Акустическое обнаружение в технологических средах

Акустическое обнаружение в технологических средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[01] Варианты осуществления, описываемые ниже, относятся к контролю процесса. В частности, варианты осуществления относятся к акустическим измерениям на промышленных предприятиях.

[02] В системах управления производственным процессом текучие среды и материалы обрабатывают при использовании технологического оборудования, например, такого как реакторы, дистилляторы, смесители и нагреватели. В системах управления производственным процессом текучие среды и материалы помещают в один или несколько резервуаров и перемещают между различными частями технологического оборудования по трубам или трубопроводам. Движение текучих сред и материалов по трубам и резервуарам регулируется одним или несколькими насосами и одним или несколькими клапанами, в том числе перепускными клапанами, которые открываются для сбрасывания избыточного давления. Компоненты в системе управления процессом, такие как, например технологическое оборудование, резервуары, трубы, насосы и клапаны, в общем, могут быть названы технологическими элементами или объектами процесса.

[03] Характеристики этапов процесса контролируют путем измерения одной или нескольких переменных процесса при использовании технологических передатчиков, которые присоединены к одному или нескольким объектам процесса или связаны с ними по текучей среде. Каждый технологический передатчик содержит датчик, который воспринимает состояние текучей среды или материала в одном или нескольких объектах процесса, и схемы, которые преобразуют сигнал датчика в одну или несколько переменных процесса.

[04] Одним примером технологического передатчика является акустический технологический передатчик, который измеряет акустические сигналы, связанные с объектом процесса. Например, акустический технологический передатчик можно использовать для измерения акустических сигналов, связанных с перепускным клапаном, предохранительным клапаном или уловителем пара, чтобы определять случай, когда клапан или уловитель открыт или дает утечку. Акустический передатчик измеряет величину акустического сигнала вблизи контролируемого объекта и передает по сети в хост переменную процесса, представляющую величину акустического сигнала. Либо хост, либо акустический технологический передатчик может сравнивать величину акустического сигнала с уровнем срабатывания сигнализации и инициировать сигнал тревоги, если акустический сигнал превышает порог, заданный для контролируемого объекта. Кроме того, некоторые устройства измеряют температуру.

[05] Приведенное выше рассмотрение представлено только как вспомогательная информация и не предназначено для использования в качестве средства для определения объема заявленного объекта изобретения. Заявленный объект изобретения не ограничен реализациями, в которых устранены какие-либо или все недостатки, отмеченные при описании уровня техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[06] Акустическая измерительная система для объекта производственного процесса включает в себя устройство измерения процесса, предоставляющее значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика, расположенного вблизи объекта производственного процесса. Второй акустический датчик предоставляет акустическое значение и компонент снижения шума использует акустическое значение от второго акустического датчика для воздействия на значение, предоставляемое устройством измерения процесса, так что значение, предоставляемое устройством измерения процесса, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый объектом производственного процесса.

[07] В дальнейшем варианте осуществления измеряется уровень шума на технологической конструкции и измеряется акустический уровень вблизи объекта процесса. Измеренный акустический уровень модифицируется на основании измеренного уровня шума для образования скорректированного акустического уровня.

[08] В дальнейшем варианте осуществления акустическая измерительная система включает в себя акустический датчик, выполненный с возможностью установки вблизи технологической трубы, и акустическое устройство подавления. Акустическое устройство подавления имеет по меньшей мере одну внутреннюю поверхность, имеющую форму для соответствия технологической трубе, и по меньшей мере один соединитель для прикрепления акустического устройства подавления к технологической трубе.

[09] В дальнейшем варианте осуществления модульный комплект шумоподавления включает в себя первое ребро, второе ребро и множество проставок, имеющих различную длину. Проставки различной длины связаны с различными частотами шума. Комплект шумоподавления также включает в себя по меньшей мере один соединитель для присоединения одной из множества проставок между первым ребром и вторым ребром.

