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WO2021122062A1 - System for optical communication in a process plant, and process plant - Google Patents

System for optical communication in a process plant, and process plant Download PDF

Info

Publication number
WO2021122062A1
WO2021122062A1 PCT/EP2020/084663 EP2020084663W WO2021122062A1 WO 2021122062 A1 WO2021122062 A1 WO 2021122062A1 EP 2020084663 W EP2020084663 W EP 2020084663W WO 2021122062 A1 WO2021122062 A1 WO 2021122062A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field
optical
view
process engineering
camera
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/084663
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Kastner
Guido König
Original Assignee
Samson Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samson Aktiengesellschaft filed Critical Samson Aktiengesellschaft
Publication of WO2021122062A1 publication Critical patent/WO2021122062A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/52Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/06Recognition of objects for industrial automation

Definitions

  • the invention relates to a system for optical communication in a process engineering plant.
  • the invention also relates to a process engineering plant, such as a food processing plant, for example a brewery, a power station, a petrochemical plant, or the like, with a system for optical communication.
  • Process engineering systems are generally equipped with a large number of field devices that ensure the function of the process engineering system.
  • there are monitoring personnel in a control room of the process engineering system who monitor the condition of the system and can intervene if necessary.
  • the field devices of the process engineering system are connected to display, control and / or regulation devices in the control room via a bus system.
  • process engineering systems are usually equipped with a large number of cameras. In this way, the monitoring staff can view a sub-area of the process engineering system in order to get an overview of the situation on site and to obtain information that goes beyond sensor values that are displayed by displays in the control room of the monitoring staff.
  • US 2002/0075244 A1 describes a system with 40 or more cameras, the recordings of which are continuously observed by surveillance personnel.
  • the monitoring staff can select single or multiple cameras for viewing and control the cameras remotely, for example control their zoom factor, tilt and pan alignment, if a section of the field of view of a camera is to be viewed more closely.
  • DE 10 2008 010 853 A1 describes a method according to which the monitoring staff is to be supported in aligning cameras by automatically aligning a camera after an acoustic detection of possibly critical process states. With the aid of such known systems, plant areas can be viewed remotely from a control room in response to the detection of a critical condition. If error states are visually recognizable, however, they are often so critical that the system has to be switched off at least in part.
  • EP 2 535 781 Ai, EP 2 713 229 Bi and DE 10 2016 17 813 Ai describe portable diagnostic devices that make use of the capabilities of so-called smartphones so that maintenance personnel can interact with individual field devices on site within a process engineering system. They can communicate with field devices in a wired or wireless manner or, with the aid of the devices' own cameras, record information about the identity or the status of the field device, for example.
  • field devices from different manufacturers that require different portable diagnostic devices for interaction. Since the maintenance personnel only interacts sporadically with the individual field devices, cannot be exposed to critical dangerous situations and cannot easily access field devices in areas of a process engineering system that are difficult to access, the practical use of such devices can only be realized to a very limited extent in practice.
  • a system for optical communication is provided in a process engineering system with several stationary cameras.
  • the cameras each have a field of view that covers a part of the process engineering system and they generate image data from their respective field of view.
  • the process engineering plant can be, for example, a chemical plant, such as a petrochemical plant, a power plant, for example a nuclear power plant, or the like.
  • a camera can in particular be a CCD camera (Charge Coupled Device).
  • CCD cameras can generate high-resolution images so that details on the camera's image data can be recognized even from a distance.
  • the system according to the invention comprises at least one field device with at least one optical signal transmitter.
  • the optical signal transmitter can, for example, be a display such as an LCD display (Liquid Crystal Display) and / or a light source such as an LED.
  • the optical signal transmitter emits an optical signal that represents operational information from the field device.
  • the signal transmitter is arranged in one or more of the fields of view of the cameras of the process engineering system.
  • a field device of a process engineering system can be, for example, a sensor device, a control device, a regulating device, a measuring device or an actuator.
  • a field device can, for example, be an adjusting valve for adjusting a process fluid flow.
  • a control valve can be designed, for example, as a control valve or pump.
  • a field device can be, for example, a pneumatic, electric or hydraulic control valve, in particular.
  • the field device can, for example, be an in particular electrical setting actuator, such as a pump, a motor or the like.
  • the field device can be operated with auxiliary energy, such as pneumatic auxiliary energy, wherein in particular a preferably pneumatic actuator can be actuated via an in particular electropneumatic position controller.
  • a passive optical signal transmitter can be implemented, for example, by an analog display. Passive optical displays do not have their own illuminant. Active optical signal transmitters comprise at least one illuminant.
  • the light source can be an LED or another light source.
  • the optical signal transmitter can be designed with at least one lighting means to transmit optical signals, for example as an intermittent light signal, such as flashing sequences.
  • An active optical signal transmitter can be an in particular digital display with a lighting means designed as a backlight.
  • Operating information can in particular be an error state, an emergency shutdown state or a maintenance state.
  • Operating information can be an actual operating state, such as a distance measured value, a pressure measured value, a temperature measured value, a speed measured value, a noise measured value or the like.
  • the measured path value can relate, for example, to a travel of an actuator or control valve.
  • a measured pressure value can relate to a pressure in a process fluid of the process engineering system or in a pneumatic fluid for actuating a pneumatic actuator.
  • a measured temperature value can relate, for example, to the temperature of the process fluid or the temperature of a component of the actuator.
  • a target operating state can implement operating information.
  • a target operating state can be represented, for example, by a control signal or a regulating signal.
  • Operating information can be, for example, operating data or operating states.
  • an actual valve position, a target valve position, an actual pressure, a target pressure, a valve opening or closing state, an actual flow rate, a target flow rate or the like can be transmitted as the operating data of a field device.
  • Operating data can be determined by a sensor of the field device or can be specified by a control device.
  • Other operating data of a field device can relate to an operating state, such as active or inactive, in order, in need of maintenance, defective or the like.
  • a specific defect can be assigned to an operating data item, such as control pressure that is too low, friction that is too high, temperature that is too low or too high, or the like.
  • An operating state can generally be an operating state received by the field device, one to be output by the field device, or one that is measured, determined, determined or calculated in the field device.
  • Operating information can alternatively be information transmitted to the field device, for example a control signal from a control room of the process engineering system, a warning signal to the control room or the like.
  • An operating state can relate to the communication between individual components of the field device, for example the communication between a data processing device of the field device and sensors and / or actuators of the field device that communicate with it.
  • the field of view of a camera is determined by a particularly conical area from which the camera captures image data.
  • the field of view can denote the area in front of a lens of the camera.
  • the camera is mounted in a stationary manner in the process engineering system, for example on a stationary holder, such as a stationary tripod or a stationary receptacle.
  • the camera can have a changeable field of view, in particular a field of view that can preferably be moved horizontally and / or vertically.
  • the stationary camera can be designed to perform a tilting movement in the vertical direction relative to its holder.
  • the camera can comprise tilting means for rotating the camera in the vertical direction.
  • the stationary camera can be designed to be pivoted in order to move the field of view of the camera in the horizontal direction.
  • the camera can comprise pivoting means for horizontally rotating the camera.
  • the camera can include an opto-mechanical magnification, such as a telephoto lens, in order to shift a focus area away from the camera and / or towards the camera.
  • the camera can be mounted rigidly in relation to the other components of the process engineering system and / or with an immovable field of view.
  • the system according to the invention further comprises a signal processing device for recognizing optical signals in image data of at least one of the stationary cameras and for determining operating information corresponding to the recognized optical signals, the signal processing device having a signal input for image data from at least one of the stationary cameras.
  • the signal processing device is preferably an electronic signal processing device such as a computer, a microprocessor or a microcontroller.
  • the signal processing device includes one or more GPUs (Graphics Processing Unit; dt .: Graphics Processor) and / or CPU (Central Processing Unit; dt .: Main Processor).
  • the signal processing device can be arranged locally in the process engineering system.
  • the signal processing device can be accommodated in the same housing as a camera.
  • a signal processing device can be provided in a control room of the process engineering system.
  • the signal processing device can alternatively be implemented remotely from the process engineering system, for example as a cloud computer.
  • the signal processing device can use methods for image recognition and image processing known to the person skilled in the art implement in order to recognize optical signals in the image data of at least one of the stationary cameras and to determine operating information corresponding to these recognized optical signals.
  • the signal input of the signal processing device for image data from at least one of the stationary cameras is provided for the signal transmission connection with one or more cameras.
  • the signal input can comprise a wired or wireless communication interface to one or more of the stationary cameras.
  • a single signal processing device can be set up to be connected to several of the stationary cameras of the process engineering system in accordance with signal transmission in order to recognize optical signals in the image data of the several stationary cameras and to determine operating information that corresponds to the recognized optical signals.
  • the signal processing device is preferably set up to recognize different types of, in particular active and / or passive, optical signals.
  • the signal processing device is set up to determine operating information from optical signals of different types and / or from different types of optical signal transmitters.
  • a passive optical signal can be implemented, for example, by an analog display of a field device.
  • An active optical signal can be, for example, an intermittent light signal, wherein the intermittent light signal can comprise, for example, a pulsating or pulse-width modulated signal.
  • an optical signal can be implemented by a display display, in particular a luminous display, for example an LED display, an LCD display, an e-ink display or the like.
  • the optical signal can be implemented in the form of characters such as letters, numbers and / or pictograms of the display.
  • the optical communication system enables the monitoring personnel in the control room of a process-engineering system to obtain a quick overview of the field device status in a sub-area or the entire process-engineering system.
  • the system for optical communication can take into account the topology of the process engineering system or parts of the process engineering system, in particular with regard to the individual field devices of the process engineering system, and prepare and provide this for communication, for example with a mobile diagnostic device, in order to enable maintenance personnel to quickly and accurately move to a sub-area a process engineering system or to a specific field device.
  • the system according to the invention for optical communication makes it possible to efficiently, quickly and securely record, evaluate and evaluate operating information that was previously unused but existed in a process engineering system to prepare.
  • the system according to the invention for optical communication makes it possible, in particular, to take into account process-related operating data from field devices that are present in areas of the process-related installation that are difficult or inaccessible for maintenance personnel.
  • the system comprises a plurality of field devices, each with at least one optical signal transmitter, which emits an optical signal that represents operating information of the respective field device, the signal transmitter of each of the field devices being arranged in one or more of the fields of view.
  • the field devices are arranged at different positions in the process engineering system in accordance with a specific topology of the process engineering system.
  • the field devices of the process engineering system can, for example, be arranged offset from one another in a horizontal longitudinal direction L and / or in a horizontal transverse direction Q. Alternatively and / or additionally, field devices in a process engineering system can be offset relative to one another in the vertical direction.
  • the field of view of a camera can be limited in terms of process engineering by components of the process engineering system, for example building parts, pipes, field devices, housings, panels, etc.
  • Several stationary cameras of a process engineering system can have disjoint and / or overlapping fields of view relative to one another exhibit.
  • two or more cameras capture the same sub-area of a process engineering system in their respective field of view. The same sub-area in process engineering systems is recorded by different cameras from different perspectives.
  • the fields of view of two cameras of the process engineering system can be offset from one another transversely, in particular orthogonally in a horizontal direction;
  • a first camera can be oriented in a horizontal longitudinal direction and a second stationary camera in a horizontal transverse direction, the viewing areas of the first camera and the second viewing field of the second camera defining an intersection area.
  • the optical signal transmitter of a field device can be arranged in the intersection area of two or more cameras of the process engineering system.
  • a process engineering system has several cameras, the fields of view of which are completely independent, disjoint and / or free of intersection areas relative to one another.
  • process engineering systems with cameras arranged in this way, a clear assignment of a camera to a field of view and the field devices arranged therein can be implemented.
  • each field of view of a camera of the process engineering system covers a sub-area of the process engineering system within which no field devices, one field device, two field devices or more field devices are present their respective optical signal transmitter can be arranged.
  • a field device comprises an optical signal transmitter or several optical signal transmitters, the optical signals of which are recorded by one or more cameras.
  • Such a system with a large number of field devices implements an optical communication network for acquiring the operating information of the multiple field devices of the process engineering system.
  • the signal processing device is set up to recognize optical signals from a first field device in image data from a number of cameras and to process them in relation to the first field device, in particular with regard to its operating situations.
  • the signal processing device can be set up to recognize when an additional field device with an optical signal transmitter is arranged in a sub-area of the process engineering system, or when a field device with an optical signal emitter receives a changed position within the process engineering system.
  • the signal processing device can detect the new or changed position of the field device on the basis of the image data from several cameras, taking into account the known process engineering system topology.
  • the signal processing device can update the topology data of the process engineering system on the basis of the acquired actual position information of the relocated field device.
  • the signal processing device can be set up to check the position of a field device against reference specifications or plausibility specifications, and in particular to output a corresponding diagnostic result, for example a warning message in the event of a faulty installation of a field device.
  • a signal processing device which is set up to recognize optical signals of a first field device in image data of a plurality of cameras and to process them in relation to the first field device with regard to its operating information.
  • a field device is arranged at least in sections or completely outside a field of view and the optical signal transmitter of the field device has a mechanical positioning device, such as a tripod, a telescopic rod, a hinged rod and / or a gooseneck, by means of which the optical Signal transmitter is arranged in one or more of the fields of view.
  • the field device can have a housing which is arranged in the process engineering system in such a way that it is arranged outside an in particular static field of view of one or all of the cameras.
  • the optical signal transmitter of the at least one field device has at least one optical directional element, such as a prism and / or a mirror, for influencing the beam path of the optical signal.
  • an optical directional element such as a prism can provide the optical signal, for example a point light source such as an LED, on a circumference or part of the circumference of a housing of the field device and / or a mechanical positioning device away from the housing of the field device.
  • a mirror or other reflector is arranged in the vicinity of the optical signal transmitter of the field device in order to bring the optical signal from the optical signal transmitter into the field of view of one or more cameras.
  • the optical signal transmitter can be set up to emit optical signals outside the visible spectrum, in particular in the infrared spectrum and / or in the ultraviolet spectrum.
  • the spectrum of visible light comprises wavelengths of at least 380 nm to 750 nm.
  • the infrared spectrum can denote light with wavelengths in the range from about 750 nm to 1 mm wavelength.
  • the optical signal transmitter can be designed to emit optical signals in the so-called near infrared spectrum (NIR) between 780 nm and 2.5 pm.
  • the signal transmitter can preferably emit optical signals in the IR-A spectrum from 780 nm to 1400 nm and / or in the IR-B spectrum from 1.4 pm to 3.0 pm wavelength.
  • the optical signal transmitter can be designed to emit optical signals in wavelengths in the ultraviolet spectrum between 100 nm and 380 nm, in particular in the so-called UV-A spectrum between 150 nm and 380 nm Maintenance personnel can be avoided by signal transmitters who do not work in the optically visible spectrum.
  • the optical signal generators are set up to emit optical signals in a narrow-band spectral range, with the light of the optical signal generator, for example, completely or at least 95% within a spectral band of less than 100 nm, less than 50 nm is less than 20 nm.
  • the spectral band can be in the infrared range or in the UV range. It is conceivable that the narrow-band spectral band lies in the spectrum of visible light. It is also conceivable that several different systems for optical communication within the same process engineering system use different spectral ranges for optical communication in order to transmit different information or situations redundantly. It is conceivable that a camera is equipped with a bandpass filter, the filter characteristics of which are matched to the spectrum of the optical signal transmitter. Alternatively or additionally, the signal processing device and / or the camera electronics can comprise an electronic or software-based bandpass filter.
  • the signal processing device is set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter implemented as a display device, such as an LCD display or an analog display.
  • the signal processing device can use a known image processing routine in order, for example, to recognize characters on an LCD display, such as letters, numbers or pictograms, in the image data of an optical signal transmitter implemented as a display device, and to use the recognized characters to provide operational information for the field device, for example actual values, a target value, a status value or the like of the field device to be read.
  • the signal processing device can be set up to recognize a passive optical signal of the field device by means of an analog display, such as a pointer position, and to read operating information from a pointer position or the like.
  • the signal processing device can be set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter which emits operating information as an intermittent light signal, such as a flashing LED.
  • an optical signal transmitter which emits operating information as an intermittent light signal, such as a flashing LED.
  • the image acquisition rate of the camera and a maximum rate of change, such as a maximum flashing frequency, of the optical signal transmitter can be coordinated in such a way that the camera records the image data with a sufficiently high recording frequency to ensure a loss-free optical signal transmission from the optical signal transmitter to ensure the camera to the signal processing device.
  • the signal processing device is set up to correlate the optical signals of at least one field device, in particular a plurality of field devices, with topology information of the process engineering system in order to determine and / or the position of the one field device in the process engineering system to update the topology information.
  • the signal processing device can use the optical signals to recognize a position of the field device within the process engineering system and carry out a plausibility check with regard to predetermined topology information related to the process engineering system.
