CN111356536A - 用于在流体输送***中进行通信和控制的***和方法 - Google Patents

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Abstract

流体输送***包括智能软管(100)。智能软管(100)包括流体导管，其配置为输送流体。智能软管还包括第一导电元件，其配置为通过一段智能软管输送电力。流体输送***还包括主集线器(50)，其布置在流体输送设备上。流体输送***还包括至少一个从集线器(52)，其布置在智能软管上并且通信地耦接到主集线器。

Description

用于在流体输送***中进行通信和控制的***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月24日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FORCOMMUNICATION AND CONTROL IN FLUID DELIVERY SYSTEMS(用于在流体输送***中进行通信和控制的***和方法)”的美国临时申请序列号62/536,130的优先权和权益，出于所有目的将所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文中。
一些流体输送***，例如喷射聚氨酯泡沫(Spray Polyurethane Foam，SPF)***，用于对住宅或商业结构施加泡沫绝缘。这些***通过软管将两种或更多种材料从固定的泵送***(例如，配比器***)输送到用于将材料施加到结构上的泡沫喷枪。配比器***可以位于距实际泡沫施加工作区域和泡沫喷枪一定距离处。改进SPF***的通信和控制将是有用的。
发明内容
以下概括性地阐述了与最初要求保护的发明的范围相当的某些实施例。这些实施例并非旨在限制所要求保护的发明的范围，而是这些实施例仅旨在提供对本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可以涵盖与下文陈述的实施例可以类似或不同的各种形式。
在第一实施例中，一种流体输送***包括智能软管。智能软管包括流体导管，其配置为输送流体。智能软管还包括第一导电元件，所述第一导电元件配置为通过智能软管的一段长度输送电流。该流体输送***还包括主集线器，所述主集线器布置在流体输送设备上。该流体输送***还包括至少一个从集线器，所述从集线器布置在智能软管上并且通信地耦接到主集线器。
在第二实施例中，一种通过流体输送***进行通信的方法包括通过在流体输送设备上布置的主集线器发送数据。该方法还包括通过在智能软管上布置的从集线器接收数据，其中智能软管包括流体导管，该流体导管配置为输送流体；以及第一导电元件，该第一导电元件配置为通过智能软管的一段长度输送电流。
在第三实施例中，一种流体输送***包括配比器***，该配比器***配置为控制第一流体和第二流体的压力、温度、流量或它们的组合。该流体输送***还包括至少一个智能软管，所述智能软管配置为将第一流体或第二流体输送至喷枪，其中智能软管包括中空导管以及第一导电层，所述中空导管配置为输送第一流体或第二流体，所述第一导电层配置为通过智能软管的一段长度输送电流。该流体输送***还包括主集线器，其布置在配比器***上。该流体输送***还包括至少一个从集线器，其布置在智能软管上并且通信地耦接到主集线器。
附图说明
当参照附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中相似的符号代表相似的部件，其中：
图1是喷施***例如多组分流体输送***(例如，SPF***)的实施例的框图；
图2是在图1的喷施***中可以包括的智能软管的实施例的侧视图；
图3是智能软管配件的实施例的侧视图和正视图；
图4示出了外部导线压接方法的实施例；
图5是付诸实践的示例性智能软管的图片；
图6是穿过图5的智能软管的信号的一个或多个示波器轨迹的实施例的截屏；
图7是示出了通过智能软管的电力线调制解调器的示例性应用的框图；