[10] Этот раздел «Сущность изобретения» приведен для представления набора концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описываются ниже в разделе «Подробное описание». Этот раздел «Сущность изобретения» не предназначен для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявленного объекта изобретения и не предназначен для использования в качестве средства при определении объема заявленного объекта изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

[11] фиг. 1 - структурная схема акустической системы мониторинга согласно предшествующему уровню техники;

[12] фиг. 2 - иллюстрация составляющих измеренного акустического сигнала объекта согласно предшествующему уровню техники;

[13] фиг. 3 - структурная схема акустической системы мониторинга согласно одному варианту осуществления;

[14] фиг. 4 - иллюстрация формирования фильтрованного акустического сигнала объекта согласно одному варианту осуществления;

[15] фиг. 5 - иллюстрация формирования коэффициента затухания согласно одному варианту осуществления;

[16] фиг. 6 - структурная схема акустической измерительной системы согласно второму варианту осуществления;

[17] фиг. 7 - структурная схема акустической измерительной системы согласно третьему варианту осуществления;

[18] фиг. 8 - структурная схема акустической измерительной системы согласно четвертому варианту осуществления;

[19] фиг. 9 - структурная схема компонентов акустических передатчиков, беспроводных шлюзов, инструментов управления сетью и хостов согласно одному варианту осуществления;

[20] фиг. 10 - структурная схема акустической измерительной системы согласно пятому варианту осуществления;

[21] фиг. 11 - вид сбоку в разрезе устройства шумоподавления согласно одному варианту осуществления;

[22] фиг. 12 - вид сбоку устройства шумоподавления из фиг. 11;

[23] фиг. 13 - вид сбоку в разрезе устройства шумоподавления согласно второму варианту осуществления;

[24] фиг. 14 - вид сбоку устройства шумоподавления из фиг. 13;

[25] фиг. 15 - вид сбоку в разрезе устройства шумоподавления согласно третьему варианту осуществления;

[26] фиг. 16 - вид сбоку устройства шумоподавления из фиг. 15;

[27] фиг. 17 - увеличенный вид в разрезе устройства шумоподавления согласно одному варианту осуществления;

[28] фиг. 18 - увеличенный вид в разрезе устройства шумоподавления согласно второму варианту осуществления; и

[29] фиг. 19 - перспективный вид снизу с пространственным разделением деталей модульного устройства шумоподавления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[30] Как показано на структурной схеме из фиг. 1, акустическая измерительная система 100 из предшествующего уровня техники включает в себя беспроводной акустический передатчик 102, беспроводной шлюз 106, сеть 108, инструмент 110 управления сетью и хост 112.

[31] Беспроводной акустический передатчик 102 установлен вблизи контролируемого объекта или на нем и включает в себя акустический датчик 104, который измеряет акустический уровень вблизи контролируемого объекта 114. Если необходимо, акустический уровень, воспринимаемый акустическим датчиком 104, преобразуется в цифровое значение процессором в акустическом передатчике 102 и цифровое значение, представляющее акустический уровень, передается по беспроводному каналу акустическим передатчиком 102 в беспроводный шлюз 106. Согласно одному варианту осуществления между акустическим передатчиком 102 и беспроводным шлюзом 106 поддерживается связь при использовании коммуникационного протокола WirelessHart® в соответствии с МЭК 62591. Однако другие протоколы беспроводной связи также могут использоваться.

[32] Беспроводной шлюз 106 действует как интерфейс между беспроводным акустическим передатчиком 102 и проводной сетью 108 и также определяет и поддерживает сеть передатчиков, которые находятся в беспроводной связи со шлюзом 106. Например, беспроводной шлюз 106 может создавать и поддерживать ячеистую сеть беспроводных передатчиков. Беспроводной шлюз 106 принимает радиосигнал от беспроводного акустического передатчика 102 и передает акустический уровень в радиосигнале по сети 108 к одному из инструмента 110 управления сетью и хоста 112 или к обоим.

[33] В других вариантах осуществления акустический передатчик 102 представляет собой проводной передатчик, который соединен с хостом 112 через контур контроля процесса, в котором используется протокол, такой как, например, коммуникационный протокол HART®, и в котором цифровая информация модулируется на ток 4-20 мА, коммуникационный протокол промышленной сети Foundation Fieldbus или коммуникационный протокол промышленной сети Profibus.

[34] Инструмент 110 управления сетью обеспечивает пользовательские интерфейсы и прикладные программы для сетей мониторинга, поддерживаемых различных беспроводными и проводными шлюзами. С помощью инструмента 110 управления сетью можно видеть, какие сети доступны и какие устройство находятся в каждой сети. Кроме того, можно видеть информацию о состоянии различных устройств в каждой сети, включая информацию о состоянии беспроводного акустического передатчика 102. В одном варианте осуществления инструмент 110 управления сетью включает в себя прикладную программу, которой обеспечивается пользовательский интерфейс, показывающий состояние контролируемого объекта 114 на основании акустического уровня, представляемого акустическим передатчиком 102.

