電池供電的控制閥及其操作的制作方法
【專利摘要】本公開描述了一種方法以及其他方面。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令。所述方法還可包括接收第一時間段。所述方法還可包括在所述第一時間段對所述閥門施加能量。所述方法還可包括將所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較。所述方法還可包括通過延長所述第一時間段來確定第二時間段。所述方法還可包括在所述第二時間段對所述閥門施加能量。所述方法還可包括確定所述閥門的第二狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配。
【專利說明】電池供電的控制閥及其操作
[0001]背景
[0002]閥門常常用于控制流體和/或氣體的流量。由于閥門可能位于遙遠(yuǎn)且/或危險的區(qū)域中，控制閥門十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一些方面，本公開描述了 一種方法。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令。所述方法還可包括接收第一時間段。所述方法還可包括在第一時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較。所述方法還可包括通過延長第一時間段來確定第二時間段。所述方法還可包括在第二時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配。
[0004]接收用于致動的指令可包括接收用于打開閥門的指令和/或接收用于關(guān)閉閥門的指令。接收用于致動的指令可包括通過無線通信來接收指令。接收第一時間段可包括獲取與致動閥門使其進(jìn)入指令中的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的默認(rèn)時間段。默認(rèn)時間段可能是約IOms或約30ms。第一時間段可能是先前用于致動閥門使其進(jìn)入指令中的狀態(tài)的時間段。對閥門施加能量可包括對電磁自鎖閥的線圈施加電流。對閥門施加能量可包括用來自電池的能量為電容器充電并使用電容器來對閥門施加電流。
[0005]將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較可包括確定閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)并不匹配。將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較可包括確定與閥門相鄰的區(qū)域中的壓力，至少部分基于所述壓力來確定閥門的第一狀態(tài)，以及確定閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)并不匹配。確定第二時間段可包括將第一時間段延長固定的時間段或?qū)⒌谝粫r間段延長一定百分比。確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配可包括用第二時間段來覆寫第一時間段。
[0006]在一些方面，本公開描述了 一種方法。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令。所述方法還可包括接收第一時間段。所述方法還可包括在第一時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定與閥門相鄰的區(qū)域中的壓力。所述方法還可包括基于所述壓力與閾值之間的比較來確定閥門的第一狀態(tài)。所述方法還可包括將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較。所述方法還可包括通過延長第一時間段來確定第二時間段。所述方法還可包括在第二時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配。
[0007]在一些方面，本公開描述了一種方法。所述方法可包括由通信裝置接收用于打開閥門的指令。所述方法還可包括確定第一時間段。所述方法還可包括在第一時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定閥門是打開的。所述方法還可包括接收用于關(guān)閉閥門的指令。所述方法還可包括確定第二時間段。所述方法還可包括在第二時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定閥門是關(guān)閉的。第一時間段可能不等于第二時間段。
[0008]在一些方面，本公開描述了一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括從遠(yuǎn)程單元接收用于致動閥門的指令的通信裝置、處理單元、電池、電容器、壓力傳感器和存儲器。所述存儲器可儲存指令，當(dāng)指令由處理單元執(zhí)行時，使處理單元:接收第一時間段；操作電池和電容器以在第一時間段對閥門施加能量；基于閾值與來自被布置在與閥門相鄰的出氣口中的壓力傳感器的壓力測量值之間的比較來確定閥門的第一狀態(tài)；確定閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)并不匹配；通過延長第一時間段來確定第二時間段；操作電池和電容器以在第二時間段對閥門施加能量；以及確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配。
[0009]在一些方面，本公開描述了一種方法。所述方法可包括由無線通信裝置接收用于致動閥門的指令。所述方法還可包括接收時間段。所述方法還可包括在所述時間段對閥門施加來自電池的能量。接收指令可包括經(jīng)由射頻通信來接收指令。施加來自電池的能量可包括用來自電池的能量為電容器充電；以及使用電容器來對電磁自鎖閥的線圈施加電流。施加來自電池的能量可包括操作泵來將電容器上的電壓提升至用于操作電磁自鎖閥的電壓。
[0010]在一些方面，本公開描述了一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括從遠(yuǎn)程單元接收用于致動閥門的指令的無線通信裝置、處理單元、電池、電容器和存儲器。所述存儲器可儲存指令，當(dāng)指令由處理單元執(zhí)行時，使處理單元:接收時間段；以及操作電池和電容器以在所述時間段對閥門施加能量。
[0011]在一些方面，本公開描述了 一種方法。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令。所述方法還可包括接收第一時間段。所述方法還可包括在第一時間段對閥門施加能量。所述方法還可包括確定閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配。所述方法還可包括增加閥門的致動次數(shù)。所述方法還可包括將閥門的致動次數(shù)與閾值進(jìn)行比較。所述方法還可包括當(dāng)閥門的致動次數(shù)等于閾值時用第二時間段覆寫第一時間段。
[0012]覆寫第一時間段可包括基于默認(rèn)時間段來確定第二時間段，通過縮短第一時間段來確定第二時間段，通過將第一時間段縮短固定的時間段來確定第二時間段，或通過將第一時間段縮短一定百分比來確定第二時間段。所述方法還可包括當(dāng)致動次數(shù)等于閾值時重置閥門的致動次數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]通過參考下面的描述并結(jié)合附圖，本公開的前述和其它目的、方面、特征和優(yōu)點將變得更加明顯且更好理解，其中:
[0014]圖1是用于操作電池供電的控制閥的示例性系統(tǒng)的方塊圖；
[0015]圖2是可用于圖1的系統(tǒng)的示例性計算裝置的框圖；以及
