects whether fluid storage containers have been exchanged from the measurement of movement and internal pressure of the container.
Fundamentos da Invenção Fundamentals of the Invention
[0003] No Brasil, onde a maioria das residências não possuem gás encanado, a utilização de botijões de gás de cozinha se tomou produto de primeira necessidade na vida das pessoas, que os utiliza como fonte de energia primária no dia a dia. [0003] In Brazil, where most homes do not have piped gas, the use of cooking gas cylinders has become a product of prime necessity in people's lives, who use them as a source of primary energy in their daily lives.
[0004] Tal popularização no uso de gás engarrafado em um recipiente armazenador de fluido sob pressão, ou comumente chamado botijão, se deu por consequência direta do desastre do dirigível Hindenburg (também conhecido como Zeppelin), que pegou fogo quando se preparava para descer em New Jersey, nos Estados Unidos, em 1937. Com falta de confiança neste tipo de transporte, o propano estocado em uma base de dirigíveis no Rio de Janeiro acabou se tomando dispensável. Desta maneira, o imigrante austríaco Ernesto Igel criou a Empresa Brasileira de Gás a Domicílio Ltda. para aproveitar este excedente de gás e vende-lo de forma engarrafada. [0004] Such popularization in the use of bottled gas in a pressure fluid storage container, or commonly called cylinder, was a direct result of the disaster of the airship Hindenburg (also known as Zeppelin), which caught fire when preparing to descend in New Jersey, in the United States, in 1937. With a lack of confidence in this type of transport, the propane stored in an airship base in Rio de Janeiro ended up becoming expendable. In this way, the Austrian immigrant Ernesto Igel created the Empresa Brasileira de Gás a Domicílio Ltda. to take advantage of this excess gas and sell it in bottled form.
[0005] O gás de cozinha utilizado hoje no Brasil é do tipo gás liquefeito de petróleo (ou GLP). Este derivado do petróleo é definido como a mistura formada majoritariamente por moléculas de hidrocarbonetos contendo de três a quatro átomos de carbono que, embora gasoso na condição normal de temperatura e pressão (mais conhecido como CNTP), podem ser liquefeitos por resfriamento ou compressão. [0005] The cooking gas used today in Brazil is liquefied petroleum gas (or LPG). This petroleum derivative is defined as a mixture formed mostly by hydrocarbon molecules containing three to four carbon atoms which, although gaseous under normal conditions of temperature and pressure (better known as CNTP), can be liquefied by cooling or compression.
[0006] Desta maneira, o gás GLP é comumente armazenado e comercializado em recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, tais vasilhames chamados comumente de botijões, por serem facilmente transformados em líquidos sob pressão. Os botijões possuem desta forma pressão interna de 6 a 8 vezes maior que a atmosférica. [0006] In this way, LPG gas is commonly stored and marketed in pressure fluid storage containers, such containers called commonly from cylinders, as they are easily transformed into liquids under pressure. Cylinders thus have an internal pressure 6 to 8 times greater than atmospheric pressure.
[0007] A composição média do gás GLP é de 31 ,76% de butenos, 30,47% de propeno, 23,33% de butanos, 14,34% de propano, 0,3% de etano e 0,07% de pentanos, existindo variações nesta composição dependendo da fonte de suprimento. Esta mistura gasosa tem quase o dobro da densidade do ar, onde o butano sozinho é quase três vezes mais denso, de modo que se houver um vazamento, a tendência é que o gás se acumule próximo ao chão. Isso o torna especialmente perigoso se não for percebido, pois o butano expulsa o ar respirável daquela região e levando à asfixia - além de explosão caso alguma fonte de ignição seja acionada. Assim o marcador olfativo mais utilizado é o etanotiol, com a finalidade de atribuir cheiro e não afetar as propriedades do gás, já que o olfato humano é capaz de perceber uma parte em outras 2,8 bilhões de partes de ar. [0007] The average composition of LPG gas is 31.76% butenes, 30.47% propylene, 23.33% butanes, 14.34% propane, 0.3% ethane and 0.07% of pentanes, with variations in this composition depending on the source of supply. This gaseous mixture has almost twice the density of air, where butane alone is almost three times as dense, so if there is a leak, the tendency is for the gas to accumulate close to the ground. This makes it especially dangerous if not noticed, as butane expels breathable air from that region and leads to asphyxiation - in addition to explosion if any ignition source is triggered. Thus, the most used olfactory marker is ethanethiol, with the purpose of assigning smell and not affecting the properties of the gas, since the human sense of smell is capable of perceiving one part in another 2.8 billion parts of air.
