BRPI0712903A2 - sistemas para comunicar informação de um dispositivo de detecção e para detectar se um membro de conexão de um dispositivo de detecção está em relação de comunicação com uma interface de dispositivo - Google Patents

Abstract

SISTEMAS PARA COMUNICAR INFORMAçãO DE UM DISPOSITIVO DE DETECçãO E PARA DETECTAR SE UM MEMBRO DE CONEXãO DE UM DISPOSITIVO DE DETECçãO ESTá EM RELAçãO DE COMUNICAçãO COM UMA INTERFACE DE DISPOSITIVO. Um sistema para comunicar informação de um dispositivo de detecção é provido por uma interface impermeável e sem fio. O sistema inclui geralmente um membro de comunicação tendo um indutor e acoplado ao dispositivo de detecção. Uma interface incluindo outro indutor está em relação de comunicação com o membro de comunicação. Após um sinal do dispositivo de detecção, um campo magnético é produzido pelo indutor do membro de comunicação e é transmitido ao indutor da interface.

Description

"SISTEMAS PARA COMUNICAR INFORMAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE DETECÇÃO E PARA DETECTAR SE UM MEMBRO DE CONEXÃO DE UM DISPOSITIVO DE DETECÇÃO ESTÁ EM RELAÇÃO DE COMUNICAÇÃO COM UMA INTERFACE DE DISPOSITIVO"

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

Este pedido reivindica benefício sob 35 U.S.C. § 119(e) do Pedido US Provisório intitulado "MAGNETIC PROBE APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING A WIRELESS CONNECTION TO A POWER SYSTEM DEVICE", depositado em 19 de maio de 2006, tendo número de série 60/802.219, nomeando Edmund O. Schweitzer III, Witold Teller, Donald C. Hicks, e Laurence Virgil Feight como inventores, a exposição completa disso estando incorporada aqui por referência.

Campo da Invenção

A presente invenção relaciona-se geralmente a um aparelho e método para prover uma conexão sem fio, e mais particularmente a um aparelho e método para prover um membro de comunicação incluindo um indutor para alcançar uma conexão sem fio a um dispositivo de detecção.

Descrição da Técnica Anterior

Sistemas de transmissão e distribuição de potência podem incluir dispositivos de proteção, monitoração e controle de sistema de potência tais como relês protetores, indicadores de circuito falhado, e similares. Em toda parte, o termo "dispositivo de detecção" incluirá qualquer dispositivo capaz de detectar um estado tal como um dispositivo de sistema de potência para proteção, monitoração ou controle de sistema de potência. Dispositivo de sistema de potência também pode ser usado aqui para descrever qualquer dispositivo associado com os dispositivos que protegem, monitoram ou controlam sistemas de potência. Por exemplo, uma unidade de interface de rádio usada em um sistema de potência também pode ser considerada um dispositivo de sistema de potência.

Indicadores de circuito falhado (FCIs), outro tipo de dispositivo de sistema de potência, desempenham um papel vital em detectar e indicar falhas e locais de condutores falhados para diminuir a duração de interrupções de potência e melhorar a confiabilidade de sistemas de potência ao longo do mundo. Utilidades elétricas dependem de indicadores de circuito falhado para ajudar seus empregados a localizar depressa condutores falhados. A maioria dos indicadores de circuito falhado convencionais utiliza um objetivo mecânico ou um LED para prover uma indicação visual de um condutor falhado. Varrendo visualmente indicadores de circuito falhado localizados em um local, uma equipe de utilidade elétrica pode localizar depressa uma falha. Estatísticas de indústria indicam que indicadores de circuito falhado reduzem tempo de localização de falha por 50% - 60% contra o uso de técnicas manuais, tal como o método de "recusar e secionar". No entanto, utilidades elétricas ainda gastam quantidades significativas de tempo e dinheiro determinando os locais de falhas nas suas redes.

Utilidades elétricas se confiam em várias técnicas adicionais para adicionalmente diminuir tempo localizando falhas. Por exemplo, modernos indicadores de circuito falhado freqüentemente têm uma ou mais saídas de contato que ativam na detecção de uma falha. Estas saídas de contato podem ser conectadas a um sistema de Controle de Supervisão e Aquisição de Dados ("SCADA"), permitindo a monitoração remota de um dado estado do indicador de circuito falhado. Esta técnica trabalha bem para locais acima da terra, onde um cabo do indicador de circuito falhado a um dispositivo de monitoração pode ser instalado e o dispositivo de monitoração pode ser conectado a um local remoto por uma linha de comunicação. Porém, esta técnica é cara para locais subterrâneos onde uma linha de comunicação subterrânea deve ser instalada.

Outro recente avanço é o uso de tecnologia de Radiofreqüência ("RF") dentro de sistemas de indicação de circuito falhado. Em um sistema da técnica anterior, cada indicador de circuito falhado se comunica com uma unidade de interface de rádio que comunica a ocorrência de uma falha a um receptor externo. A unidade de interface de rádio está freqüentemente localizada em proximidade a um FCI dentro de uma galeria subterrânea, que é suscetível a elementos externos. Por exemplo, galerias podem ser enchidas freqüentemente com água, por esse meio expondo a unidade de interface de rádio localizada nela também a ser exposta a tal. Em outro exemplo, para sistemas de FCI aéreos, unidades de interface de rádio também são expostas aos elementos externos como elas estão situadas em proximidade ao dispositivo de FCI aéreo.

Como tal, qualquer conexão a um FCI, unidade de interface de rádio, transceptor de rádio ou similar também está exposta a elementos externos. Arranjos de conexão da técnica anterior entre tais dispositivos eletrônicos incluem os denominados conectores impermeáveis que unem fisicamente e eletricamente por contatos de metal. Mais especificamente, estes denominados conectores impermeáveis incluem uma pluralidade de pinos de metal que unem com contatos de metal respectivos a fim de prover um caminho condutivo entre eles. Por este arranjo de contato de pino para metal há, em efeito, uma conexão por fio entre os dispositivos eletrônicos.