  • the signal processing device can be used to generate an error signal if the field device or its optical signal transmitter is arranged deviating from a position corresponding to the predetermined topology information.
  • the signal processing device of the system can be set up to update topology information, for example if at least one new or changed field device is added to the process engineering system.
  • the invention relates to a system that further comprises at least one stationary camera mounted in the process engineering system, which has a field of view that captures a partial area of the process engineering system and generates image data from its field of view, the camera being assigned at least one field device whose optical signal transmitter is arranged in the field of view of the at least one camera, and wherein the camera is coupled to the signal processing device in accordance with signal transmission and transmits image data from its field of view to the signal processing device.
  • the camera can be connected to the signal processing device in a wired manner or wirelessly with a signal transmission.
  • the camera can be a CCD camera and / or a CMOS camera.
  • a camera can be designed to generate image data of individual recordings (photographs) and / or to generate image data as a sequence of successive recordings (film).
  • the image data can be generated in a common image data format (e.g. TIFF, JPG, GIF, PNG, WMF, EPS, CDA, SVG, RAW or the like).
  • the image data can alternatively be generated in a common film data format (e.g. MPEG, MOV, MP4 or another file type).
  • several field devices are assigned to a first camera, the respective optical transmitter of which is arranged in the field of view of the first camera.
  • the signal processing device can be set up to recognize different optical signals from different field devices independently of one another in the image data of the first camera.
  • the signal processing device can determine operating information of the same different field devices corresponding to the different optical signals of the different field devices.
  • Several field devices can be assigned to the first camera, the optical transmitters of which are arranged in the field of view of the first camera.
  • the first camera can have two field devices three field devices or several field devices can be assigned, each of which has at least one optical transmitter.
  • the multiple, for example two, three or more optical signal transmitters of the multiple field devices can be arranged in the field of view of the first camera.
  • the signal processing device is preferably designed to process the optical signals emitted by the various field devices by means of their respective optical signal transmitters independently of one another.
  • the signal processing device can be set up to exclusively assign the optical signals recorded in a specific subsection of the image data of the field of view of the camera to a specific field device.
  • Optical signals from a second optical transmitter in a second sub-area of the image data of the field of view can be assigned exclusively to another, second field device by the signal processing device.
  • the signal processing device can differentiate the optical signals of the different field devices from one another in order to determine the operating information assigned to the respective field device.
  • the signal processing device can be designed to distinguish different field devices from one another on the basis of topology information of the process engineering system.
  • the signal processing device can, for example, identify individual field devices and / or optical signals from a specific individual field device automatically or taking into account a manual input.
  • different field devices can provide optical signals of different types in the field of view of a camera, which signals are recorded by the camera and processed by the signal processing device.
  • a first field device with a first, active optical signal transmitter provides an intermittent light signal in the field of view of the first camera, while the second optical signal transmitter of a field device has a continuously illuminated display that is captured by the camera and its image data processed by the signal processing device.
  • a system comprises a multiplicity of cameras mounted stationary in the process engineering system, each of the stationary cameras mounted in the system having a single field of view that covers a respective sub-area of the process engineering system.
  • the multiple fields of view of the multiple cameras can intersect one another in sections. For example, 2, 3 or more fields of view of the multiple cameras can overlap.
  • a process engineering system can have 5 or more, preferably 10 or more, in particular 20 or more cameras, the fields of view of which intersect at least in pairs in sections. It should be clear that in the case of the execution with a large number of stationary in the process engineering system mounted cameras, with it a field of view, not every field of view of the multitude of cameras intersects every other field of view.
  • the invention also relates to a process engineering system with a system according to the invention, which also includes a control device for controlling and / or regulating the process engineering system, and a communication device for transmitting field device-specific operating information, which connects the control device to at least one field device according to signal transmission.
  • the communication system and the communication device transmit operating information independently of one another.
  • the communication device can connect the at least one field device or several field devices in a wired manner using a BUS line, for example a fieldbus line or a HART line, to a control room of the process engineering system in order to communicate actuator-specific operating information between the field devices and the control room.
  • the system for optical communication (communication system for short) is provided as a redundant communication network, which optically transmits the operating information from at least one actuating device at least in sections from the field device to the control room.
  • a system according to the invention for optical communication transmits optical signals or the optical signals from at least one field device, at least in sections, wirelessly, in particular without fiber optic cables.
  • the optical communication system can be completely free of fiber optic cables for transmitting optical signals.
  • the communication device transmits operating information between at least one field device and the control room, the communication path being free of optical signals.
  • the communication device exclusively transmits electronic signals and / or electromagnetic radio signals.
  • the system for optical communication always has an independent information retrieval system available within a process engineering system, so that even in the event of a critical malfunction of another communication device, proper operation of the process engineering system is guaranteed at least to achieve a safe state of the system by means of the optical communication system.
  • a control room that monitors and / or controls several field devices is provided for the central control of the processes in a process engineering system. Between For this purpose, communication takes place between field devices and the control room.
  • the field device can have an electronic interface for receiving and / or sending operating information. It is conceivable that in the process engineering system a control room communicates with individual field devices via a communication device implemented as a network, which has interfaces through which communication between field devices and control room can take place.
  • a field device can have an electronic, preferably wired or wireless, signal output and / or input for electronic signals.
  • the field device can have a HART and / or a FIELDBUS communication device. It is conceivable that the communication includes a wireless radio signal output and / or input, for example a Bluetooth, WLAN or WIFI transceiver.
  • FIG. 1 shows a process engineering installation in a system according to the invention for optical communication.
  • the optical communication system 1 comprises, as its main components, field devices 50, 51, 53, 54, 55, 57 and 59 with optical signal transmitters 60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 * and a signal processing device 7 arranged in a process engineering system.
  • the process engineering system is generally designated with reference number 2.
  • the process engineering system 2 comprises six stationary cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39, each of which has a field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49.
  • Each field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49 captures a partial area of the process engineering system 2 and the respective camera 30, 31, 33, 35, 37 or 39 assigned to the field of view 40, 41, 43, 45, 47 or 49 generates image data from its field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49.
  • a process engineering system 2 generally has several cameras, for example 10, 20, 30, 40 or more.
  • the fields of view 40, 41, 43, 45, 47, 49 of the cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 are partially aligned with different and partially with the same components of the process engineering system 2.
  • Subareas of the process engineering system 2 that are only captured by a field of view 40, 41, 43, 45, 47 or 49 are only assigned to the corresponding camera 30, 31, 33, 35, 37 or 39.
  • Field devices that are arranged in the field of view 40, 41, 43, 45, 47 and / or 49 of several cameras 30, 31, 33, 35, 37 and / or 39 are these several Assigned to cameras. Detection of a sub-area of a process engineering system 2 by two or more cameras can be desired in order to have different viewing angles of the sub-area of the field device or in order to redundantly detect the information from a specific field device.
  • the field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 of the process engineering system 2 can be connected by a communication device 9 to a control device 10 for controlling and / or regulating the process engineering system 2.
  • the field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 and the control device 10 can be connected to one another in a wired and / or at least in sections wirelessly, for example with a radio link, for signal transmission.
  • the communication device can be implemented in a known manner, for example as a HART or FIELDBUS communication device.
  • a stationary camera 31 which is arranged in a stationary manner in the process engineering system 2, comprises pivoting means and / or tilting means which enable a movement for aligning the field of view 41 of the camera 31.
  • the fields of view 41, 45 and 47 only overlap in sections and / or that one field device 51, 54, 57, 59 only overlaps temporarily located in the field of view 41 of the camera 31.
  • a large number of field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 are arranged in the process engineering system 2, each of which has at least one optical signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 * , 67, 69 have.
  • An optical signal transmitter can be formed, for example, as a display and / or lighting means of the field device.
  • the various field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 can perform a wide variety of tasks in a process engineering system 2.
  • Field devices 54, 58 and 59 can have setting actuators for controlling and / or regulating process fluid flows in the process engineering system.
  • Other field devices 51, 50, 53, 55 can have sensors for measuring properties of the process fluid, for example pressure, temperature, composition or the like.
  • field devices 50 with an optical signal transmitter 60 are provided, which emit an optical signal that represents operational information from the field device 50.
  • the operating information can relate, for example, to an operating state of the field device.
  • the optical signal transmitter can generate an error warning.
  • the signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 of a field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 of the process engineering system 2 is in the field of view 40, 41 , 43, 45, 47, 49 of at least one camera 30, 31, 33, 35, 47, 39 of the process engineering system.
  • the optical signals from the field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can be detected by the cameras 40, 41, 43, 45, 47, 49 and processed in a signal processing device 7.
  • the system 1 for optical communication in a process engineering system 2 comprises a signal processing device 7 for recognizing optical signals in image data of at least one of the stationary cameras 40, 41, 43, 45, 47, 49 to determine operating information corresponding to the detected optical signals.
  • the signal processing 7 and the optical signal transmitters 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 can be coordinated with one another in such a way that all signal transmitters 60, 61, 62, 63, 63 *, 64 , 65, 65 *, 67, 69 transmit optical signals of the same type, for example as an intermittent light signal, according to the same coding.
  • the signal processing device can recognize this coding in order to recognize which operating information is represented by the optical signals which are output by the optical signal transmitter 60.
  • the signal processing device 7 can be set up to interpret different types of optical signals and / or different codings of optical signals in order to extract operating information from optical signals.
  • a signal processing device 7 can be set up, for example, to extract operating information from different field devices, in particular from different manufacturers, which output different, respectively specific optical signals.
  • stationary cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 are distributed in order to detect serious problems such as leakages, destruction, accidents or fire.
  • cameras which can be implemented as CCD cameras, for example, and which generate high-resolution images with at least 5 megapixels, 10 megapixels more, details can also be recognized over a relatively large distance.
  • the cameras 30 may be able to change their orientation, i. H. to identify their angular position and / or their zoom range and to link information about the alignment with the image data.
  • the signal processing device 7 can be set up to take into account alignment information linked to image data of the cameras during the analysis.
  • the signal processing device 7 can have data on the topology of the process engineering installation 2.
  • This topology information of the process engineering system 2 can WO 2021/122062-16-PCT / EP2020 / 084663 include, for example, the position and type of field devices and / or cameras.
  • the topology information can be subdivided in relation to the entire process engineering plant 2 or in relation to the plant part or individual field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59.
  • the signal processing device can have a non-volatile storage medium in which the topology information is stored. It is conceivable that the process engineering system obtains data via communication, for example Internet communication, from a storage medium at another location, for example a cloud storage device.
  • the signal processing device 7 can identify individual field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 or 59.
  • each field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can have a certain optical identification signal which is transmitted to the optical signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 can be output so that the identification of the field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can be recorded by a camera 40, 41, 43, 45, 47, 49 assigned to it and communicated to the signal processing device 7 .
  • the arrangement of new field devices or the position of field devices can be recorded and recognized by the signal processing device 7.
  • the signal processing device 7 can be connected to the routing device 10, for example in order to notify the routing device 10 of information that has been transmitted via the optical communication system 1, or to communicate information that has been determined by optical signals from the signal color to direction 7.
  • the optical signal generators 63 *, 68 and 69 can be set up, for example, to imitate optical signals in the form of flashing sequences.
  • the optical signals of the signal transmitters 63 *, 68 and 69 are detected by the camera 39 in the field of view 49, for example.
  • the camera 39 is connected to the signal processing device 7 for signal transmission.
  • the signal processing device 7 has signal inputs 70, 71, 73, 75, 77, 79 for the various cameras.
  • the stationary camera 39 can in particular be rigidly, ie immovably, attached in the process engineering system 2.
  • the stationary, in particular rigid, optical signal transmitters 63 *, 68 and 69 of the same image point are located in the two-dimensional image data of the camera 39.
  • the image location can be determined, for example, with the aid of a grid with reference to the image data.
  • the signal processing device can identify the respective signal transmitter Recognize 63 *, 69 or 68, and thus identify the respective field device 58, 53 or 59 to which the operating information is to be assigned by the optical signals means.
  • the optical signal transmitters 60 can be set up to imitate optical signals for the system 1 for optical communication in the process engineering installation 2 in a specific, narrow-band spectral range.
  • the optical signal transmitters 60 can be set up to emit the optical signals for the system 1 for optical communication outside the visible light spectrum.
  • the transmission spectrum of the optical signal transmitter can be in the infrared spectrum and / or in the UV spectrum.
  • a field device for example 57, which is arranged outside the field of view 45 of a camera 35, to this camera 35.
  • positioning devices 11, 13 and / or optical alignment elements can be provided in the system for optical communication in a process engineering installation.
  • the field device 57 can be equipped with a mirror 27 to reflect the optical signals from the optical signal transmitter 67 and in this way bring them into the comb field of view of the camera 35.
  • a prism 23 can be arranged on the outer circumference of a housing of a field device 53. The prism 23 can be selected to output an optical signal in different different directions, so that it can easily be captured by one or more cameras 33, 39.
  • positioning devices such as a tripod 11, a telescopic rod, a hinged rod and / or a gooseneck 13 can be provided which have an optical signal transmitter 63 *, 65 * wear.
  • the arrangement of the optical signal transmitter 63 * or 65 * can be chosen to be decoupled from the position of a field device 53, 55.
  • optical signals from field devices 53, 55 can also be recorded which, due to their arrangement of the process engineering system, are not in the field of view of a specific camera.
  • the use of a positioning device is suitable for bringing optical signal transmitters from field devices that are concealed behind other components of the process engineering system 2 into a field of view of a camera.
  • the optical signal transmitter 63 *, 65 * of which is arranged remotely from the rest of the field device 53, 55, the optical signal transmitter 63 *, 65 * can be connected to the field device 53, in particular via a standardized connection for transmitting data.
  • Such signal transmitters 63 *, 65 * can be connected to a bus interface of the field device 53, 55 with the aid of an intermediate adapter.
  • a bus interface can be provided, for example, at the connection of the field device 53, 55 to the communication device 9.
  • the field device comprises a plug connector for connecting to an intermediate plug and / or an optical signal transmitter.
  • the connector can be designed, for example, as a two-wire connector, RS-232 connector, USB connector, M8 connector, Mi2 connector, device socket or the like.
  • a so-called Mi2 sensor plug preferably according to DIN standard IEC 61076-2-101, can also be used (not shown) to connect the actuator and Monitoring unit.
  • An intermediate adapter is designed to be arranged between a device plug of the positioner and a device socket from which a communication connection 9 extends in the direction of the control room 10.
  • the device plug and the device socket can in particular be designed in accordance with the standard DIN EN 175301-803.
  • the device plug can be referred to as a valve plug connector or angled plug, for example.
  • the device socket or device socket can also be referred to as a cable socket or line socket.
  • Such a device plug has a pin with a U-shaped cross-section at the three o'clock position and the nine o'clock position and, if necessary, another U-shaped pin in the six o'clock position and a bar-shaped pin in the twelve o'clock position. Position.
  • the device socket has appropriately shaped and positioned receptacles.
  • the contact surfaces between the opposing surfaces from which the pins protrude or into which the pin receptacles are embedded can be provided with one or two seals in order to prevent, for example, condensation from reaching the current-carrying pins.
  • a sealing washer can be provided between the plug and the socket.

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Abstract

In a system (1) for optical communication in a process plant (2), such as a food-processing plant, for example a brewery, a power plant, a petrochemical plant or the like, said system comprising a plurality of stationary cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39), which each have a field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) that captures a portion of the process plant (2) and which generate image data of their field of view, at least one field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) having at least one optical signaling means (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69), such as a display and/or an illuminant, is provided, which optical signaling means outputs an optical signal representing operating information of the field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59), the signaling means (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69) being arranged in one or more of the fields of view, and a signal-processing apparatus (7) is provided in order recognize optical signals in image data of at least one of the stationary cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) and to determine operating information corresponding to the recognized optical signals, the signal-processing apparatus (7) having a signal input for image data of at least one of the stationary cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39).

Description

System zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage und prozesstechnische Anlage System for optical communication in a process engineering system and process engineering system
Die Erfindung betrifft ein System zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage. Die Erfindung betrifft auch eine prozesstechnische Anlage, wie eine lebensmittelverarbeitende Anlage, beispielsweise eine Brauerei, ein Kraftwerk, eine petrochemische Anlage, oder dergleichen, mit einem System zur optischen Kommunikation.The invention relates to a system for optical communication in a process engineering plant. The invention also relates to a process engineering plant, such as a food processing plant, for example a brewery, a power station, a petrochemical plant, or the like, with a system for optical communication.