[0008] Além de ser de fácil transporte por suas características de liquefação em alta pressão, o gás GLP possui um alto poder calorífico, excelente qualidade de queima e principalmente baixo impacto ambiental por sua baixa emissão de poluentes. Comparando o CO2 liberado durante a queima do carvão ou de outro combustível fóssil que gere resíduos com a do GLP, existe um nível bem menor de emissão, além de que seu poder calorífico é superior - com menos gás é possível obter a mesma quantidade de calor, auxiliando na preservação ambiental pois o CO2 é um dos gases causadores do efeito estufa e do aquecimento global. [0008] In addition to being easy to transport due to its high-pressure liquefaction characteristics, LPG gas has a high calorific value, excellent burning quality and, above all, low environmental impact due to its low emission of pollutants. Comparing the CO2 released during the burning of coal or other fossil fuel that generates waste with that of LPG, there is a much lower level of emission, in addition to its higher calorific value - with less gas it is possible to obtain the same amount of heat , helping to preserve the environment since CO2 is one of the gases that cause the greenhouse effect and global warming.
[0009] O uso do gás GLP na queima no fogão depende da evaporação do líquido pressurizado. Desta maneira, é necessário um volume “vazio” dentro do recipiente armazenador, que na verdade existe vapores em equilíbrio com o líquido, que permite a expansão do gás (comumente chamado de volume morto). Os botijões são cheios até 85% de sua capacidade, reservando os 15% para esta expansão. A coexistência do GLP em forma líquida e gasosa dentro do interior do botijão é possível graças a pressão de vapor saturado (pvs), que varia dependendo da composição do gás e da temperatura, de acordo com a equação de Clausius- Clapeyron (que é utilizada para caracterizar uma transição de fase descontínua entre duas fases de matéria de um único constituinte). [0009] The use of LPG gas in the stove depends on the evaporation of the pressurized liquid. In this way, an “empty” volume is needed inside the storage container, which actually has vapors in equilibrium with the liquid, which allows the expansion of the gas (commonly called dead volume). The cylinders are filled up to 85% of their capacity, reserving the 15% for this expansion. The coexistence of LPG in liquid and gaseous form inside the cylinder is possible thanks to the saturated vapor pressure (pvs), which varies depending on the gas composition and temperature, according to the Clausius- Clapeyron (which is used to characterize a discontinuous phase transition between two phases of matter of a single constituent).
[0010] Outro fator levado em consideração é a taxa de evaporação. Ela é maior a medida que a superfície de contato entre o líquido e as paredes do botijão é maior, assim com o botijão cheio a taxa de evaporação é muito maior que em um botijão com um quarto da capacidade inicial. [0010] Another factor taken into account is the evaporation rate. It is greater as the contact surface between the liquid and the walls of the cylinder is greater, so with a full cylinder the evaporation rate is much higher than in a cylinder with a quarter of the initial capacity.
[0011] Dependendo de sua aplicação, seja em residências, restaurantes ou outros comércios do ramo alimentício, o botijão de gás apresenta diferentes tipos e tamanhos. Esses modelos são classificados baseados em seu peso em quilogramas e acrescentando a letra “P” de prefixo, como por exemplo os botijões P5, P8, P13, P20, P45, P90 e assim sucessivamente - cada um com características de aplicação diferentes conforme exemplos a seguir. [0011] Depending on its application, whether in homes, restaurants or other businesses in the food industry, the gas cylinder comes in different types and sizes. These models are classified based on their weight in kilograms and adding the letter “P” as a prefix, such as cylinders P5, P8, P13, P20, P45, P90 and so on - each one with different application characteristics according to the examples below. follow.