Ao sujeitar estes conectores da técnica anterior a elementos externos severos tal como submersão em água, os contatos de metal freqüentemente se corroem ou alternativamente causam um curto-circuito nos componentes eletrônicos conectados a eles. Alternativamente, estes contatos de metal destes conectores podem causar faíscas elétricas que são perigosas em várias condições, (por exemplo, ambientes onde os conectores estão expostos a líquidos ou gases inflamáveis). Por conseguinte, é um aspecto da presente invenção prover uma conexão impermeável sem fio. Também é um aspecto da presente invenção prover um membro de comunicação tendo um indutor que se comunica com uma interface de um dispositivo de detecção a fim de prover uma conexão impermeável sem fio entre eles. Também é um aspecto da presente invenção prover um membro de comunicação tendo um indutor que se comunica com uma interface de um dispositivo de detecção a fim de prover uma conexão segura em condições suscetíveis a faíscas elétricas. Além disso, estas denominadas conexões impermeáveis da técnica anterior necessitam de uma saída no alojamento para expor os contatos de metal. Durante condições severas persistentes tal como submersão em água, água pode vazar por estas saídas e por esse meio danificar os componentes eletrônicos alojados nelas. Igualmente, os pinos de metal correspondentes também podem expor os fios ou outros componentes conectados a eles a elementos externos. Por conseguinte, também é um aspecto da presente invenção prover uma interface impermeável sem fio, que permite aos componentes eletrônicos serem contidos dentro de cada dispositivo, e o cabo a estar em uma relação de comunicação a isso e estar cada um situado em um alojamento que é substancialmente não exposto aos elementos externos. Também é um aspecto da presente invenção prover um membro de comunicação tendo um indutor que é substancialmente auto-suficiente, que se comunica com uma interface de um dispositivo de detecção que é substancialmente auto- suficiente a fim de prover uma conexão impermeável sem fio. Sumário da Invenção Um sistema para comunicar informação de um dispositivo de detecção é provido por um arranjo de interface impermeável e sem fio. O sistema geralmente inclui um membro de comunicação acoplado ao dispositivo de detecção. O membro de comunicação inclui um indutor. Uma interface incluindo outro indutor está em relação de comunicação com o membro de comunicação. Após um sinal do dispositivo de detecção, um campo magnético é produzido pelo indutor do membro de comunicação e é transmitido ao indutor da interface. Em uma concretização, o dispositivo de detecção pode ser um indicador de circuito falhado. Em outra concretização, a interface pode ser um transmissor de rádio para transmitir informação relacionada ao dispositivo de detecção ou ao sistema de potência.

Em outra concretização, a interface inclui uma configuração de bobina de indutor diferencial para reduzir interferência de campo magnético.

Em ainda outra concretização, o membro de comunicação inclui uma configuração de bobina de indutor diferencial para reduzir interferência de campo magnético.

Adicionalmente provido é um sistema para detectar se um membro de conexão de um dispositivo de detecção está em relação de comunicação com uma interface de dispositivo. O sistema geralmente inclui um membro de conexão incluindo um ímã. O membro de conexão está adicionalmente acoplado a um dispositivo de detecção. Uma interface de dispositivo é adicionalmente provida incluindo um sensor de campo magnético, em que na detecção de um campo magnético produzido pelo ímã do membro de conexão, o sensor de campo magnético sinaliza que o membro de conexão está em relação de comunicação com a interface de dispositivo.

Breve Descrição dos Desenhos

Embora os aspectos característicos desta invenção serão mostrados particularmente nas reivindicações, a própria invenção, e a maneira na qual ela pode ser feita e usada, pode ser entendida melhor se referindo à descrição seguinte levada com relação aos desenhos acompanhantes formando uma parte disso, em que os mesmos numerais de referência se referem a mesmas partes ao longo das várias vistas, e em que:

Figura 1 ilustra uma vista de sistema de um sistema de monitoração de indicador de circuito falhado de acordo com um aspecto da presente invenção; Figura 2 ilustra um diagrama de circuito da unidade de interface de rádio da Figura 1 de acordo com um aspecto da presente invenção.

Figura 3 ilustra um exemplo do alojamento de uma unidade de interface de rádio de acordo com um aspecto da presente invenção.

Figuras 4A e 4B ilustram uma vista de seção transversal de uma concretização do sistema da presente invenção mostrando o engate do membro de comunicação e interface.

Figuras 4C e 4D ilustram uma vista de seção transversal de outra concretização do sistema da presente invenção mostrando o engate do membro de comunicação e interface.

Figura 5 é um diagrama de circuito de uma concretização do sistema da presente invenção ilustrando a interação entre o membro de comunicação e a interface.

Figura 6 é um diagrama de circuito mostrando interferência de campo magnético com o membro de comunicação e a interface.

Figura 7 é um diagrama de circuito de uma concretização do sistema da presente invenção mostrando a compensação para interferência de campo magnético implementando uma configuração de bobina de indutor diferencial.

Figura 8 ilustra um exemplo do alojamento de uma unidade de interface de rádio de acordo com um aspecto da presente invenção.

Figuras 9A e 9B ilustram uma vista de seção transversal de uma concretização do sistema da presente invenção mostrando o engate do membro de comunicação e interface implementando uma configuração de bobina de indutor diferencial.

Figuras 9C e 9D ilustram uma vista de seção transversal de outra concretização do sistema da presente invenção mostrando o engate do membro de comunicação e interface implementando uma configuração de bobina de indutor diferencial.

Figura 10 é um diagrama de circuito de uma concretização do sistema da presente invenção ilustrando a interação entre o membro de comunicação e a interface implementando uma configuração de bobina de indutor em paralelo.

Figura 11 é um diagrama de circuito de uma concretização do sistema da presente invenção ilustrando a interação entre o membro de comunicação e a interface implementando uma configuração de bobina de indutor em série.

Figura 12 é um diagrama de circuito de uma concretização do sistema da presente invenção ilustrando a interação entre o membro de comunicação e a interface implementando um circuito para impedir falsa retenção de correntes oscilantes.

Figuras 13A-13C são representações gráficas descrevendo a progressão de um pulso oscilante saindo do circuito de detecção da Figura 12 e a supressão de falsa retenção causada por oscilação. Descrição Detalhada da Concretização Ilustrada

Figura 1 ilustra um sistema de monitoração de indicador de circuito falhado. Vários indicadores de circuito falhado aéreos 207, cada um contém um rádio bidirecional que comunica a ocorrência de uma falha por uma antena de curto alcance 203 para um lugar local 110 tendo um módulo inteligente 106 instalado perto dos indicadores de circuito falhado 207. O módulo inteligente então usa a rede de telefone por fio existente (não mostrada) ou uma antena de RF de longo alcance 114b para comunicar a ocorrência de falha a um local remoto 112 por outra antena de RF de longo alcance 114a. O local remoto 112 inclui um módulo inteligente remoto 107, que está conectado a outro local (não mostrado) por uma conexão por fio 116. Quando uma falha é detectada por um indicador de circuito falhado, a ocorrência é retransmitida da maneira descrita acima para o local remoto 112, ativando o despacho de uma equipe ao local de falha. A equipe de falha então usa um dispositivo sem fio 102. Em um exemplo, o dispositivo sem fio pode ser instalado em um veículo 104 para determinar qual condutor 205 está falhado.