[0016]圖3-7是用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的流程圖。
[0017]從下文結(jié)合附圖闡明的詳細(xì)描述可以明顯看出本公開的特征和優(yōu)點，其中相同的參考字符始終標(biāo)識對應(yīng)的元件。在附圖中，相同的參考數(shù)字一般表示相同的、功能相似的，和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。
【具體實施方式】
[0018]閥門可用于控制流體和/或氣體的流量(在本文中也稱作“流量閥”)。流量閥可使用彈簧來維持默認(rèn)位置。默認(rèn)位置可以是打開或關(guān)閉的。通過彈簧保持在默認(rèn)打開位置的流量閥可被稱作常開流量閥。通過彈簧保持在默認(rèn)關(guān)閉位置的流量閥可被稱作常閉流量閥。在一些實施方案中，氣壓可用于操作氣動致動器，所述氣動致動器可提供影響流量閥的位置的力。例如，通過對氣動致動器施加壓力，所述致動器可以克服彈簧的力使流量閥移動到新位置。若壓力去除，則流量閥的彈簧可能會使流量閥返回默認(rèn)位置。
[0019]根據(jù)施加給致動器的氣體的壓力，流量閥可能是打開或關(guān)閉的?？梢圆僮?例如，打開和/或關(guān)閉)控制閥使其在氣流的壓力下與致動器連接或斷開。操作控制閥所需的能量可根據(jù)環(huán)境條件，諸如，溫度和/或濕度來變化。所需的能量可根據(jù)其他因素來變化，諸如控制閥的設(shè)計、控制閥的腐蝕程度，和/或來自氣體源的氣體壓力。
[0020]施加大量能量以在極端條件下操作控制閥可以確保一致的成功操作，但這樣的支出可能造成浪費(fèi)。此外，如果所述控制閥使用這種高能級能量，控制閥可能需要到大電源的有線連接。由于應(yīng)用可能在遙遠(yuǎn)和/或危險的位置，有線連接對環(huán)境條件的敏感性可能會影響系統(tǒng)的可靠性。
[0021]現(xiàn)在參考圖1，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的系統(tǒng)100?？傮w來看，氣體源105可連接到進(jìn)氣口 110。壓力調(diào)節(jié)器115可調(diào)節(jié)從氣體源105通過進(jìn)氣口 110流動到控制閥120的氣體的壓力?？刂崎y120可以是連接到通氣口 125和出氣口 130的三向閥。當(dāng)控制閥120關(guān)閉時，控制閥120可將進(jìn)氣口 110連接到通氣口 125。當(dāng)控制閥120打開時，控制閥120可將進(jìn)氣口 110連接到出氣口 130，出氣口 130可將氣流引導(dǎo)到流量閥135。
[0022]控制閥120可連接到控制單元140，其可包括電池142、電容器144、泵146、DC/DC轉(zhuǎn)換器147、處理單元148，以及通信裝置150。通信裝置150可從一個或多個遠(yuǎn)程裝置接收用于致動控制閥120 (例如，打開或關(guān)閉閥門)的指令。所述指令可包括控制閥120的期望狀態(tài)。
[0023]處理單元148可以確定用于為控制閥120供電以致動控制閥120使其進(jìn)入期望狀態(tài)的時間段。處理單元148可操作電池142和/或泵146使其為電容器144充電。在一些實施方案中，處理單元148、電池142，和/或泵146可使電容器144維持在充滿電的狀態(tài)。使用儲存在電容器144上的能量，處理單元148可操作DC/DC轉(zhuǎn)換器147使其在所述時間段為控制閥120供電。
[0024]壓力傳感器155可被布置在與控制閥120相鄰的出氣口 160中。壓力傳感器155可測量出口 160中的氣流。處理單元148可使用來自壓力傳感器155的數(shù)據(jù)來確定控制閥120的狀態(tài)。例如，若數(shù)據(jù)指示出氣口 160中的壓力超過了閾值，則控制閥120打開(例如，氣體從進(jìn)氣口 Iio流動到出氣口 160)。若數(shù)據(jù)降至閾值以下，則控制閥120關(guān)閉(例如，沒有氣體流入出氣口 160，且出氣口 160可連接到在大氣壓下的區(qū)域)。
[0025]若控制閥120不在指令所包括的期望狀態(tài)下，則處理單元148可延長為控制閥120供電的時間段。供電單元148可操作DC/DC轉(zhuǎn)換器147以在延長的時間段為控制閥120供電。處理單元148可基于來自壓力傳感器155的更新數(shù)據(jù)來確定控制閥120的狀態(tài)。供電單元148可繼續(xù)延長為控制閥120供電的時間段，直到控制閥被致動到指令所包括的期望狀態(tài)為止。
[0026]更為詳細(xì)地說，在操作中，當(dāng)系統(tǒng)100被安裝和/或重置(例如，從系統(tǒng)故障恢復(fù))時，處理單元148可初始化為控制閥120供電以打開控制閥120的時間段(在本文中也稱作“打開時間段”)。處理單元148可初始化為控制閥120供電以關(guān)閉控制閥120的時間段(在本文中也稱作“關(guān)閉時間段”)。在一些實施方案中，處理單元148可將打開和關(guān)閉時間段初始化成默認(rèn)值。在一些實施方案中，打開時間段的默認(rèn)值可能不同于關(guān)閉時間段的默認(rèn)值。處理單元148可從由用戶操作以遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)100的遠(yuǎn)程單元接收默認(rèn)值。處理單元148可從存儲器(例如，控制單元140中的緩沖器，處理單元148的高速緩沖存儲器)中獲取默認(rèn)值。
[0027]通信裝置150可從遠(yuǎn)程單元(圖未示)接收指令，所述遠(yuǎn)程單元可由用戶操作以遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)100。在一些實施方案中，通信裝置150可使用無線通信來接收指令。例如，裝置150可經(jīng)由射頻通信來接收指令。通信裝置150可將指令發(fā)送給處理單元148。
[0028]處理單元148可基于指令來確定控制閥120的期望狀態(tài)。例如，處理單元148可在被保留用于控制閥120的期望狀態(tài)的位分析指令。設(shè)定成一(I)的位可能對應(yīng)于用于打開控制閥120的指令，且設(shè)定成零(O)的位元可能對應(yīng)于用于關(guān)閉控制閥120的指令，或反之亦然。在一些實施方案中，處理單元148可確定指令是用于打開控制閥120的指令。在一些實施方案中，處理單元148可確定指令是用于打開控制閥120的指令。盡管操作和/或?qū)嵤┓桨缚删陀糜诖蜷_控制閥120的指令在本文中描述，但是在本文中以任一組合描述的步驟中的任一步驟可應(yīng)用于用于關(guān)閉控制閥120的指令。
[0029]處理單元148可確定打開時間段。處理單元148可從存儲器中獲取打開時間段。處理單元148可確定在打開時間段為控制閥120供電所需的能量的量。處理單元148可至少部分基于打開時間段和/或電容器144的至少一個參數(shù)來確定能量的量。例如，處理單元148可基于電容器144的電容、電容器144的操作電壓、電容器144的任何其他參數(shù)，或其任一組合來確定能量的量。
[0030]處理單元148可操作電池142和/或泵146以為電容器144充電。在一些實施方案中，處理單元148可操作電池142和/或泵，以使電容器144維持在充滿電的狀態(tài)。在一些實施方案中，泵146可為電容器144充電，使其電壓高于電池142(例如，5.3V)。DC/DC轉(zhuǎn)換器147可將電容器144上的電壓轉(zhuǎn)換成用于操作控制閥120的電壓(例如，12V)。
[0031]在一些實施方案中，處理單元148可操作DC/DC轉(zhuǎn)換器147，以為控制閥120供電。DC/DC轉(zhuǎn)換器147可對控制閥120施加儲存在電容器144上的能量。在一些實施方案中，控制閥120可以是自鎖電磁閥。DC/DC轉(zhuǎn)換器147可對電磁閥的線圈施加電流。DC/DC轉(zhuǎn)換器147可在打開時間段施加電流。響應(yīng)于所述電流，電磁閥的磁體可能會閉鎖，且使閥門保持在一種狀態(tài)(例如，打開)。