图8描述了通过智能软管的二进制信号的示例性通信(例如，PLC通信)；
图9是可以用于制造智能软管的过程的实施例的流程图；
图10是布置在导管上的主集线器和从集线器的框图；
图11是SPF***的框图，该SPF***包括喷枪操作器，其与在车辆中和云中的***/用户通信地耦接；
图12示出并描述了可以包括歧管(例如，流体歧管)的各种特征，歧管可以包括人机接口HMI***或与人机接口HMI***进行通信，同时还提供流体的分配；
图13示出并描述了可以包括歧管(例如，描绘了流体歧管)的各种特征，歧管可以包括HMI***或通过低电压技术而与HMI***进行通信；以及
图14示出并描述了向歧管***，例如流体歧管***，提供电力的能量收集技术。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，说明书中可能未描述实际实现方式的所有特征。应当了解，在任何此类实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中，必须作出许多实现方式特定的决策以实现开发者的特定目标，比如符合***相关和商业相关的约束，所述约束可能随实现方式而变化。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说，仍然是设计、制造以及生产的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在是包括性的并且意味着可以存在除了所列出的元件之外的其他元件。
在将液体或气体从源位置传输到一个或多个输送位置的***中，源位置与输送位置之间的电子通信对于过程控制、信息呈现、分布式控制等可能是重要的。可以受益于改进的通信和控制的***的一个示例是聚氨酯泡沫(SPF)绝缘***。SPF***使用加压软管组装件来在配比***与靠近泡沫目标(例如墙壁)的喷枪之间传输两种或更多种流体。配比***可以包括流体泵和加热器、供给筒、控制***、用户接口、传感器以及相关联的电子器件。配比***可以位于正被施加泡沫绝缘的建筑物外部的卡车或拖车中。用于提供绝缘的流体可以在高压下混合并从喷枪喷出，以引发产生固化泡沫的化学反应。
在许多SPF***中，控制参数和状态指示器位于配比***处或配比***上，该配比***可能距离泡沫喷施者(即，施加喷射泡沫的人)正在工作的位置几百英尺远。泡沫喷施者可能具有提高操作成功率的专业技能，然而此人可能无法获取影响喷施泡沫过程性能的实时的关键的***信息，因为所述信息通常在配比***中，相隔一定距离。喷射泡沫***的问题可能导致泡沫质量差、产率降低等。泡沫喷施者可能无法有效地返回到配比***来获取关于泡沫喷施***的状态或诊断信息，或对配比***进行更改以可以用于校正他/她观察到的泡沫绝缘的问题。此外，喷枪操作人员通常佩戴个人防护设备(PPE)，该个人防护设备可能对他/她返回到配比***来调整设置和/或确定设备和材料供应的状态的能力造成负担。
本文所述的技术包括对上述问题的新颖解决方案，并且为流体输送***、特别是SPF***提供了全新的不曾预想的能力。其他示例包括喷漆***、工业/化学混合和处理***、以及燃料和液压输送***。使用软管或其他导管将流体从一个位置传输到另一位置的任何过程可以受益于本文所述的技术。在某些实施例中，导电元件，与流体或气体导管(例如，软管或管道)集成一体或相关联，可以充当在主通信集线器与沿着流体/气体导管定位或者位于流体/气体导管的远端的两个或更多个远程从集线器之间的电力和信号承载构件。
从集线器包含电子部件，所述电子部件可以由在流体/气体导管内或之间的导电元件供电。这些从集线器的功能是通过与为从集线器中的电子器件供电的相同的导体来发送数字数据信号。该通信可以是单工的、半双工的、双工的或它们的组合。主/从技术允许电力发送元件(导体)也充当通信信道，由此消除对额外的电缆/导体的需要。这种方法称为“电力线通信”(PLC)。将PLC与流体或气体导电性导管相结合使用扩展了该技术，因为导管(或多个导管)本身成为用于实现PLC的导电构件，而不需要额外的电力或信号电缆。