[35] Хост 112 также обеспечивает прикладные программы для мониторинга состояния устройств, соединенных с сетью 108 и любыми сетями, поддерживаемыми шлюзами, присоединенными к сети 108. Согласно одному варианту осуществлении хост 112 включает в себя прикладную программу, образующую пользовательский интерфейс, с помощью которого отображается состояние контролируемого объекта 114 на основании акустического уровня, представляемого акустическим передатчиком 102.

[36] В предшествующем уровне техники любой узел из акустического передатчика 102, инструмента 110 управления сетью 110 и хоста 112 может обладать функцией аварийной сигнализации, в соответствии с которой сигнал тревоги инициируется в случае, когда акустический уровень, обнаруживаемый акустическим датчиком 104, превышает порог срабатывания сигнализации.

[37] В идеальном случае акустическим датчиком 104 только измеряется акустический шум, создаваемый контролируемым объектом 114. Однако, как показано на фиг. 1, шум 120 и 122 присутствует на технологических конструкциях 116 и 118, которые поддерживают контролируемый объект 114 или физически соединены с ним. В зависимости от размеров источника шума и транспортируемых материалов акустический шум может распространяться в технологической среде на большие расстояния по трубам и резервуарам. Для маломощного акустического передатчика 102 может быть трудно проводить различие между акустической энергией, исходящей от контролируемого объекта 114, и фоновым шумом 120 и 122, создаваемым в другом месте системы.

[38] В результате, как показано на фиг. 2, шум, такой как шум 120 и шум 122, добавляется к реальному акустическому сигналу 200 объекта для образования измеряемого акустического сигнала 202 объекта, который в предшествующем уровне техники является сигналом, воспринимаемым акустическим датчиком 104. Как можно видеть на фиг. 2, измеряемый акустический сигнал 202 объекта может совершенно отличаться от реального акустического сигнала 200 объекта. Иногда шум 120 и шум 122 могут быть настолько сильными, что измеряемый акустический сигнал объекта может пересекать порог срабатывания сигнализации, в результате чего будет инициироваться сигнал тревоги, даже если контролируемый объект 114 не создает достаточного звука для оправдания сигнала тревоги. В дополнение к силе звука шум может иметь находящийся в фазе частотный состав, который суммируется с измеряемым реальным акустическим сигналом объекта. Даже если шум имеет низкий уровень, он может суммироваться с акустическим сигналом объекта, если частота шума находится в фазе с акустическим сигналом объекта, в результате чего амплитуда будет возрастать в достаточной степени для инициирования сигнала тревоги. Это может происходить при некоторых применениях устройства.

[39] На фиг. 3 представлена структурная схема акустической измерительной системы 300 согласно варианту осуществления. Хотя на фиг. 3 показана беспроводная конфигурация, настоящее изобретение также применимо к проводным акустическим передатчикам. В такой конфигурации различные линии связи, показанные между компонентами, могут быть проводными линиями связи. Например, может использоваться двухпроводный контур контроля процесса, в котором как электрическая энергия, так и информация передаются по тем же самым двум проводам. Например, может использоваться токовый контур 4-20 мА, в котором аналоговый уровень тока используется для представления переменной процесса. Согласно другому примеру варианта осуществления цифровой информацией модулируется ток контура для передачи дополнительной информации. Такой вариант осуществления может быть реализован при использовании коммуникационного протокола HART®. Однако другие протоколы проводной связи также могут быть реализованы, включая протоколы промышленной сети Profibus, Foundation Fieldbus и другие. В акустической измерительной системе 300 согласно одному варианту осуществления изобретения предусмотрены два дополнительных беспроводных акустических передатчика 314 и 318, которые совместно с беспроводным акустическим передатчиком 102 образуют беспроводную сеть, которая поддерживается беспроводным шлюзом 306. Беспроводные акустические передатчики 314 и 318 включают в себя два дополнительных акустических датчика 316 и 320, соответственно. Акустический датчик 316 воспринимает акустический сигнал на технологической конструкции 118, тогда как акустический датчик 320 воспринимает акустический сигнал на технологической конструкции 116. Таким образом, акустический датчик 316 способен измерять шум 120, тогда как акустический датчик 320 способен измерять шум 122. Акустический датчик 104 предоставляет акустическое значение для звука, обнаруживаемого вблизи контролируемого объекта 114, который включает в себя звук, создаваемый контролируемым объектом 114, и ослабленные версии шумов 120 и 122. Акустические значения, создаваемые акустическими датчиками 316, 104 и 320, преобразуются в цифровые значения и по беспроводной линии передаются соответствующими акустическими передатчиками 314, 102 и 318 в беспроводной шлюз 306. Понятно, что количество дополнительных акустических передатчиков может изменяться в зависимости от конкретной структуры или применения.