[0032]若電流導(dǎo)致控制閥120打開，則氣體可能會從進(jìn)氣口 110通過控制閥120流入出氣口 160。當(dāng)氣體進(jìn)入出氣口 160時，出氣口 160中的壓力可能會在穩(wěn)定之前快速增大和/或波動。在一些實施方案中，當(dāng)壓力穩(wěn)定下來(在本文中也稱作“穩(wěn)定時間段”)，處理單元148可能允許一定時間段流逝。示例性的穩(wěn)定時間段可包括15秒、20秒，和240秒，但是也可使用其他值。
[0033]壓力傳感器170可確定出氣口 160中的壓力。壓力傳感器170可將壓力發(fā)送給處理單元148。處理單元148可將出氣口 150中的壓力與壓力閾值進(jìn)行比較。若出氣口 150中的壓力降至壓力閾值以下，則處理單元148可確定控制閥120是關(guān)閉的。若出氣口 150中的壓力等于或超過壓力閾值，則處理單元148可確定控制閥120是打開的。
[0034]若處理單元148確定控制閥120是關(guān)閉的，則處理單元148可延長打開時間段。處理單元148可將打開時間段延長一定時間段、一定百分比，或用于延長時間段的任何其他度量(在本文中也稱作“打開增量”)。例如，處理單元148可將打開時間段延長30ms，但是也可使用其他值。在另一個例子中，處理單元148可將打開時間段延長默認(rèn)打開時間段的長度。在一些實施方案中，處理單元148可確定延長的打開時間段超過用于對控制閥120施加電力的最大時間段。處理單元148可將打開時間段維持在最大時間段。在一些實施方案中，處理單元148可用延長的和/或最大的打開時間段來覆寫已儲存的先前的打開時間段。
[0035]處理單元148可操作電池142和/或泵146以將電容器144充電到充滿電的狀態(tài)。處理單元148可操作DC/DC轉(zhuǎn)換器147以在延長的時間段為控制閥120供電。在DC/DC轉(zhuǎn)換器147和電容器144為控制閥120供電之后，處理單元148可確定控制閥120的狀態(tài)。若控制閥120仍是關(guān)閉的，則處理單元148可繼續(xù)延長為控制閥120供電的時間段，直到控制閥120打開為止。
[0036]在一些實施方案中，處理單元148可儲存打開控制閥120的不成功嘗試的次數(shù)。在每次不成功嘗試之后，處理單元148可使不成功嘗試的次數(shù)增加。當(dāng)控制閥120打開時，處理單元148可將打開控制閥120的不成功嘗試的次數(shù)重置成零(O)。當(dāng)控制閥120未打開時，處理單元148可將不成功嘗試的次數(shù)與閾值(在本文中也稱作“嘗試閾值”)進(jìn)行比較。若不成功嘗試的次數(shù)等于閾值，則處理單元148可允許在為控制閥120供電之前流逝一定時間段(在本文中也稱作“等待時間段”)。因此，系統(tǒng)100可以考量在進(jìn)一步消耗電池142的能量為控制閥120供電之前等待臨時條件，諸如，不利溫度或大風(fēng)平息。在一些實施方案中，在等待時間段過去之后，處理單元148可將不成功嘗試的次數(shù)重置成零(O)。
[0037]任何值可用于嘗試閾值和/或等待時間段。在一些實施方案中，嘗試閾值可以是
15。在一些實施方案中，嘗試閾值可以是5、10或20，但是也可使用其他值。在一些實施方案中，等待時間段可以是600秒。在一些實施方案中，等待時間段可以在約O秒到約60，000秒之間，但是也可使用其他范圍的值。
[0038]在一些實施方案中，處理單元148可儲存在當(dāng)前儲存的打開時間段上連續(xù)成功致動的次數(shù)。當(dāng)使用從存儲器中獲取到的打開時間段無法打開控制閥120(例如，所述時間段需要延長)時，處理單元148可將連續(xù)成功致動的次數(shù)重置成零(O)。在一些實施方案中，當(dāng)使用獲取到的打開時間段成功地打開控制閥120時，處理單元148可能會增加連續(xù)成功致動的次數(shù)。例如，處理單元148可能會使次數(shù)增加。
[0039]在閾值次數(shù)的連續(xù)成功致動之后，處理單元148可能會嘗試縮短打開時間段。因此，系統(tǒng)100考量電池使用的管理。例如，在不利條件下，控制閥120可能會在系統(tǒng)100在最大時間段為控制閥120供電之后打開?？梢詫⒆畲髸r間段儲存起來，且處理單元148可在每次將要打開控制閥時繼續(xù)獲取最大時間段。然而，由于不利條件可能已經(jīng)減弱，較短的時間段可能就足以打開控制閥120。縮短打開時間段可能會避免每一次致動繼續(xù)消耗最大倉tfi。
[0040]在一些實施方案中，處理單元148可將連續(xù)成功致動的次數(shù)與閾值(在本文中也稱作“連續(xù)致動閾值”)進(jìn)行比較。在一些實施方案中，閾值可能是二十四(24)次連續(xù)成功致動，但是也可使用其他值。
[0041]當(dāng)連續(xù)成功致動的次數(shù)等于閾值時，處理單元148可縮短打開時間段。在一些實施方案中，處理單元148可將打開時間段縮短固定的時間段(例如，10ms、30ms)。在一些實施方案中，處理單元148可將打開時間段縮短任一百分比。例如，百分比可以是10%。因此，當(dāng)打開時間段為IOOms時，處理單元148可將所述時間段縮短10ms。當(dāng)打開時間段為160ms時，處理單元148可將打開/關(guān)閉時間段縮短16ms。控制單元150可在縮短的打開時間段為控制閥120供電。若縮短的打開時間段并不能打開控制閥120，則處理單元148將會根據(jù)本文所述步驟中的任一步驟來延長所述時間段。
[0042]在一些實施方案中，處理單元148可通過將打開時間段重置成默認(rèn)值來縮短打開時間段。例如，處理單元148可從存儲器中獲取默認(rèn)值，并將打開時間段設(shè)定為默認(rèn)值。在一些實施方案中，打開時間段的默認(rèn)值可以是30ms?？刂茊卧?50可在默認(rèn)的打開時間段為控制閥120供電。若默認(rèn)的打開時間段并不能打開控制閥120，則處理單元148將會根據(jù)本文所述步驟中的任一步驟來延長所述時間段。
[0043]在一些實施方案中，處理單元148可儲存打開閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)和關(guān)閉閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)。因此，處理單元148可分開記錄打開時間段的成功結(jié)果和關(guān)閉時間段的成功結(jié)果。在一些實施方案中，當(dāng)打開閥門120的連續(xù)成功致動次數(shù)等于第一閾值時，處理單元148可縮短打開時間段。關(guān)閉時間段可能會保持不變。同樣地，當(dāng)關(guān)閉閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)等于第二閾值時，處理單元148可能會縮短關(guān)閉時間段。打開時間段可能會保持不變。
[0044]在一些實施方案中，處理單元148可儲存連續(xù)成功致動的總數(shù)?？倲?shù)可包括打開閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)和關(guān)閉閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)。當(dāng)總數(shù)等于第三閾值時，處理單元148可根據(jù)本文所述步驟中的任一步驟，減少打開時間段和關(guān)閉時間段。
[0045]在一些實施方案中，為了關(guān)閉控制閥120，控制單元150對控制閥120中的電磁閥施加相對于用于打開閥門120所施加的電流的反向電流。