Prozesstechnische Anlagen sind im Allgemeinen ausgestattet mit einer Vielzahl von Feldgeräten, die die Funktion der prozesstechnischen Anlage gewährleisten. In der Regel befindet sich in einer Leitwarte der prozesstechnischen Anlage Überwachungspersonal, das den Zustand der Anlage überwacht und gegebenenfalls eingreifen kann. Zu diesem Zweck sind die Feldgeräte der prozesstechnischen Anlage mit Anzeige-, Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtungen in der Leitwarte über ein Bussystem verbunden. Ferner sind prozesstechnische Anlagen üblicherweise mit einer Vielzahl von Kameras ausgestattet. Das Überwachungspersonal kann auf diese Weise einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage betrachten, um sich einen Überblick über die Situation vor Ort zu machen und Informationen zu erhalten, die über Sensorwerte hinausgehen, die von Anzeigen in der Leitwarte des Überwachungspersonals angezeigt werden. Process engineering systems are generally equipped with a large number of field devices that ensure the function of the process engineering system. As a rule, there are monitoring personnel in a control room of the process engineering system who monitor the condition of the system and can intervene if necessary. For this purpose, the field devices of the process engineering system are connected to display, control and / or regulation devices in the control room via a bus system. In addition, process engineering systems are usually equipped with a large number of cameras. In this way, the monitoring staff can view a sub-area of the process engineering system in order to get an overview of the situation on site and to obtain information that goes beyond sensor values that are displayed by displays in the control room of the monitoring staff.
Beispielsweise beschreibt US 2002 / 0075244 Ai eine Anlage mit 40 oder mehr Kameras, deren Aufnahmen von Überwachungspersonal fortlaufend beobachtet werden. Das Überwachungspersonal kann einzelne oder mehrere Kameras zur Betrachtung auswählen und die Kameras fernsteuern, beispielsweise deren Zoomfaktor, Neig- und Schwenkausrichtung steuern, falls ein Ausschnitt des Sichtfelds einer Kamera genauer betrachtet werden soll. DE 10 2008 010 853 Ai beschreibt ein Verfahren, gemäß dem das Überwachungspersonal bei der Ausrichtung von Kameras unterstützt werden soll, indem nach einer akustischen Erkennung möglicherweise kritischer Prozesszustände eine Kamera automatisch ausgerichtet wird. Mithilfe derartiger bekannter Systeme können in Reaktion auf das Erkennen eines kritischen Zustands Anlagenbereiche von einer Leitwarte aus der Ferne in Augenschein genommen werden. Wenn Fehlerzustände optisch erkennbar sind, sind Sie allerdings oft schon derart kritisch, dass die Anlage zumindest zum Teil abgeschaltet werden muss. For example, US 2002/0075244 A1 describes a system with 40 or more cameras, the recordings of which are continuously observed by surveillance personnel. The monitoring staff can select single or multiple cameras for viewing and control the cameras remotely, for example control their zoom factor, tilt and pan alignment, if a section of the field of view of a camera is to be viewed more closely. DE 10 2008 010 853 A1 describes a method according to which the monitoring staff is to be supported in aligning cameras by automatically aligning a camera after an acoustic detection of possibly critical process states. With the aid of such known systems, plant areas can be viewed remotely from a control room in response to the detection of a critical condition. If error states are visually recognizable, however, they are often so critical that the system has to be switched off at least in part.
EP 2 535 781 Ai, EP 2 713 229 Bi und DE 10 2016 17 813 Ai beschreiben tragbare Diagnosevorrichtungen, die sich die Fähigkeiten sogenannter Smartphones zu Nutze machen, sodass Wartungspersonal vor Ort innerhalb einer prozesstechnischen Anlage mit einzelnen Feldgeräten interagieren kann. Sie können kabelgebunden oder kabellos mit Feldgeräten kommunizieren oder mithilfe der den Vorrichtungen eigenen Kameras Informationen beispielsweise über die Identität oder den Zustand des Feldgeräts erfassen. Allerdings sind in großen prozesstechnischen Anlagen oft Feldgeräte unterschiedlicher Hersteller vorhanden, die unterschiedliche tragbare Diagnosevorrichtungen zum Interagieren benötigen. Da das Wartungspersonal nur sporadisch mit den einzelnen Feldgeräten interagiert, keinen kritischen Gefahrensituationen ausgesetzt werden kann und auch nicht ohne weiteres auf Feldgeräte in schwer zugänglichen Bereichen einer prozesstechnischen Anlage zugreifen kann, ist der praktische Nutzen derartiger Vorrichtungen in der Praxis nur sehr eingeschränkt realisierbar. EP 2 535 781 Ai, EP 2 713 229 Bi and DE 10 2016 17 813 Ai describe portable diagnostic devices that make use of the capabilities of so-called smartphones so that maintenance personnel can interact with individual field devices on site within a process engineering system. They can communicate with field devices in a wired or wireless manner or, with the aid of the devices' own cameras, record information about the identity or the status of the field device, for example. However, in large process engineering systems there are often field devices from different manufacturers that require different portable diagnostic devices for interaction. Since the maintenance personnel only interacts sporadically with the individual field devices, cannot be exposed to critical dangerous situations and cannot easily access field devices in areas of a process engineering system that are difficult to access, the practical use of such devices can only be realized to a very limited extent in practice.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere ein System bereitzustellen, das auf optischem Signalweg Betriebsinformationen von einem oder mehreren Feldgeräten in einer prozesstechnischen Anlage zur Weiterverarbeitung bereitstellen kann, insbesondere unabhängig vom Zustand der prozesstechnischen Anlage und/oder der Anordnung und Bauart von Feldgeräten darin. Diese Aufgabe löst der Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. It is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide a system that can provide operating information from one or more field devices in a process plant for further processing on an optical signal path, in particular regardless of the state of the process plant and / or the arrangement and type of field devices therein. This object is achieved by the subject matter of independent claim 1.
Demnach ist ein System zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage mit mehreren stationären Kameras vorgesehen. Die Kameras haben je ein Sichtfeld, das einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage erfasst und sie erzeugen Bilddaten von ihrem jeweiligen Sichtfeld. Die prozesstechnische Anlage kann beispielsweise eine chemische Anlage, wie eine petrochemische Anlage, ein Kraftwerk, beispielsweise ein Nuklearkraftwerk, oder dergleichen, sein. Accordingly, a system for optical communication is provided in a process engineering system with several stationary cameras. The cameras each have a field of view that covers a part of the process engineering system and they generate image data from their respective field of view. The process engineering plant can be, for example, a chemical plant, such as a petrochemical plant, a power plant, for example a nuclear power plant, or the like.
Eine Kamera kann insbesondere eine CCD Kamera sein (Charge Coupled Device; dt.: Ladungsgekoppeltes Bauteil). CCD Kameras können hochauflösende Bilder erzeugen, sodass auch aus weiterer Entfernung Details auf den Bilddaten der Kamera erkannt werden können.A camera can in particular be a CCD camera (Charge Coupled Device). CCD cameras can generate high-resolution images so that details on the camera's image data can be recognized even from a distance.
Das erfindungsgemäße System umfasst wenigstens ein Feldgerät mit wenigstens einem optischen Signalgeber. Der optische Signalgeber kann beispielsweise eine Anzeige, wie ein LCD-Display (Liquid Crystal Display; dt.: Flüssigkristallanzeige) und/oder ein Leuchtmittel, wie eine LED, sein. Der optische Signalgeber emittiert ein optisches Signal, das eine Betriebsinformation des Feldgeräts repräsentiert. Der Signalgeber ist in einem oder mehreren der Sichtfelder der Kameras der prozesstechnischen Anlage angeordnet. The system according to the invention comprises at least one field device with at least one optical signal transmitter. The optical signal transmitter can, for example, be a display such as an LCD display (Liquid Crystal Display) and / or a light source such as an LED. The optical signal transmitter emits an optical signal that represents operational information from the field device. The signal transmitter is arranged in one or more of the fields of view of the cameras of the process engineering system.
Ein Feldgerät einer prozesstechnischen Anlage kann beispielsweise eine Sensorvorrichtung, eine Steuerungsvorrichtung, eine Regelungsvorrichtungen, eine Messvorrichtung oder ein Aktor sein. Ein Feldgerät kann beispielsweise eine Stellarmatur zum Einstellen einer Prozessfluidströmung sein. Eine Stellarmatur kann beispielsweise als Stellventil oder Pumpe ausgestaltet sein. Ein Feldgerät kann beispielsweise ein insbesondere pneumatisches, elektrisches oder hydraulisches Stellventil sein. Das Feldgerät kann beispielsweise ein insbesondere elektrischer Stellaktor sein, wie eine Pumpe, ein Motor oder dergleichen. Das Feldgerät kann mit Hilfsenergie, wie pneumatische Hilfsenergie, betrieben werden, wobei insbesondere ein vorzugsweise pneumatischer Stellantrieb über einen insbesondere elektropneumatischen Stellungsregler betätigt werden kann. A field device of a process engineering system can be, for example, a sensor device, a control device, a regulating device, a measuring device or an actuator. A field device can, for example, be an adjusting valve for adjusting a process fluid flow. A control valve can be designed, for example, as a control valve or pump. A field device can be, for example, a pneumatic, electric or hydraulic control valve, in particular. The field device can, for example, be an in particular electrical setting actuator, such as a pump, a motor or the like. The The field device can be operated with auxiliary energy, such as pneumatic auxiliary energy, wherein in particular a preferably pneumatic actuator can be actuated via an in particular electropneumatic position controller.
Ein passiver optischer Signalgeber kann beispielsweise durch eine analoge Anzeige realisiert sein. Passive optische Anzeigen umfassen kein eigenes Leuchtmittel. Aktive optische Signalgeber umfassen wenigstens ein Leuchtmittel. Das Leuchtmittel kann eine LED oder eine andere Lichtquelle sein. Insbesondere kann der optische Signalgeber mit wenigstens einem Leuchtmittel dazu ausgestaltet sein, optische Signale beispielsweise als intermittierendes Leuchtsignal, wie Blinksequenzen, zu übermitteln. Ein aktiver optischer Signalgeber kann eine insbesondere digitale Anzeige mit einem als Hintergrundbeleuchtung ausgeführten Leuchtmittel sein. A passive optical signal transmitter can be implemented, for example, by an analog display. Passive optical displays do not have their own illuminant. Active optical signal transmitters comprise at least one illuminant. The light source can be an LED or another light source. In particular, the optical signal transmitter can be designed with at least one lighting means to transmit optical signals, for example as an intermittent light signal, such as flashing sequences. An active optical signal transmitter can be an in particular digital display with a lighting means designed as a backlight.
Eine Betriebsinformation kann insbesondere ein Fehlerzustand, ein Notabschaltzustand oder ein Wartungszustand sein. Eine Betriebsinformation kann ein Ist-Betriebszustand sein, wie ein Weg-Messwert, ein Druck-Messwert, ein Temperatur-Messwert, ein Geschwindigkeits- Messwert, ein Geräusch-Messwert oder dergleichen. Der Weg-Messwert kann sich beispielsweise auf einen Stellweg eines Stellantriebs oder Stellventils beziehen. Ein Druck- Messwertkann einem Druck in einem Prozessfluid der prozesstechnischen Anlage oder in einem Pneumatikfluid zum Betätigen eines pneumatischen Stellantriebs betreffen. Ein Temperatur-Messwert kann sich beispielsweise auf die Temperatur des Prozessfluides oder die Temperatur einer Komponente des Stellgeräts beziehen. Alternativ kann ein Soll- Betriebszustand eine Betriebsinformation realisieren. Ein Soll-Betriebszustand kann beispielsweise repräsentiert sein durch eine Steuersignal oder ein Regelungssignal. Operating information can in particular be an error state, an emergency shutdown state or a maintenance state. Operating information can be an actual operating state, such as a distance measured value, a pressure measured value, a temperature measured value, a speed measured value, a noise measured value or the like. The measured path value can relate, for example, to a travel of an actuator or control valve. A measured pressure value can relate to a pressure in a process fluid of the process engineering system or in a pneumatic fluid for actuating a pneumatic actuator. A measured temperature value can relate, for example, to the temperature of the process fluid or the temperature of a component of the actuator. Alternatively, a target operating state can implement operating information. A target operating state can be represented, for example, by a control signal or a regulating signal.
Betriebsinformationen können beispielsweise Betriebsdaten oder Betriebszustände sein. Als Betriebsdatum eines Feldgeräts kann insbesondere eine Ist-Ventilstellung, eine Soll- Ventilstellung, ein Ist-Druck, ein Soll-Druck, ein Ventil-Öffnungs- oder Schließ-Zustand, ein Ist-Durchfluss, ein Soll-Durchfluss oder dergleichen übermittelt werden. Betriebsdaten können von einem Sensor des Feldgeräts ermittelt werden oder von einer Steuerungseinrichtung vorgegeben sein. Andere Betriebsdaten eines Feldgeräts können einen Betriebszustand betreffen, wie aktiv oder inaktiv, in Ordnung, wartungsbedürftig, defekt oder dergleichen. Einem Betriebsdatum kann ein bestimmter Defekt zugeordnet sein, wie ein zu niedriger Steuerdruck, eine zu hohe Reibung, eine zu niedrige oder zu hohe Temperatur oder dergleichen. Ein Betriebszustand kann allgemein ein von dem Feldgerät empfangener, ein durch das Feldgerät auszugebender oder ein in dem Feldgerät gemessener, bestimmter, ermittelter oder kalkulierte Betriebszustand sein. Betriebsinformationen können alternativ an das Feldgerät übermittelte Informationen sein, beispielsweise ein Steuersignal von einer Leitwarte der prozesstechnischen Anlage, ein Warnsignal an die Leitwarte oder dergleichen. Ein Betriebszustand kann die Kommunikation zwischen einzelnen Komponenten des Feldgeräts betreffen, beispielsweise die Kommunikation zwischen einer Datenverarbeitungseinrichtung des Feldgeräts und damit kommunizierenden Sensoren und/oder Aktoren des Feldgeräts. Operating information can be, for example, operating data or operating states. In particular, an actual valve position, a target valve position, an actual pressure, a target pressure, a valve opening or closing state, an actual flow rate, a target flow rate or the like can be transmitted as the operating data of a field device. Operating data can be determined by a sensor of the field device or can be specified by a control device. Other operating data of a field device can relate to an operating state, such as active or inactive, in order, in need of maintenance, defective or the like. A specific defect can be assigned to an operating data item, such as control pressure that is too low, friction that is too high, temperature that is too low or too high, or the like. An operating state can generally be an operating state received by the field device, one to be output by the field device, or one that is measured, determined, determined or calculated in the field device. Operating information can alternatively be information transmitted to the field device, for example a control signal from a control room of the process engineering system, a warning signal to the control room or the like. An operating state can relate to the communication between individual components of the field device, for example the communication between a data processing device of the field device and sensors and / or actuators of the field device that communicate with it.
Das Sichtfeld einer Kamera ist bestimmt durch einen insbesondere kegelförmigen Bereich, von dem die Kamera Bilddaten erfasst. Das Sichtfeld kann den Bereich vor einer Linse der Kamera bezeichnen. Die Kamera ist stationär in der prozesstechnischen Anlage montiert, beispielsweise an einer ortsfesten Halterung, wie einem ortsfesten Stativ oder einer ortsfesten Aufnahme. Die Kamera kann ein veränderbares Sichtfeld, insbesondere ein vorzugsweise horizontal und/oder vertikal bewegliches Sichtfeld haben. Gemäß einer Ausführung kann die stationäre Kamera dazu ausgelegt sein, relativ zu ihrer Halterung eine Neigebewegung in Vertikalrichtung zu vollführen. Die Kamera kann Neigemittel zum Rotieren der Kamera in Vertikalrichtung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer Ausführung die stationäre Kamera dazu ausgelegt sein, geschwenkt zu werden, um das Sichtfeld der Kamera in Horizontalrichtung bewegen. Die Kamera kann ein Schwenkmittel zum horizontalen rotieren der Kamera umfassen. Es sei klar, dass die Kamera eine optomechanische Vergrößerung, wie ein Teleobjektiv, umfassen kann, um einen Fokusbereich von der Kamera weg und/oder zu der Kamera hin zu verschieben. Alternativ kann die Kamera starr in Bezug auf die anderen Komponenten der prozesstechnischen Anlage und/ oder mit unbeweglichem Sichtfeld montiert sein. The field of view of a camera is determined by a particularly conical area from which the camera captures image data. The field of view can denote the area in front of a lens of the camera. The camera is mounted in a stationary manner in the process engineering system, for example on a stationary holder, such as a stationary tripod or a stationary receptacle. The camera can have a changeable field of view, in particular a field of view that can preferably be moved horizontally and / or vertically. According to one embodiment, the stationary camera can be designed to perform a tilting movement in the vertical direction relative to its holder. The camera can comprise tilting means for rotating the camera in the vertical direction. Alternatively or additionally, according to one embodiment, the stationary camera can be designed to be pivoted in order to move the field of view of the camera in the horizontal direction. The camera can comprise pivoting means for horizontally rotating the camera. It should be understood that the camera can include an opto-mechanical magnification, such as a telephoto lens, in order to shift a focus area away from the camera and / or towards the camera. Alternatively, the camera can be mounted rigidly in relation to the other components of the process engineering system and / or with an immovable field of view.