Se referindo à Figura 2, um diagrama de circuito da unidade de interface de rádio 400 é ilustrado. Contidos dentro do alojamento 402 estão vários componentes eletrônicos. Vários dos componentes eletrônicos podem estar contidos sobre uma placa de circuito impresso 502. Os componentes eletrônicos da unidade de interface de rádio 400 são energizados por bateria .314. Estes componentes eletrônicos podem, entre outras coisas, detectar se um membro de comunicação (por exemplo, uma sonda incluindo um indutor) está conectado à unidade de interface de rádio 400 por sensor de campo magnético tais como sensores de efeito Hall (por exemplo, em 302); receber um sinal de um dispositivo de detecção tal como um FCI pela interface entre o membro de comunicação e indutores (por exemplo, em 420) dispostos em relação a uma interface de cavidade (por exemplo, em 304); converter o sinal recebido de um sinal analógico para digital por conversor analógico para digital 312; registrar informação de sistema de potência derivada do sinal recebido por contador 340 ou local de memória 342; obter ou caso contrário carregar informação por transceptor óptico 308 ou similar; transmitir vários dados de sistema de potência ou informação por transceptor de RF 322 para um aparelho sem fio 102 por antena 202; ou receber informação por transceptor de RF 322 de aparelho sem fio 102 por antena 202. Embora claramente descrito na Figura 2, as várias operações da unidade de interface de rádio 400 são descritas em maior detalhe abaixo.

Se referindo de volta à Figura 1, vários componentes do sistema de monitoração de indicador de circuito falhado podem estar localizados em uma galeria subterrânea 200 e só acessíveis por uma tampa de inspeção 118. Como discutido acima, a galeria subterrânea 200 é freqüentemente suscetível a elementos externos e até mesmo inundação. Por conseguinte, seus conteúdos também são suscetíveis a elementos externos tal como água. Igualmente, sistemas de FCI aéreos também incluem dispositivos eletrônicos que estão expostos a elementos externos. Por conseguinte, é desejável que qualquer conexão entre os dispositivos eletrônicos seja sem fio e/ou impermeável. Além disso, também é desejável que os membros de comunicação (por exemplo, sondas ou outro meio de conexão sem fio) e dispositivos de detecção correspondentes sejam substancialmente auto- suficientes.

Por exemplo, é desejável que qualquer conexão entre cada FCI .206 e a unidade de interface de rádio 400 das figuras prévias seja sem fio e impermeável. Também, é desejável que ambos os membros de comunicação (não mostrados) do FCI 206 e da unidade de interface de rádio 400, cada um seja substancialmente auto-suficiente.

Se referindo à Figura 3, a unidade de interface de rádio 400a inclui um alojamento 402a que é substancialmente auto-suficiente. Contidos dentro do alojamento 402a estão componentes eletrônicos (não mostrados). Os componentes eletrônicos contidos dentro do alojamento 402a podem ser adicionalmente encapsulados usando um material de encapsulamento tal como material de envasamento. Material de encapsulamento provê uma barreira física ao redor dos componentes eletrônicos. Esta barreira é maleável, provendo resistência aumentada a choque e vibração. Além disso, se o material for curado corretamente, a barreira será estanque à água.

Um tal material de encapsulamento é referido como material de envasamento. Material de envasamento pode incluir materiais baseados em epóxi, materiais baseados em uretano, materiais baseados em silicone, materiais baseados em acrílico, materiais baseados em poliéster, e outros. Materiais baseados em uretano e silicone são os tipos usados mais freqüentemente na indústria de eletrônica. Cada tipo particular de material de envasamento tem suas próprias resistências e fraquezas.

Com a exceção da abertura para antena 208a, não há geralmente nenhuma saída ou aberturas no alojamento 402a. Por conseguinte, o alojamento 402a é substancialmente auto-suficiente (selado dos elementos). Por exemplo, chave de endereço 414a e chave de potência 406a estão separadas e à parte do alojamento 402a visto que elas não requerem qualquer conexão mecânica ou elétrica a qualquer componente eletrônico contido dentro do alojamento 402a. O alojamento 402a adicionalmente define cavidades (por exemplo, em 304a) para receber membros de comunicação que podem estar na forma de sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a) de uma maneira na qual eles não expõem os componentes eletrônicos contidos dentro do alojamento 402a ao ambiente externo. Alojamento 402a pode adicionalmente incluir um membro de fixação tal como um receptáculo de conector 408a a fim de prender a sonda de bobina de indutor 508a dentro da cavidade 304a. Embora as sondas de bobina de indutor sejam ilustradas e descritas aqui, é pretendido que qualquer membro de comunicação que inclui um indutor e produz um campo magnético ou comunica informação por um campo magnético possa ser usado em lugar disso.

As sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a) que enfrentam as cavidades (por exemplo, em 304a) estão acopladas a um dispositivo de detecção tal como um FCI como descrito com relação à Figura 1. As sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a) também são substancialmente auto-suficientes. As sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a) se comunicam sem fio com a unidade de interface de rádio 400a por cavidades (por exemplo, 304a) da maneira descrita abaixo.

Uma vantagem particular para ter sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a) que enfrentam as cavidades (por exemplo, em 304a) sem uma conexão por fio ou elétrica, é que o sistema está mais perto de ser intrinsecamente seguro. Porque as denominadas conexões impermeáveis que requerem conexão elétrica e mecânica entre os dois dispositivos falham depois de tempo, a conexão elétrica pode ficar exposta, e por um risco de segurança.

Figuras 4A e 4B ilustram uma concretização do arranjo de hardware para os circuitos descritos com respeito à Figura 2 tendo uma interface entre uma sonda de bobina de indutor 508b e um dispositivo de interface de rádio 400b. Contidos dentro do alojamento 402b estão vários componentes eletrônicos da unidade de interface de rádio 400b. Os componentes eletrônicos são adicionalmente encapsulados por um material de encapsulamento 514b tal como um material de envasamento. O alojamento .402b adicionalmente define uma pluralidade de cavidades (por exemplo, em .304b) para receber sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508b) de uma maneira na qual elas não expõem os componentes eletrônicos contidos dentro do alojamento 402b ao ambiente externo. Adicionalmente provida é uma placa de circuito impresso 520b que inclui uma pluralidade de sensores de campo magnético tais como sensores de efeito Hall (por exemplo, em .320b) e uma placa de circuito impresso 502b que inclui uma pluralidade de indutores (por exemplo, em 420b) implementados nela. Nesta concretização, as placas de circuito impresso 520b e 502b estão separadas e distintas. Figuras .4C e 4D são semelhantes às Figuras 4A e 4B, com a exceção que só uma placa de circuito 520c é implementada e os indutores estão na forma de indutores enrolados 420c nas concretizações das Figuras 4C e 4D.

Durante operação de cada uma das concretizações ilustrada nas Figuras 4A-4D, a interface entre as sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508 b, c) e a unidade de interface de rádio 400 b, c é como segue. As sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508 b, c) podem ser inseridas nas cavidades (por exemplo, em 304 b, c). Por exemplo, como mostrado nas Figuras 4B e 4D, um ímã 902 b, c está situado na extremidade da sonda de bobina de indutor 508 b, c. Um sensor de campo magnético correspondente (por exemplo, um sensor de efeito Hall) 302 b, c situado na placa de circuito impresso 502b, 520c detecta a presença de um campo magnético de ímã 902 b, c na inserção da sonda de bobina de indutor 508 b, c na cavidade 304 b, c. O sensor de campo magnético 302 b, c produz um sinal para o microprocessador, por esse meio sinalizando a presença de uma sonda de bobina de indutor 508 b, c. Um espaçador 620b, c é adicionalmente provido a fim de prevenir o ímã 902 b, c de afetar a bobina de indutor 604 b, c contida dentro da sonda de bobina de indutor 508 b, c. Embora um sensor de efeito Hall seja descrito aqui, outros sensores de campo magnéticos adequados também podem ser implementados tal como um interruptor Reed e similar.