[0046]在一些實施方案中，在運(yùn)行中，通信裝置150可從遠(yuǎn)程單元接收重疊指令。最近接收的指令可覆寫先前的指令。例如，通信裝置150可接收用于打開控制閥120的指令。在控制單元140完成供電以打開閥門120之前的任何時間，通信裝置150可接收用于關(guān)閉閥門120的指令。在一些實施方案中，通信裝置150可在電池140為電容器144充電時接收后面的指令。在一些實施方案中，通信裝置150可在電容器144為控制閥120供電時接收后面的指令。
[0047]在一些實施方案中，在接收到用于關(guān)閉閥門120的指令后，處理單元148可停止執(zhí)行用于打開閥門120的指令(例如，停止為電容器144充電，停止為閥門120供電)。處理單元148可將來自壓力傳感器155的數(shù)據(jù)與壓力閾值進(jìn)行比較，以確定控制閥120的狀態(tài)。若控制閥120仍是關(guān)閉的，則處理單元148可結(jié)束處理兩條指令，因為控制閥120的狀態(tài)與最近接收的指令的期望狀態(tài)匹配。電容器144可維持其上儲存的任何能量，從而保存電池142消耗掉的能量。
[0048]若控制閥120已經(jīng)打開，則處理單元148可基于關(guān)閉時間段操作電池142和/或泵146來為電容器144充電。
[0049]在一些實施方案中，處理單元148可在接收到用于致動閥門120的指令后確定控制閥120的狀態(tài)。處理單元148可使用來自壓力傳感器155的數(shù)據(jù)來確定閥門120的當(dāng)前狀態(tài)。若當(dāng)前狀態(tài)與指令中的期望狀態(tài)匹配，則處理單元148可結(jié)束指令的處理。在一些實施方案中，通信裝置150可發(fā)送指示控制閥120的當(dāng)前狀態(tài)的消息給遠(yuǎn)程單元。若狀態(tài)并不匹配，則處理單元148可根據(jù)本文所述步驟的任一組合，獲取與期望狀態(tài)對應(yīng)的時間段，并為控制閥120供電。
[0050]在一些實施方案中，處理單元148可確定控制閥120可能會被卡住(stuck)。控制單元150可在打開時間段為控制閥120供電預(yù)定的次數(shù)(例如，3次，5次)。在一些實施方案中，當(dāng)控制閥120被卡住時，處理單元148可以以對數(shù)的方式延長打開時間段。在一些實施方案中，若控制單元150嘗試預(yù)定閾值次數(shù)的打開控制閥120的不成功致動，則控制單元150可發(fā)送錯誤信號給遠(yuǎn)程單元。來自遠(yuǎn)程單元的員工可安排工人來修理區(qū)域中的閥門120。
[0051]由于環(huán)境因素和其他因素的影響，系統(tǒng)100可能會遇到震動。這種震動可能會破壞控制閥120，并改變其狀態(tài)(例如，震動可能會使之前關(guān)閉的閥門打開)。在一些實施方案中，處理單元148可監(jiān)測閥門120的狀態(tài)。例如，處理單元148可每兩個小時將來自壓力傳感器155的數(shù)據(jù)與壓力閾值進(jìn)行比較，但是也可使用其他時間段。若閥門120的狀態(tài)與最近接收的指令中的期望狀態(tài)并不匹配，則控制單元150可為控制閥120供電使其回到期望狀態(tài)。
[0052]在一些實施方案中，控制單元150可在啟動后儲存用于操作控制閥120的參數(shù)。當(dāng)控制單元150被安裝在另一個系統(tǒng)上，從系統(tǒng)故障中恢復(fù)，在電池更換之后繼續(xù)運(yùn)行，或在任何其他情況下時，控制單元150可獲取這些參數(shù)。在一些實施方案中，控制閥120的啟動狀態(tài)可以是“打開”。處理單元148使用來自壓力傳感器155的壓力來確定控制閥的狀態(tài)。若控制閥120不是打開的，則控制單元150根據(jù)本文所述步驟中的任一步驟為控制閥供電使其打開。在一些實施方案中，系統(tǒng)100的用戶可配置啟動參數(shù)。
[0053]在一些實施方案中，處理單元148可在失效保護(hù)條件下儲存用于操作控制閥120的參數(shù)。例如，若通信裝置150與遠(yuǎn)程單元失去聯(lián)系(例如，射頻通信失敗)，則處理單元148可根據(jù)所述參數(shù)來運(yùn)行。例如，遠(yuǎn)程單元可周期性地發(fā)送測試信號給通信裝置150，以驗證通信是可能的。遠(yuǎn)程單元可每十五(15)分鐘發(fā)送測試信號，但是也可使用任何其他時間段。若通信裝置150在預(yù)定的時間段(例如，45分鐘)內(nèi)還未接收到和/或處理測試信號，則處理單元148可根據(jù)所述參數(shù)來操作控制閥120。例如，控制閥125在失效保護(hù)條件下的狀態(tài)可能是“關(guān)閉”。若控制閥120是打開的，則控制單元150可操作以關(guān)閉閥門120。
[0054]在一些實施方案中，通信裝置150可發(fā)送關(guān)于系統(tǒng)100的信息給遠(yuǎn)程單元。裝置150可在周期性基礎(chǔ)上(例如，每三個小時)發(fā)送信息。示例性信息可包括電池的狀態(tài)(例如，電池電量過低，電池中的剩余能量)、控制閥120的狀態(tài)，和/或壓力傳感器155的狀態(tài)(例如，運(yùn)行，與處理單元148通信)，和/或關(guān)于系統(tǒng)100的任何其他組件的信息。示例性信息可包括嘗試致動控制閥120的總數(shù)，遠(yuǎn)程單元可使用其來估計電池壽命。示例性信息可包括控制閥120的致動總數(shù)，遠(yuǎn)程單元可使用其來估計控制閥120的剩余壽命。
[0055]本文所述的任一時間段可由系統(tǒng)100的用戶來配置。在一些實施方案中，系統(tǒng)100包括時間段(例如，默認(rèn)的打開和關(guān)閉時間段、打開和關(guān)閉減量、最大打開和關(guān)閉時間段、穩(wěn)定時間段、等待時間段)的默認(rèn)值。系統(tǒng)100可允許用戶改變所述值中的任一者。在一些實施方案中，所述值中的一些可能不會改變。例如，最大的打開或關(guān)閉時間段可通過電容器144的參數(shù)來確定；因此，用戶可能不會延長最大的打開或關(guān)閉時間段。
[0056]在一些實施方案中，打開和關(guān)閉時間段可以用毫秒表示，但是也可使用其他時間單位。默認(rèn)的打開時間段可以是約30ms。在一些實施方案中，系統(tǒng)100的用戶可配置默認(rèn)的打開時間段。默認(rèn)的打開時間段可設(shè)定在約Ims到約50ms之間，但是也可使用其他范圍的值。在一些實施方案中，用戶可配置最大打開時間段。例如，最大打開時間段可被設(shè)定成200ms，但是也可使用其他值。
[0057]在一些實施方案中，用戶可配置打開增量。在一些實施方案中，打開增量可被設(shè)定成默認(rèn)的打開時間段，但是也可使用其他時間段。因此，處理單元148所使用的任何打開時間段可以是默認(rèn)值的倍數(shù)。例如，若默認(rèn)的打開時間段被設(shè)定成30ms，則用于施加能量以打開控制閥120的可能的打開時間段可包括60ms、90ms、120ms、150ms,和/或180ms。
[0058]在一些實施方案中，默認(rèn)的關(guān)閉時間段可以是約10ms。在一些實施方案中，系統(tǒng)100的用戶可配置默認(rèn)的關(guān)閉時間段。默認(rèn)的關(guān)閉時間段可設(shè)定在約Ims到約50ms之間，但是也可使用其他范圍的值。在一些實施方案中，用戶可配置最大關(guān)閉時間段。例如，最大關(guān)閉時間段可被設(shè)定成200ms，但是也可使用其他值。
[0059]在一些實施方案中，用戶可配置關(guān)閉增量。在一些實施方案中，關(guān)閉增量可被設(shè)定成默認(rèn)的關(guān)閉時間段，但是也可使用其他時間段。因此，處理單元148所使用的任何關(guān)閉時間段可以是默認(rèn)的關(guān)閉時間段的倍數(shù)。例如，若默認(rèn)的打開時間段被設(shè)定成10ms，則用于施加能量以關(guān)閉控制閥120的可能的關(guān)閉時間段可包括20ms、30ms、40ms、50ms，和/或60ms。