从集线器可以具有集成的或附接的电子器件，以在从集线器附近提供本地感测和通信能力。该信息可以由集线器内的电子器件处理，向集线器附近的用户显示，或者在从集线器与主集线器之间传送以控制或传送其他***的参数。
对可以应用从/集线器PLC技术的***进行描述可以是有用的，如本文所述，从/集线器PLC技术可以与流体输送及电气输送软管相结合。因此，现在转到图1，该图是示出了喷施***10(例如，喷射聚氨酯泡沫(SPF)***)的实施例的框图，该喷施***10可以包括一个或多个液体泵12、14。喷施***10可以适合于混合和分配各种化学品，例如用于喷施泡沫隔离物的化学品。在所描述的实施例中，化合物A和B可以分别储存在罐16和18中。罐16和18可以通过导管或软管20和22而流体地耦接至泵12和14。应当理解，尽管所描绘的喷施***10的实施例示出了用于混合和喷施的两种化合物，但其他实施例可以使用单一化合物或3、4、5、6、7、8或更多种化合物。泵12和14可以被独立地控制。
在喷施***10的操作过程中，泵12、14可以分别由马达24、26机械地提供动力。在优选实施例中，马达可以是电动机。然而，内燃发动机(例如，柴油发动机)、气动马达或它们组合。马达控制器27和29可以用于基于例如从处理器40发送的信号而对马达提供启动/停止、加载和控制。马达24可以是与马达26相同的类型或不同的类型。泵12也可以是与泵14相同的类型或不同的类型。实际上，本文所述的技术可以用于多个泵12、14和多个马达24、26，它们可以是不同类型的。
泵12、14提供适合于将化合物A、B移动到喷枪***28中的流体动力。更具体地，化合物A可以通过导管20穿过泵12，然后通过被加热的导管31、30进入喷枪***28。化合物B也可以通过导管22穿过泵14，然后通过被加热的导管33、32进入喷枪***28。为了加热被加热的导管20、22、30、31、32、33，可以提供加热***34。加热***34可以提供热能，例如被加热的流体，其适合于在混合和喷射之前预热化合物A和B，并且适合于在混合和喷射期间加热化合物A和B。导管31可以通过软管配件37而与导管30连接。导管33可以通过软管配件39而与导管32连接。
喷枪***28可以包括用于混合化合物A和B的混合室。对于喷射泡沫隔离物的应用，化合物A可以包括异氰酸酯，而化合物B可以包括多元醇、阻燃剂、发泡剂、胺或金属催化剂、表面活性剂以及其他化学品。当混合时，发生放热化学反应，并且泡沫35被喷射到目标上。然后，基于化合物A和B中存在的化学品，泡沫以各种热阻(即R值)提供隔离性能。
可以由控制***36对喷施***10进行控制。控制***36可以包括工业控制器，并且因此包括存储器38和处理器40。处理器40可以包括多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、和/或一个或多个精简指令集(RISC)处理器，或它们的某种组合。存储器38可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)，和/或非易失性存储器，例如ROM、硬盘驱动器、存储卡、存储棒(例如，USB棒)等。存储器38可以包括由处理器40可执行并且适合于控制喷施***10的计算机程序或指令。存储器38还可以包括计算机程序或指令，其由处理器40可执行并且适合于检测泵12、14的滑移且适合于提供比率控制动作以在滑移的存在下持续以所需的比率(例如，1：1)提供化合物A和B，如下文进一步描述。
控制***36可以通信地耦接到一个或多个传感器42并且可操作地耦接到一个或多个致动器44。传感器42可以包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、化学组成传感器、速度(例如，转速、线速度)传感器、电学测量传感器(例如，电压、安培数、电阻、电容、电感)、水平(例如，液位)传感器、限位开关及诸如此类。致动器44可以包括阀、可致动性开关(例如，螺线管)、***、加热元件及诸如此类。