As sondas de bobina de indutor 508b, c que conectam com as cavidades 304b, c estão acopladas a um dispositivo de detecção tal como um FCI como descrito na Figura 1. A sonda de bobina de indutor 508 b, c inclui uma bobina de indutor 604 b, c e também é substancialmente auto-suficiente. As sondas de bobina de indutor 508 b, c se comunicam sem fio com a unidade de interface de rádio 400 b, c por cavidades 304 b, c por indução de campo magnético ou campo eletromagnético (também chamada "indução de campo magnético") da maneira descrita abaixo.

Como ilustrado na Figura 5, durante operação, um sinal de corrente de disparo It é enviado de um dispositivo de detecção, tal como um FCI 206, quando um condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) relacionado a isso excede um limiar de corrente selecionado (por exemplo, em uma ocorrência de uma falha de terra). O sinal de corrente de disparo It induz um campo magnético 540 na bobina de indutor Ll da sonda de bobina de indutor .508d. O campo magnético 540 da corrente de disparo Ιχ induz uma corrente Ii na bobina de indutor 420d da unidade de interface de rádio. Esta corrente induzida adicionalmente induz uma tensão Vj por carga 538d. Informação relativa à tensão aumentada Vi por carga 53 8d pode ser transmitida da unidade de interface de rádio a uma unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de disparo por um FCI.

Alternativamente, um sinal de corrente de reposicionamento Ir pode ser enviado de um dispositivo de detecção tal como um FCI 206 depois que a corrente em um condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) seja restaurada de uma condição previamente disparada. A fim de distinguir entre o sinal de corrente de reposicionamento Ir e o sinal de corrente de disparo IT, estes sinais podem ser enviados ou estabelecidos em direções opostas. O sinal de corrente de reposicionamento Ir induz um campo magnético 540 na bobina de indutor Ll da sonda de bobina de indutor 508d. O campo magnético 540 da corrente de reposicionamento Ir induz uma corrente Ij na bobina de indutor .420d da unidade de interface de rádio. Esta corrente induzida adicionalmente induz uma tensão Vi por carga 538d. Informação relativa à tensão diminuída Vi (ao invés de uma tensão aumentada Vi para um sinal de disparo) por carga .53 8d pode ser transmitida da unidade de interface de rádio à unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de reposicionamento por um FCI.

Não obstante, membros de comunicação tendo uma única sonda como discutido nas figuras prévias são freqüentemente suscetíveis à interferência de campo magnético ou eletromagnético de fontes externas. Por exemplo, como ilustrado na Figura 6, um campo magnético interferente 532 pode ser produzido por um fio de potência adjacente 534 levando alta corrente .530. O campo magnético interferente 532 pode induzir uma corrente em bobina de indutor 420e da unidade de interface de rádio. Esta corrente induzida adicionalmente induz uma tensão Vi por carga 53 8e, e por esse meio produz um falso disparo ou sinal de reposicionamento.

Como ilustrado na Figura 7, o campo magnético interferente .532 pode ser cancelado usando uma configuração de bobina de indutor diferencial. Neste arranjo, o membro de comunicação inclui duas bobinas de indutor 420f e 420g que estão conectadas em direções opostas. O campo magnético interferente 532 induz uma corrente Ii em bobina de indutor 420f e uma corrente I2 em bobina de indutor 420g da unidade de interface de rádio. As correntes ij e I2 são induzidas em direções opostas e cada uma induz uma tensão Vi em polaridade oposta entre si por carga 538f. Por conseguinte, este arranjo provê uma tensão induzida líquida de 0, por esse meio compensando a interferência de um campo magnético e por esse meio negando falsos sinais.

Se referindo à Figura 8, uma unidade de interface de rádio .400h é provida para acomodar uma sonda de bobina de indutor diferencial para cancelar campos magnéticos interferentes. A construção substancialmente auto-suficiente do alojamento 400h pode ser geralmente semelhante ao alojamento 402h descrito com respeito à Figura 3. Por conseguinte, o alojamento 402h adicionalmente define cavidades (por exemplo, em 304h) para receber sondas de bobina de indutor diferencial (por exemplo, em 609) tendo garfos duais de uma maneira na qual eles não expõem os componentes eletrônicos contidos dentro do alojamento 402h ao ambiente externo.

Em outra concretização, a unidade de interface de rádio 400a pode ser provida para acomodar uma bobina de indutor diferencial para cancelar campos magnéticos interferentes. Esta concretização é semelhante àquela descrita acima junto com a Figura 8, exceto que cada receptáculo 408a inclui só uma única cavidade 304a para aceitar a única sonda de bobina de indutor 508a. Em vez de ter uma sonda de bobina de indutor diferencial para cada sonda 508a, há uma única bobina de indutor diferencial para cancelar campos magnéticos interferentes.

As sondas de bobina de indutor diferencial (por exemplo, em .609) que enfrentam as cavidades (por exemplo, em 304h) estão acopladas a um dispositivo de detecção tal como um FCI como descrito com relação à Figura 1. A sonda de bobina de indutor diferencial 609 também é substancialmente auto-suficiente. As sondas de bobina de indutor diferencial (por exemplo, em 609) se comunicam sem fio com a unidade de interface de rádio 400h por cavidades (por exemplo, 304h) da maneira descrita abaixo.

Figuras 9A e 9B ilustram uma concretização do arranjo de hardware para os circuitos descritos com respeito à Figura 7 tendo uma interface entre a sonda de bobina de indutor diferencial e a cavidade. Contidos dentro do alojamento 402i estão vários componentes eletrônicos da unidade de interface de rádio 400i. Os componentes eletrônicos são adicionalmente encapsulados por um material de encapsulamento 514i tal como um material de envasamento. O alojamento 402i adicionalmente define uma pluralidade de cavidades (por exemplo, em 304i) para receber sondas de bobina de indutor diferencial (por exemplo, em 609i) de uma maneira na qual elas não expõem os componentes eletrônicos contidos dentro do alojamento 402i ao ambiente externo. Adicionalmente provida é uma placa de circuito impresso 502i que inclui uma pluralidade de sensores de campo magnético tais como sensores de efeito Hall (por exemplo, em 302i) e uma pluralidade de indutores (por exemplo, em 420i) implementados nisso. Figuras 9C e 9D são semelhantes às Figuras 9A e 9B, com a exceção que os indutores 506k das Figuras 9C e 9D estão na forma de indutores enrolados.