[0060]在一些實施方案中，用戶可配置等待時間段。等待時間段可以是約600秒，但是也可使用其他值。在一些實施方案中，用戶可配置穩(wěn)定時間段。用戶可將穩(wěn)定時間段配置在約15秒到約240秒之間，但是也可使用其他范圍的值。在一些實施方案中，穩(wěn)定時間段可以是約20秒。
[0061]在一些實施方案中,壓力閾值可以用磅每平方英寸(例如,psi)來表示。壓力閾值可以是45psi。在一些實施方案中，壓力閾值可以在約Opsi到約200psi之間。壓力閾值可以用任何其他單位來表示，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解的(例如，巴、帕斯卡、托、大氣壓)。壓力閾值可由系統(tǒng)100的用戶來配置。
[0062]在一些實施方案中，電池142可具有低操作電流。操作電流可能過低，以至于不能致動控制閥120。在一些實施方案中，電池142可與電容器144和/或DC/DC轉(zhuǎn)換器147 —起使用。通過將能量從電池轉(zhuǎn)移到電容器144并使用DC/DC轉(zhuǎn)換器147經(jīng)由電容器144來為控制閥120供電，系統(tǒng)100可使用具有低操作電流的電池運(yùn)行。
[0063]在一些實施方案中，本文所述的任一功能可以用軟件、硬件、固件，或其任一組合來實施。
[0064]在一些實施方案中，空氣壓縮器可代替氣體源105。
[0065]在一些實施方案中，進(jìn)氣口 110可包括配備有壓力接頭的管道。管道可承受約125psig的氣壓。
[0066]在一些實施方案中，壓力調(diào)節(jié)器115可以在高達(dá)約125psig的壓力下接收氣流。壓力調(diào)節(jié)器115可以在不同的壓力下輸出氣流。例如，壓力調(diào)節(jié)器115可以在105psig下輸出氣流。
[0067]在一些實施方案中，氣體過濾器(圖未示)可被布置成接近壓力調(diào)節(jié)器114。氣體過濾器可過濾高達(dá)約50μπι的顆粒，但是也可使用被設(shè)計成過濾不同尺寸的顆粒的過濾器(例如，3-100 μ m)。[0068]在一些實施方案中，控制閥120可汲取小于13W，但是也可使用汲取其他瓦數(shù)等級的閥門120 (例如，5W、20W)。
[0069]在一些實施方案中，控制閥120可在24V下運(yùn)行，但是也可使用在其他電壓下運(yùn)行的值?？刂崎y120可以是防爆的(例如，XP)?？刂崎y120可以是通用的閥門。在一些實施方案中，控制閥120可包括雙線或三線電磁閥。在一些實施方案中，控制閥120可在I區(qū)危險區(qū)域中使用?？刂崎y120可與天然氣相容。
[0070]示例性控制閥120包括:由位于美國康涅狄格州新不列顛的彼得.保羅.電子株式會社(Peter Paul Electronics C0., Inc.)制造的20系列磁性自鎖閥；由位于印度古吉拉特邦的Rotex自動化公司(Rotex Automation Ltd.)制造的30125-2.2-2R-B5+12V-DC-16-LC磁性自鎖閥；由位于美國康涅狄格州韋斯特布魯克的李公司(Lee Company)制造的LHLA系列；和由位于明尼蘇達(dá)州普利茅斯的Pneumadyne公司(Pneumadyne, Inc.)制造的 SlOMML 系列。
[0071]在一些實施方案中，電容器144可在操作電壓下供應(yīng)13W至少50ms。示例性電容器包括:由位于韓國京畿龍仁市的Nesscap公司(Nesscap C0., Ltd.)制造的1.5-2.5F, 5V電容器；由位于密蘇里州圣路易斯的庫柏博仕(Cooper Bussmann)制造的0.5-3.0F, 5V電容器；由位于澳大利亞蘭谷的Cap-XX公司(Cap-XX Ltd.)制造的HS208電容器。
[0072]在一些實施方案中，壓力傳感器155可補(bǔ)償溫度。壓力傳感器155可以是1%精度的傳感器，但是也可使用具有其他靈敏度的傳感器(例如，2%)。在一些實施方案中，壓力傳感器155可經(jīng)由無線通信與處理單元148和/或通信裝置150通信。例如，壓力傳感器155可經(jīng)由射頻通信傳送關(guān)于出氣口 130中的壓力的數(shù)據(jù)。示例性壓力傳感器可包括由位于弗吉尼亞州漢普頓的Measurement Specialities制造的Model4425壓力傳感器。
[0073]在一些實施方案中，通信裝置150可包括射頻卡。在一些實施方案中，處理單元148可包括MSP430F4619處理器。在一些實施方案中，電池142可包括一個或多個電池組。例如，電池142可包括單個“D”單元電池。電池142可包括兩個(2) “D”單元電池。電池142可包括四個(4) “D”單元電池。在一些實施方案中，電池可能是不可充電的。在一些實施方案中，電池142可以是3.6V的電池。在一些實施方案中，電池142可供應(yīng)能量以操作控制閥120、壓力傳感器155或二者。在一些實施方案中，系統(tǒng)100中所使用的電池142可至少操作控制閥12010年，無需更換。在一些實施方案中，系統(tǒng)100中所使用的電池142可至少操作控制閥12010年以上，無需更換。
[0074]本文所述的系統(tǒng)、軟件和方法可在一個或多個計算機(jī)程序中有利實施，所述計算機(jī)程序可在包括耦合成從數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和指令并傳送數(shù)據(jù)和指令給數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的至少一個可編程處理器、至少一個輸入裝置和至少一個輸出裝置的可編程系統(tǒng)上執(zhí)行。如果需要的話，每一個計算機(jī)程序可以用高級過程語言或面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，或者匯編或機(jī)器語言實現(xiàn)。在任一種情況下，所述語言可以是編譯或解釋語言。適合的處理器包括，舉例而言，通用微處理器和專用微處理器。
[0075]—般而言，處理器將從只讀存儲器和/或隨機(jī)存取存儲器接收指令和數(shù)據(jù)。一般而言，計算機(jī)將包括用于儲存數(shù)據(jù)文件的一個或多個大容量存儲裝置，這種裝置包括磁盤，諸如內(nèi)部硬盤和可移動盤、磁光盤和光盤。適于有形地體現(xiàn)計算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的存儲裝置包括所有形式的非易失性存儲器，包括，舉例而言，半導(dǎo)體存儲裝置，諸如EPR0M、EEPROM和閃存器；磁盤，諸如內(nèi)部硬盤和可移動盤；磁光盤；和⑶-ROM盤。上述任一者可以用ASIC (專用集成電路)來補(bǔ)充或并入ASIC (專用集成電路)。
[0076]圖2顯示這種類型的計算機(jī)的例子，圖中示出了適合于實施或執(zhí)行本文所述的設(shè)備或方法的可編程處理系統(tǒng)(系統(tǒng))211的方塊圖。系統(tǒng)211包括由處理器(CPU)總線225耦合的處理器220、隨機(jī)存取存儲器(RAM) 221、程序存儲器222(例如，可寫只讀存儲器(R0M)，諸如閃速ROM)、硬盤驅(qū)動器控制器223，和輸入/輸出(I/O)控制器224。系統(tǒng)211可在例如ROM中編程，或可通過從另一來源(例如，從軟盤、CD-ROM或另一計算機(jī))加載程序來編程(以及重新編程)。
[0077]硬盤驅(qū)動器控制器223被耦合到適于儲存可執(zhí)行計算機(jī)程序，包括實施本發(fā)明方法的程序和包含存儲內(nèi)容的數(shù)據(jù)的硬盤230。I/O控制器224通過I/O總線226耦合到I/O接口 227。I/O接口 227通過通信鏈路，諸如串行鏈路、局域網(wǎng)、無線鏈路，和并行鏈路來接收和傳送模擬或數(shù)字形式的數(shù)據(jù)。