Das erfindungsgemäße System umfasst ferner eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Erkennen von optischen Signalen in Bilddaten wenigstens einer der stationären Kameras und zum Ermitteln von zu den erkannten optischen Signalen korrespondieren Betriebsinformationen, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung einen Signaleingang für Bilddaten von wenigstens einer der stationären Kameras aufweist. The system according to the invention further comprises a signal processing device for recognizing optical signals in image data of at least one of the stationary cameras and for determining operating information corresponding to the recognized optical signals, the signal processing device having a signal input for image data from at least one of the stationary cameras.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist vorzugsweise eine elektronische Signalverarbeitungsvorrichtung, wie ein Computer, ein Mikroprozessor oder ein Microcontroller. Die Signalverarbeitungsvorrichtung einer oder mehreren GPU (Graphics Processing Unit; dt.: Grafikprozessor) und/oder CPU (Central Prozesssing Unit; dt.: Hauptprozessor) umfassen. Die Signal Verarbeitungsvorrichtung kann lokal in der prozesstechnischen Anlage angeordnet sein. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann im selben Gehäuse wie eine Kamera untergebracht sein. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung kann in einer Leitwarte der prozesstechnischen Anlage vorgesehen sein. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann alternativ fern der prozesstechnischen Anlage, beispielsweise als Cloud-Computer, realisiert sein. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann dem Fachmann bekannte Verfahren zur Bilderkennung und Bildverarbeitung implementieren, um in den Bilddaten wenigstens einer der stationären Kameras optische Signal zu erkennen und zu diesen erkannten optischen Signalen korrespondierende Betriebsinformationen zu ermitteln. The signal processing device is preferably an electronic signal processing device such as a computer, a microprocessor or a microcontroller. The signal processing device includes one or more GPUs (Graphics Processing Unit; dt .: Graphics Processor) and / or CPU (Central Processing Unit; dt .: Main Processor). The signal processing device can be arranged locally in the process engineering system. The signal processing device can be accommodated in the same housing as a camera. A signal processing device can be provided in a control room of the process engineering system. The signal processing device can alternatively be implemented remotely from the process engineering system, for example as a cloud computer. The signal processing device can use methods for image recognition and image processing known to the person skilled in the art implement in order to recognize optical signals in the image data of at least one of the stationary cameras and to determine operating information corresponding to these recognized optical signals.
Der Signaleingang der Signalverarbeitungsvorrichtung für Bilddaten von wenigstens einer der stationären Kameras ist zur signalübertragungsgemäßen Verbindung mit einer oder mehreren Kameras vorgesehen. Der Signaleingang kann eine kabelgebundene oder kabellose Kommunikationsschnittstelle zu einer oder mehreren der stationären Kameras umfassen. Insbesondere kann eine einzige Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, mit mehreren der stationären Kameras der prozesstechnischen Anlage signalübertragungsgemäß verbunden zu werden, um in den Bilddaten der mehreren stationären Kameras optische Signale zu erkennen und um Betriebsinformationen zu ermitteln, die zu den erkannten optischen Signalen korrespondieren. The signal input of the signal processing device for image data from at least one of the stationary cameras is provided for the signal transmission connection with one or more cameras. The signal input can comprise a wired or wireless communication interface to one or more of the stationary cameras. In particular, a single signal processing device can be set up to be connected to several of the stationary cameras of the process engineering system in accordance with signal transmission in order to recognize optical signals in the image data of the several stationary cameras and to determine operating information that corresponds to the recognized optical signals.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, verschiedenartige, insbesondere aktive und/oder passive, optische Signale zu erkennen. Insbesondere ist die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, Betriebsinformationen aus optischen Signalen unterschiedlicher Art und/oder von verschiedenartigen optischen Signalgebern zu ermitteln. Beispielsweise kann ein passives optisches Signal beispielsweise durch eine analoge Anzeige eines Feldgerätes realisiert sein. Ein aktives optisches Signal kann beispielsweise ein intermittierendes Leuchtsignal sein, wobei das intermittierende Leuchtsignal beispielsweise ein pulsierendes oder pulsweitenmoduliertes Signal umfassen kann. Alternativ kann ein optisches Signal realisiert sein durch eine insbesondere leuchtende Display-Anzeige, beispielsweise einer LED-Anzeige, eine LCD-Anzeige, eine E-Ink-Anzeige oder dergleichen. Das optische Signal kann in Form von Zeichen, wie Buchstaben, Zahlen und/oder Piktogramme der Anzeige realisiert sein. The signal processing device is preferably set up to recognize different types of, in particular active and / or passive, optical signals. In particular, the signal processing device is set up to determine operating information from optical signals of different types and / or from different types of optical signal transmitters. For example, a passive optical signal can be implemented, for example, by an analog display of a field device. An active optical signal can be, for example, an intermittent light signal, wherein the intermittent light signal can comprise, for example, a pulsating or pulse-width modulated signal. Alternatively, an optical signal can be implemented by a display display, in particular a luminous display, for example an LED display, an LCD display, an e-ink display or the like. The optical signal can be implemented in the form of characters such as letters, numbers and / or pictograms of the display.
Das erfindungsgemäße optische Kommunikationssystem erlaubt es dem Überwachungspersonal in der Leitwarte einer prozesstechnischen Anlage, sich einen schnellen Überblick über den Feldgeräte Zustand in einem Teilbereich oder der kompletten prozesstechnischen Anlage zu verschaffen. Das System zur optischen Kommunikation kann die Topologie der prozesstechnischen Anlage oder von Teilen der prozesstechnischen Anlage, insbesondere bezüglich der einzelnen Feldgeräte der prozesstechnischen Anlage, berücksichtigen, und diese zur Kommunikation beispielsweise mit einer mobilen Diagnosevorrichtung aufbereiten und bereitstellen, um Wartungspersonal rasch und zielsicher zu einem Teilbereich einer prozesstechnischen Anlage oder zu einen bestimmten Feldgerät zu führen. Das erfindungsgemäße System zur optischen Kommunikation erlaubt es, bislang ungenutzte jedoch in einer prozesstechnischen Anlage vorhandene Betriebsinformationen effizient, schnell und sicher zu erfassen, auszuwerten und aufzubereiten. Das erfindungsgemäße System zur optischen Kommunikation erlaubt es insbesondere, prozesstechnische Betriebsdaten von Feldgeräten zu berücksichtigen, die an für Wartungspersonal schwer oder nicht zugänglichen Bereich der prozesstechnischen Anlage vorhegen. The optical communication system according to the invention enables the monitoring personnel in the control room of a process-engineering system to obtain a quick overview of the field device status in a sub-area or the entire process-engineering system. The system for optical communication can take into account the topology of the process engineering system or parts of the process engineering system, in particular with regard to the individual field devices of the process engineering system, and prepare and provide this for communication, for example with a mobile diagnostic device, in order to enable maintenance personnel to quickly and accurately move to a sub-area a process engineering system or to a specific field device. The system according to the invention for optical communication makes it possible to efficiently, quickly and securely record, evaluate and evaluate operating information that was previously unused but existed in a process engineering system to prepare. The system according to the invention for optical communication makes it possible, in particular, to take into account process-related operating data from field devices that are present in areas of the process-related installation that are difficult or inaccessible for maintenance personnel.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst das System eine Vielzahl von Feldgeräten mit je wenigstens einem optischen Signalgeber, der ein optisches Signal abgibt, das eine Betriebsinformation des jeweiligen Feldgeräts repräsentiert, wobei der Signalgeber jedes der Feldgeräte in einem oder mehreren der Sichtfelder angeordnet ist. Es sei klar, dass die Feldgeräte entsprechend einer bestimmten Topologie der prozesstechnischen Anlage an unterschiedlichen Positionen in der prozesstechnischen Anlage angeordnet sind. Die Feldgeräte der prozesstechnischen Anlage können beispielsweise in einer horizontalen Längsrichtung L zueinander und/oder einer horizontalen Querrichtung Q versetzt zu einander angeordnet sein. Alternativ und/oder zusätzlich können Feldgeräte in einer prozesstechnischen Anlage relativ zueinander in Vertikalrichtung versetzt zu sein. According to one embodiment of the invention, the system comprises a plurality of field devices, each with at least one optical signal transmitter, which emits an optical signal that represents operating information of the respective field device, the signal transmitter of each of the field devices being arranged in one or more of the fields of view. It is clear that the field devices are arranged at different positions in the process engineering system in accordance with a specific topology of the process engineering system. The field devices of the process engineering system can, for example, be arranged offset from one another in a horizontal longitudinal direction L and / or in a horizontal transverse direction Q. Alternatively and / or additionally, field devices in a process engineering system can be offset relative to one another in the vertical direction.
Es sei klar, dass das Sichtfeld einer Kamera der prozesstechnischen an limitiert sein kann durch Komponenten der prozesstechnischen Anlage, beispielsweise Gebäudeteile, Rohrleitungen, Feldgeräte, Gehäuse, Blenden, etc. Mehrere stationäre Kameras einer prozesstechnischen Anlage können relativ zu einander disjunkte und/oder überschneidungsfreie Sichtfelder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass zwei oder mehr Kameras denselben Teilbereich einer prozesstechnischen Anlage in ihrem jeweiligen Sichtfeld erfassen. Eine Erfassung desselben Teilbereichs in prozesstechnischen Anlagen erfolgt durch unterschiedliche Kameras aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Beispielsweise können die Sichtfelder zweier Kameras der prozesstechnischen Anlage quer, insbesondere in einer Horizontalrichtung orthogonal, zueinander versetzt sei; beispielsweise kann eine erste Kamera in einer horizontalen Längsrichtung ausgerichtet sein und eine zweite stationäre Kamera in einer horizontalen Querrichtung, wobei die Sichtbereiche der ersten Kamera und das zweite Sichtfeld der zweiten Kamera einen Schnittbereich definieren. Der optische Signalgeber eines Feldgeräts kann im Schnittbereich von zwei oder mehr Kameras der prozesstechnischen Anlage angeordnet sein. It should be clear that the field of view of a camera can be limited in terms of process engineering by components of the process engineering system, for example building parts, pipes, field devices, housings, panels, etc. Several stationary cameras of a process engineering system can have disjoint and / or overlapping fields of view relative to one another exhibit. Alternatively or additionally, it is conceivable that two or more cameras capture the same sub-area of a process engineering system in their respective field of view. The same sub-area in process engineering systems is recorded by different cameras from different perspectives. For example, the fields of view of two cameras of the process engineering system can be offset from one another transversely, in particular orthogonally in a horizontal direction; For example, a first camera can be oriented in a horizontal longitudinal direction and a second stationary camera in a horizontal transverse direction, the viewing areas of the first camera and the second viewing field of the second camera defining an intersection area. The optical signal transmitter of a field device can be arranged in the intersection area of two or more cameras of the process engineering system.
Es ist denkbar, dass eine prozesstechnische Anlage mehrere Kameras aufweist, deren Sichtfelder vollständig unabhängig, disjunkt und/oder schnittbereichsfrei relativ zueinander sind. Bei prozesstechnischen Anlagen mit derart angeordneten Kameras kann eine eindeutige Zuordnung einer Kamera zu einem Sichtfeld und den darin angeordneten Feldgeräten umgesetzt sein. Dem Fachmann ist klar, dass jedes Sichtfeld einer Kamera der prozesstechnischen Anlage einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage erfasst, innerhalb dem keine Feldgeräte, ein Feldgerät, zwei Feldgeräte oder mehr Feldgeräte mit deren jeweiligem optischen Signalgeber angeordnet sein können. Es ist denkbar, dass ein Feldgerät einen optischen Signalgeber oder mehrere optische Signalgeber umfasst, deren optische Signale von einer oder mehreren Kameras erfasst werden. It is conceivable that a process engineering system has several cameras, the fields of view of which are completely independent, disjoint and / or free of intersection areas relative to one another. In process engineering systems with cameras arranged in this way, a clear assignment of a camera to a field of view and the field devices arranged therein can be implemented. It is clear to a person skilled in the art that each field of view of a camera of the process engineering system covers a sub-area of the process engineering system within which no field devices, one field device, two field devices or more field devices are present their respective optical signal transmitter can be arranged. It is conceivable that a field device comprises an optical signal transmitter or several optical signal transmitters, the optical signals of which are recorded by one or more cameras.
Ein solches System mit einer Vielzahl von Feldgeräten realisiert ein optisches Kommunikationsnetzwerk zur Erfassung der Betriebsinformationen der mehreren Feldgeräte der prozesstechnischen Anlage. Such a system with a large number of field devices implements an optical communication network for acquiring the operating information of the multiple field devices of the process engineering system.
Gemäß einer Weiterbildung des Systems zur optischen Kommunikation ist die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, optische Signale eines ersten Feldgeräts in Bilddaten mehrerer Kameras zu erkennen und bezogen auf das erste Feldgerät insbesondere im Hinblick auf dessen Betriebssituationen zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, zu erkennen, wenn in einem Teilbereich der prozesstechnischen Anlage ein zusätzliches Feldgerät mit optischem Signalgeber angeordnet wird, oder wenn ein Feldgerät mit optischem Signalgeber eine veränderte Position innerhalb der prozesstechnischen Anlage erhält. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann die neue oder veränderte Position des Feldgeräts anhand der Bilddaten mehrerer Kameras unter Berücksichtigung der bekannten prozesstechnischen Anlagen-Topologie erfassen. Anhand der erfassten ist- Positionsinformation des versetzten Feldgerätes kann die Signalverarbeitungsvorrichtung die Topologiedaten der prozesstechnischen Anlage aktualisieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, die Position eines Feldgeräts gegenüber Referenzvorgaben oder Plausibilitätsvorgaben prüfen, und insbesondere ein entsprechendes Diagnoseergebnis ausgeben, beispielsweise eine Warnmeldung bei einer Fehlinstallation eines Feldgerät. Alternativ oder zusätzlich kann eine Signalverarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, optische Signale eines ersten Feldgeräts in Bilddaten mehrerer Kameras zu erkennen und bezogen auf das erste Feldgerät im Hinblick auf dessen Betriebsinformationen zu verarbeiten. According to a further development of the system for optical communication, the signal processing device is set up to recognize optical signals from a first field device in image data from a number of cameras and to process them in relation to the first field device, in particular with regard to its operating situations. For example, the signal processing device can be set up to recognize when an additional field device with an optical signal transmitter is arranged in a sub-area of the process engineering system, or when a field device with an optical signal emitter receives a changed position within the process engineering system. The signal processing device can detect the new or changed position of the field device on the basis of the image data from several cameras, taking into account the known process engineering system topology. The signal processing device can update the topology data of the process engineering system on the basis of the acquired actual position information of the relocated field device. Alternatively or additionally, the signal processing device can be set up to check the position of a field device against reference specifications or plausibility specifications, and in particular to output a corresponding diagnostic result, for example a warning message in the event of a faulty installation of a field device. Alternatively or additionally, a signal processing device which is set up to recognize optical signals of a first field device in image data of a plurality of cameras and to process them in relation to the first field device with regard to its operating information.
Gemäß einer Ausführung eines Systems zur optischen Kommunikation ist ein Feldgerät zumindest abschnittsweise oder vollständig außerhalb eines Sichtfelds angeordnet und der optische Signalgeber des Feldgeräts weist eine mechanische Positioniereinrichtung, wie ein Stativ, eine Teleskopstange, eine Gelenkstange und/oder einen Schwanenhals auf, mittels welcher der optische Signalgeber in einem oder mehreren der Sichtfelder angeordnet ist. Das Feldgerät kann ein Gehäuse aufweisen, welches derart in der prozesstechnischen Anlage angeordnet ist, dass es außerhalb eines insbesondere statischen Sichtfelds einer oder sämtlicher Kameras angeordnet ist. Die Ausgestaltung des optischen Signalgebers mit einer mechanischen Positioniereinrichtung erlaubt es, das System zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage auszudehnen und zu erweitern auf Feldgeräte, deren Position innerhalb der prozesstechnischen Anlage das Erfassen optische Signale unmittelbar von dem Feld verhindern würde. According to one embodiment of a system for optical communication, a field device is arranged at least in sections or completely outside a field of view and the optical signal transmitter of the field device has a mechanical positioning device, such as a tripod, a telescopic rod, a hinged rod and / or a gooseneck, by means of which the optical Signal transmitter is arranged in one or more of the fields of view. The field device can have a housing which is arranged in the process engineering system in such a way that it is arranged outside an in particular static field of view of one or all of the cameras. The design of the optical signal transmitter with a mechanical positioning device makes it possible to expand the system for optical communication in a process engineering system and to expand it to field devices, their Position within the process plant would prevent the detection of optical signals directly from the field.