一个或多个用户可以通过输入/输出(I/O)***38而与控制***36进行交互，所述输入/输出***38可以包括触摸屏、显示器、键盘、鼠标、增强现实/虚拟现实***，以及平板电脑、智能电话、笔记本及诸如此类。用户可以输入所需的压力、流量、温度、化合物A和化合物B之间的比率(例如，1：1)、警报阈值(例如，罐16、18中的化合物A、B的阈值液位)及诸如此类。然后，用户可以通过喷枪***28进行喷射，并且控制***36可以使用处理器40来执行存储在存储器38中的一个或多个程序，所述一个或多个程序适合于通过传感器42而感测***10的状况并且适合于基于用户输入来通过致动器44调整***10的各种参数。然后，I/O***38可以显示若干感测到的状况以及调整的参数。喷施***10的某些部件可以被包括在配比器***41中或与配比器***41接口连接。配比器***41可以以特定的比率(例如，1：1)对化合物A、B进行“配比”或输送以实现喷雾35。以这种方式，用户可以混合并喷射化学品，例如化合物A和B，以提供某些涂层，例如绝缘喷射泡沫。
配比器***41基于用户提供的设置来控制流体的压力、流量和温度。配比器***41通常位于从实际泡沫施加工作区域和喷射泡沫枪28起一定距离处。在大多数这样的***中，需要对喷枪38附近的一种或多种流体进行温度和/或压力感测，以便在喷枪处实现对材料的适当流体混合。在大多数这样的***中，控制参数和状态指示器都位于配比***38处，该配比***38可以远离泡沫喷施员正在工作的位置几百英尺(foot)。泡沫喷施员具有决定操作成功率的专业技能，然而此人员无法获取影响喷射泡沫35过程质量的实时并且有时关键的***信息。泡沫喷施员无效率地返回到配比器***41以获取关于泡沫喷施***10的状态或诊断信息。喷枪操作人员佩戴个人防护设备(PPE)，该个人防护设备进一步对他/她返回配比器***41以调整设置和/或确定设备和材料供应的状态的能力造成负担。加压软管20、22、30、31、32和/或33在严酷的环境中工作，并且典型地在建筑工地被滥用。
迄今为止，采用远程感测和/或控制能力的大多数***10使用专用的有线电缆(即，“系留”***)来进行感测和/或控制。与远程电源使用无线通信也是一种在液压***的各部分之间提供电气传感、通信和控制信号的方法。这两种方法都可能存在可靠性问题。在系留方法的情况下，额外的线束和连接器是潜在故障点。在无线方法的情况下，工作区域中的建筑材料和RF环境可能阻碍可靠的信号传输。此外，在无线方法中，工作区域中所需的电力必须通过储存设备(例如电池)或由本地电源提供。这可能增加***的复杂性和额外的潜在故障点。
本文所述的技术包括对上述问题的新颖解决方案，并且为流体输送***、特别是SPF***，例如***10，提供了全新的不曾预想的能力。其他示例包括喷漆***、工业/化学混合和处理***、以及燃料和液压输送***。使用软管将流体从一个位置传输到另一个位置并且需要信息电子通信的任何过程或***是本文所述的技术的候选。
柔性软管20、22、30、31、32和/或33不仅可以提供流体的输送，而且可以提供电流(例如，电气信号、电力)的输送。而且，软管配件37、39不仅可以将软管30、31和32、33彼此连接，而且可以在软管30和31以及软管32和33之间输送电流。为了输送电流，软管20、22、30、31、32和/或33可以包括导电元件，如下所述。配件37、39可以由金属制成且/或包括与软管的导电元件的压接连接，这也将在下面进一步描述。
软管20、22、30、31、32和/或33可以用于将主集线器通信地耦接到从集线器。例如，主集线器50可以通信地耦接到从集线器52、54。主集线器56也可以通信地耦接到从集线器58、60。主集线器50、56可以提供配比***41中可得的任何信息，包括温度、压力、流量、化合物A和B的类型及诸如此类。