[0012] Os botijões do tipo P5, P8 e P13 são voltados para o uso doméstico, tanto residencial quanto para camping ou atividades que necessitem mobilidade. Como o próprio nome diz, o peso de cada um é 5kg, 8kg e 13kg, possuindo respectivamente diâmetro de 272mm, 300mm e 360mm, e com altura de 341 mm, 464mm e 476mm. A taxa de vaporização em 20°C é de 0,4kg por hora para o P5, 0,5kg por hora para o P8 e 0,6kg por hora para o P13. Eles possuem um dispositivo de segurança chamado de plugue fusível onde, quando exposto a temperaturas entre 70°C e 77°C, o dispositivo derrete liberando o gás interno para aliviar a pressão e evitar a explosão. [0012] The P5, P8 and P13 type cylinders are intended for domestic use, both residential and for camping or activities that require mobility. As the name implies, the weight of each one is 5kg, 8kg and 13kg, respectively having a diameter of 272mm, 300mm and 360mm, and a height of 341mm, 464mm and 476mm. The vaporization rate at 20°C is 0.4kg per hour for P5, 0.5kg per hour for P8 and 0.6kg per hour for P13. They have a safety device called a fusible plug where, when exposed to temperatures between 70°C and 77°C, the device melts releasing the internal gas to relieve pressure and prevent explosion.
[0013] O botijão P20 é mais comumente utilizado em empilhadeiras e para balonismo, possuindo peso de 20kg. Seu diâmetro é de 310mm com 878mm de altura, e seu sistema de segurança é uma válvula de funcionamento manual que através de atuação do usuário, libera o gás para evitar explosões. [0013] The P20 cylinder is most commonly used in forklifts and for ballooning, having a weight of 20 kg. Its diameter is 310mm with a height of 878mm, and its safety system is a manually operated valve that, through user actuation, releases the gas to prevent explosions.
[0014] Já o botijão P45, que possui peso de 45kg, é mais indicado para uso industrial, bares, restaurantes e lanchonetes, podendo também ser utilizado para atividades de balonismo. Ainda é possível ser adotado em ambientes residenciais quando existe um consumo maior, como por exemplo aquecedores e chuveiros a gás, sendo assim considerado pouco eficiente o uso do tradicional P13. Possui diâmetro de 376,5mm e altura de 1299mm, com vaporização em 20°C de 1 kg por hora. [0014] The P45 cylinder, which weighs 45kg, is more suitable for industrial use, bars, restaurants and snack bars, and can also be used for ballooning activities. It is still possible to be adopted in residential environments when there is a higher consumption, such as heaters and showers. gas, so the use of the traditional P13 is considered inefficient. It has a diameter of 376.5mm and a height of 1299mm, with steaming at 20°C of 1 kg per hour.
[0015] O botijão do tipo P90 é também indicado para uso industrial, além de restaurantes, farmácias, balonismo e hospitais. Seu diâmetro é de 556mm e altura de 1203,5mm, possuindo vaporização em 20°C de 1 kg por hora. [0015] The P90 type cylinder is also suitable for industrial use, in addition to restaurants, pharmacies, ballooning and hospitals. Its diameter is 556mm and height is 1203.5mm, with vaporization at 20°C of 1 kg per hour.
[0016] Tais vasilhames precisam oferecer uma resistência mecânica para impactos durante o transporte, além de suportar uma pressão interna de aproximadamente 17 kgf/cm2. O material utilizado na sua fabricação é o aço, que passa por diversas manipulações e soldagens para sua montagem, além do chamado tratamento térmico onde a peça é aquecida para aliviar a tensão do aço e prover um melhor arranjo possível de suas moléculas ganhando dureza e resistência. Após o aquecimento e resfriamento total dos recipientes, eles recebem a válvula de segurança, que serve para expelir o gás no caso de aquecimento do ambiente onde o recipiente está instalado, e por fim uma pintura anticorrosiva. [0016] Such containers need to offer mechanical resistance to impacts during transport, in addition to withstanding an internal pressure of approximately 17 kgf/cm 2 . The material used in its manufacture is steel, which undergoes various manipulations and welding for its assembly, in addition to the so-called thermal treatment where the piece is heated to relieve the tension of the steel and provide the best possible arrangement of its molecules, gaining hardness and resistance. . After heating and completely cooling the containers, they receive the safety valve, which serves to expel the gas in case of heating of the environment where the container is installed, and finally an anti-corrosive painting.