Bei einer anderen Ausführung eines Systems zur optischen Kommunikation, welche mit den vorherigen kombinierbar ist, weist der optische Signalgeber des wenigstens einen Feldgeräts wenigstens ein optisches Richtelement, wie ein Prisma und/oder einen Spiegel, zum Beeinflussen des Strahlengangs des optischen Signals auf. Beispielsweise kann ein optisches Richtelement, wie ein Prisma, das optische Signal beispielsweise einer punktförmigen Lichtquelle, wie ein LED, an einem Umfang oder einen Teil des Umfangs eines Gehäuses des Feldgerätes und/oder einer mechanischen Positioniereinrichtung entfernt vom Gehäuse des Feldgeräts bereitstellen. Es ist insbesondere denkbar, dass ein Spiegel oder anderer Reflektor in der Umgebung des optischen Signalgebers des Feldgeräts angeordnet ist, um das optische Signal von dem optischen Signalgeber in das Sichtfeld einer oder mehrerer Kameras zu bringen. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass bei relativ zu zumindest einem Sichtfeld einer Kamera verdeckten Feldgeräten eine Erkennung durch eine oder mehrere Kameras möglich ist. Insbesondere kann es ermöglicht werden, dass die optischen Signale eines Feldgerätes aus mehreren Richtungen, beispielsweise von mehreren Kameras, erfasst werden können. In another embodiment of a system for optical communication, which can be combined with the previous ones, the optical signal transmitter of the at least one field device has at least one optical directional element, such as a prism and / or a mirror, for influencing the beam path of the optical signal. For example, an optical directional element such as a prism can provide the optical signal, for example a point light source such as an LED, on a circumference or part of the circumference of a housing of the field device and / or a mechanical positioning device away from the housing of the field device. It is particularly conceivable that a mirror or other reflector is arranged in the vicinity of the optical signal transmitter of the field device in order to bring the optical signal from the optical signal transmitter into the field of view of one or more cameras. In this way it can be ensured that in the case of field devices that are concealed relative to at least one field of view of a camera, detection by one or more cameras is possible. In particular, it can be made possible that the optical signals of a field device can be recorded from several directions, for example from several cameras.
Gemäß einer Ausführung kann der optische Signalgeber zum Abgeben von optischen Signalen außerhalb des sichtbaren Spektrums, insbesondere im Infrarotspektrum und/oder im Ultraviolettspektrum, eingerichtet sein. Der Fachmann weiß, dass das Spektrum sichtbaren Lichts mit Wellenlängen von wenigstens 380 nm bis 750 nm umfasst. Das Infrarotspektrum kann Licht mit Wellenlängen im Bereich von etwa 750 nm bis 1 mm Wellenlänge bezeichnen. Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann der optische Signalgeber dazu ausgelegt legt sein, optische Signale im sogenannten Nahinfrarotspektrum (NIR) zwischen 780 nm und 2,5 pm zu emittieren. Vorzugsweise kann der Signalgeber optische Signale im IR-A Spektrum von 780 nm bis 1400 nm emittieren und/oder im IR-B Spektrum von 1,4 pm bis 3,0 pm Wellenlänge. Der optische Signalgeber kann dazu ausgelegt sein, optische Signale in im Ultraviolettspektrum zwischen 100 nm und 380 nm Wellenlängen zu emittieren, insbesondere im sogenannten UV-A Spektrum zwischen 150 nm und 380 nm. Durch die Verwendung von optischen Signalen außerhalb des sichtbaren Spektrums können Signalstörungen für Wartungspersonal durch Signalgeber, die nicht im optisch sichtbaren Spektrum arbeiten, vermieden werden. According to one embodiment, the optical signal transmitter can be set up to emit optical signals outside the visible spectrum, in particular in the infrared spectrum and / or in the ultraviolet spectrum. The person skilled in the art knows that the spectrum of visible light comprises wavelengths of at least 380 nm to 750 nm. The infrared spectrum can denote light with wavelengths in the range from about 750 nm to 1 mm wavelength. According to a preferred embodiment, the optical signal transmitter can be designed to emit optical signals in the so-called near infrared spectrum (NIR) between 780 nm and 2.5 pm. The signal transmitter can preferably emit optical signals in the IR-A spectrum from 780 nm to 1400 nm and / or in the IR-B spectrum from 1.4 pm to 3.0 pm wavelength. The optical signal transmitter can be designed to emit optical signals in wavelengths in the ultraviolet spectrum between 100 nm and 380 nm, in particular in the so-called UV-A spectrum between 150 nm and 380 nm Maintenance personnel can be avoided by signal transmitters who do not work in the optically visible spectrum.
Gemäß einer alternativen Ausführung kann bevorzugt sein, dass die optischen Signalgeber dazu eingerichtet sind, optische Signale in einem schmalbandigen Spektralbereich abzugeben, wobei das Licht des optischen Signalgebers beispielsweise vollständig oder zu mindestens 95% innerhalb eines Spektralbands von weniger als 100 nm, weniger als 50 nm weniger als 20 nm liegt. Das Spektralband kann im Infrarotbereich oder im UV-Bereich liegen. Es ist denkbar, dass das schmalbandige Spektralband im Spektrum des sichtbaren Lichtes liegt. Es ist auch denkbar, dass mehrere verschiedene Systeme zur optischen Kommunikation innerhalb einer derselben prozesstechnischen Anlage unterschiedliche Spektralbereiche zur optischen Kommunikation verwenden, um unterschiedliche Informationen oder Situationen redundant zu übermitteln. Es ist denkbar, dass eine Kamera mit einem Bandpassfilter ausgestattet ist, dessen Filtercharakteristiken auf das Spektrum der optischen Signalgeber abgestimmt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Signalverarbeitungsvorrichtung und/oder die Kameraelektronik einen elektronischen oder softwaregestützten Bandpassfilter umfassen. According to an alternative embodiment, it can be preferred that the optical signal generators are set up to emit optical signals in a narrow-band spectral range, with the light of the optical signal generator, for example, completely or at least 95% within a spectral band of less than 100 nm, less than 50 nm is less than 20 nm. The spectral band can be in the infrared range or in the UV range. It is conceivable that the narrow-band spectral band lies in the spectrum of visible light. It is also conceivable that several different systems for optical communication within the same process engineering system use different spectral ranges for optical communication in order to transmit different information or situations redundantly. It is conceivable that a camera is equipped with a bandpass filter, the filter characteristics of which are matched to the spectrum of the optical signal transmitter. Alternatively or additionally, the signal processing device and / or the camera electronics can comprise an electronic or software-based bandpass filter.
Gemäß einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Systems ist die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, Betriebsinformationen zu extrahieren aus Bilddaten eines als Anzeigevorrichtung, wie ein LCD-Display oder eine analoge Anzeige, realisierten optischen Signalgebers. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann eine bekannte Bildverarbeitungsroutine verwenden, um beispielsweise Zeichen eines LCD-Displays, wie Buchstaben, Zahlen oder Piktogramme, in den Bilddaten eines als Anzeigevorrichtung realisierten optischen Signalgebers zu erkennen und anhand der erkannten Zeichen einen Betriebsinformation des Feldgeräts, beispielsweise ein Ist-Werten, ein Soll -Wert, ein Zustandswert oder dergleichen, des Feldgeräts abzulesen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann gemäß bekannter Bildverarbeitungsroutinen dazu eingerichtet sein, eine passives optisches Signal des Feldgeräts mittels einer analogen Anzeige, wie eine Zeigerstellung, zu erkennen, und an einer Zeigerstellung oder dergleichen Betriebsinformationen abzulesen. According to one embodiment of a system according to the invention, the signal processing device is set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter implemented as a display device, such as an LCD display or an analog display. The signal processing device can use a known image processing routine in order, for example, to recognize characters on an LCD display, such as letters, numbers or pictograms, in the image data of an optical signal transmitter implemented as a display device, and to use the recognized characters to provide operational information for the field device, for example actual values, a target value, a status value or the like of the field device to be read. According to known image processing routines, the signal processing device can be set up to recognize a passive optical signal of the field device by means of an analog display, such as a pointer position, and to read operating information from a pointer position or the like.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Ausführung des Systems die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, Betriebsinformationen zu extrahieren aus Bilddaten eines optischen Signalgebers, der Betriebsinformationen repräsentiert als intermittierendes Leuchtsignal abgibt, wie eine blinkende LED. Insbesondere kann bei einem solchen System die Bilderfassungsrate der Kamera und eine maximale Änderungsrate, wie eine maximale Blinkfrequenz, des optischen Signalgebers derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Kamera die Bilddaten mit einer hinreichend hohen Aufnahmefrequenz erfasst, um eine verlustfreie optische Signalübertragung von dem optischen Signalgeber über die Kamera zu der Signalverarbeitungsvorrichtung zu gewährleisten. Alternatively or additionally, in one embodiment of the system, the signal processing device can be set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter which emits operating information as an intermittent light signal, such as a flashing LED. In particular, in such a system, the image acquisition rate of the camera and a maximum rate of change, such as a maximum flashing frequency, of the optical signal transmitter can be coordinated in such a way that the camera records the image data with a sufficiently high recording frequency to ensure a loss-free optical signal transmission from the optical signal transmitter to ensure the camera to the signal processing device.
Gemäß einer Ausführung eines Systems ist die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, die optischen Signale wenigstens eines Feldgeräts, insbesondere mehrerer Feldgeräte, mit Topologie-Informationen der prozesstechnischen Anlage zu korrelieren, um die Position des einen Feldgeräts in der prozesstechnischen Anlage zu bestimmen und/oder um die Topologie-Informationen zu aktualisieren. Beispielsweise kann die Signalverarbeitungsvorrichtung anhand der optischen Signale eine Position des Feldgeräts innerhalb der prozesstechnischen Anlage erkennen und eine Plausibilitätsprüfung hinsichtlich vorbestimmter Topologie-Informationen bezogen auf die prozesstechnische Anlage durchführen. Beispielsweise kann ausgehend von einer Korrelation zwischen erkannten optischen Signalen und einer vorbestimmten Topologie-Information mithilfe der Signalverarbeitungsvorrichtung ein Fehlersignal erzeugt werden, sofern das Feldgerät bzw. dessen optischer Signalgeber abweichend von einer Position entsprechend der vorbestimmten Topologie-Information angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Signalverarbeitungsvorrichtung des Systems dazu eingerichtet sein, Topologie- Informationen zu aktualisieren, beispielsweise falls der prozesstechnischen Anlage wenigstens ein neues oder verändertes Feldgerät hinzugefügt wird. According to one embodiment of a system, the signal processing device is set up to correlate the optical signals of at least one field device, in particular a plurality of field devices, with topology information of the process engineering system in order to determine and / or the position of the one field device in the process engineering system to update the topology information. For example, the signal processing device can use the optical signals to recognize a position of the field device within the process engineering system and carry out a plausibility check with regard to predetermined topology information related to the process engineering system. For example, based on a correlation between detected optical signals and predetermined topology information, the signal processing device can be used to generate an error signal if the field device or its optical signal transmitter is arranged deviating from a position corresponding to the predetermined topology information. Alternatively or additionally, the signal processing device of the system can be set up to update topology information, for example if at least one new or changed field device is added to the process engineering system.
Die Erfindung betrifft gemäß einer Ausführung ein System, das ferner wenigstens eine stationär in der prozesstechnischen Anlage montierte Kamera umfasst, die ein Sichtfeld hat, das einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage erfasst, und die Bilddaten von ihrem Sichtfeld erzeugt, wobei der Kamera wenigstens ein Feldgerät zugeordnet ist, dessen optischer Signalgeber in dem Sichtfeld der wenigstens einen Kamera angeordnet ist, und wobei die Kamera signalübertragungsgemäß mit der Signalverarbeitungsvorrichtung gekoppelt ist und der Signalverarbeitungsvorrichtung Bilddaten von ihrem Sichtfeld übermittelt. Die Kamera kann mit der Signalverarbeitungsvorrichtung kabelgebunden oder kabellos signalübertragungsgemäß verbunden sein. According to one embodiment, the invention relates to a system that further comprises at least one stationary camera mounted in the process engineering system, which has a field of view that captures a partial area of the process engineering system and generates image data from its field of view, the camera being assigned at least one field device whose optical signal transmitter is arranged in the field of view of the at least one camera, and wherein the camera is coupled to the signal processing device in accordance with signal transmission and transmits image data from its field of view to the signal processing device. The camera can be connected to the signal processing device in a wired manner or wirelessly with a signal transmission.
Die Kamera kann eine CCD-Kamera und/oder CMOS-Kamera sein. Insbesondere kann eine Kamera dazu ausgelegt sein Bilddaten einzelner Aufnahmen (Fotografien) zu erzeugen und/oder Bilddaten als Sequenz aufeinanderfolgender Aufnahmen (Film) zu erzeugen. Die Bilddaten können in einem üblichen Bilddatenformat (z.B. TIFF, JPG, GIF, PNG, WMF, EPS, CDA, SVG, RAW oder dergleichen) erzeugt werden. Die Bilddaten können alternativ in einem üblichen Filmdatenformat (z.B.: MPEG, MOV, MP4 oder anderer Dateityp) erzeugt werden.The camera can be a CCD camera and / or a CMOS camera. In particular, a camera can be designed to generate image data of individual recordings (photographs) and / or to generate image data as a sequence of successive recordings (film). The image data can be generated in a common image data format (e.g. TIFF, JPG, GIF, PNG, WMF, EPS, CDA, SVG, RAW or the like). The image data can alternatively be generated in a common film data format (e.g. MPEG, MOV, MP4 or another file type).
Gemäß einer Weiterbildung des Systems sind einer ersten Kamera mehrere Feldgeräte zugeordnet, deren jeweiliger optischer Sender in dem Sichtfeld der ersten Kamera angeordnet ist. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, verschiedene optische Signale von unterschiedlichen Feldgeräten unabhängig voneinander in den Bilddaten der ersten Kamera zu erkennen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zu den verschiedenen optischen Signalen der verschiedenen Feldgeräte korrespondierende Betriebsinformationen selbiger unterschiedliche Feldgeräte ermitteln. Der ersten Kamera können mehrere Feldgeräte zugeordnet sein, deren optische Sender in dem Sichtfeld der ersten Kamera angeordnet sind. Beispielsweise können der ersten Kamera zwei Feldgeräte, drei Feldgeräte oder mehrere Feldgeräte zugeordnet sein, die jeweils wenigstens einen optischen Sender aufweisen. Die mehreren, beispielsweise zwei, drei oder mehr optischen Signalgeber der mehreren Feldgeräte können in dem Sichtfeld der ersten Kamera angeordnet sein. Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, die von den verschiedenen Feldgeräten mittels ihrer jeweiligen optischen Signalgeber emittierten optischen Signale unabhängig voneinander zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Signalverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, die in einem bestimmten Teilabschnitt der Bilddaten des Sichtfelds der Kamera erfassten optischen Signale einem bestimmten Feldgerät exklusiv zuzuordnen. Optische Signale von einem zweiten optischen Sender in einem zweiten Teilbereich der Bilddaten des Sichtfeldes können von der Signalverarbeitungsvorrichtung einem anderen, zweiten Feldgerät exklusiv zugeordnet werden. According to a further development of the system, several field devices are assigned to a first camera, the respective optical transmitter of which is arranged in the field of view of the first camera. The signal processing device can be set up to recognize different optical signals from different field devices independently of one another in the image data of the first camera. The signal processing device can determine operating information of the same different field devices corresponding to the different optical signals of the different field devices. Several field devices can be assigned to the first camera, the optical transmitters of which are arranged in the field of view of the first camera. For example, the first camera can have two field devices three field devices or several field devices can be assigned, each of which has at least one optical transmitter. The multiple, for example two, three or more optical signal transmitters of the multiple field devices can be arranged in the field of view of the first camera. The signal processing device is preferably designed to process the optical signals emitted by the various field devices by means of their respective optical signal transmitters independently of one another. For example, the signal processing device can be set up to exclusively assign the optical signals recorded in a specific subsection of the image data of the field of view of the camera to a specific field device. Optical signals from a second optical transmitter in a second sub-area of the image data of the field of view can be assigned exclusively to another, second field device by the signal processing device.