从集线器52、54、58、60可以收集、处理某些参数(例如，流体温度和/或压力)并将其传送到位于配比器41处的主集线器50、56。然后，该数据可以用于控制在配比器41或泡沫喷射软管20、22、30、31、32和/或33中的泵12、14和加热***34，以便在从集线器52、54、58、60处或附近提供最佳流体状况。主集线器50、56还可以将操作参数和/或设备参数传送给从集线器52、54、58、60，所述参数可以显示给泡沫喷施者(例如，喷枪28的用户)。这样的一个示例可以是向泡沫喷施者提供光学和/或听觉信号，以指示配比***41的状态、配比器41附近的大容量储罐16、18中剩余的剩余流体、或在枪28处或附近的压力和温度读数。该方法还可以允许从集线器52、54、58、60充当相应从集线器附近的本地设备的无线(例如，BLE)通信接入点。这样的一个示例可以是与由泡沫喷施者佩戴的允许BLE的可佩戴状态指示器(例如，用于指示消耗的泡沫量、剩余量和机器状态的类似FitBit的设备)进行通信。从集线器52、54、58、60还可以用于对软管20、22、30、31、32和/或33中内置的指示灯和/或枪28本身进行供电和控制。
现在转到图2，该图是导电“智能”软管100的实施例的侧视图。软管100可以被包括在软管20、22、30、31、32和/或33中。在所示实施例中，软管100可以包括外绝缘护套102、外金属编织层(例如，外屏蔽件)104、外电介质(例如，电绝缘体)106、内编织层108以及中空内电介质(例如，电绝缘体)110。流体可以流过中空内电介质110，完全穿过导电软管100。导电层或层104、108作为编织层位于软管100构造内或作为缠绕线或箔层位于软管100构造内。如果需要参考层(例如，中性、接地、返回)，则需要两层导电材料104和108。如果使用两个导电软管，一个可以用于参考功率和/或信号。在这两个导电软管的方案中，每个软管使用仅一个导电元件104或108。导电层可以由金属、金属合金或它们的组合制成。电介质层可以由塑料(例如，聚合物材料，包括天然聚合物和人造聚合物)、橡胶、硅树脂及诸如此类制成，它们具有介电特性或者是低(或不是)导电体。
图3示出了智能软管配件200的示例。更具体地，该图示出了软管配件200的实施例的侧剖视图202和前视图204。在所示实施例中，软管配件200包括耦接螺母206，其可以用于与其他软管配件耦接。软管配件200还包括外接触件208、外绝缘体210、内接触件212、中空导管214以及内绝缘体216。接触件208、212是导电的并且可以与图1的智能软管100的导电元件104、108连接。绝缘体210、216可以提供电绝缘并且可以包括介电特性。
为了将软管配件200连接到智能软管100，可以使用压接。例如，绝缘材料可以从智能软管100剥离以暴露导电层104、108。改进的软管配件(例如，配件200)可以与导电材料直接接触并且可以抵靠机械负荷而保持在适当位置。典型的方法可以使用压接的液压配件。配件200现在用作处于电气总线电势的液压连接件。配合软管或配合元件(例如，歧管)可以具有或不具有电气特性。非电气特性软管(例如，不承载电流的软管)将用作隔离元件，以使得不同总线电压或信号的串联组可以形成为线性软管。这也可以防止不期望的总线分流。歧管壳体还可以用作绝缘体。图4中示出了外部导线压接方法的示例。
付诸实践的示例
图5和图6分别示出了软管100付诸实践的示例的图片和截屏。该实践是为了说明在普通管道软管的不锈钢加强编织层上进行电力传输和通信，从而产生智能软管300。图6所示的示波器轨迹示出了使用幅移键控的电力线通信(PLC)。也可以使用电力的频率调制。电力线调制解调器可以用于在软管100、300上进行通信。现在回到图5，左侧的主PLC调制解调器302命令改变与右侧的从PLC调制解调器304相关联的LED。PLC协议不是关键的。在智能电网(Smart Grid)应用中使用了几种PLC标准。本文所述的技术可以使用PLC标准或专有的变化形式。
图7是示出电力线调制解调器400、402在例如软管100、300上的示例性应用的框图。图8示出了二进制信号经由例如调制解调器400、402通过智能软管100、300的示例性通信(例如，PLC通信)。
图9是可以用于制造智能软管100的过程500的实施例的流程图。在所描绘的实施例中，过程500可以制造(框502)中空导管，例如导管110。中空导管可以用于输送流体，并且可以由绝缘材料制成。然后，过程500可以在中空导管的上面添加(框504)由导电材料例如金属制成的导电层，例如编织材料、箔、导线及诸如此类。然后，过程500可以在导电层的上面添加(框506)非导电层。如果使用多于一层导电层，则过程500可以迭代框504和506以建立任何数量的导电层，诸如2、3、4、5、6、7、8或更多层。然后，过程500可以添加(框508)外部保护护套，例如护套102。