Durante operação de cada uma das concretizações ilustradas nas Figuras 9A-D, a interface entre as sondas de bobina de indutor diferencial 609 i, k e a unidade de interface de rádio 400 i, k é como segue. As sondas de bobina de indutor diferencial 609 i, k podem ser inseridas nas cavidades 304i, k. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 9B e 9D, um ímã 902 i, k está situado entre os garfos de sonda de bobina de indutor diferencial 609 i, k. Um sensor de campo magnético correspondente (por exemplo, sensor de efeito Hall 302 i, k) situado na placa de circuito impresso 502 i, k detecta a presença de um campo magnético de ímã 902 i, k na inserção da sonda de bobina de indutor diferencial 609 i, k na cavidade 304 i, k. O sensor de efeito Hall 302 i, k produz um sinal para o microprocessador, por esse meio sinalizando a presença de uma sonda de bobina de indutor diferencial 609 i, k. Embora um sensor de efeito Hall seja descrito aqui, outros elementos adequados podem ser implementados (por exemplo, um interruptor Reed).

As sondas de bobina de indutor diferencial 609 i, k que enfrentam as cavidades 304 i, k estão acopladas a um dispositivo de detecção tal como um FCI como descrito com relação à Figura 1. A sonda de bobina de indutor diferencial 609 i, k inclui uma bobina de indutor 604 i, k em cada garfo e também é substancialmente auto-suficiente. As sondas de bobina de indutor de diferencial 609 i, k se comunicam sem fio com a unidade de interface de rádio 400 i, k por cavidades (por exemplo, 304 i, k) por indução de campo magnético da maneira descrita abaixo.

Figura 10 ilustra uma concretização que implementa a configuração de bobina de diferencial da Figura 7. Neste arranjo, a sonda de bobina de indutor diferencial 609a está em uma configuração de bobina de indutor em paralelo. Durante operação, duas bobinas de indutor 420a e 420b estão conectadas em paralelo em direções opostas. O campo magnético interferente (não mostrado) induz uma corrente Ij em bobina de indutor 420a e uma corrente I2 em bobina de indutor 420b da unidade de interface de rádio. As correntes Ii e I2 são induzidas em direções opostas e cada uma induz uma tensão Vj em polaridade oposta entre si por carga 538, por esse meio cancelando as tensões respectivas. Por conseguinte, este arranjo provê uma tensão induzida líquida de 0, por esse meio compensando interferência de um campo magnético e negando falsos sinais.

O arranjo da Figura 10, em efeito, forma uma configuração de transformador de pulso diferencial 558a, ao que pulsos de curta duração, alta energia, são transmitidos com baixas distorções. Durante operação, um sinal de corrente de disparo It é enviado de um dispositivo de detecção tal como um FCI 206 quando condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) relacionado a isso excede um limiar de corrente selecionado (por exemplo, em uma ocorrência de uma falha de terra) por cabo 220 em sonda de bobina de indutor diferencial 609a com resistores de carga série R. As bobinas de indutor Ll e L2 estão conectadas em paralelo para gerar campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. O sinal de corrente de disparo It induz campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. Os campos magnéticos 540a e .540b da corrente de disparo It induz correntes I1 e I2 em bobinas de indutor .420a e 420b da unidade de interface de rádio. As correntes induzidas I, e I2 adicionalmente induzem uma tensão diferencial AV por carga 538. Informação relativa a uma tensão diferencial positiva AV por carga 538 pode ser transmitida da unidade de interface de rádio à unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de disparo por um FCI.

Alternativamente, um sinal de corrente de reposicionamento Ir pode ser enviado de um dispositivo de detecção tal como um FCI 206 depois que a corrente em um condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) seja restaurada de uma condição previamente disparada. A fim de distinguir entre o sinal de corrente de reposicionamento Ir e o sinal de corrente de disparo IT, estes sinais podem ser enviados ou estabelecidos em direções opostas. O sinal de corrente de reposicionamento Ir induz campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. Os campos magnéticos 540a e 540b do reposicionamento de corrente Ir induzem correntes I1 e I2 em bobinas de indutor 420a e 420b da unidade de interface de rádio. As correntes induzidas I1 e I2 adicionalmente induzem uma tensão diferencial AV por carga 538. Informação relativa a uma tensão diferencial negativa AV por carga 538 pode ser transmitida da unidade de interface de rádio à unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de reposicionamento por um FCI.

Em ainda outra concretização, Figura 11 ilustra outra concretização que implementa a configuração de bobina diferencial da Figura .7. Neste arranjo, a sonda de bobina de indutor diferencial 609c está em uma configuração de bobina de indutor em série. Durante operação, duas bobinas de indutor 420a e 420b estão conectadas em série em direções opostas. O campo magnético interferente (não mostrado) induz uma corrente I1 em bobina de indutor 420a e uma corrente I2 em bobina de indutor 420b da unidade de interface de rádio. As correntes I1 e i2 são induzidas em direções opostas e cada uma induz uma tensão V1 em polaridade oposta entre si por carga 538, por esse meio cancelando as tensões respectivas. Por conseguinte, este arranjo provê uma tensão induzida líquida de 0, por esse meio compensando a interferência de um campo magnético e negando falsos sinais.

O arranjo da Figura 11, em efeito, forma uma configuração de transformador de pulso diferencial 558a, ao que pulsos de curta duração, alta energia, são transmitidos com baixas distorções. Porque as bobinas de indutor Ll e L2 estão conectadas em série, os valores de projeto disso são geralmente mais baixos do que o arranjo paralelo da Figura 10 devido à indutância aditiva ou período. Durante operação, um sinal de corrente de disparo It é enviado de um dispositivo de detecção tal como um FCI 206 quando um condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) relacionado a isso excede um limiar de corrente selecionado (por exemplo, em uma ocorrência de uma falha de terra) por cabo 220 em sonda de bobina de indutor diferencial 609a com resistores de pulso oscilante de amortecimento série R. As bobinas de indutor Ll e L2 estão conectadas em série para gerar campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. O sinal de corrente de disparo It induz campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. Os campos magnéticos 540a e .540b da corrente de disparo induzem correntes I1 e I2 em bobinas de indutor .420a e 420b da unidade de interface de rádio. As correntes induzidas I1 e I2 adicionalmente induzem uma tensão diferencial AV por carga 538. Informação relativa a uma tensão diferencial positiva AV por carga 538 pode ser transmitida da unidade de interface de rádio à unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de disparo por um FCI.

Alternativamente, um sinal de corrente de reposicionamento Ir pode ser enviado de um dispositivo de detecção tal como um FCI 206 depois que a corrente em um condutor (por exemplo, 210 da Figura 1) seja restaurada de uma condição previamente disparada. A fim de distinguir entre o sinal de corrente de reposicionamento Ir e o sinal de corrente de disparo IT, estes sinais podem ser enviados ou estabelecidos em direções opostas. O sinal de corrente de reposicionamento Ir induz campos magnéticos 540a e 540b em direções opostas. Os campos magnéticos 540a e 540b da corrente de reposicionamento Ir induzem correntes Ii e I2 em bobinas de indutor 420a e420b da unidade de interface de rádio. As correntes induzidas I1 e I2adicionalmente induzem uma tensão diferencial AV por carga 538. Informação relativa a uma tensão diferencial negativa AV por carga 538 pode ser transmitida da unidade de interface de rádio à unidade segurada à mão sem fio para sinalizar um sinal de reposicionamento por um FCI.