[0017] Para empresas fornecedoras e distribuidoras de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, é de grande interesse a detecção se um vasilhame foi trocado ou não. Desta maneira, é possível monitorar o evento, seja por motivos de fornecimento de um novo, seja por motivo de segurança. [0017] For companies that supply and distribute pressure fluid storage containers, it is of great interest to detect whether a container has been changed or not. In this way, it is possible to monitor the event, either for supplying a new one or for security reasons.
[0018] O documento patentário GB2486018 descreve um monitor de deflexão de fornecimento de gás médico, adaptado para acoplar a um recipiente de gás pressurizado para fornecimento a um paciente humano ou animal, monitorando o fornecimento de gás no recipiente. No presente dispositivo descrito no documento, se encontra um sensor de movimento, tal como giroscópio, acelerômetro e sensor de vibração, que objetiva detectar movimentação de paciente, principalmente para avaliar riscos médicos e chamar atenção se há necessidade tal movimentação. Tal de movimentação exige movimentos bruscos e deslocamentos que se tome detecção pelo dispositivo, não levando em consideração pequenos movimentos, como rosqueamento para troca de cilindro. [0019] Com base neste cenário, visando mitigar as limitações técnicas observadas, surge a presente invenção. [0018] Patent document GB2486018 describes a medical gas supply deflection monitor, adapted to couple to a pressurized gas container for supply to a human or animal patient, monitoring the supply of gas in the container. In the present device described in the document, there is a movement sensor, such as a gyroscope, accelerometer and vibration sensor, which aims to detect patient movement, mainly to assess medical risks and draw attention to the need for such movement. Such handling requires sudden movements and displacements that are detected by the device, not taking into account small movements, such as threading to change the cylinder. [0019] Based on this scenario, in order to mitigate the observed technical limitations, the present invention arises.
Objetivos da Invenção Objectives of the Invention
[0020] Assim, a presente invenção tem por objetivo principal revelar um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, principalmente para cilindros portadores de GLP, mas não limitados a este tipo de aplicação. [0020] Thus, the main objective of the present invention is to reveal a method and system for detecting the exchange of storage containers for fluids under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.
[0021] Adicionalmente, é objetivo da presente invenção prover um método e sistema detecta se houve troca de recipientes armazenadores de fluidos, como cilindros e botijões. [0021] Additionally, it is the objective of the present invention to provide a method and system to detect whether fluid storage containers, such as cylinders and cylinders, have been changed.
[0022] Ademais, a presente invenção tem por objetivo revelar um método e sistema que detecta se houve troca a partir da aferição de movimento de um dispositivo associado ao recipiente, correlacionando à pressão interna. [0022] In addition, the present invention aims to reveal a method and system that detects whether there has been an exchange from the measurement of movement of a device associated with the container, correlating it to the internal pressure.
Sumário da Invenção Summary of the Invention
[0023] Todos os objetivos acima mencionados são alcançados por meio do. método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreendido pelas as etapas de: obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento associada a pelo menos um recipiente armazenador, identificar se o dispositivo não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento, obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de pressão, processar e comparar os sinais obtidos por pelo menos uma unidade de processamento e identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador. [0023] All the above mentioned goals are achieved through the. method for detecting the exchange of pressure fluid storage containers, comprising the steps of: obtaining at least a first signal from at least one movement measurement unit associated with at least one storage container, identifying whether the device is not in a position of operation by means of at least one processing unit, obtain at least a first signal from at least one pressure measurement unit, process and compare the signals obtained by at least one processing unit and identify whether there has been an exchange of at least one storage container.