如果需要配件，例如配件200，则过程500可以首先制造(框510)配件200以包括期望的接触层和绝缘层。然后，过程500可以将配件压接(方框512)到制造的软管上。图4中示出了外部导线压接方法的示例。以这种方式，可以制造智能软管100，其适合于在各种流体分配***中使用，但是附加地提供贯穿其中的配电功能。然后，软管100可以用于将喷枪28处或附近的设备与例如配比器***40连接，以在配比器***40与喷枪28处或附近的位置之间传送数据和/或电力。
现在转到图10，该图示出了其中一个主集线器例如主集线器50的实施例，其通过智能软管100而通信地耦接到各种从集线器，例如集线器52、54、600。从集线器52、54、600包含电子部件，所述电子部件由流体/气体导管例如软管100内部或之间的导电元件(例如104、110)供电。这些从集线器52、54、600的功能是通过与为从集线器52、54、600中的电子器件供电的相同的导体发送数字数据信号。该通信可以是单工的、半双工的、双工的或它们的组合。这种主/从集线器方法允许电力发送元件(例如，导体104、110)也充当通信信道，由此消除对额外的电缆/导体的需要。这种方法称为“电力线通信”(PLC)。将PLC与流体或气体导电性导管100相结合使用扩展了该技术，因为导管(或多个导管)本身成为用于实现PLC所需的导电构件，而不需要额外的电力或信号电缆。
从集线器52、54、600可以具有集成的或附接的电子器件，以在从集线器52、54、600附近提供本地感测和通信能力。该信息可以由集线器52、54、600内的电子器件处理，向集线器52、54、600附近的用户显示，或者在从集线器52、54、600与主集线器50之间传送以控制或传送其他***的参数。
图11示出了卡车700的示例，卡车700具有配比***41并且通过软管100而通信地且流体地耦接到枪28。枪28被示出为由操作人员704在房屋或建筑物702中操作。如前所述，配比***41可以包括主集线器(例如，主集线器50)，并且软管可以耦接到一个或多个从集线器(例如，从集线器52、54)。配比***41可以包括通信***706或可以通信地耦接到通信***706，通信***706例如是WiFi***、以太网***、蓝牙***、无线网***或它们的组合。通信***706可以将配比***41通信地耦接到云708，例如软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)等。云可以使得能够在操作期间分析喷射泡沫数据、下载用于***10(例如，配比***41)的各种部件的软件、手册的知识库等。
移动设备710，例如智能电话、平板电脑、笔记本电脑等，可以使用户712(例如，助理、管理员、教练、观察员)能够例如通过通信***706而与云708和配比***41进行通信。用户712可以在卡车700中或附近，但是由于云708，用户712可以位于任何地方并且使用例如浏览器来例如从地理上远离卡车700和/或建筑物702的位置与配比***41进行通信。
在枪28附近，人机接口(HMI)***714可以向操作人员704提供视觉、音频、视频以及类似的数据，并且可以从操作人员704接收输入。HMI***714可以包括能够与建筑物702内部的***(包括由操作人员704携带的***(例如，虚拟现实眼镜/***、增强现实眼镜/***、智能电话、平板电脑、步话机等)进行WiFi、以太网、蓝牙和/或无线网通信的通信***。因此，操作人员714可以从配比***41接收数据，包括温度、压力、流量、罐16、18中的液位等。操作人员714还可以从云708和用户712接收数据，和/或向云708和用户712传送数据。
附加特征/优点
·通过使用该方法，可以将关键信息传送至***中的战略位置，以改进过程的效率和质量。
·该方法可以使用软管本身作为在配比***与泡沫喷施者的工作区域(例如，在喷枪处/附近)之间的电力和通信链路。