[40] В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, беспроводной шлюз 306 включает в себя компонент 324 снижения шума, который снижает шум в акустических значениях акустического датчика 104 на основании акустических значений с акустических датчиков 316 и 320, что описывается дополнительно ниже. Результирующие фильтрованные акустические значения объекта подаются беспроводным шлюзом 306 по сети 308 к одному из инструмента 310 управления сетью и хоста 312 или к обоим.

[41] На фиг. 4 поясняется работа системы согласно структурной схеме из фиг. 3. На фиг. 4 на графиках 400 и 402 представлен пример акустических значений в зависимости от времени, создаваемых акустическими датчиками 316 и 320, соответственно. На графиках 400 и 402 по вертикальной оси показана амплитуда акустического сигнала, измеренного соответствующим акустическим датчиком, и по горизонтальной оси показано время. Таким образом, на графике 400 показаны амплитуды шума 122 на датчике 320 и на графике 402 показаны амплитуды шума 120 на датчике 316.

[42] Когда шум 122 проходит вдоль конструкции 116 от акустического датчика 320 к контролируемому объекту 114, он претерпевает затухание 404. Кроме того, поскольку требуется период времени для распространения шума 122 вдоль конструкции 116, возникает задержка 405 распространения шума 122. Как показано на графике 407, в результате затухания и задержки шум 122 на контролируемом объекте 114 становится ослабленным и задержанным шумом 406. Как показано на графике 407, ослабленный и задержанный шум 406 меньше по амплитуде, чем шум 122, и сдвинут дальше во времени. Аналогично этому, когда шум 120 распространяется вдоль технологической конструкции 118, он ослабляется в соответствии с затуханием 408 и задерживается в соответствии с задержкой 409 распространения, для создания ослабленного и задержанного шума 410, показанного на графике 411. Ослабленный и задержанный шум 406 и ослабленный и задержанный шум 410 суммируются с реальным акустическим сигналом 412 объекта, показанным на графике 414. Этот суммарный сигнал является сигналом, который воспринимается акустическим датчиком 104, что приводит к образованию измеренного акустического сигнала 416 объекта, показанного на графике 418.

[43] В этом варианте осуществления измеренный шум 120, который является акустическим сигналом, создаваемым акустическим датчиком 316, измеренный шум 122, который является акустическим сигналом, создаваемым акустическим датчиком 320, и измеренный акустический сигнал 416 объекта, который является акустическим значением, создаваемым акустическим датчиком 104, все они предоставляются на компонент 324 снижения шума. Кроме того, компонент 324 снижения шума принимает первые коэффициент затухания и задержку 420 и вторые коэффициент затухания и задержку 422. Коэффициент затухания и задержка 420 представляют затухание 404 и задержку 405, а коэффициент затухания и задержка 422 представляют затухание 408 и задержку 409. Используя коэффициент затухания и задержку 420, компонент 324 снижения шума уменьшает измеренный шум 122 и задерживает измеренный шум 122, чтобы получать ослабленный и задержанный шум, который аппроксимирует ослабленный и задержанный шум 406. Аналогично этому, компонент 324 снижения шума использует коэффициент затухания и задержку 422 для уменьшения измеренного шума 120 и задерживает измеренный шум, чтобы получать ослабленный и задержанный шум, который аппроксимирует ослабленный и задержанный шум 410. Затем компонент 324 снижения шума вычитает аппроксимации ослабленных и задержанных шумов 406 и 410 из измеренного акустического сигнала 416 объекта. Результатом этого вычитания является фильтрованный акустический сигнал 424 объекта, показанный на графике 426.

[44] Как показано на графике 426, фильтрованный акустический сигнал 424 объекта является более точным представлением реального акустического сигнала 412 объекта. В результате этого компонент 324 снижения шума уменьшает число ложных сигналов тревоги, создаваемых на основании сигнала от акустического датчика 104.