[0024] De acordo com as premissas fundamentais da invenção em questão, o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda o fato de que na etapa de identificar se o dispositivo não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento, a unidade de aferição de movimento apresenta valores dos eixos x e z acima de um limiar pré-definido. [0024] According to the fundamental premises of the invention in question, the method of detecting exchange of fluid storage containers under pressure, also comprises the fact that in the step of identifying whether the device is not in operating position by means of at least one processing unit, the motion measurement unit displays values of the x and z axes above a predefined threshold.
[0025] Adicionalmente, é provido um método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, que compreende o fato de que na etapa de identificar se o dispositivo não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento o dispositivo, o método retoma para etapa de obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento associada a pelo menos um recipiente armazenador se o mesmo estiver na posição de operação. [0025] Additionally, a method for detecting exchange of containers for storing fluids under pressure, comprising the fact that in the step of identifying whether the device is not in an operating position by means of at least one processing unit the device, the method returns to the step of obtaining at least a first signal of at least one movement measurement unit associated with at least one storage container if the same is in the operating position.
[0026] Ainda, de acordo com a presente invenção, é proposto um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreendido por: pelo menos uma unidade de aferição movimento e pelo menos uma unidade de aferição de pressão associados a pelo menos uma unidade de processamento. [0026] Also, according to the present invention, a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure is proposed, comprising: at least one movement measurement unit and at least one pressure measurement unit associated with at least one a processing unit.
[0027] Adicionalmente, na presente invenção, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreende ainda pelo menos uma unidade de interface. [0027] Additionally, in the present invention, the pressure fluid storage container exchange detection system further comprises at least one interface unit.
[0028] Por fim, a presente invenção inclui um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreendido pelo fato de que a unidade de aferição movimento e a unidade de aferição de pressão são associados a pelo menos um recipiente armazenador por pelo menos um dispositivo. [0028] Finally, the present invention includes a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, understood by the fact that the movement measurement unit and the pressure measurement unit are associated with at least one storage container per at least one device.
Breve Descrição das Figuras Brief Description of Figures
[0029] A concretização preferencial da invenção em questão é detalhadamente descrita com base nas figuras listadas, as quais: [0029] The preferred embodiment of the invention in question is described in detail based on the listed figures, which:
[0030] A figura 1 ilustra um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão instalado em um recipiente armazenador. [0030] Figure 1 illustrates a pressure fluid storage container exchange detection system installed in a storage container.
[0031] A figura 2 ilustra um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão juntamente com a válvula reguladora de pressão. [0031] Figure 2 illustrates a detection system for changing fluid storage containers under pressure together with the pressure regulator valve.
[0032] A figura 3 ilustra o dispositivo do sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão em função das coordenadas. [0032] Figure 3 illustrates the device of the system for detecting the exchange of pressure fluid storage containers as a function of coordinates.
[0033] A figura 4 ilustra o recipiente armazenador de fluido sob pressão dotado de um dispositivo associado a válvula reguladora de pressão. Descrição Detalhada da Invenção [0033] Figure 4 illustrates the pressure fluid storage container equipped with a device associated with the pressure regulator valve. Detailed Description of the Invention
[0034] De acordo com os objetivos gerais da invenção em questão o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreende as etapas de: obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento 1 associada a pelo menos um recipiente armazenador 5, processar e identificar se o dispositivo 8 não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de pressão 4, processar e comparar os sinais obtidos por pelo menos uma unidade de processamento 2 e identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador 5. [0034] According to the general objectives of the invention in question, the method of detecting the exchange of containers storing fluids under pressure comprises the steps of: obtaining at least a first signal from at least one measurement unit of movement 1 associated with at least at least one storage container 5, process and identify whether the device 8 is not in operating position by means of at least one processing unit 2, obtain at least a first signal from at least one pressure measurement unit 4, process and compare the signals obtained by at least one processing unit 2 and identify whether at least one storage container 5 has been changed.
