具有内力传感器的无线仪器区域网络节点制造技术

无线仪器局域网节点采用内部力传感器布置来检测在节点上用户提供的力并启动节点操作，例如将节点从睡眠状态或低功率模式唤醒到更耗电的唤醒和处理状态。内力传感器避免了在节点的表面上提供可能导致流体、气体或其他不需要的物质侵入节点的外部按钮、屏幕等的需要。在一些实施例中，内部传感器可以包括具有足够灵敏度以检测由例如手触摸引起的甚至非常少量的挠度的微动开关。在一些实施例中，内部传感器可以包括具有类似高挠度灵敏度的压电传感器。可以以彼此不同的角度部署多个这样的挠度检测器，以便为挠度提供更大的定向覆盖。盖。盖。

【技术实现步骤摘要】
具有内力传感器的无线仪器区域网络节点
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年12月6日提交的美国临时申请第62/944,780号的权益和优先权，并且是2019年12月6日提交的美国申请第16/705,843号的部分延续，该申请要求2018年12月6日提交的美国临时申请第62/776,284号的权益和优先权，所有这些申请都通过引用全部并入本文。


[0003]本公开一般涉及工业装备，更具体地，涉及与自动收集和分析来自工业装备的数据相关的系统和方法。

技术介绍

[0004]众所周知，工业操作通常包括多个工业装备。工业装备可以有多种形式，并且可以具有例如取决于工业操作的不同的复杂性。此外，在一些情况下，工业装备可以安装或位于多个位置(例如，设施位置或地理位置)。从工业装备收集到的数据可以由例如通常与工业装备安装位置相距很远的监测和收集站点处理。例如，无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)可以从安装工业装备的各个位置中的每一个位置的工业装备处收集数据，并将收集到的数据通过长距离(例如，跨越数英里的通信网络)传输回监测和收集站点进行处理。
[0005]工业操作的许多操作员都很了解WSN的优势，尽管将无线收集的数据通过长距离传输回监测和收集站点的成本可能仍然过高，并阻止这些部署按预期回报投资。例如，在一些情况下，安装工业装备的位置是不具备(或具备非常有限的)蜂窝(和其他数据形式)接收能力的远程位置。在这些远程位置，必须花费大量成本来构建合适的通信网络(例如手机网络、电话网络等)，使能传输工业装备数据。通常，本地数据收集的运营费用(亦称opex)较低，因为不需要第三方长距离提供商(他们想从构建通信网络中收回大量基础设施成本)。传感器和回程的综合成本使部署决策变得困难。例如，井的操作员可能喜欢将传感器报告给基地电台并在本地收集，因为这仅需要一次性资本费用(capital expense)支出，但他们可能不喜欢为了将数据集中返回给他们而需要的任何技术的每月运营费用。此外，如果他们已经将人工访问者部署到工业装备站点或位置，则他们会进一步认为回程的运营费用成本是不必要的，因为他们可以让他们的员工手动收集数据。