[45] На фиг. 3 каждый из акустических передатчиков 314, 318 и 102 поддерживает связь с беспроводным шлюзом 306, а компонент снижения шума находится в беспроводном шлюзе 106. В таком варианте осуществления беспроводной шлюз 306 действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 промышленного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 промышленного процесса, а компонент 324 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое беспроводным шлюзом 306, так что значение, предоставляемое беспроводным шлюзом 306, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 114.

[46] В других вариантах осуществления акустические передатчики 314 и 318 поддерживают связь с акустическим передатчиком 102 и непосредственно предоставляют акустические сигналы, создаваемые акустическими датчиками 316 и 320, акустическому передатчику 102, а акустический передатчик 102 может включать в себя компонент 324 снижения шума. В таком варианте осуществления акустический передатчик 102 действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 324 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое акустическим передатчиком 102, так что значение, предоставляемое акустическим передатчиком 102, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 104. В таких вариантах осуществления акустический передатчик 102 может быть проводным передатчиком, а не беспроводным передатчиком, и может передавать значение, показывающее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, по контуру контроля в хост 312 при использовании протокола проводной связи, такого как, например, HART®, Foundation Fieldbus или Profibus. В других вариантах осуществления, в которых сигналы от акустических датчиков 316 и 320 подаются к акустическому передатчику 102, компонент 324 снижения шума может располагаться в беспроводном шлюзе 306. Акустические передатчики 314 и 318 могут поддерживать связь с акустическим передатчиком 102 либо по беспроводному каналу, либо с помощью непосредственного проводного соединения (непоказанного).

[47] В дальнейших вариантах осуществления компонент 324 снижения шума из фиг. 3 может быть перемещен из беспроводного шлюза 306 в один из инструмента 310 управления сетью и хоста 312. В таких вариантах осуществления беспроводный шлюз 306 ретранслирует акустические значения от акустических передатчиков 102, 314 и 318 в инструмент 310 управления сетью или хост 312, который содержит компонент 324 снижения шума. Независимо от того, где находится компонент 324 снижения шума, он создает фильтрованный акустический сигнал 424 объекта, который более точно отражает реальный акустический сигнал 412 объекта, создаваемый контролируемым объектом 114. В таком варианте осуществления либо инструмент 310 управления сетью, либо хост 312, который содержит компонент 324 снижения шума, действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 324 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое инструментом 310 управления сетью или хостом 312, так что значение, предоставляемое инструментом 310 управления сетью или хостом 312, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 114.

[48] На фиг. 5 показан способ формирования коэффициентов 420 и 422 затухания из фиг. 4. Способ из фиг. 5 выполняют отдельно для каждого из акустических датчиков 316 и 320, чтобы раздельно формировать коэффициенты 422 и 420 затухания. В приводимом ниже рассмотрении этапы будут обсуждаться с обращением к акустическому датчику 320, технологической конструкции 116 и коэффициенту 420 затухания. Однако специалистам в данной области техники следует понимать, что при формировании коэффициента 422 затухания одни и те же этапы будут повторяться для акустического датчика 316 и технологической конструкции 118.

[49] До начала способа из фиг. 5 требуется выполнение этапов, на которых гарантируется отсутствие генерации акустического сигнала контролируемым объектом 114. Шум, исходящий от измеряемого объекта, может быть исключен при нахождении объекта в нерабочем состоянии. Этого можно достигать, например, закрыванием изолирующего вентиля, чтобы предотвращать работу измеряемого объекта и/или утечку через него. В идеальном случае контролируемый объект 114 и технологические конструкции 116 и 118 следует поддерживать на этапах в состоянии, которое является по возможности близким к ожидаемому рабочему состоянию контролируемого объекта 114 и технологических конструкций 116 и 118. В частности, контролируемый объект 114 и технологические конструкции 116 и 118 должны быть заполнены такой же текучей средой, которая будет транспортироваться этими элементами во время работы. Кроме того, внутреннее давление и температура в этих элементах должны быть по возможности близкими к ожидаемым температуре и давлению во время работы, а температура и давление окружающей среды должны быть по возможности близкими к ожидаемым температуре и давлению окружающей среды во время работы. Кроме того, скорость текучей среды или материала, проходящего по этим элементам, должна быть по возможности близкой к ожидаемой скорости текучей среды или материала во время работы.