[0078]本文中所述的不同實施方案的元素可以組合以形成上文沒有具體闡述的其他實施方案。本文中沒有具體描述的其他實施方案也在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0079]現(xiàn)在參考圖3，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的流程圖300。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令(步驟301)?？刂茊卧?40可從遠(yuǎn)程單元接收指令?？刂茊卧?50的通信裝置150可接收指令。通信裝置150可以無線方式接收指令。在一些實施方案中，通信裝置150可經(jīng)由射頻通信接收指令。用于致動閥門的指令可以是用于打開控制閥(120)的指令。所述指令可以是用于關(guān)閉控制閥(120)的指令。盡管所述方法的步驟在本文中關(guān)于用于打開閥門的指令來描述，但是對用于關(guān)閉閥門的指令可執(zhí)行類似的步驟，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的。
[0080]所述方法可包括接收第一時間段(步驟305)。在一些實施方案中，處理單元148可從遠(yuǎn)程單元接收第一時間段。在一些實施方案中，處理單元148可通過從存儲器中獲取時間段來接收時間段。第一時間段可以是用于為控制閥120供電以打開閥門的時間段。在一些實施方案中，第一時間段可以是默認(rèn)值(例如，30ms)。在一些實施方案中,第一時間段可以是在先前成功嘗試打開控制閥120中使用的時間段。
[0081]所述方法可包括在第一時間段對閥門施加能量(步驟310)。在一些實施方案中，處理單元148確定將施加給控制閥120以打開閥門的能量的量。能量的量可能基于第一時間段、電容器144的電容、控制閥120可運(yùn)行的電壓，和/或任何其他因素的任一組合。電池142可用于使用至少確定的能量的量為電容器144充電。電容器144可以被充電，使得電容器144可在第一時間段為控制閥120充電。在一些實施方案中，當(dāng)電容器144達(dá)到控制閥120的操作閾值時，處理單元148可操作DC/DC轉(zhuǎn)換器147以在第一時間段為控制閥120供電。
[0082]所述方法可包括將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較。在一些實施方案中，處理單元148可允許在確定控制閥120的狀態(tài)之前預(yù)定時間段流逝(例如，20秒)。壓力傳感器155可被布置在與控制閥120相鄰的出氣口 160中。傳感器155可測量流經(jīng)出氣口160的氣體的壓力。
[0083]在一些實施方案中，處理單元148可將壓力與閾值(例如，45psi)進(jìn)行比較。當(dāng)壓力超過閾值時，處理單元148可確定控制閥120是打開的。當(dāng)閾值超過壓力時，處理單元148可確定控制閥120是關(guān)閉的。處理單元148可將控制閥120的狀態(tài)與接收到的指令中的期望狀態(tài)進(jìn)行比較。若狀態(tài)并不匹配，則處理單元148可確定可進(jìn)行致動控制閥120的
另一次嘗試。
[0084]所述方法可包括通過延長第一時間段來確定第二時間段(步驟315)。在一些實施方案中，處理單元148可將第一時間段延長預(yù)定時間段(例如，10ms、30ms)。所述預(yù)定時間段可能等于打開時間段的默認(rèn)值。在一些實施方案中，處理單元148可將第一時間段延長預(yù)定百分比(例如，10ms)。在一些實施方案中，處理單元148可以用對數(shù)延長第一時間段。
[0085]所述方法可包括在第二時間段對閥門施加能量(步驟320)。所述能量可根據(jù)本文所述步驟中的任何步驟的任一組合來施加。
[0086]所述方法可包括確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配(步驟325)。在控制單元150在第二時間段為閥門120供電之后，控制閥120的狀態(tài)可通過本文所述步驟的任一組合來確定。在一些實施方案中，處理單元148可將閥門120的狀態(tài)與接收到的指令中的期望狀態(tài)進(jìn)行比較。當(dāng)狀態(tài)匹配時，處理單元148可確定使用第二時間段成功地致動了控制閥120 (例如，打開閥門120)。處理單元148可儲存第二時間段。處理單元148可用第二時間段覆寫存儲器中的第一時間段。因此，當(dāng)控制單元150接下來接收用于打開閥門120的指令時，處理單元148可獲取第二時間段，且控制單元150可在第二時間段為控制閥120供電。
[0087]現(xiàn)在參考圖4，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的另一個流程圖400。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令(步驟401)，接收第一時間段(步驟405 )，和/或在第一時間段對閥門施加能量(步驟410 )。步驟401、405和410可根據(jù)參考圖3來描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0088]所述方法可包括確定與閥門相鄰的區(qū)域中的壓力(步驟415)。壓力傳感器155可被布置在與控制閥120相鄰的出氣口 160中。傳感器155可測量通過閥門120流入出口160的氣體的壓力。在一些實施方案中，在控制單元150為控制閥120供電后的預(yù)定時間段(例如，本文所述的穩(wěn)定時間段)過去之后，處理單元148可處理來自傳感器155的壓力。
[0089]所述方法可包括基于壓力與閾值之間的比較來確定閥門的第一狀態(tài)(步驟420)。處理單元148可將來自傳感器155的壓力與閾值(例如，本文所述的壓力閾值)進(jìn)行比較。若壓力超過閾值，則處理單元148可確定氣體正通過打開的控制閥120流入出氣口 160。若閾值超過壓力，則處理單元148可確定關(guān)閉的控制閥120大大妨礙氣流進(jìn)入出口 160。
[0090]所述方法可包括將閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較(步驟425)，通過延長第一時間段來確定第二時間段(步驟430)，在第二時間段對閥門施加能量(步驟435)，和確定閥門的第二狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配(步驟440)。步驟425、430、435和440可根據(jù)參考圖3來描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0091]現(xiàn)在參考圖5，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的另一個流程圖500。所述方法可包括接收用于打開閥門的指令(步驟501)。步驟501可根據(jù)參考圖3或4來描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0092]所述方法可包括確定第一時間段(步驟505)。第一時間段可能與打開控制閥120和/或嘗試打開閥門120相關(guān)聯(lián)。在一些實施方案中，第一時間段可以是默認(rèn)值(例如，30ms)。在一些例子中，在系統(tǒng)100啟動和/或恢復(fù)后，處理單元148可將第一時間段初始化成默認(rèn)值。在一些例子中，在用于打開閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)達(dá)到閾值之后，如本文中所述，處理單元148可將第一時間段初始化成默認(rèn)值。在一些實施方案中，第一時間段可以是之前成功打開控制閥120的時間段。在一些實施方案中，處理單元148可從存儲器中獲取第一時間段。