Auch wenn die unterschiedlichen Feldgeräte gleichartige oder ähnliche optische Signale senden, kann die Signalverarbeitungsvorrichtung die optischen Signale der unterschiedlichen Feldgeräte voneinander differenzieren, um die dem jeweiligen Feldgerät zugeordnete Betriebsinformationen zu ermitteln. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann dazu ausgelegt sein, anhand von Topologieinformationen der prozesstechnischen Anlage unterschiedliche Feldgeräte voneinander zu unterscheiden. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise automatisch oder unter Berücksichtigung einer manuellen Eingabe einzelne Feldgeräte identifizierenden und/oder optische Signale von einem bestimmten einzelnen Feldgerät identifizieren. Beispielsweise können verschiedene Feldgeräte im Sichtfeld einer Kamera optische Signale unterschiedlicher Art bereitstellen, die von der Kamera erfasst und von der Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden. So ist es denkbar, dass ein erstes Feldgerät mit einem ersten, aktiven optischen Signalgeber im Sichtfeld der ersten Kamera ein intermittierendes Leuchtsignal bereitstellt, während der zweite optische Signalgeber eines Feldgeräts ein kontinuierlich beleuchtetes Anzeige-Display aufweist, das von der Kamera erfasst wird und dessen Bilddaten von der Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden. Even if the different field devices send optical signals of the same type or similar, the signal processing device can differentiate the optical signals of the different field devices from one another in order to determine the operating information assigned to the respective field device. The signal processing device can be designed to distinguish different field devices from one another on the basis of topology information of the process engineering system. The signal processing device can, for example, identify individual field devices and / or optical signals from a specific individual field device automatically or taking into account a manual input. For example, different field devices can provide optical signals of different types in the field of view of a camera, which signals are recorded by the camera and processed by the signal processing device. It is conceivable that a first field device with a first, active optical signal transmitter provides an intermittent light signal in the field of view of the first camera, while the second optical signal transmitter of a field device has a continuously illuminated display that is captured by the camera and its image data processed by the signal processing device.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst ein System eine Vielzahl stationär in der prozesstechnischen Anlage montierter Kameras, wobei jede der stationär in der Anlage montierten Kameras ein einzelnes Sichtfeld hat, das einen jeweiligen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage erfasst. Insbesondere können die mehreren Sichtfelder der mehreren Kameras einander abschnittsweise überschneiden. Beispielsweise können sich 2, 3 oder mehr Sichtfelder der mehreren Kameras überschneiden. Eine prozesstechnische Anlage kann 5 oder mehr, vorzugsweise 10 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr Kameras haben, deren Sichtfelder einander wenigstens paarweise abschnittsweise überschneiden. Es sei klar, dass bei der Ausführung mit einer Vielzahl stationär in der prozesstechnischen Anlage montierter Kameras, mit ihr einem Sichtfeld, nicht jedes Sichtfeld der Vielzahl von Kameras jedes andere Sichtfeld schneidet. According to a further development, a system comprises a multiplicity of cameras mounted stationary in the process engineering system, each of the stationary cameras mounted in the system having a single field of view that covers a respective sub-area of the process engineering system. In particular, the multiple fields of view of the multiple cameras can intersect one another in sections. For example, 2, 3 or more fields of view of the multiple cameras can overlap. A process engineering system can have 5 or more, preferably 10 or more, in particular 20 or more cameras, the fields of view of which intersect at least in pairs in sections. It should be clear that in the case of the execution with a large number of stationary in the process engineering system mounted cameras, with it a field of view, not every field of view of the multitude of cameras intersects every other field of view.
Ferner betrifft die Erfindung eine prozesstechnische Anlage mit einem erfindungsgemäßen System, die außerdem eine Leiteinrichtung zum Steuern und/oder Regeln der prozesstechnischen Anlage, und eine Kommunikationseinrichtung zur Übertragung feldgerätespezifischer Betriebsinformationen umfasst, die die Leiteinrichtung signalübertragungsgemäß mit wenigstens einem Feldgerät verbindet. Das Kommunikationssystem und die Kommunikationseinrichtung übertragen Betriebsinformationen unabhängig voneinander. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung das wenigstens eine Feldgerät oder mehrere Feldgeräte kabelgebunden mithilfe einer BUS-Leitung, beispielsweise einer Fieldbus-Leitung oder einer HART-Leitung, mit einer Leitwarte der prozesstechnischen Anlage verbinden, um betriebsgemäß stellgerätespezifische Betriebsinformation zwischen den Feldgeräten und Leitwarte zu kommunizieren. Als redundantes Kommunikationsnetzwerk ist das System zur optischen Kommunikation (kurz: Kommunikationssystem) vorgesehen, welches die Betriebsinformation von wenigstens einem Stellgerät zumindest abschnittsweise optisch von dem Feldgerät zu der Leitwarte übermitteln. Es sei klar, dass ein erfindungsgemäßes System zur optischen Kommunikation optische Signale oder die optischen Signale von wenigstens einem Feldgerät zumindest abschnittsweise kabellos, insbesondere ohne Glasfaserkabel, überträgt. Vorzugsweise kann das System zur optischen Kommunikation vollständig frei von Glasfaserkabeln zum Übertragen optischer Signale sein. Es sei klar, dass die Kommunikationseinrichtung Betriebsinformationen zwischen wenigstens einem Feldgerät und der Leitwarte übermittelt, wobei der Kommunikationsweg frei von optischen Signalen ist. Die Kommunikationseinrichtung übermittelt insbesondere ausschließlich elektronische Signale und/oder elektromagnetische Funksignale. The invention also relates to a process engineering system with a system according to the invention, which also includes a control device for controlling and / or regulating the process engineering system, and a communication device for transmitting field device-specific operating information, which connects the control device to at least one field device according to signal transmission. The communication system and the communication device transmit operating information independently of one another. For example, the communication device can connect the at least one field device or several field devices in a wired manner using a BUS line, for example a fieldbus line or a HART line, to a control room of the process engineering system in order to communicate actuator-specific operating information between the field devices and the control room. The system for optical communication (communication system for short) is provided as a redundant communication network, which optically transmits the operating information from at least one actuating device at least in sections from the field device to the control room. It should be clear that a system according to the invention for optical communication transmits optical signals or the optical signals from at least one field device, at least in sections, wirelessly, in particular without fiber optic cables. Preferably, the optical communication system can be completely free of fiber optic cables for transmitting optical signals. It should be clear that the communication device transmits operating information between at least one field device and the control room, the communication path being free of optical signals. In particular, the communication device exclusively transmits electronic signals and / or electromagnetic radio signals.
Dank der parallelen Übertragung von Betriebsinformationen einerseits durch die Kommunikationseinrichtung und andererseits durch das System zur optischen Kommunikation werden die Betriebsdaten redundant übermittelt, sodass fehlerhaft übermittelte Daten oder eine schlechte Datenqualität kompensiert werden kann. Das System zur optischen Kommunikation stets innerhalb einer prozesstechnischen Anlage ein unabhängiges Informationsbeschaffungssystem bereit, sodass selbst bei einer kritischen Störung einer anderen Kommunikationseinrichtung ein ordnungsgemäßer Betrieb der prozesstechnischen Anlage zumindest zum Erreichen eines sicheren Zustands der Anlage mittels des optischen Kommunikationssystems gewährleistet bleibt. Thanks to the parallel transmission of operating information on the one hand by the communication device and on the other hand by the optical communication system, the operating data are transmitted redundantly so that incorrectly transmitted data or poor data quality can be compensated for. The system for optical communication always has an independent information retrieval system available within a process engineering system, so that even in the event of a critical malfunction of another communication device, proper operation of the process engineering system is guaranteed at least to achieve a safe state of the system by means of the optical communication system.
Zur zentralen Kontrolle der Prozesse einer prozesstechnischen Anlage ist eine Leitwarte vorgesehen, die mehrere Feldgeräte überwacht und/oder kontrolliert. Zwischen den Feldgeräten und der Leitwarte findet zu diesem Zweck Kommunikation statt. Das Feldgerät kann eine elektronische Schnittstelle zu Empfangen und/oder Senden von Betriebsinformationen aufweisen. Es ist denkbar, dass in der prozesstechnischen Anlage eine Leitwarte mit einzelnen Feldgeräten über eine als Netzwerk realisierte Kommunikationseinrichtung kommuniziert, welches Schnittstellen aufweist, über die Kommunikation zwischen Feldgeräten und Leitwarte erfolgen kann. A control room that monitors and / or controls several field devices is provided for the central control of the processes in a process engineering system. Between For this purpose, communication takes place between field devices and the control room. The field device can have an electronic interface for receiving and / or sending operating information. It is conceivable that in the process engineering system a control room communicates with individual field devices via a communication device implemented as a network, which has interfaces through which communication between field devices and control room can take place.
Ein Feldgerät kann einen elektronischen, vorzugsweise kabelgebundenen oder kabellosen, Signalaus- und/oder -Eingang für elektronische Signale aufweisen. Beispielsweise kann das Feldgerät eine HART- und/oder einem FIELDBUS- Kommunikationseinrichtung aufweisen. Es ist denkbar, dass sie die Kommunikation einen kabellosen Funksignalaus- und/oder - Eingang, beispielsweise einen Bluetooth, WLAN- oder WIFI -Transceiver umfasst. A field device can have an electronic, preferably wired or wireless, signal output and / or input for electronic signals. For example, the field device can have a HART and / or a FIELDBUS communication device. It is conceivable that the communication includes a wireless radio signal output and / or input, for example a Bluetooth, WLAN or WIFI transceiver.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung deutlich, in denen zeigt: Further properties, advantages and features of the invention will become clear from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawing, in which:
Figur 1 eine prozesstechnische Anlage in einem erfindungsgemäßen System zur optischen Kommunikation. FIG. 1 shows a process engineering installation in a system according to the invention for optical communication.
Das erfindungsgemäße optische Kommunikationssystem 1 umfasst als seine Hauptbestandteile Feldgeräte 50, 51, 53, 54, 55, 57 und 59 mit optischen Signalgebern 60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65* und eine Signalverarbeitungsvorrichtung 7. Das Kommunikationssystem 1 ist in einer prozesstechnischen Anlage angeordnet. Die prozesstechnische Anlage wird im Allgemeinen mit Bezugszeichen 2 bezeichnet. The optical communication system 1 according to the invention comprises, as its main components, field devices 50, 51, 53, 54, 55, 57 and 59 with optical signal transmitters 60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 * and a signal processing device 7 arranged in a process engineering system. The process engineering system is generally designated with reference number 2.
In dem abgebildeten Beispiel umfasst die prozesstechnische Anlage 2 sechs stationären Kameras 30, 31, 33, 35, 37, 39, die jeweils ein Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47, 49 haben. Jedes Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47, 49 erfasst einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage 2 und die jeweilige, dem Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47 oder 49 zugeordnete Kamera 30, 31, 33, 35, 37 oder 39 erzeugt Bilddaten von ihrem Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47, 49. Es sei klar, dass die Anzahl von 6 Kameras rein exemplarisch ist und zur einfacheren Verständlichkeit der Erfindung gewählt ist. Eine prozesstechnische Anlage 2 hat im Allgemeinen mehrere Kameras, beispielsweise 10, 20, 30, 40 oder mehr. In the example shown, the process engineering system 2 comprises six stationary cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39, each of which has a field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49. Each field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49 captures a partial area of the process engineering system 2 and the respective camera 30, 31, 33, 35, 37 or 39 assigned to the field of view 40, 41, 43, 45, 47 or 49 generates image data from its field of view 40, 41, 43, 45, 47, 49. It should be clear that the number of 6 cameras is purely exemplary and has been selected to make the invention easier to understand. A process engineering system 2 generally has several cameras, for example 10, 20, 30, 40 or more.
Die Sichtfelder 40, 41, 43, 45, 47, 49 der Kameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 sind teilweise auf unterschiedliche und teilweise auf dieselben Komponenten der prozesstechnischen Anlage 2 ausgerichtet. Teilbereiche der prozesstechnischen Anlage 2, die nur von einem Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47 oder 49 erfasst werden, sind nur der korrespondierenden Kamera 30, 31, 33, 35, 37 oder 39 zugeordnet. Feldgeräte, die im Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47 und/oder 49 mehrerer Kameras 30, 31, 33, 35, 37 und/oder 39 angeordnet sind, sind diesen mehreren Kameras zugeordnet. Eine Erfassung eines Teilbereichs einer prozesstechnischen Anlage 2 durch zwei oder mehr Kameras kann gewünscht sein, um unterschiedliche Blickwinkel auf den Teilbereich das Feldgerät zu haben oder um die Information von einem bestimmten Feldgerät redundant zu erfassen. The fields of view 40, 41, 43, 45, 47, 49 of the cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 are partially aligned with different and partially with the same components of the process engineering system 2. Subareas of the process engineering system 2 that are only captured by a field of view 40, 41, 43, 45, 47 or 49 are only assigned to the corresponding camera 30, 31, 33, 35, 37 or 39. Field devices that are arranged in the field of view 40, 41, 43, 45, 47 and / or 49 of several cameras 30, 31, 33, 35, 37 and / or 39 are these several Assigned to cameras. Detection of a sub-area of a process engineering system 2 by two or more cameras can be desired in order to have different viewing angles of the sub-area of the field device or in order to redundantly detect the information from a specific field device.
Die Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 und 59 der prozesstechnischen Anlage 2 können durch eine Kommunikationseinrichtung 9 mit einer Leiteinrichtung 10 zum Steuern und/oder Regeln der prozesstechnischen Anlage 2 verbunden. Die Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 und 59 und die Leiteinrichtung 10 können kabelgebunden und/oder zumindest abschnittsweise kabellos, beispielsweise mit einer Funkverbindung, zur Signalübertragung miteinander verbunden sein. Die Kommunikationseinrichtung kann auf bekannte Weise, beispielsweise als HART-oder FIELDBUS-Kommunikationseinrichtung realisiert sein. The field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 of the process engineering system 2 can be connected by a communication device 9 to a control device 10 for controlling and / or regulating the process engineering system 2. The field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 and the control device 10 can be connected to one another in a wired and / or at least in sections wirelessly, for example with a radio link, for signal transmission. The communication device can be implemented in a known manner, for example as a HART or FIELDBUS communication device.
Es ist denkbar, dass eine stationäre Kamera 31, die ortsfest in der prozesstechnischen Anlage 2 angeordnet ist, Schwenkmittel und/oder Neigemittel umfasst, die eine Bewegung zum Ausrichten des Sichtfelds 41 der Kamera 31 ermöglichen. Bei der Verwendung einer oder mehrerer ausrichtbarer Kameras 31 mit beweglichem Sichtfeld 41 in einer prozesstechnischen Anlage 2 ist es denkbar, dass die Sichtfelder 41, 45 und 47 einander nur zeitweise abschnittsweise überschneiden und/oder dass ein Feldgerät 51, 54, 57, 59 sich nur zeitweise im Sichtfeld 41 der Kamera 31 befindet. It is conceivable that a stationary camera 31, which is arranged in a stationary manner in the process engineering system 2, comprises pivoting means and / or tilting means which enable a movement for aligning the field of view 41 of the camera 31. When using one or more alignable cameras 31 with a movable field of view 41 in a process engineering system 2, it is conceivable that the fields of view 41, 45 and 47 only overlap in sections and / or that one field device 51, 54, 57, 59 only overlaps temporarily located in the field of view 41 of the camera 31.
In der prozesstechnischen Anlage 2 sind eine Vielzahl von Feldgeräten 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 und 59 angeordnet, die je wenigstens einen optischen Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 aufweisen. Ein optischer Signalgeber kann beispielsweise als Anzeige und/oder Leuchtmittel des Feldgerätes gebildet sein. Die verschiedenen Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 und 59 können einer prozesstechnischen Anlage 2 unterschiedlichste Aufgaben verrichten. Feldgeräte 54, 58 und 59 können Stellaktuatoren, zum Steuern und/oder Regeln von Prozessfluidströmungen in der prozesstechnischen Anlage aufweisen. Andere Feldgeräte 51, 50, 53, 55 können Sensoren zum Messen von Eigenschaften des Prozessfluids, beispielsweise Druck, Temperatur, Zusammensetzung oder dergleichen aufweisen. A large number of field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 are arranged in the process engineering system 2, each of which has at least one optical signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 * , 67, 69 have. An optical signal transmitter can be formed, for example, as a display and / or lighting means of the field device. The various field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 and 59 can perform a wide variety of tasks in a process engineering system 2. Field devices 54, 58 and 59 can have setting actuators for controlling and / or regulating process fluid flows in the process engineering system. Other field devices 51, 50, 53, 55 can have sensors for measuring properties of the process fluid, for example pressure, temperature, composition or the like.
In dem System 1 sind Feldgeräte 50 mit optischem Signalgeber 60 vorgesehen, die ein optisches Signal abgeben, das eine Betriebsinformation des Feldgeräts 50 repräsentiert. Die Betriebsinformation kann beispielsweise einen Betriebszustand des Feldgerätes betreffen. Beispielsweise kann der optische Signalgeber eine Fehlerwarnung erzeugen. In the system 1, field devices 50 with an optical signal transmitter 60 are provided, which emit an optical signal that represents operational information from the field device 50. The operating information can relate, for example, to an operating state of the field device. For example, the optical signal transmitter can generate an error warning.