[0035] Assim, ao obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento 1 associada a pelo menos um recipiente armazenador 5, o método obtém sinais de uma unidade de aferição de movimento 1 tal como um acelerômetro, giroscópio ou sensor de vibração, que está associado a um recipiente armazenador 5, que podem obedecer períodos de amostragem dependentes do grau de precisão desejado e da priorização do consumo de bateria. [0036] Ao processar e identificar se o dispositivo 7 não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, o método garante que o dispositivo 7 associado a unidade de aferição de movimento 1 , está em uma posição de uso. Em um terreno plano, a posição de uso do dispositivo 7 se reflete em uma posição vertical, onde em uma unidade de aferição de movimento 1 como um acelerômetro, somente um eixo y apresentaria alguma medição. [0035] Thus, by obtaining at least a first signal from at least one motion measurement unit 1 associated with at least one storage container 5, the method obtains signals from a motion measurement unit 1 such as an accelerometer, gyroscope or vibration sensor, which is associated with a storage container 5, which can obey sampling periods depending on the desired degree of accuracy and prioritization of battery consumption. [0036] When processing and identifying whether the device 7 is not in an operating position through at least one processing unit 2, the method ensures that the device 7 associated with the movement measurement unit 1 is in a position of use . On a flat ground, the position of use of the device 7 is reflected in a vertical position, where in a measurement unit of movement 1 such as an accelerometer, only a y axis would present some measurement.
[0037] Identificado que o dispositivo 7 está fora da posição de operação, o método obtém pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de pressão 4. Tal unidade de aferição de pressão é associada ao recipiente armazenador 5 e afere a pressão interna do recipiente, relacionado a atuação do GLP, onde uma pressão 0 ou negativa (dependendo da temperatura ambiente), acarretaria que o dispositivo 7 não estaria instalado na saída do recipiente 5. [0037] Identified that the device 7 is out of the operating position, the method obtains at least a first signal from at least one pressure measurement unit 4. Such pressure measurement unit is associated with the storage container 5 and measures the pressure inside the container, related to the operation of the LPG, where a pressure of 0 or negative (depending on the ambient temperature), would mean that device 7 would not be installed at the outlet of container 5.
[0038] Ao processar e comparar os sinais obtidos por pelo menos uma unidade de processamento 2, o método realiza digitalmente se em posição de não operação do dispositivo 7 a pressão interna do dispositivo atende a limiares aceitáveis que garante que a o dispositivo 7 não está associado ao recipiente 5, e assim é identificado se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador 5. [0038] When processing and comparing the signals obtained by at least one unit of processing 2, the method performs digitally if in a non-operating position of the device 7 the internal pressure of the device meets acceptable thresholds that guarantee that the device 7 is not associated with the container 5, and thus it is identified if there was an exchange of at least a storage container 5.
[0039] A figura 1 ilustra um dispositivo 7 associado a uma válvula 6, e por sua vez associado ao recipiente armazenador 5. A figura 2 ilustra o dispositivo 7 associado a válvula 6. Desta maneira o dispositivo 7 compreenderia de maneira preferencial, mas não limitadora, a unidade de aferição de movimento 1 e a unidade aferição de pressão 4, podendo estar associadas diretamente a uma unidade de processamento 2 ou por meio de uma interface 3, que pode operar em algum protocolo de comunicação como serial, wifi, bluetooth, LoRa entre outros, proporcionando a realização do processamento em “nuvem”. A figura 4 ilustra o dispositivo 8 em um recipiente armazenador 7. [0039] Figure 1 illustrates a device 7 associated with a valve 6, and in turn associated with the storage container 5. Figure 2 illustrates the device 7 associated with the valve 6. In this way, the device 7 would preferably comprise, but not limiter, the movement measurement unit 1 and the pressure measurement unit 4, which can be directly associated with a processing unit 2 or through an interface 3, which can operate in some communication protocol such as serial, wifi, bluetooth, LoRa among others, providing the realization of processing in "cloud". Figure 4 illustrates the device 8 in a storage container 7.