技术实现思路

[0006]本文描述的是与自动收集和分析来自工业装备的数据相关的系统和方法，例如，与收集和处理数据以及采取动作(例如，执行维护)响应数据相关联的降低成本和提高效率。工业装备可以安装在或位于例如包括多个工业装备的一个或多个设施中。此外，工业装备可以安装在或位于包括多个工业装备的一个或多个站点(即，不一定是设施)上。
[0007]在一方面，一种用于自动收集和分析来自多个工业装备的数据的方法包括在多个
装备的传感器节点和“步入式设备”之间自动建立通信，例如，响应于步入式设备进入与多个电气装备相关联的数据收集区域(或多个区域)。数据收集区域可以位于例如安装了多个工业装备的设施或站点中。在实施例中，例如使用蓝牙(例如低能耗蓝牙)、WiFi、Zigbee或其他通信协议以建立通信。
[0008]该方法还包括确定步入式设备是否是从多个工业装备收集数据的授权设备，并且响应于确定步入式设备是授权设备，从步入式设备上的多个工业装备中自动收集选择数据。例如，可以对收集到的数据进行处理，以确定是否需要或建议对多个工业装备中的一个或多个设备执行维护(例如，软件更新、校准)。例如，响应于确定多个工业装备中的一个或多个装备的维护需求或建议，可以确定步入式设备是否能够执行维护。响应于确定步入式设备能够执行维护(例如，安装软件更新或执行校准)，可以使用步入式设备对装备执行维护。此外，响应于确定步入式设备不能执行维护，维护需求或建议可以例如通过以下方式中的至少一种进行传达：报告、文本、电子邮件、可听地和屏幕/显示器界面。
[0009]应当理解，收集到的数据可以被处理用于许多其他目的。例如，可以处理收集到的数据以识别多个工业装备中的一个或多个装备的问题。响应于识别多个工业装备中的一个或多个装备的问题，可以确定步入式设备是否能够解决这些问题或者是否需要额外的帮助(例如，来自系统操作员)。响应于确定步入式设备能够解决问题(例如，通过调整与装备相关联的一个或多个参数)，可以使用步入式设备解决这些问题。此外，响应于确定步入式设备不能解决问题，问题可以例如通过以下方式中的至少一种进行传达：报告、文本、电子邮件、可听地和屏幕/显示器界面。
[0010]根据本公开的一些实施例，在步入式设备上处理收集到的数据。此外，根据本公开的一些实施例，可以通过将收集到的数据从步入式设备上传到中央计算设备(例如，边缘网关或其他云计算设备)来处理收集到的数据，并在中央计算设备上处理收集到的数据。在一些实施例中，响应于步入式设备进入数据收集区域和/或数据上传区域(例如，在工业装备所在的设施或站点中)，可以将收集到的数据从步入式设备上传到中央计算设备。例如，数据上传区域可以对应于用于上传收集到的数据的设施或站点中的特定区域。在其他实施例中，例如在数据收集区域、数据上传区域或另一区域中，响应于系统操作员的按钮按下或其他交互或手势，可以上传收集到的数据。在一些实施例中，数据收集区域和/或数据上传区域可以包括步入式设备能够通信地耦合到(例如，无线地或有线)的基站(例如，扩展坞(docking station))。步入式设备可以被配置为将收集到的数据提供给基站，例如，用于上传到中央计算设备。
[0011]根据本公开的一些实施例，步入式设备被配置为在预定时间段之后进入数据收集区域和/或数据上传区域(在一些实施例中可以是相同的一个)，并/或响应于一个或多个预定条件。例如，步入式设备可以被配置或编程为在一天、一周、一个月等期间的选定时间进入数据收集区域，例如，基于与数据收集区域相关联的工业装备的已知正常运行时间或停机时间。如另一个示例，步入式设备可以响应于与工业装备相关联的设施、或站点中发生的一个或多个事件(例如可能影响工业装备操作的断电)，进入数据收集区域。应当理解，步入式设备可以响应于许多其他条件(预定的或其他的)，进入数据收集区域和/或数据上传区域。
[0012]根据本公开实施例的步入式设备可以包括例如处理器和其上存储有计算机代码
指令的存储器，例如，以能够自动收集和分析来自工业装备的数据。在一些实施例中，步入式设备可以采用移动设备的形式，例如可以由系统用户、操作员或维护人员携带的设备。此外，在一些实施例中，步入式设备可以采用机器人、轮式手推车或车辆、无人驾驶飞行器(例如无人机)或能够导航工业设施或操作的类似设备的形式，或与上述形式的设备集成。在一些实施例中，设备(例如，机器人或无人驾驶飞行器)可以是自主设备。
[0013]步入式设备可以包括或耦合到一个或多个输入/输出设备，例如，以促进用户交互(例如，显示设施地图，以使用户能够在设施地图上选择区域或装备)。如一个示例，步入式设备可以包括接受手势作为输入的交互式触摸屏输入界面。如另一个示例，步入式设备可以耦合到键盘。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线仪器区域网络节点，包括：盖子；固定到盖子的底板，所述底板和所述盖子形成所述节点的外壳；设置于所述外壳内的节点控制电路，所述节点控制电路能够操作以控制所述节点的操作；以及安装在所述外壳内的所述底板上的挠度检测器，所述挠度检测器被配置为响应于用户提供的施加到所述外壳的力，向所述节点控制电路提供输入；其中所述节点响应于所述节点控制电路接收来自所述挠度检测器的输入，执行预定义节点操作。2.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述预定义节点操作包括以下各项中的一个或多个：将所述节点从睡眠模式唤醒、启动向或来自所述节点的数据传输、将所述节点连接到节点组、允许其他设备连接到所述节点以及打开或闪烁所述节点中的LED。3.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述节点控制电路还能够操作为对从所述挠度检测器接收的所述输入施加迟滞以最小化来自所述挠度检测器的无意输入。4.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述用户提供的力包括手触摸。5.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述底板由不锈钢材料制成。6.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述挠度检测器为微动开关检测挠度器。7.根据权利要求6所述的无线仪器区域网络节点，还包括附接到所述底板的安装平台，其中，所述微动开关检测挠度器固定到所述安装平台。8.根据权利要求7所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述安装平台具有形成在其中的安装槽，所述安装槽具有用以接收所述微动开关检测挠度器的尺寸和形状。9.根据权利要求1所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述挠度检测器是压电检测挠度器。10.根据权利要求9所述的无线仪器区域网络节点，其中，所述节点控制电路根据从所述压电检测挠度器接收到的输入的幅度使所述节点启动不同的预定义节点操作。11.一种操作无线仪器区域网络节点的方法，包括：接收施加到所述节点的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：MV伯托利纳，PG亨特，
申请(专利权)人：施耐德电子系统美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：