Der Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 eines Feldgeräts 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 der prozesstechnischen Anlage 2 ist im Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47, 49 wenigstens einer Kamera 30, 31, 33, 35, 47, 39 der prozesstechnischen Anlage angeordnet. Dank der Anordnung der optischen Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 in den Sichtfeldern 40, 41, 43, 45, 47, 49 einer oder mehrerer Kameras 30, 31, 33, 35, 47, 39 können die optischen Signale von den Feldgeräten 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 durch die Kameras 40, 41, 43, 45, 47, 49 erfasst werden und in einer Signalverarbeitungsvorrichtung 7 verarbeitet werden. The signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 of a field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 of the process engineering system 2 is in the field of view 40, 41 , 43, 45, 47, 49 of at least one camera 30, 31, 33, 35, 47, 39 of the process engineering system. thanks to the Arrangement of the optical signal transmitters 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 in the fields of view 40, 41, 43, 45, 47, 49 of one or more cameras 30, 31, 33, 35 , 47, 39, the optical signals from the field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can be detected by the cameras 40, 41, 43, 45, 47, 49 and processed in a signal processing device 7.
Das erfindungsgemäße System 1 zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage 2 umfasst eine Signalverarbeitungsvorrichtung 7 zum Erkennen von optischen Signalen in Bilddaten wenigstens einer der stationären Kameras 40, 41, 43, 45, 47, 49. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 ist dazu in der Lage, zu den erkannten optischen Signalen korrespondierende Betriebsinformationen zu ermitteln. Beispielsweise kann die Signalverarbeitung 7 und die optischen Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 derart aufeinander abgestimmt sein, dass alle Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 optische Signale derselben Art, beispielsweise als intermittierendes Leuchtsignal, entsprechend derselben Kodierung übermitteln. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann diese Kodierung erkennen, um zu erkennen, welche Betriebsinformationen repräsentiert werden durch die optischen Signale, die von den optischen Signalgeber 60 ausgegeben werden. The system 1 according to the invention for optical communication in a process engineering system 2 comprises a signal processing device 7 for recognizing optical signals in image data of at least one of the stationary cameras 40, 41, 43, 45, 47, 49 to determine operating information corresponding to the detected optical signals. For example, the signal processing 7 and the optical signal transmitters 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 can be coordinated with one another in such a way that all signal transmitters 60, 61, 62, 63, 63 *, 64 , 65, 65 *, 67, 69 transmit optical signals of the same type, for example as an intermittent light signal, according to the same coding. The signal processing device can recognize this coding in order to recognize which operating information is represented by the optical signals which are output by the optical signal transmitter 60.
Alternativ oder zusätzlich kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 dazu eingerichtet sein, unterschiedliche Arten von optischen Signalen und/oder unterschiedliche Kodierungen von optischen Signalen zu interpretieren, um Betriebsinformationen aus optischen Signalen zu extrahieren. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung 7 kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, Betriebsinformationen zu extrahieren von unterschiedlichen Feldgeräten insbesondere unterschiedlicher Hersteller, die unterschiedliche, jeweils spezifische optische Signale ausgeben. Alternatively or additionally, the signal processing device 7 can be set up to interpret different types of optical signals and / or different codings of optical signals in order to extract operating information from optical signals. A signal processing device 7 can be set up, for example, to extract operating information from different field devices, in particular from different manufacturers, which output different, respectively specific optical signals.
In der prozesstechnischen Anlage 2 sind verteilt stationären Kameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 angeordnet, um gravierende Probleme wie Leckagen, Zerstörungen, Unfälle oder Feuer zu erkennen. Mit Kameras, die beispielsweise als CCD Kamera realisiert sein können und die hochauflösende Bilder mit wenigstens 5 Megapixel, 10 Megapixel mehr erzeugen, können auch über eine relativ große Entfernung hinweg Details erkannt werden. Insbesondere können die Kameras 30 dazu in der Lage sein, ihre Ausrichtung, d. h. ihre Winkellage und/oder ihren Zoombereich zu identifizieren und Informationen über die Ausrichtung mit den Bilddaten zu verknüpfen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 kann dazu eingerichtet sein, mit Bilddaten der Kameras verknüpfte Ausrichtung Information bei der Analyse zu berücksichtigen. In the process engineering system 2, stationary cameras 30, 31, 33, 35, 37, 39 are distributed in order to detect serious problems such as leakages, destruction, accidents or fire. With cameras, which can be implemented as CCD cameras, for example, and which generate high-resolution images with at least 5 megapixels, 10 megapixels more, details can also be recognized over a relatively large distance. In particular, the cameras 30 may be able to change their orientation, i. H. to identify their angular position and / or their zoom range and to link information about the alignment with the image data. The signal processing device 7 can be set up to take into account alignment information linked to image data of the cameras during the analysis.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 kann Daten zu Topologie der prozesstechnischen Anlage 2 haben. Diese Topologieinformationen der prozesstechnischen Anlage 2 können WO 2021/122062 - l6 - PCT/EP2020/084663 beispielsweise Position und Art der Feldgeräte und/oder Kameras umfassen. Die Topologieinformationen können bezogen auf die gesamte prozesstechnische Anlage 2 oder bezogen auf Anlagenteil oder einzelne Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 untergliedert sein. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann über ein nicht flüchtiges Speichermedium verfügen, in dem die Topologieinformationen gespeichert sind. Es ist denkbar, dass die prozesstechnische Anlage Daten bezieht per Kommunikation, beispielsweise Internetkommunikation, von einer Speichermedium an einem anderen Ort, beispielsweise einem Cloud-Speicher. The signal processing device 7 can have data on the topology of the process engineering installation 2. This topology information of the process engineering system 2 can WO 2021/122062-16-PCT / EP2020 / 084663 include, for example, the position and type of field devices and / or cameras. The topology information can be subdivided in relation to the entire process engineering plant 2 or in relation to the plant part or individual field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59. The signal processing device can have a non-volatile storage medium in which the topology information is stored. It is conceivable that the process engineering system obtains data via communication, for example Internet communication, from a storage medium at another location, for example a cloud storage device.
Mithilfe der optischen Signale, die von dem optischen Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67 oder 69 des jeweiligen Feldgeräts 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 oder 59 abgegeben werden, kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 einzelne Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 oder 59 identifizieren. Beispielsweise kann jedes Feldgeräte 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 ein bestimmtes optisches Identifikationssignal haben, welches mit dem optischen Signalgeber 60, 61, 62, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 69 abgegeben werden kann, sodass die die Identifikation des Feldgeräts 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 durch eine ihm zugeordnete Kamera 40, 41, 43, 45, 47, 49 erfasst und der Signalverarbeitungsvorrichtung 7 mitgeteilt werden kann. In dem System 1 zur optischen Kommunikation innerhalb einer prozesstechnischen Anlage 2 kann auf diese Weise die Anordnung neuer Feldgeräte oder die Position von Feldgeräten erfasst und von der Signalverarbeitungsvorrichtung 7 erkannt werden. With the aid of the optical signals emitted by the optical signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67 or 69 of the respective field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 or 59 the signal processing device 7 can identify individual field devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57 or 59. For example, each field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can have a certain optical identification signal which is transmitted to the optical signal transmitter 60, 61, 62, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 69 can be output so that the identification of the field device 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 59 can be recorded by a camera 40, 41, 43, 45, 47, 49 assigned to it and communicated to the signal processing device 7 . In the system 1 for optical communication within a process engineering installation 2, the arrangement of new field devices or the position of field devices can be recorded and recognized by the signal processing device 7.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 kann mit der Leiteinrichtung 10 verbunden sein, beispielsweise um die Leiteinrichtung 10 Informationen, die über das optische Kommunikationssystem 1 übermittelt wurden, mitzuteilen, oder um Information, die Hand von optischen Signalen von der Signalfarbe zu Richtung 7 ermittelt worden, mitzuteilen.The signal processing device 7 can be connected to the routing device 10, for example in order to notify the routing device 10 of information that has been transmitted via the optical communication system 1, or to communicate information that has been determined by optical signals from the signal color to direction 7.
Die optischen Signalgeber 63*, 68 und 69 können beispielsweise dazu eingerichtet sein, optische Signale in Form von Blinksequenzen zu imitieren. Die optischen Signale der Signalgeber 63*, 68 und 69 werden beispielsweise in dem Sichtfeld 49 von der Kamera 39 erfasst. Die Kamera 39 ist mit der Signalverarbeitungsvorrichtung 7 signalübertragungsgemäß verbundene. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 7 hat Signaleingänge 70, 71, 73, 75, 77, 79 für die verschiedenen Kameras. The optical signal generators 63 *, 68 and 69 can be set up, for example, to imitate optical signals in the form of flashing sequences. The optical signals of the signal transmitters 63 *, 68 and 69 are detected by the camera 39 in the field of view 49, for example. The camera 39 is connected to the signal processing device 7 for signal transmission. The signal processing device 7 has signal inputs 70, 71, 73, 75, 77, 79 for the various cameras.
Die stationäre Kamera 39 kann insbesondere starr, d.h. unbeweglich, in der prozesstechnischen Anlage 2 befestigt sein. In den zweidimensionale Bilddaten der Kamera 39 befinden sich die stationären, insbesondere starren, optischen Signalgeber 63*, 68 und 69 derselben Bildstelle. Die Bildstelle kann beispielsweise anhand eines Gitterrasters bezogen auf die Bilddaten bestimmt sein. Anhand der eindeutigen Bildposition der verschiedenen optischen Signalgeber kann die Signalverarbeitungsvorrichtung den jeweiligen Signalgeber 63*, 69 oder 68 erkennen, und so das jeweilige Feldgerät 58, 53 oder 59 identifizieren, dem die durch das optische Signale bedeutet der Betriebsinformationen zuzuordnen sind. The stationary camera 39 can in particular be rigidly, ie immovably, attached in the process engineering system 2. The stationary, in particular rigid, optical signal transmitters 63 *, 68 and 69 of the same image point are located in the two-dimensional image data of the camera 39. The image location can be determined, for example, with the aid of a grid with reference to the image data. On the basis of the clear image position of the various optical signal transmitters, the signal processing device can identify the respective signal transmitter Recognize 63 *, 69 or 68, and thus identify the respective field device 58, 53 or 59 to which the operating information is to be assigned by the optical signals means.
Die optischen Signalgeber 60 können dazu eingerichtet sein, optische Signale für das System 1 zur optischen Kommunikation in der prozesstechnischen Anlage 2 in einem bestimmten, schmalbandigen Spektralbereich zu imitieren. Beispielsweise können die optischen Signalgeber 60 dazu eingerichtet sein, die optischen Signale für das System 1 zur optischen Kommunikation außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums abzugeben. Beispielsweise kann das Sendespektrum der optischen Signalgeber im Infrarotspektrum und/oder im UV- Spektrum liegen. The optical signal transmitters 60 can be set up to imitate optical signals for the system 1 for optical communication in the process engineering installation 2 in a specific, narrow-band spectral range. For example, the optical signal transmitters 60 can be set up to emit the optical signals for the system 1 for optical communication outside the visible light spectrum. For example, the transmission spectrum of the optical signal transmitter can be in the infrared spectrum and / or in the UV spectrum.
In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, optische Signale von einem Feldgerät, beispielsweise 57, das außerhalb dem Sichtfeld 45 einer Kamera 35 angeordnet ist, zu dieser Kamera 35 zu übermitteln. Zu diesem Zweck können in dem System zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage Positioniereinrichtungen 11, 13 und/ oder optisches Richtelement vorgesehen sein. In some cases it may be desirable to transmit optical signals from a field device, for example 57, which is arranged outside the field of view 45 of a camera 35, to this camera 35. For this purpose, positioning devices 11, 13 and / or optical alignment elements can be provided in the system for optical communication in a process engineering installation.
Beispielsweise kann das Feldgerät 57 mit einem Spiegel 27 ausgestattet sein, die optischen Signale von dem optischen Signalgeber 67 zu reflektieren und auf diese Weise in das Kammsichtfeld der Kamera 35 zu bringen. Gemäß einer alternativen Ausführung kann ein Prisma 23 am Außenumfang eines Gehäuses eines Feldgeräts 53 angeordnet sein. Das Prisma 23 kann dazu ausgewählt sein, ein optisches Signal in unterschiedlichen verschiedene Richtungen auszugeben, sodass es einfach von einer oder mehreren Kameras 33, 39 erfasst werden können. For example, the field device 57 can be equipped with a mirror 27 to reflect the optical signals from the optical signal transmitter 67 and in this way bring them into the comb field of view of the camera 35. According to an alternative embodiment, a prism 23 can be arranged on the outer circumference of a housing of a field device 53. The prism 23 can be selected to output an optical signal in different different directions, so that it can easily be captured by one or more cameras 33, 39.
Insbesondere bei Feldgeräten 53, 57 und 55, deren optische Signalgeber außerhalb dem Sichtbereich von Kameras angeordnet sind, können Positioniereinrichtungen, wie ein Stativ 11, eine Teleskopstange, eine Gelenkstange und oder ein Schwanenhals 13 vorgesehen sein, die einen optischen Signalgeber 63*, 65* tragen. Auf diese Weise kann die Anordnung des optischen Signalgebers 63* oder 65* entkoppelt von der Position eines Feldgeräts 53, 55 gewählt sein. Auf diese Weise können auch optische Signale von Feldgeräten 53, 55 erfasst werden, die aufgrund ihrer Anordnung der prozesstechnischen Anlage nicht im Sichtfeld einer bestimmten Kamera liegen. Beispielsweise eignet sich die Verwendung einer Positioniereinrichtung dazu, optische Signalgeber von Feldgeräten, die verdeckt hinter anderen Komponenten prozesstechnischen Anlage 2 angeordnet sind, in ein Sichtfeld einer Kamera zu bringen. In particular in the case of field devices 53, 57 and 55 whose optical signal transmitters are arranged outside the field of vision of cameras, positioning devices such as a tripod 11, a telescopic rod, a hinged rod and / or a gooseneck 13 can be provided which have an optical signal transmitter 63 *, 65 * wear. In this way, the arrangement of the optical signal transmitter 63 * or 65 * can be chosen to be decoupled from the position of a field device 53, 55. In this way, optical signals from field devices 53, 55 can also be recorded which, due to their arrangement of the process engineering system, are not in the field of view of a specific camera. For example, the use of a positioning device is suitable for bringing optical signal transmitters from field devices that are concealed behind other components of the process engineering system 2 into a field of view of a camera.
Bei derartigen Feldgeräten, deren optischer Signalgeber 63*, 65* entfernt des übrigen Feldgeräts 53, 55 angeordnet ist, kann der optische Signalgeber 63*, 65* über eine insbesondere standardisierte Verbindung zum Übermitteln von Daten mit dem Feldgerät 53, WO 2021/122062 - l8 - PCT/EP2020/084663In such field devices, the optical signal transmitter 63 *, 65 * of which is arranged remotely from the rest of the field device 53, 55, the optical signal transmitter 63 *, 65 * can be connected to the field device 53, in particular via a standardized connection for transmitting data. WO 2021/122062-18-PCT / EP2020 / 084663
65 verbunden sein. Beispielsweise kann solche Signalgeber 63*, 65* mithilfe eines Zwischenadapters an einer Busschnittstelle des Feldgeräten 53, 55 verbunden sein. Eine Busschnittstelle kann zum Beispiel am Anschluss des Feldgeräts 53, 55 an die Kommunikationseinrichtung 9 vorgesehen sein. 65 connected. For example, such signal transmitters 63 *, 65 * can be connected to a bus interface of the field device 53, 55 with the aid of an intermediate adapter. A bus interface can be provided, for example, at the connection of the field device 53, 55 to the communication device 9.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Feldgerät einen Steckverbinder zum Verbinden mit einem Zwischenstecker und/oder einem optischen Signalgeber. Der Steckverbinder kann beispielsweise als Zweileiter-Steckverbinder, RS-232- Steckverbinder, USB-Steckverbinder, M8-Steckverbinder, Mi2-Steckverbinder, Gerätesteckdose oder dergleichen ausgelegt sein. Anstelle eines Anschlusses einer Übertragungseinheit gemäß einem sogenannten DIN-Würfel-Steckers entsprechend DIN EN 175301-803 kann beispielsweise auch ein sogenannter Mi2-Sensorstecker, vorzugsweise entsprechend DIN Norm IEC 61076-2-101 verwendet werden (nicht dargestellt), zur Verbindung von Stellgerät und Überwachungseinheit. In a preferred development of the invention, the field device comprises a plug connector for connecting to an intermediate plug and / or an optical signal transmitter. The connector can be designed, for example, as a two-wire connector, RS-232 connector, USB connector, M8 connector, Mi2 connector, device socket or the like. Instead of connecting a transmission unit according to a so-called DIN cube plug according to DIN EN 175301-803, a so-called Mi2 sensor plug, preferably according to DIN standard IEC 61076-2-101, can also be used (not shown) to connect the actuator and Monitoring unit.