·该方法消除了软管组装件中的脆弱的传感器连接件、传感器导线、接头和电力连接件。
·歧管成为靠近喷枪的智能信息集线器。由电力线通信技术实现。
·可以使用“智能集线器”(例如，枪附近的从属模型)来驱动光纤进行中继
·信息(时间或颜色编码的)至喷枪操作者的视线。
·多个温度传感器和压力传感器以及其他传感器现在在喷枪(远端)端被启用而无需添加导线。信号传导通过PLC方法在时间上被多路复用。在喷枪处测量化学品A和化学品B的温度和压力，以改进泡沫的混合比和品质。
·传感数据的量化由本地微处理器实现，而传感器接近流体路径。这改善了传感数据的信噪比改进，特别是当传感数据用作对压力或加热伺服控制***的反馈时。
·环境状况(温度、湿度)可以在歧管区域处测量并通过PLC传送到主面板控制器以进行实时适应性过程变量改变，以确保喷施品质。
·歧管成为用于与扩增泡沫喷施***的移动设备进行短距离通信的无线集线器。示例是目标湿度传感器、用于云至枪通信的移动电话、目标表面温度传感器。
·任选地，歧管可以定位成更靠近喷枪。
·任选地，智能集线器(从集线器)可以被包括在喷枪本身中。
·任选地，可以通过歧管微处理器的控制来加热鞭状软管。
·主面板之间的通信可以是单工的、半双工的或双工的。使命令可以由歧管通过内部过程发起或由喷枪操作器发起并发送至主面板。示例是过程控制手动超控、压力关闭、喷气嘴清洁、停机、紧急停机。
·歧管可以包含具有显示器和按钮的简单HMI
·可以通过智能软管传递几瓦的功率以在软管的歧管端处操作***设备，或者通过导电鞭状软管进入喷枪。基于枪供电的元件的示例是用于精确控制A/B混合比的机电喷射器阀、目标照明光源、瞄准激光器。
图12示出并描述了可以包括歧管(例如，流体歧管)的各种特征，所述歧管可以包括HMI***例如图11中描述的HMI***714，或与HMI***进行通信。例如，该图示出了可以包括PLC通信的供应***41。在所示实施例中，主机(例如，主调制解调器)可以使用流体A、B的一个或两个导管来提供PLC技术。还示出了无线通信设备，该无线通信设备可以通过本文所述的PLC技术供电，以与外部设备通信，例如靠近喷枪或位于喷枪中的设备，或者由喷枪用户携带的设备。还示出了可以承载PLC通信和/或电力和其他电气信号的智能配件(例如，在详细视图中示出的)。如前所述，智能配件可以耦接(流体耦接和/或电气耦接)到一个或多个智能软管。
图13示出并描述了可以包括歧管(例如，示出了流体歧管)的各种特征，所述歧管可以包括HMI***例如图11中描述的HMI***714，或与HMI***进行通信。所描绘的歧管***可以包括低电压技术，同时使用软管(例如，软管20、22、30、31、32和/或33)中存在的热量来将热量转换为电力，所述电力适合于为本文所述的各种主集线器和从集线器供电并用于通过软管20、22、30、31、32和/或33进行通信。
图14示出并描述了为歧管***供电的能量收集技术的进一步细节，歧管***包括远端软管端部歧管***。例如，A和B软管的热回收***可以将热转化为电能(例如，通过热电发电机，其可以通过塞贝克效应(Seebeck effect)将热转化为电能)。然后，所产生的电力可以被转换(例如，通过功率转换器，例如变压器)成期望的电压、电流和/或电感，以向某些设备供电。所述设备可以包括嵌入式***、无线***、传感器***、通信***及诸如此类。数据以及电力可以通过智能电缆传输，并且用于从/向配比器***41提供信息。因此，操作员可以被告知位于或接近配比器***41处、位于或接近智能软管处、以及位于或接近喷枪处的某些状况，例如温度、流量、压力及诸如此类。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使得任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何所包含的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求书的字面语言并无不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求书的字面语言没有实质性差异的等同结构元件，则这些其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种流体输送***，包括：