Figura 12 ilustra outra concretização que implementa a configuração de bobina diferencial da Figura 7. Neste arranjo, um sinal de corrente de disparo It ou uma corrente de reposicionamento Ir da sonda de bobina de indutor diferencial 609a gera campos magnéticos iguais e opostos 540a e 540b. Os campos magnéticos 540a e 540b induzem correntes Ii e I2 na unidade de interface de rádio. Um circuito de detecção 559a é adicionalmente provido com ramais de rede simétricos tendo entradas 580a e 580b acopladas a bobinas de indutor 420a e 420b. Extremidades simétricas 582a e 582b são adicionalmente acopladas a um flip-flop de retenção G1/G2 e um microcontrolador 310. Cada ramal de rede simétrico inclui um diodo série: um elemento de controle de amplitude tal como um diodo de derivação ou um resistor de derivação; um filtro passa-baixa; e um circuito de carregamento (ou circuito de retenção de carga). Em uma concretização do circuito de detecção 559a, os diodos de derivação Dl e D3 são os elementos de controle de amplitude para o pulso entrante, enquanto o filtro passa-baixa e circuito de carregamento é formado por uma rede de resistores e capacitor. Mais especificamente, a direção do pico de tensão/corrente de um pulso induzido é detectada com quatro diodos (Dl, D2, D3 e D4) a entradas 580a e 580b, respectivamente. Um pulso positivo U3, Figura 13Ai (a D3 e D4) é dirigido por resistor R4 em capacitor C2, armazenando a carga. Resistor R5 ou R2 permite descarga de capacitor de pulso positivo U3 de uma maneira controlada, prevenindo falsa retenção de correntes oscilantes do FCI e circuitos de sonda (por exemplo, LI, L2 e R). Um pulso negativo Ul, Figura .13Ai é conduzido por diodo Dl, com diodo D2 bloqueando qualquer tensão residual de alcançar capacitor Cl por limitação em diodo Dle retificação de polarização inversa em diodo D2. Diodo Dl limita o pulso negativo a cerca de -0,5 V a -0,8 V, dependendo do tipo de diodo.

Os componentes R4/C2 (e Rl/Cl) criam um filtro passa-baixa, prevenindo picos de alta freqüência de mudar o estado lógico das portas de flip-flop G1/G2 (flip-flops de porta NOR). O pulso positivo U3 gera uma corrente, por R4, que carrega o capacitor C2. Resistores R6 e R3 cada um previne sobrecarga de portas de CMOS respectivas G2 e Gl, e permite carregar capacitores Cl e C3 para alcançar uma tensão mais alta acima da tensão de limitação de portas de CMOS. Carregar e reter carga é importante em prevenir ação de flip-flop indesejada devido a oscilação nos pulsos de Disparo/Reposicionamento. Neste arranjo, as portas NOR Gl e G2 estão adicionalmente conectadas em uma configuração de flip-flop R-S, com entradas ativas altas.

Pulso U4, Figura 13Bii é aplicado à entrada de porta G2 587 do flip-flop. Se o flip-flop sair lógica 0 em Gl na saída 587, antes do pulso de disparo, o pulso muda o estado lógico de linha 550 de lógica 0 para lógica 1. O estado do flip-flop é avaliado com um microprocessador 310 na interface de I/O 552. O microprocessador 310, tal como um da família MSP430 de Texas Instruments, é adequado para esta aplicação onde um programa padrão pode ser escrito. Em uma iniciação, o flip-flop G1/G2 fixa um nível lógico de saída aleatório em linha 550. Resistor R7, em série com a saída de Gl, permite reposicionamento do flip-flop G1/G2 com o microprocessador 310. Um programa pode adicionalmente ser provido para acionar o microprocessador 310, mudando a interface de I/O 552 de entrada para saída, e fixando a entrada de linha 550 com um 0 lógico. Se, ao mesmo tempo, a porta Gl sair lógica 1, o resistor R7 permite tensão em entrada de porta G2 .587 cair abaixo do nível de limiar de lógica 0, fazendo flip-flop G1/G2 mudar a saída de Gl para lógica 0. Este arranjo de circuito permite reusar a mesma linha 550 para ler dados lógicos do flip-flop G1/G2 e reposicionar o flip-flop G1/G2, com uma única entrada de linha de trilha de cobre 550 e um único resistor de reposicionamento R7.

As portas NOR de flip-flop G1/G2 podem adicionalmente criar um local de memória de CMOS, por esse meio permitindo retenção e armazenamento de valores lógicos durante meses e anos. CMOS usa inerentemente uma corrente de fonte relativamente pequena, por esse meio permitindo extensão da vida de uma bateria de fonte.

Um pulso oscilante de um pulso de disparo ou um pulso de reposicionamento pode causar freqüentemente falsa retenção. O arranjo da Figura 12 provê uma concretização que suprime tal falsa retenção. Figuras .13A-13C descrevem a progressão de um pulso oscilante saindo do circuito de detecção da Figura 12 e a supressão de falsa retenção causada por oscilação.

O arranjo da Figura 12 é projetado para aceitar um pulso de disparo/reposicionamento de vários sensores de FCI e sondas de bobina de indutor diferencial. Tal diversificação de hardware pode resultar em um pulso de disparo ou reposicionamento com múltiplas porções oscilantes tais como .560b, 564a e 566b em pulso induzido Ul, e 560c, 564c e 566c em pulso induzido U3 mostrado nas Figuras 13Ai e 13Aii. Em efeito, pulsos induzidos Ul e U3 gerados por transformador de pulso diferencial 558a a ambas as pontas do par de bobinas (por exemplo, bobinas de indutor 420a e 420b), serão de amplitude semelhante e polaridade inversa na ausência de diodos de derivação Dl e D3 e diodos séries D2 e D4 (mostrados como linhas pontilhadas).

Diodos de derivação Dl e D3 podem ser usados para limitar um pulso negativo, enquanto diodos séries D2 e D4 podem ser usados para retificar e passar um pulso positivo em polarização dianteira. Pares de diodos Dl e D2 limitam e retificam porções de pulso negativas e positivas 560a, .564a e 566a em um pulso induzido de polaridade invertida Ul. Pares de diodos D3 e D4 retificam e limitam porções de pulso positivas e negativas .560c, 564b e 566c, respectivamente, em um pulso induzido de polaridade positiva U3.