[50] Затем тестовый шумовой сигнал или фоновый шум вводят в технологическую конструкцию 116 и измеряют с помощью акустического датчика 320, чтобы получить измеренный шум 500 (также называемый измеренным фоновым шумом или измеренным тестовым шумом), показанный на графике 501. В идеальном случае измеряемый шум 500 является по возможности аналогичным шуму 122, ожидаемому во время работы технологического оборудования. Шум, измеряемый акустическим датчиком 320, распространяется по технологической конструкции 116 и ослабляется в соответствии с затуханием 502, и на контролируемом объекте 114 получается ослабленный шум, который воспринимается акустическим датчиком 104 как измеряемый ослабленный шум 504. Измеряемый шум 500 с акустического датчика 320 и измеряемый ослабленный шум 504, измеряемый акустическим датчиком 104, подаются на модуль 506 коэффициента затухания, который использует значения для формирования коэффициента 508 затухания. Согласно одному варианту осуществления модуль 506 коэффициента затухания формирует коэффициент 508 затухания путем усреднения в течение некоторого промежутка времени измеряемого шума 500 и измеряемого ослабленного шума 504 и затем определяет отношение среднего измеряемого ослабленного шума к среднему измеряемому шуму для образования коэффициента затухания.

[51] Задержка между моментом обнаружения шума акустическим датчиком 320 и моментом обнаружения акустическим датчиком 104 может быть определена путем ввода импульсного шума в систему и измерения интервала времени между моментом обнаружения импульсного шума акустическим датчиком 320 и моментом обнаружения импульсного шума акустическим датчиком 104. Аналогично этому, задержка между моментом обнаружения шума акустическим датчиком 316 и моментом обнаружения акустическим датчиком 104 может быть определена путем ввода импульсного шума в систему и измерения интервала времени между моментом обнаружения импульсного шума акустическим датчиком 316 и моментом обнаружения импульсного шума акустическим датчиком 104.

[52] На фиг. 6 представлена акустическая измерительная система 600 для объекта производственного процесса согласно второму варианту осуществления. На фиг. 6 элементы, которые являются общими с фиг. 3, имеют такие же позиции и работают аналогичным образом, описанным выше, за исключением акустического передатчика 318, который поддерживает беспроводную связь с беспроводным шлюзом 602, в то время как акустические передатчики 102 и 314 поддерживают связь с отдельным беспроводным шлюзом 601. Поэтому акустический передатчик 318 передает акустическое значение, создаваемое акустическим датчиком 322, в беспроводной шлюз 602, в то время как акустический передатчик 102 передает акустический сигнал, создаваемый акустическим датчиком 104, в беспроводной шлюз 601 и акустический передатчик 314 передает акустический сигнал, создаваемый акустическим датчиком 316, в беспроводной шлюз 601.

[53] Инструмент 608 управления сетью обеспечивает различные пользовательские интерфейсы для связи акустического передатчика 318 с акустическими передатчиками 102 и 314 несмотря на то, что акустический передатчик 318 поддерживает связь через отдельный беспроводной шлюз. Кроме того, инструмент 608 управления сетью может принимать акустические сигналов датчиков, предоставляемые акустическими передатчиками 314, 102 и 318, через беспроводные шлюзы 601 и 602 и сеть 604. В других вариантах осуществления акустические передатчики 314, 318 и 102 представляют собой проводные передатчики, которые поддерживают связь с инструментом 608 управления сетью по технологическому контуру с использованием коммуникационных протоколов, таких как, например, HART®, Foundation Fieldbus или Profibus, а беспроводные шлюзы 601 и 602 отсутствуют. Согласно одному варианту осуществления инструмент 608 управления сетью включает в себя компоненты 612 снижения шума, которые работают идентично компоненту 324 снижения шума из фиг. 3. Компоненты 612 снижения шума из инструмента 608 управления сетью формируют фильтрованный акустический сигнал 424 объекта, который может использоваться в инструменте 608 управления сетью или который инструмент 608 управления сетью может направлять в хост 606 по сети 604. В таком варианте осуществления инструмент 608 управления сетью действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 612 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое инструментом 608 управления сетью, так что значение, предоставляемое инструментом 608 управления сетью, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 114.

[54] Аналогичному этому, хост 606 может принимать акустические сигналы датчиков, создаваемые акустическими датчиками 320, 316 и 104, через беспроводные шлюзы 601 и 602 и сеть 604 или через проводной технологический контур. Вследствие этого хост 606 может также включать в себя компонент 610 снижения шума, который работает идентично компоненту 324 снижения шума из фиг. 3, для образования фильтрованного акустического сигнала объекта. В таком варианте осуществления хост 606 действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 610 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое хостом 606, так что значение, предоставляемое хостом 606, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 114. Отметим, что хотя на фиг. 6 показаны два компонента 610 и 612 снижения шума, необходим только один компонент снижения шума.