智能软管，所述智能软管包括：
流体导管，所述流体导管配置为输送流体；以及
第一导电元件，所述第一导电元件配置为通过一段所述智能软管输送电流；
主集线器，所述主集线器布置在流体输送设备上；以及
至少一个从集线器，所述至少一个从集线器布置在所述智能软管上并且通信地耦接到所述主集线器。
2.如权利要求1所述的***，包括：第二从集线器，所述第二从集线器布置在所述智能软管上的第二位置上并且通信地耦接到所述主集线器，或第二智能软管，所述第二智能软管包括第二流体导管以及第二导电元件，所述第二流体导管配置为输送第二流体，所述第二导电元件配置为通过第二段所述第二智能软管输送电流。
3.如权利要求1所述的***，其中所述从集线器被配置为向第二***传送数据。
4.如权利要求3所述的***，其中所述第二***包括传感器***、信息显示***、数据输入***或它们的组合。
5.如权利要求1所述的***，包括能量回收***，所述能量回收***耦接到所述智能软管并且配置为从所述智能软管回收能量。
6.如权利要求1所述的***，其中所述能量包括热能，并且其中所述能量回收***被配置为将所述热能转换成电力。
7.如权利要求1所述的***，其中所述智能软管被配置为通过所述第一导电元件提供电力线通信(PLC)。
8.如权利要求7所述的***，其中所述PLC包括幅移键控、频率调制或它们的组合。
9.如权利要求1所述的***，其中所述流体输送设备包括配比器***，所述配比器***配置为输送一种或多种流体，并且其中所述流体被包括在所述一种或多种流体中。
10.如权利要求1所述的***，其中所述流体输送设备或所述智能软管包括第二主集线器，所述第二主集线器通信地耦接到所述至少一个从集线器、第二从集线器或它们的组合。
11.如权利要求7所述的***，包括智能配件，所述智能配件通过所述第一导电元件而耦接到所述智能软管并且配置为通过所述第一导电元件提供所述(PLC)。
12.如权利要求1所述的***，其中所述智能软管包括第二导电元件，所述第二导电元件配置为通过所述段所述智能软管输送电流。
13.一种通过流体输送***进行通信的方法，包括：
通过在流体输送设备上布置的主集线器发送数据；
通过在智能软管上布置的从集线器接收所述数据，其中所述智能软管包括：流体导管，所述流体导管配置为输送流体；以及第一导电元件，所述第一导电元件配置为通过一段所述智能软管输送电流。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述发送所述数据包括使用电力线通信(PLC)。
15.如权利要求13所述的方法，包括通过所述从集线器而向所述主集线器发送数据。
16.如权利要求13所述的方法，包括通过在智能软管、喷枪或它们的组合上布置的第二从集线器接收第二数据。
17.一种流体输送***，包括：
配比器***，所述配比器***配置为控制第一流体和第二流体的压力、温度、流量或它们的组合；以及
至少一个智能软管，所述至少一个智能软管配置为将所述第一流体或所述第二流体输送至喷枪，其中所述智能软管包括中空导管以及第一导电层，所述中空导管配置为输送所述第一流体或所述第二流体，所述第一导电层配置为通过一段所述智能软管输送电流；
主集线器，所述主集线器布置在所述配比器***上；以及
至少一个从集线器，所述至少一个从集线器布置在所述智能软管上并且通信地耦接到所述主集线器。
18.如权利要求17所述的***，其中所述从集线器被配置为向第二***传送数据。
19.如权利要求18所述的***，其中所述第二***包括传感器***、信息显示***、数据输入***或它们的组合。
20.如权利要求17所述的***，包括能量回收***，所述能量回收***耦接到所述智能软管、所述配比器***或它们的组合并且配置为从所述智能软管回收能量。
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