Figura 13Bi descreve a tensão de pulso U2 por capacitor Cl, induzida por um pulso oscilante Ul. Uma retenção errada do flip-flop G1/G2 pode resultar se a tensão de pulso U2 alcançar acima do limiar de lógica 1 .570. O pulso induzido de polaridade positiva U3 desejado, descrito na Figura .13 Aii com uma amplitude mais alta, gera pulso filtrado U4 por capacitor C2 como mostrado na Figura 13Bii, que por sua vez gera lógica 1 para porta G2. A carga de pulso U4 por capacitor C2 retém mais tempo do que a carga posterior de pulso oscilante U2 por Cl como mostrado na Figura 13Bi.

Figura 13c sobrepõe os pulsos U2 e U4 apresentados ao flip- flop G1/G2 para ilustrar o conceito que um nível lógico 1 estendido de pulso U4 apresentado à porta G2 sobrevive um falso lógico 1 causado por pulso oscilante U2 apresentado à porta Gl, assim preservando uma retenção lógica correta pelo flip-flop G1/G2. A constante de tempo do C2/R5/R6 (ou C1/R2/R3) permite a rejeição da maioria de falsa tensão oscilante de pulso U2 por uma margem de tensão 572, e uma margem de tempo 574 dependendo das diferenças de amplitude de pulsos U4 e U2 fixadas no nível lógico em G1/G2. O par de diodos e rede RC no arranjo diferencial permite detecção livre de erro do pulso induzido desejado U4 sob a presença de um sinal "oscilante" U2 no lado oposto do transformador de pulso diferencial 558. O mesmo princípio de operação se aplica se os pulsos induzidos Ul e U3 forem de polaridade inversa, exceto que os pulsos nas Figuras 13a a 13c serão interpostos entre Ul e U3, e entre U2 e U4. Os ensinamentos descritos em relação às Figuras 12 e .13 podem ser adicionalmente implementados para uma configuração de única bobina diferencial de sonda sem divergir do espírito da presente invenção.

Adicionalmente de acordo com a presente invenção, é imaginado que qualquer tipo de dispositivo de detecção que seja capaz de enviar um sinal positivo e negativo pode ser usado junto com a unidade de interface de rádio. Alguns exemplos de dispositivos de detecção (diferentes de um FCI) que podem ser usado incluem, por exemplo: água, campo elétrico de alta tensão, peso específico, luz e som, sensores de gás tais como CO, CO2, SOx, NOx, Amônia, Arsina, Bromo, Cloro, Dióxido de Cloro, VOCs, Combustíveis, Diborano, Óxido de Etileno, Flúor, Formaldeído, Germano, Hidrogênio, Cloreto de Hidrogênio, Cianeto de Hidrogênio, Fluoreto de Hidrogênio, Seleneto de Hidrogênio, Sulfeto de Hidrogênio, Oxigênio, Ozônio, Metano, Fosgênio, Fosfina, Silano e similar; sensores de pressão para sentir, por exemplo, pressão em uma linha de gás, linha de água, linha de rejeito, linha de óleo, e similar; sensores de temperatura; sensores de radiação eletromagnética; sensores de radiação; sensores de fumaça; sensores de matéria particulada; sensores de fase líquida tais como pH, turvação, Br-, Ca2+, Cl-, CN-, Cu2+, F-, 1-, K+, Na+, NH4+, N03-, Pb2+, S-(AG+), sensores de condutividade, e similar; sensores de onda de rádio; sensores elétricos tais como sensores de subtensão, sensores de sobretensão, sensores de subcorrente, sensores de sobrecorrente, sensores de freqüência e similar; alarmes de fator de potência; indicadores de sobrecarga de demanda; sensores que detectam a presença de tensão de sistema primário; sensores que determinam se um fusível de subsuperfície selado operou sentindo tensão em cada lado de elemento de fusível com perda de corrente de carga; sensores que sentem a posição aberta ou fechada de uma chave de subsuperfície; sensores de tensão que monitoram o estados de baterias de chumbo-ácido usadas para funcionar controlador ou operadores motorizados para chaves de subsuperfície; sensores de qualidade de potência que detectam subidas e descidas de tensão primária ao longo do sistema de distribuição, e outros sensores que detectam assuntos de qualidade de potência e enviam um estado de alarme.

O dispositivo de detecção se comunica com a unidade de interface de rádio 400 de acordo com quaisquer das concretizações descritas aqui. Assim, o sistema de monitoração de indicador de circuito falhado da presente invenção pode ser usado para monitorar estados que são detectados com quaisquer dos dispositivos de detecção mencionados acima.

E um aspecto adicional desta invenção que o sistema de monitoração de indicador de circuito falhado diferencie entre os tipos diferentes de dispositivos de detecção que podem estar em comunicação com a unidade de interface de rádio 400. A diferenciação pode ser executada entre dois tipos diferentes de dispositivos de detecção usando o ímã permanente (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou 902k) das sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, 508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) e o sensor de campo magnético (por exemplo, 302b, 302c, 302i ou 302k). A polaridade do ímã permanente (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou 902k) para um tipo particular de dispositivo de detecção pode ser uma polaridade oposta do ímã permanente (por exemplo, em 902b, 902c, 902i ou 902k) para outro tipo particular de dispositivo de detecção. A unidade de interface de rádio 400 pode então ser configurada para transmitir o estado só de um tipo particular de dispositivo de detecção quando interrogado por um dispositivo sem fio específico 102 (ou quando o dispositivo sem fio 102 interroga usando um algoritmo específico), e transmite o estado de outro tipo particular de dispositivo de detecção quando interrogado por outro dispositivo sem fio específico 102 (ou quando o dispositivo sem fio 102 interroga usando outro algoritmo).

Por exemplo, a unidade de interface de rádio 400 pode ser montada em uma galeria 200 contendo condutores elétricos para uma utilidade de potência elétrica, e acesso à linhas de água para uma utilidade de água. Indicadores de circuito falhado podem ser usados para monitorar circuitos falhados nos condutores elétricos, e podem estar em comunicação com a unidade de interface de rádio 400 usando os vários sistemas de sonda descritos aqui. Porém, as sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, .508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) para os indicadores de circuito falhado seriam configuradas tal que os ímãs permanentes (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou 902k) tenham um pólo comum (norte) conectando o sensor de .campo magnético (por exemplo, 302b, 302c, 302i, ou 302k). Se a unidade de interface de rádio 400 tiver doze receptáculos de conector (por exemplo, .408a, 408h), menos que todos deles podem ser usados pelos indicadores de circuito falhado. Os sensores de campo magnético (por exemplo, 302b, 302c, .302i, ou 302k) sentiriam que todas destas sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, 508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) têm ímãs permanentes (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou 902k) com uma polaridade comum.