[0040] Adicionalmente o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda o fato de que na etapa de identificar se o dispositivo 7 não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, a unidade de aferição de movimento 1 apresenta valores dos eixos x e z acima de um limiar pré-definido. A figura 3 ilustra um dispositivo 7 seu posicionamento em operação, em que ele se posiciona verticalmente ao plano, onde somente o eixo y vertical apresenta aceleração em função da gravidade. Em um ambiente não perfeitamente plano, o posicionamento de operação pode ser inclinado, ocasionando atuação no eixo x e z, assim sendo considerado posicionamento de operação até um limiar pré definido aos eixos. Normalmente para redução e desconsideração de ruídos na leitura da unidade de aferição de movimento 1 , são aplicados filtros, como filtro de passa alta, que restringe os movimentos a serem considerados. [0040] Additionally, the method of detecting the exchange of fluid storage containers under pressure also comprises the fact that in the step of identifying whether the device 7 is not in operating position by means of at least one processing unit 2, the motion measurement unit 1 displays x and z axis values above a predefined threshold. Figure 3 illustrates a device 7 and its positioning in operation, in which it is positioned vertically to the plane, where only the vertical y-axis presents acceleration due to gravity. In an environment that is not perfectly flat, the operating positioning can be tilted, causing action on the x and z axis, thus being considered operating positioning up to a predefined threshold for the axes. Normally, to reduce and disregard noise in the reading of the movement measurement unit 1 , filters are applied, such as a high-pass filter, which restricts the movements to be considered.
[0041] Ainda, o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende pelo fato de que na etapa de processar e identificar se o dispositivo 7 não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, o método retoma para a etapa de obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento 1 associada a pelo menos um recipiente armazenador 5 se o mesmo estiver na posição de operação. Assim o método garante, a partir de um período amostrai pré definido, uma melhor eficiência na gestão de energia, garantindo que o maior processamento necessário para detecção atue somente quando necessário, diminuindo a ocorrência de falso positivos. [0041] Also, the method of detecting the exchange of fluid storage containers under pressure comprises the fact that in the step of processing and identifying whether the device 7 is not in operating position by means of at least one processing unit 2 , the method returns to the step of obtaining at least a first signal from at least one movement measurement unit 1 associated with at least one storage container 5 if the same is in the operating position. Thus, the method guarantees, from a predefined sample period, a better efficiency in energy management, ensuring that the greater processing required for detection acts only when necessary, reducing the occurrence of false positives.
[0042] Adicionalmente é proposto um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreendido por: pelo menos uma unidade de aferição movimento 1 e pelo menos uma unidade de aferição de pressão 4, associados a pelo menos uma unidade de processamento 2. A figura 2 exemplifica o sistema de detecção em um dispositivo 7, e assim com um processamento local. Alternativamente, por meio de uma unidade de interface 3 (que pode operar em algum protocolo de comunicação como serial, wifi, bluetooth, LoRa , etc.), o processamento pode ser feito de maneira externa, seja em um dispositivo conectado ao sistema, seja por meio de uma rede de computadores “na nuvem”. [0042] Additionally, a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure is proposed, comprising: at least one movement measurement unit 1 and at least one pressure measurement unit 4, associated with at least one processing unit 2 Figure 2 exemplifies the detection system in a device 7, and thus with local processing. Alternatively, through an interface unit 3 (which can operate on some communication protocol such as serial, wifi, bluetooth, LoRa, etc.), processing can be done externally, either on a device connected to the system, or through a network of computers “in the cloud”.
[0043] Ainda, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda pelo menos uma unidade de interface 3. Tal interface pode proporcionar comunicação com dispositivos externos, podendo operar em algum protocolo de comunicação (como serial, wifi, bluetooth, LoRa , etc.) ou alternativamente proporcionando interface com o usuário, por meio de um ecrã ou interface homem máquina, ou alternativamente ambos. [0043] Also, the system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, also comprises at least one interface unit 3. Such an interface can provide communication with external devices, being able to operate in some communication protocol (such as serial, wifi , bluetooth, LoRa , etc.) or alternatively providing user interface, via a screen or human machine interface, or alternatively both.