Ein nicht im Detail dargestellter Zwischenadapter ist dazu ausgelegt, zwischen einem Gerätstecker des Stellungsreglers und einer Gerätedose, von der aus eine Kommunikationsverbindung 9 sich in Richtung der Leitwarte 10 erstreckt, angeordnet zu werden. Der Gerätestecker und die Gerätesteckdose können insbesondere gemäß der Norm DIN EN 175301-803 ausgebildet sein. Der Gerätestecker kann beispielsweise als Ventilsteckverbinder oder Winkelstecker bezeichnet sein. Die Gerätedose oder Gerätesteckdose kann auch als Kabeldose oder Leitungsdose bezeichnet sein. Ein solcher Gerätestecker hat an der Drei-Uhr-Position und der Neun-Uhr-Position einen im Querschnitt U-förmigen Pin und gegebenenfalls einen weiteren U-förmigen Pin in der Sechs-Uhr- Position sowie einen balkenförmigen Pin in der Zwölf-Uhr-Position. An intermediate adapter, not shown in detail, is designed to be arranged between a device plug of the positioner and a device socket from which a communication connection 9 extends in the direction of the control room 10. The device plug and the device socket can in particular be designed in accordance with the standard DIN EN 175301-803. The device plug can be referred to as a valve plug connector or angled plug, for example. The device socket or device socket can also be referred to as a cable socket or line socket. Such a device plug has a pin with a U-shaped cross-section at the three o'clock position and the nine o'clock position and, if necessary, another U-shaped pin in the six o'clock position and a bar-shaped pin in the twelve o'clock position. Position.
Zum Aufnehmen der Pins des Gerätesteckers umfasst die Gerätedose entsprechend geformte und positionierte Aufnahmen. Die Kontaktflächen zwischen den gegenüberliegenden Flächen, aus denen die Pins hervorstehen bzw. in die die Pin-Aufnahmen eingelassen sind, können mit einer oder zwei Dichtungen versehen sein, um zu verhindern, dass beispielsweise Kondenswasser an die stromführenden Pins gelangt. Hierzu kann je eine Dichtscheibe zwischen Stecker und Dose vorgesehen sein. To accommodate the pins of the device plug, the device socket has appropriately shaped and positioned receptacles. The contact surfaces between the opposing surfaces from which the pins protrude or into which the pin receptacles are embedded can be provided with one or two seals in order to prevent, for example, condensation from reaching the current-carrying pins. For this purpose, a sealing washer can be provided between the plug and the socket.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Bezugszeichenliste The features disclosed in the above description, the figures and claims can be important both individually and in any combination for realizing the invention in the various configurations. List of reference symbols
1 Kommunikationssystem 1 communication system
2 prozesstechnische Anlage 2 process engineering system
7 Signalverarbeitungsvorrichtung7 signal processing device
9 Kommunikationseinrichtung9 Communication facility
10 Leiteinrichtung 10 guidance system
11 Stativ 11 tripod
13 Schwanenhals 13 gooseneck
23 Prisma 23 prism
27 Spiegel 27 mirrors
30, 31, 33, 35, 37, 39 stationäre Kamera 30, 31, 33, 35, 37, 39 stationary camera
40, 41, 43, 45, 47, 49 Sichtfeld 40, 41, 43, 45, 47, 49 field of view
50, 51, 53, 54, 55, 57, Feldgerät 58, 59 50, 51, 53, 54, 55, 57, field device 58, 59
60, 61, 63, 63*, 64, optischer Signalgeber 65, 65*, 67, 68, 69 60, 61, 63, 63 *, 64, optical signal transmitter 65, 65 * , 67, 68, 69

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. System (l) zur optischen Kommunikation in einer prozesstechnischen Anlage (2), wie eine lebensmittelverarbeitende Anlage, beispielsweise eine Brauerei, ein Kraftwerk, eine petrochemische Anlage, oder dergleichen, mit mehreren stationären Kameras (30, 31,1. System (l) for optical communication in a process-related plant (2), such as a food processing plant, for example a brewery, a power plant, a petrochemical plant, or the like, with several stationary cameras (30, 31,
33, 35, 37, 39), die je ein Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49) haben, das einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage (2) erfasst, und die Bilddaten von ihrem Sichtfeld erzeugen, umfassend: wenigstens ein Feldgerät (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) mit wenigstens einem optischen Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69), wie eine Anzeige und/oder ein Leuchtmittel, der ein optisches Signal abgibt, das eine Betriebsinformation des Feldgeräts (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) repräsentiert, wobei der Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69) in einem oder mehreren der Sichtfelder angeordnet ist; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung (7) zum Erkennen von optischen Signalen in Bilddaten wenigstens einer der stationären Kameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) und zum Ermitteln von zu den erkannten optischen Signalen korrespondieren Betriebsinformationen, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (7) einen Signaleingang für Bilddaten von wenigstens einer der stationären Kameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) aufweist. 33, 35, 37, 39), each of which has a field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) that covers a sub-area of the process engineering system (2) and generates image data from their field of view, comprising: at least a field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) with at least one optical signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69), such as a Display and / or a light source that emits an optical signal that represents operational information from the field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59), the signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69) is arranged in one or more of the fields of view; and a signal processing device (7) for recognizing optical signals in image data of at least one of the stationary cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) and for determining operating information corresponding to the recognized optical signals, the signal processing device (7) having a Signal input for image data from at least one of the stationary cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39).
2. System (1) nach Anspruch 1, umfassend eine Vielzahl von Feldgeräten (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) mit je wenigstens einem optischen Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69), der ein optisches Signal abgibt, das eine Betriebsinformation des jeweiligen Feldgeräts (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) repräsentiert, wobei der Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69) jedes der Feldgeräte (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) in einem oder mehreren der Sichtfelder (40, 41, 43, 45, 47, 49) angeordnet ist. 2. System (1) according to claim 1, comprising a plurality of field devices (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) each with at least one optical signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69), which emits an optical signal that represents operational information from the respective field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59), the signal transmitter (60, 61 , 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69) each of the field devices (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) in one or more of the fields of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) is arranged.
3. System (1) nach Anspruch 2, wobei die Signal Verarbeitungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, optische Signale eines ersten Feldgeräts (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) in Bilddaten mehrerer Kameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) zu erkennen und bezogen auf das erste Feldgerät (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) im Hinblick auf dessen Betriebsinformationen zu verarbeiten. 3. System (1) according to claim 2, wherein the signal processing device (7) is set up to convert optical signals from a first field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) into image data from several cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) to be recognized and processed in relation to the first field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) with regard to its operating information.
4. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein Feldgerät (53, 55) zumindest abschnittsweise oder vollständig außerhalb eines Sichtfelds (43, 45) angeordnet ist und wobei der optische Signalgeber (63*, 65*) eine mechanische Positioniereinrichtung, wie ein Stativ (11), eine Teleskopstange, eine Gelenkstange und/oder ein Schwanenhals (13), umfasst, mittels welcher der optische Signalgeber (63*, 65*) in einem oder mehreren der Sichtfelder (40, 41, 43, 45, 47, 49) angeordnet ist. 4. System (1) according to one of the preceding claims, wherein a field device (53, 55) is arranged at least partially or completely outside of a field of view (43, 45) and wherein the optical signal transmitter (63 *, 65 *) is a mechanical positioning device, such as a tripod (11), a telescopic rod, a hinged rod and / or a gooseneck (13), by means of which the optical signal transmitter (63 *, 65 *) in one or more of the fields of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) is arranged.
5. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der optische Signalgeber (63*, 67) des wenigstens einen Feldgeräts (53, 57) wenigstens ein optisches Richtelement, wie ein Prisma (23) und/oder ein Spiegel (27), zum Beeinflussen des Strahlengangs des optischen Signals umfasst. 5. System (1) according to one of the preceding claims, wherein the optical signal transmitter (63 *, 67) of the at least one field device (53, 57) has at least one optical directional element, such as a prism (23) and / or a mirror (27) , for influencing the beam path of the optical signal.
6. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der optische Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69) zum Abgeben von optischen Signalen außerhalb des sichtbaren Spektrums, insbesondere im Infrarotspektrum und/ oder im Ultraviolettspektrum eingerichtet ist. 6. System (1) according to one of the preceding claims, wherein the optical signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69) for emitting optical signals outside the visible spectrum, in particular is established in the infrared spectrum and / or in the ultraviolet spectrum.
7. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, Betriebsinformationen zu extrahieren aus Bilddaten eines als Anzeigevorrichtung, wie ein LCD-Display oder eine analoge Anzeige, realisierten optischen Signalgebers (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69). 7. System (1) according to one of the preceding claims, wherein the signal processing device (7) is set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter (60, 61, 63 implemented as a display device, such as an LCD display or an analog display) , 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69).
8. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Signal Verarbeitungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, Betriebsinformationen zu extrahieren aus Bilddaten eines optischen Signalgebers (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69), der Betriebsinformationen repräsentiert als intermittierendes Leuchtsignal abgibt, wie eine blinkende LED. 8. System (1) according to one of the preceding claims, wherein the signal processing device (7) is set up to extract operating information from image data of an optical signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68, 69), which represents operating information as an intermittent light signal, such as a flashing LED.
9. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die optischen Signale wenigstens eines Feldgeräts (50, 51, 53,9. System (1) according to one of the preceding claims, wherein the signal processing device (7) is set up to the optical signals of at least one field device (50, 51, 53,
54, 55, 57, 58? 59) mit Topologie-Informationen der prozesstechnischen Anlage (2) zu korrelieren, um die Position des Feldgeräts (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) in der prozesstechnischen Anlage (2) zu bestimmen und/oder um die Topologie-Informationen zu aktualisieren. 54, 55, 57, 58 ? 59) to correlate with topology information of the process plant (2) in order to determine the position of the field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) in the process plant (2) and / or to Update the topology information.
10. System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, ferner umfassend wenigstens eine stationär in der prozesstechnischen Anlage (2) montierte Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) mit einem Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49), das einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage (2) erfasst, und die Bilddaten von ihrem Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49) erzeugt, wobei der Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) wenigstens ein Feldgerät (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) zugeordnet ist, dessen optischer Signalgeber (60, 61, 63, 63*, 64, 65, 65*, 67, 68, 69) in dem Sichtfeld der wenigstens einen Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) angeordnet ist, und wobei die Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) signalübertragungsgemäß mit der Signalverarbeitungsvorrichtung (7) gekoppelt ist und der10. System (1) according to one of the preceding claims, further comprising at least one stationary camera (30, 31, 33, 35, 37, 39) with a field of view (40, 41, 43, 45) mounted in the process engineering system (2) , 47, 49), which covers a partial area of the process engineering system (2) and generates the image data from its field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49), the camera (30, 31, 33, 35, 37, 39) at least one field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) is assigned, the optical signal transmitter (60, 61, 63, 63 *, 64, 65, 65 *, 67, 68 , 69) is arranged in the field of view of the at least one camera (30, 31, 33, 35, 37, 39), and wherein the camera (30, 31, 33, 35, 37, 39) transmits signals to the signal processing device (7) is coupled and the
Signalverarbeitungsvorrichtung (7) Bilddaten von ihrem Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49) übermittelt. Signal processing device (7) transmits image data from its field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49).
11. System (l) nach Anspruch io, wobei einer ersten Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) mehrere Feldgeräte (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) zugeordnet sind, deren jeweiliger optischer Sender in dem Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49) der ersten Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) angeordnet ist und wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, verschiedene optische Signale von unterschiedlichen Feldgeräten (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) unabhängig voneinander in den Bilddaten der ersten Kamera (30, 31, 33, 35, 37, 39) zu erkennen, und zu den verschieden optischen Signalen korrespondierende Betriebsinformationen der unterschiedlichen Feldgeräte (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) zu ermitteln. 11. System (l) according to claim io, wherein a first camera (30, 31, 33, 35, 37, 39) several field devices (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) are assigned, their respective optical transmitter is arranged in the field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) of the first camera (30, 31, 33, 35, 37, 39) and wherein the signal processing device (7) is set up to receive different optical Signals from different field devices (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) can be recognized independently of one another in the image data of the first camera (30, 31, 33, 35, 37, 39), and to the different optical ones To determine signals corresponding operating information of the different field devices (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59).
12. System (1) nach Anspruch 10 oder 11, umfassend eine Vielzahl stationär in der prozesstechnischen Anlage (2) montierter Kameras (30, 31, 33, 35, 37, 39), die je ein Sichtfeld (40, 41, 43, 45, 47, 49) haben, das einen Teilbereich der prozesstechnischen Anlage (2) erfasst, wobei die Sichtfelder (40, 41, 43, 45, 47, 49) mehrerer Kameras (30, 3h 33, 35, 37, 39) einander abschnittsweise überschneiden. 12. System (1) according to claim 10 or 11, comprising a multiplicity of cameras (30, 31, 33, 35, 37, 39) which are stationary in the process engineering system (2) and each have a field of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) that covers a partial area of the process engineering system (2), whereby the fields of view (40, 41, 43, 45, 47, 49) of several cameras (30, 3h 33, 35, 37, 39) correspond to one another overlap in sections.
13. Prozesstechnische Anlage, wie eine lebensmittelverarbeitende Anlage, beispielsweise eine Brauerei, ein Kraftwerk, eine petrochemische Anlage, oder dergleichen, mit einem System (1) nach einem der vorigen Ansprüche, ferner umfassend eine Leiteinrichtung (10) zum Steuern und/oder Regeln der prozesstechnischen Anlage (2) und eine Kommunikationseinrichtung (9) zur Übertragung feldgerätespezifischer Betriebsinformationen, die die Leiteinrichtung (10) signalübertragungsgemäß mit wenigstens einem Feldgerät (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59) verbindet, wobei das Kommunikationssystem (1) und die Kommunikationseinrichtung (9) Betriebsinformationen unabhängig voneinander übertragen. 13. Process engineering plant, such as a food processing plant, for example a brewery, a power plant, a petrochemical plant, or the like, with a system (1) according to one of the preceding claims, further comprising a control device (10) for controlling and / or regulating the process engineering system (2) and a communication device (9) for the transmission of field device-specific operating information, which connects the control device (10) according to signal transmission with at least one field device (50, 51, 53, 54, 55, 57, 58, 59), the communication system ( 1) and the communication device (9) transmit operating information independently of one another.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023106318A1 (en) 2023-03-14 2024-09-19 Samson Aktiengesellschaft Field device system, method for monitoring a field device of a process engineering plant and process engineering plant

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5805813A (en) * 1996-07-26 1998-09-08 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. System for visual monitoring of operational indicators in an electric power system
US20020075244A1 (en) 1991-04-08 2002-06-20 Masayuki Tani Video or information processing method and processing apparatus, and monitoring method and monitoring apparatus using the same
DE102008010853A1 (en) 2008-02-25 2009-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for determining a leak in a plant component and / or a state of a plant component
EP2535781A1 (en) 2011-06-17 2012-12-19 ABB Research Ltd. Collecting data in an industrial plant
EP2713229B1 (en) 2012-09-26 2017-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for transmission of address, diagnosis and/or configuration information, infrastructure apparatus and diagnostic apparatus
US20180096205A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Robust monitoring of gauges
US20180253619A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Intelligent Security Systems Corporation Systems and methods for evaluating readings of gauge dials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5870140A (en) * 1996-09-25 1999-02-09 Harbour Management Services Limited System for remote meter viewing and reporting
DE10005213A1 (en) * 2000-02-05 2001-08-16 Messer Griesheim Gmbh System and method for remote monitoring of measured variables uses a measuring device to record a measurement value for a physical, chemical parameter and to visualize the measurement value on a display device.
US20130107036A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 General Electric Company Inspection system and method for correlating data from sensors and visual displays

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075244A1 (en) 1991-04-08 2002-06-20 Masayuki Tani Video or information processing method and processing apparatus, and monitoring method and monitoring apparatus using the same
US5805813A (en) * 1996-07-26 1998-09-08 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. System for visual monitoring of operational indicators in an electric power system
DE102008010853A1 (en) 2008-02-25 2009-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for determining a leak in a plant component and / or a state of a plant component
EP2535781A1 (en) 2011-06-17 2012-12-19 ABB Research Ltd. Collecting data in an industrial plant
EP2713229B1 (en) 2012-09-26 2017-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for transmission of address, diagnosis and/or configuration information, infrastructure apparatus and diagnostic apparatus
US20180096205A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Robust monitoring of gauges
US20180253619A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Intelligent Security Systems Corporation Systems and methods for evaluating readings of gauge dials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023106318A1 (en) 2023-03-14 2024-09-19 Samson Aktiengesellschaft Field device system, method for monitoring a field device of a process engineering plant and process engineering plant

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