[0093]所述方法可包括在第一時間段對閥門施加能量(步驟510)。步驟510可根據(jù)參考圖3或4來描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0094]所述方法可包括確定閥門是打開的(步驟515)。壓力傳感器155可被布置在與控制閥120相鄰的出氣口 160中。傳感器155可測量通過閥門120流入出口 160的氣體的壓力。在一些實施方案中，在控制單元150在第一時間段對閥門120施加能量后的預(yù)定時間段(例如，本文所述的穩(wěn)定時間段)過去之后，處理單元148可處理來自傳感器155的壓力。處理單元148可將來自傳感器155的壓力與閾值(例如，本文所述的壓力閾值)進(jìn)行比較。當(dāng)壓力超過閾值時，處理單元148可確定控制閥120是打開的，且氣體正通過閥門120流入出氣口 160。
[0095]所述方法可包括接收用于關(guān)閉閥門的指令(步驟520)。步驟520可根據(jù)參考圖3或4所描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0096]所述方法可包括確定第二時間段(步驟525)。第二時間段可能與關(guān)閉控制閥120和/或嘗試關(guān)閉閥門120相關(guān)聯(lián)。第二時間段可能與第一時間段不同。第二時間段可與第一時間段分開儲存。在一些實施方案中，第二時間段可能是默認(rèn)值(例如，10ms)。第二時間段的默認(rèn)值可能與第一時間段的默認(rèn)值不同。
[0097]在一些例子中，在系統(tǒng)100啟動和/或恢復(fù)后，處理單元148可將第二時間段初始化成默認(rèn)值。在一些例子中，在用于關(guān)閉閥門120的連續(xù)成功致動的次數(shù)達(dá)到閾值之后，如本文中所述，處理單元148可將第二時間段初始化成默認(rèn)值。在一些實施方案中，第二時間段可以是之前用于成功關(guān)閉控制閥120的時間段。在一些實施方案中，處理單元148可從存儲器中獲取第二時間段。
[0098]所述方法可包括在第二時間段對閥門施加能量(步驟530)。步驟530可根據(jù)參考圖3或4所描述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0099]所述方法可包括確定閥門是關(guān)閉的(步驟535)。在一些實施方案中，在控制單元150在第二時間段對閥門120施加能量后的預(yù)定時間段(例如，本文所述的穩(wěn)定時間段)過去之后，處理單元148可處理來自傳感器155的壓力。處理單元148可將來自傳感器155的壓力與閾值(例如，本文所述的壓力閾值)進(jìn)行比較。當(dāng)閾值超過壓力時，處理單元148可確定控制閥120是關(guān)閉的，且沒有氣體流入出氣口 160。
[0100]現(xiàn)在參考圖6，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的另一個流程圖600。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令(步驟601)?？刂茊卧?40可從遠(yuǎn)程單元接收指令?？刂茊卧?40的通信裝置150可接收指令。通信裝置150可以是無線通信裝置150。例如，裝置150可接收和/或傳送射頻信號。在一些實施方案中，指令可包括控制閥120的期望狀態(tài)。例如，指令可以是用于打開控制閥120的指令或用于關(guān)閉控制閥120的指令。
[0101]所述方法可包括接收時間段(步驟605)。所述時間段可能與指令所包括的控制閥120的期望狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。例如，若通信裝置150接收到用于打開閥門120的指令，則所述時間段可以是用于為控制閥120供電以嘗試打開閥門120的時間段。在一些實施方案中，所述時間段可以是默認(rèn)值，如本文中所述。在一些實施方案中，所述時間段可以是之前成功嘗試打開控制閥120所用的時間段，如本文中所述。在一些實施方案中，處理單元148可從存儲器中獲取所述時間段。
[0102]所述方法可包括在所述時間段對閥門施加來自電池的能量(步驟610)。步驟610可根據(jù)參考圖3-5所述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0103]現(xiàn)在參考圖7，顯示并描述了用于操作電池供電的控制閥的示例性方法的另一個流程圖700。所述方法可包括接收用于致動閥門的指令(步驟701)，接收第一時間段(步驟705)，在第一時間段對閥門施加能量(步驟710)，以及確定閥門的第一狀態(tài)與指令中的狀態(tài)匹配(步驟715)。步驟701、705、710，和715可根據(jù)參考圖3_6所述的步驟或本文所述的任何其他步驟來執(zhí)行。
[0104]所述方法可包括增加閥門的致動次數(shù)(步驟720)。閥門的致動次數(shù)可以是打開控制閥120的成功連續(xù)致動的次數(shù)。所述次數(shù)可以是關(guān)閉控制閥120的成功連續(xù)致動的次數(shù)。在一些實施方案中，所述次數(shù)可以是成功致動的總數(shù)。處理單元148可在每次嘗試致動控制閥120成功時增加致動次數(shù)。
[0105]所述方法可包括將閥門的致動次數(shù)與閾值進(jìn)行比較(步驟725)，并且當(dāng)閥門的致動次數(shù)等于閾值時用第二時間段來覆寫第一時間段(步驟730)。閾值可以是二十四(24)次致動，但是也可使用任一值。第二時間段可以是默認(rèn)值(例如，對于打開時間段，30ms，對于關(guān)閉時間段，10ms)。在一些實施方案中，處理單元148可通過縮短第一時間段來確定第二時間段。處理單元148可將第一時間段縮短預(yù)定時間段(例如，10ms、30ms)。在一些實施方案中，處理單元148可將第一時間段縮短預(yù)定百分比(例如，5%、10%)。處理單元148可覆寫存儲器中的第一時間段。
[0106]雖然已經(jīng)描述了所述方法和系統(tǒng)的各種實施例，但是這些實施例是示例性的，且并不限制所述方法或系統(tǒng)的范圍。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不背離所述方法和系統(tǒng)的最寬范圍的情況下改變所述方法和系統(tǒng)的形式和細(xì)節(jié)。因此，本文中所述的方法和系統(tǒng)的范圍不應(yīng)受限于任一示例性實施方案且應(yīng)根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物來定義。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 由通信裝置接收用于致動閥門的指令； 由處理單元接收第一時間段； 由所述處理單元在所述第一時間段對所述閥門施加能量； 由所述處理單元將所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較； 由所述處理單元通過延長所述第一時間段來確定第二時間段； 由所述處理單元在所述第二時間段對所述閥門施加能量；以及 由所述處理單元確定所述閥門的第二狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收用于致動的指令還包括: 接收用于打開所述閥門的指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收用于致動的指令還包括: 接收用于關(guān)閉所述閥門的指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收用于致動的指令還包括: 通過無線通信來接收所述指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收所述第一時間段還包括: 