[0044] Por fim, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda pelo fato de que a unidade de aferição movimento 1 e a unidade de aferição de pressão 4 são associados a pelo menos um recipiente armazenador 5 por pelo menos um dispositivo 7. Assim, a instalação do dispositivo 8 em conjunto com a válvula reguladora 6 garante o posicionamento do dispositivo vertical em função a base do recipiente armazenador 5, e assim proporcionando uma posição de operação padrão para o sistema. [0044] Finally, the system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, further comprises the fact that the movement measurement unit 1 and the pressure measurement unit 4 are associated with at least one storage container 5 per at least one device 7. Thus, the installation of the device 8 together with the regulating valve 6 guarantees the positioning of the vertical device in relation to the base of the storage container 5, and thus providing a standard operating position for the system.
[0045] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas. [0045] It is important to emphasize that the above description has the sole purpose of describing, by way of example, the particular embodiment of the invention in question. Therefore, it becomes clear that modifications, variations and constructive combinations of elements that perform the same function in substantially the same way to achieve the same results, remain within the scope of protection delimited by the attached claims.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: i. obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de movimento (1 ) associada a pelo menos um recipiente armazenador (5); ii. processar e identificar se o dispositivo (7) não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento (2); iii. obter pelo menos um primeiro sinal de pelo menos uma unidade de aferição de pressão (4); iv. processar e comparar os sinais obtidos por pelo menos uma unidade de processamento (2); v. identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador (5). 1. Method for detecting the exchange of pressure fluid storage containers CHARACTERIZED by the fact that it comprises the steps of: i. obtain at least a first signal from at least one movement measurement unit (1) associated with at least one storage container (5); ii. process and identify if the device (7) is not in operating position by means of at least one processing unit (2); iii. obtaining at least one first signal from at least one pressure measurement unit (4); iv. processing and comparing the signals obtained by at least one processing unit (2); v. identify if there was an exchange of at least one storage container (5).
2. Método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que na etapa ii. de identificar se o dispositivo (7) não está em posição de operação por meio de pelo menos uma unidade de processamento (2), a unidade de aferição de movimento (1 ) apresenta valores dos eixos x e z acima de um limiar pré-definido.2. Method for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in step ii. to identify if the device (7) is not in operating position by means of at least one processing unit (2), the movement measurement unit (1) presents values of the x and z axes above a predefined threshold.
3. Método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que na etapa ii, o método retorna para etapa i se o mesmo estiver na posição de operação. 3. Method of detecting the exchange of pressure fluid storage containers, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in step ii, the method returns to step i if it is in the operating position.
4. Sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão CARACTERIZADO pelo fato de que compreender: pelo menos uma unidade de aferição movimento (1 ); pelo menos uma unidade de aferição de pressão (4); associados a pelo menos uma unidade de processamento (2). 4. System for detecting the exchange of pressure fluid storage containers CHARACTERIZED by the fact that it comprises: at least one movement measurement unit (1 ); at least one pressure measurement unit (4); associated with at least one processing unit (2).
5. Sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda pelo menos uma unidade de interface (3). 5. Detection system for changing pressure fluid storage containers, according to claim 6, characterized by the fact that it also comprises at least one interface unit (3).
6. Sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de aferição de pressão (4) é associada ao recipiente armazenador (5) entre sua saída e uma válvula (6). 6. System for detecting the exchange of pressure fluid storage containers, according to claim 6, CHARACTERIZED by the fact that the pressure measurement unit (4) is associated with the storage container (5) between its outlet and a valve (6).
7. Sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de aferição movimento (1 ) e a unidade de aferição de pressão (4) são associados a pelo menos um recipiente armazenador (5) por pelo menos um dispositivo (7). 7. System for detecting the exchange of pressure fluid storage containers, according to claim 6, CHARACTERIZED by the fact that the movement measurement unit (1) and the pressure measurement unit (4) are associated with at least a storage container (5) by at least one device (7).
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