A unidade de interface de rádio 400 também pode estar em comunicação com sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, 508b, .508c, 609, 609i, ou 609k) de dispositivos de detecção para a utilidade de água. Por exemplo, a utilidade de água pode querer monitorar se a pressão nas linhas de água excede um limiar. A utilidade de água poderia instalar tais dispositivos de detecção nas linhas de água, e ter estes dispositivos de detecção de pressão comunicando com sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, 508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) em comunicação com os receptáculos de conector restantes (por exemplo, 408a, 408h) da unidade de interface de rádio 400. As sondas de bobina de indutor (por exemplo, em .508a, 508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) da utilidade de água incluiriam ímãs permanentes (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou 902k) tendo um pólo comum (sul) conectando o sensor de campo magnético (por exemplo, 302b, .302c, 302i, ou 302k). O pólo dos ímãs permanentes (por exemplo, em 902b, .902c, 902i, ou 902k) conectando as sondas de bobina de indutor (por exemplo, a 508a, 508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) da utilidade de água seria oposto ao pólo dos ímãs permanentes (por exemplo, em 902b, 902c, 902i, ou .902k) conectando as sondas de bobina de indutor (por exemplo, em 508a, .508b, 508c, 609, 609i, ou 609k) da utilidade elétrica. Deste modo, a unidade de interface de rádio 400 poderia diferenciar entre dispositivos de detecção de utilidades diferentes, e transmitir informação relativa só à utilidade que interroga a unidade de interface de rádio 400.

A descrição precedente da invenção foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição, e não é pretendida ser exaustiva ou limitar a invenção à forma precisa exposta. A descrição foi selecionada para melhor explicar os princípios da invenção e aplicação prática destes princípios para habilitar outros qualificados na técnica para melhor utilizar a invenção em várias concretizações e várias modificações como são adequadas ao uso particular contemplado. É planejado que a extensão da invenção não seja limitada pela especificação, mas seja definida pelas reivindicações publicadas abaixo.

Claims (29)

1. Sistema para comunicar informação de um dispositivo de detecção, caracterizado pelo fato de incluir: um membro de comunicação acoplado ao dispositivo de detecção, dito membro de comunicação incluindo um indutor, e uma interface em relação de comunicação com dito membro de comunicação, dita interface incluindo outro indutor, ao que um sinal do dispositivo de detecção afeta um campo magnético produzido pelo indutor do membro de comunicação, dito campo magnético sendo transmitido ao indutor da interface.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção é o selecionado do grupo consistindo em: água, campo elétrico de alta tensão, peso específico, luz, som, um indicador de circuito falhado, um sensor de gás, um sensor de CO, um sensor de CO2, um sensor de óxidos de enxofre, um sensor de óxidos de nitrogênio, um sensor de amônia, um sensor de arsina, um sensor de bromo, um sensor de cloro, um sensor de dióxido, um sensor de composto orgânico volátil, um sensor de diborano, um sensor de óxido de etileno, um sensor de flúor, um sensor de formaldeído, um sensor de germano, um sensor de hidrogênio, um sensor de cloreto de hidrogênio, um sensor de cianeto de hidrogênio, um sensor de fluoreto de hidrogênio, um sensor de seleneto de hidrogênio, um sensor de sulfeto de hidrogênio, um sensor de oxigênio, um sensor de ozônio, um sensor de metano, um sensor de fosgênio, um sensor de fosfina, um sensor de silano, um sensor de pressão, um sensor de temperatura, um sensor de radiação eletromagnética, um sensor de radiação, um sensor de fumaça, um sensor de matéria particulada, um sensor de fase líquida, um sensor de pH, um sensor de turvação, um sensor de Br-, um sensor de Ca2+, um sensor de Cl-, um sensor de CN-, um sensor de Cu2+, um sensor de F-, um sensor de I-, um sensor de K+, um sensor de Na+, um sensor de NH4+, um sensor de NO3-, um sensor de Pb2+, um sensor de S-(AG+), um sensor de condutividade, um sensor de onda de rádio, um sensor elétrico, um sensor de subtensão, um sensor de sobretensão, um sensor de subcorrente, um sensor de sobrecorrente, um sensor de freqüência, um alarme de fator de potência, um indicador de sobrecarga de demanda, um detector de tensão, sensor que determina se um fusível de subsuperfície selado operou sentindo tensão em cada lado de elemento de fusível com perda de corrente de carga, um sensor que sente a posição aberta ou fechada de uma chave de subsuperfície, um sensor de tensão que monitora estado de uma bateria de chumbo-ácido, um sensor de qualidade de potência, e combinações disso.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção é um indicador de circuito falhado.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação é substancialmente auto-suficiente.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface é substancialmente auto-suficiente.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface inclui um transmissor de radiofreqüência.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação adicionalmente inclui um ímã e a interface adicionalmente inclui um sensor de campo magnético para detectar se o membro de comunicação está em relação de comunicação com a interface.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação adicionalmente inclui um ímã e a interface adicionalmente inclui um sensor de campo magnético para detectar o pólo do ímã.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de incluir um primeiro dispositivo de detecção acoplado a um primeiro membro de comunicação incluindo um ímã com um primeiro pólo posicionado para um primeiro sensor de campo magnético, e um segundo dispositivo de detecção acoplado a um segundo membro de comunicação incluindo um ímã com um segundo pólo posicionado para um segundo sensor de campo magnético.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface adicionalmente inclui um membro de fixação para prender o membro de comunicação a ela.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indutor da interface é um indutor enrolado.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indutor da interface é implementado sobre uma placa de circuito impresso.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma mudança no campo magnético sinaliza uma falha detectada pelo dispositivo de detecção.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma mudança no campo magnético sinaliza um reposicionamento do dispositivo de detecção.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface inclui uma configuração de bobina de indutor diferencial para reduzir interferência de campo magnético.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a interface inclui duas bobinas de indutor conectadas em direções opostas.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação inclui uma configuração de bobina de indutor diferencial para reduzir interferência de campo magnético.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação inclui que duas sondas, cada uma tendo uma das bobinas de indutor contidas nele.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação inclui duas bobinas de indutor conectadas em direções opostas.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação inclui dois indutores em configuração de bobina de indutor em série.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o membro de comunicação inclui dois indutores em configuração de bobina de indutor em paralelo.

22. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a interface impede falsa retenção de correntes oscilantes.

23. Sistema para detectar se um membro de conexão de um dispositivo de detecção está em relação de comunicação com uma interface de dispositivo, caracterizado pelo fato de incluir: um membro de conexão incluindo um ímã, dito membro de conexão estando acoplado a um dispositivo de detecção, e uma interface de dispositivo incluindo um sensor de campo magnético, em que na detecção de um campo magnético produzido pelo ímã do membro de conexão, o sensor de campo magnético produz um sinal responsivo indicativo do membro de conexão estando em relação de comunicação com a interface de dispositivo.

24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o sensor de campo magnético é um sensor de efeito Hall.

25. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o sensor de campo magnético é um interruptor Reed.

26. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção é um indicador de circuito falhado.

27. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a interface de dispositivo é um transmissor de radiofreqüência.

28. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a interface de dispositivo adicionalmente inclui um membro de fixação para prender o membro de conexão a ela.

29. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o membro de conexão inclui duas sondas e o ímã está posicionado entre as duas sondas.