獲取與致動所述閥門使其進(jìn)入所述指令中的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的默認(rèn)的時間段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中接收所述默認(rèn)的時間段還包括: 獲取約IOms的時間段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中接收所述默認(rèn)的時間段還包括: 獲取約30ms的時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收所述第一時間段還包括: 獲取之前用于致動所述閥門使其進(jìn)入所述指令中的狀態(tài)的時間段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對所述閥門施加能量還包括: 對電磁自鎖閥的線圈施加電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對所述閥門施加能量還包括: 使用來自不可充電的電池的能量為電容器充電；以及 使用來自所述電容器的能量對所述閥門施加電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較還包括: 確定所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)并不匹配。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較還包括: 由壓力傳感器確定與所述閥門相鄰的區(qū)域中的壓力； 由所述處理單元至少部分基于所述壓力來確定所述閥門的第一狀態(tài)；以及 由所述處理單元確定所述閥門 的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)并不匹配。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述第二時間段還包括: 將所述第一時間段延長固定時間段。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述第二時間段還包括: 將所述第一時間段延長一定百分比。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述閥門的第二狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配還包括: 用所述第二時間段來覆寫所述第一時間段。
16.—種方法,包括: 由通信裝置接收用于致動閥門的指令； 由處理單元接收第一時間段； 由所述處理單元在所述第一時間段對所述閥門施加能量； 由壓力傳感器確定與所述閥門相鄰的區(qū)域中的壓力； 由所述處理單元基于所述壓力與閾值之間的比較來確定所述閥門的第一狀態(tài)； 由所述處理單元將所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)進(jìn)行比較； 由所述處理單元通過延長所述第一時間段來確定第二時間段； 由所述處理單元在所述第二時間段對所述閥門施加能量；以及 由所述處理單元確定所述閥門的第二狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配。
17.一種方法，包括: 由通信裝置接收用于打開閥門的指令； 由處理單元確定第一時間段 ； 由所述處理單元在所述第一時間段對所述閥門施加能量； 由所述處理單元確定所述閥門是打開的； 由所述通信裝置接收用于關(guān)閉所述閥門的指令； 由所述處理單元確定第二時間段； 由所述處理單元在所述第二時間段對所述閥門施加能量；以及 由所述處理單元確定所述閥門是關(guān)閉的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一時間段不等于所述第二時間段。
19.一種系統(tǒng),包括: 通信裝置，其從遠(yuǎn)程單元接收用于致動閥門的指令； 處理單元； 電池； 電容器； 壓力傳感器；和 存儲器，所述存儲器儲存指令，當(dāng)所述指令由所述處理單元執(zhí)行時，使所述處理單元: 接收第一時間段； 操作所述電池和所述電容器以在所述第一時間段對閥門施加能量； 基于閾值與來自被布置在與所述閥門相鄰的出氣口中的壓力傳感器的壓力測量值之間的比較來確定所述閥門的第一狀態(tài)； 確定所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)并不匹配； 通過延長所述第一時間段來確定 第二時間段； 操作所述電池和所述電容器以在所述第二時間段對所述閥門施加能量；以及 確定所述閥門的第二狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配。
20.—種方法,包括:由無線通信裝置接收用于致動閥門的指令； 由處理單元接收時間段； 由所述處理單元在所述時間段對所述閥門施加來自電池的能量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中接收所述指令還包括: 經(jīng)由射頻通信來接收所述指令。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中施加來自所述電池的能量還包括: 使用來自所述電池的能量為電容器充電；以及 使用所述電容器對電磁自鎖閥的線圈施加電流。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中施加來自所述電池的能量還包括: 操作DC/DC轉(zhuǎn)換器來將所述電容器上的電壓轉(zhuǎn)換成用于操作所述電磁自鎖閥的電壓。
24.—種系統(tǒng),包括: 無線通信裝置，其從遠(yuǎn)程單元接收用于致動閥門的指令； 處理單元； 電池； 電容器；以及 存儲器，所述存儲器儲存指令，當(dāng)所述指令由所述處理單元執(zhí)行時，使所述處理單元: 接收時間段；以及 操作所述電池和所述電容器以在所述時間段對閥門施加能量。
25.—種方法,包括: 由通信裝置接收用于致動閥門的指令； 由處理單元接收第一時間段； 由所述處理單元在所述第一時間段對所述閥門施加能量； 由所述處理單元確定所述閥門的第一狀態(tài)與所述指令中的狀態(tài)匹配； 由所述處理單元增加所述閥門的致動次數(shù)； 由所述處理單元將所述閥門的致動次數(shù)與閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)所述閥門的致動次數(shù)等于所述閾值時，由所述處理單元用第二時間段覆寫所述第一時間段。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中覆寫所述第一時間段還包括: 基于默認(rèn)的時間段來確定所述第二時間段。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中覆寫所述第一時間段還包括: 通過縮短所述第一時間段來確定所述第二時間段。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中覆寫所述第一時間段還包括: 通過將所述第一時間段縮短固定的時間段來確定所述第二時間段。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述 的方法，其中覆寫所述第一時間段還包括: 通過將所述第一時間段縮短一定百分比來確定所述第二時間段。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括: 當(dāng)所述致動次數(shù)等于所述閾值時，由所述處理單元重置所述閥門的致動次數(shù)。
【文檔編號】F16K37/00GK103890468SQ201180073887
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】保羅·C·尼爾森, 帕拉杰·吉萬·卡揚(yáng)德 申請人:康特羅爾微系統(tǒng)公司