[55] На фиг. 7 представлена акустическая измерительная система 700 для объекта производственного процесса согласно дальнейшему варианту осуществления. В варианте осуществления из фиг. 7 акустические передатчики 314 и 318 из фиг. 3 и 6 исключены, а на их месте расположены акустические датчики 706 и 708, которые непосредственно соединены с акустическим передатчиком 702. Поэтому акустический передатчик 702 принимает акустические сигналы датчиков от акустического датчика 706 и акустического датчика 708. Хотя акустические датчики 706 и 708 показаны соединенными с акустическим передатчиком 702 проводным соединением, в других вариантах осуществления датчики 706 и 708 соединены беспроводным соединением и включают в себя внутренний источник питания или отдельное соединение с источником питания. Акустический датчик 706 предоставляет акустический сигнал, которым определяется акустический шум 120 в технологическом оборудовании 118, тогда как акустический датчик 708 предоставляет акустический сигнал датчика, представляющий шум 122 в технологическом оборудовании 116. Кроме того, акустический передатчик 702 принимает акустический сигнал датчика от акустического датчика 704, которым определяется акустический сигнал вблизи контролируемого объекта 114.

[56] Компонент 710 снижения шума, который работает идентично компоненту 324 снижения шума из фиг. 3, принимает сигналы акустических датчиков с акустических датчиков 704, 706 и 708 и на основании этих акустических сигналов датчиков образует фильтрованный акустический сигнал 424 объекта способом, идентичным способу, описанному в связи с фиг. 4. Акустический передатчик 702 по беспроводному каналу передает фильтрованный акустический сигнал 424 объекта в беспроводной шлюз 712, который ретранслирует фильтрованный акустический сигнал объекта к одному из инструмента 716 управления сетью и хоста 718 или к обоим по проводному соединению с сетью 714. В ином случае акустический передатчик 702 поддерживает связь с одним из хоста 718 и инструмента 716 управления сетью или с обоими по проводному технологическому контуру при использовании протокола, такого как, например, HART®, Foundation Fieldbus или Profibus. В вариантах осуществления как с беспроводным, так и с проводным каналом акустический передатчик 702 действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 710 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 316 и 320 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое акустическим передатчиком 702, так что значение, предоставляемое акустическим передатчиком 702, в большей степени представляет акустический сигнал, создаваемый контролируемым объектом 114.

[57] Хотя на фиг. 7 компонент 710 снижения шума показан в акустическом передатчике 702, специалистам в данной области техники следует понимать, что компонент 710 снижения шума может быть в одном или нескольких из беспроводного шлюза 712, инструмента 716 управления сетью и хоста 718. В вариантах осуществления, в которых компонент 710 снижения шума не находится в акустическом передатчике 702, акустический передатчик 702 передает акустические значения от акустических датчиков 704, 706 и 708 в беспроводной шлюз 712, который либо формирует фильтрованные акустические значения 124 объекта, если компонент снижения шума находится в беспроводном шлюзе 712, либо пересылает акустические значения от датчиков в технологическое устройство, содержащее компонент 710 снижения шума, такое как инструмент 716 управления сетью или хост 718. В других вариантах осуществления акустический передатчик 702 посылает акустические значения от датчиков к одному из инструмента 716 управления сетью 716 и хоста 718 или к обоим по проводному технологическому контуру при использовании протокола, такого как, например, HART®, Foundation Fieldbus или Profibus. В таких вариантах осуществления устройство контроля процесса, такое как беспроводной шлюз 712, инструмент 716 управления сетью или хост 718, которое содержит компонент 710 снижения шума, действует как устройство контроля процесса, которое предоставляет значение, представляющее акустический сигнал вблизи объекта 114 производственного процесса, на основании, частично, сигнала от акустического датчика 104, расположенного вблизи объекта 114 производственного процесса, а компонент 710 снижения шума использует акустические значения от акустических датчиков 706 и 708 для воздействия на акустическое значение, предоставляемое беспроводным шлюзом 712, инструментом управления сетью 716 или хостом 718, так что значение, предоставляемое беспроводным х