用于交叉污染控制系统的光学流体传感器的制作方法
本申请取决于2016年10月12日提交的美国申请第15/291,178号并要求该美国申请第15/291,178号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本公开的实施例涉及光学流体传感器，具体而言，涉及用于标识流体的光学流体传感器。
背景技术：
不论由油罐车、有轨车通过转运导管还是通过其他方法运输液体都涉及将液体产品从一个容器或罐转运到另一容器或罐。常规地，在容器和/或罐之间转运液体产品的过程依赖于操作者来确保两种不同的液体不会在罐中混合。错误地混合不同的液体产品(诸如，不同的燃料产品)可能是高成本的错误。用来帮助标识液体产品并避免无意地混合不同的液体产品的常规液体属性传感器无法在某些类型的液体之间进行区分。
技术实现要素：
相应地，存在改进用于标识正在存储容器或罐之间转运的液体产品或流体的类型的液体属性传感器的现行需要。本公开的实施例涉及光学流体传感器以及利用这些光学流体传感器的交叉保护系统。
根据一个或多个实施例，光学流体传感器可包括：主体，限定腔室并且具有一个或多个孔，该一个或多个孔用于允许流体进入腔室；光源，光学地耦合至腔室并且被配置成用于向该腔室中发射光；以及检测器，光学地耦合至腔室并且被配置成用于从该腔室接收光。检测器可测量由该检测器接收的一个或多个波长的光的强度。光源和检测器可被定位成使得在流体被设置在腔室中时，从光源发射的光可在由检测器接收之前传递到设置在腔室中的流体中并通过该流体。
根据一个或多个其他实施例，燃料传感器可包括：光源，光学地可耦合至封闭的体积并被配置成用于发射ir、可见和uv光谱光；以及检测器，光学地可耦合至封闭的体积并被配置成用于输出与由该检测器接收的一个或多个波长的ir光或可见光的强度成比例的信号。燃料传感器可进一步包括处理器、通信地耦合至该处理器的一个或多个存储器模块、以及存储在该一个或多个存储器模块中的机器可读指令，这些机器可读指令在由处理器执行时，使燃料传感器执行至少以下步骤：向光源发送控制信号，以使该光源向封闭空间中发射可见光并向该封闭空间中发射uv光；在检测器处接收可见光；处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息；以及根据所接收的光的波长和强度信息来确定腔室中流体的流体类型。
根据一个或多个实施例，光学传感器系统可包括：光源，被配置成用于向流体中发射uv光；以及检测器，被配置成用于测量响应于由光源发射的uv光而由流体荧光出的一个或多个波长的可见光的强度。该光学传感器可进一步包括处理器、通信地耦合至该处理器的一个或多个存储器模块、以及存储在该一个或多个存储器模块中的机器可读指令，这些机器可读指令在由处理器执行时，使光学传感器系统执行至少以下步骤：向光源传送控制信号，以使该光源向流体中发射uv光，从而使流体发荧光；在检测器处接收可见光；处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息；将所接收的光的波长和强度信息与一个或多个存储器模块中所存储的一个或多个流体简档进行比较，其中，该一个或多个流体简档中的每个流体简档包括流体的一个或多个荧光属性；以及基于该比较来确定流体的流体类型。
根据一个或多个其他实施例，交叉保护系统可包括产品运输车辆，该产品运输车辆包括用于包含液体产品的罐隔室以及耦合至该罐隔室的阀，该阀调节液体产品从罐隔室的流动并且具有正常锁定状态。交叉保护系统可进一步包括被定位成接触罐隔室中所存储的液体产品的光学流体传感器。该光学流体传感器可包括：主体，限定腔室并且具有一个或多个孔，该一个或多个孔用于允许液体产品进入腔室；光源，光学地耦合至腔室并且被配置成用于向该腔室中发射光；以及检测器，光学地耦合至腔室并且被配置成用于从该腔室接收光。检测器可测量由该检测器接收的一个或多个波长的光的强度。光源和检测器可被定位成使得在流体被设置在腔室中时，光在由检测器接收之前传递到设置在腔室内的流体中并通过该流体。交叉保护系统可进一步包括流体地耦合至阀的分配侧的罐递送连接器。该罐递送连接器可包括罐标签读取器，该罐标签读取器用于询问罐标签以检取被编码在罐标签上的存储液体类型，罐标签耦合至与产品运输车辆分离的分配罐。存储液体类型可指示分配罐中液体产品的流体类型。交叉保护系统可进一步包括通信地耦合至阀、光学流体传感器以及罐递送连接器的系统控制器。该系统控制器可包括处理器以及一个或多个存储器模块。
鉴于以下具体描述并结合附图将更完整地理解由本文中描述的实施例所提供的这些特征和附加特征。
附图说明
在附图中阐述的实施例在性质上是说明性和示例性的，并不意图限制由权利要求定义的主题。当结合下列附图阅读时，说明性实施例的下列详细描述可以被最好地理解，在附图中使用相同的附图标记来指示相同的结构，其中：
图1是根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器的前视透视图；
图2是根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的沿图1中的平面2-2截取的图1的光学流体传感器的前视截面图；
图3是根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的图1的光学流体传感器的分解透视图；
图4a示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图4b示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图4c示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图5a示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图5b示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图5c示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的光学流体传感器；
图6示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的具有光学流体传感器的光学传感器系统；
图7示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的用于判定光学流体传感器中是否存在流体的方法的流程图；
图8示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的用于使用流体传感器来确定流体的流体类型的方法的流程图；
图9示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的产品分配站处的产品运输车辆；
图10示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的交叉保护控制系统；
图11a示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的电子产品等级指示符控制器；
图11b示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的电子产品等级指示符气动系统；
图12示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的装载站处的产品运输车辆；
图13示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的分配站处的产品运输车辆；
图14是根据本文示出和描述的一个或多个实施例的罐递送连接器的侧视图；
图15是根据本文示出和描述的一个或多个实施例的控制阀的前视图；
图16是根据本文示出和描述的一个或多个实施例的控制阀的前视图；以及
图17示意性地描绘了根据本文中示出和描述的一个或多个实施例的车队保护控制系统。
具体实施方式
本文中所公开的实施例包括光学流体传感器(ofs)、包括本文中所公开的ofs的光学传感器系统、以及用于使用本文中所公开的ofs和光学传感器系统来确定流体或液体产品的流体类型的方法。还公开了利用ofs和光学传感器系统来防止材料转运操作期间相异液体产品的混合和交叉污染的交叉保护系统。总体上参考图1和图2，本公开的ofs可包括主体，该主体限定腔室以及该腔室中的一个或多个孔，这些孔允许诸如存储罐或罐隔室中所存储的液体产品之类的流体进入该腔室。该ofs可附加地包括光源，该光源光学地耦合至腔室并被配置成用于将向该腔室中发射光。该光源可被配置成用于向腔室中发射红外(ir)光、可见光、紫外(uv)光或这些光的组合到并且向设置在该腔室内的流体中发射这些光或这些光的组合。ofs可包括检测器，该检测器光学地耦合至腔室并被配置成用于从该腔室中接收光。检测器可测量由该检测器接收的ir光和可见光的波长和强度。光源和检测器可被定位成使得在流体被设置在腔室中时，由光源发射的光可在由检测器接收之前传递到设置在腔室中的流体中并通过该流体。ofs可包括处理器、通信地耦合至该处理器的一个或多个存储器模块、以及存储在这些存储器模块中的机器可读指令。当由处理器执行时，机器可读指令可使光学流体传感器：向光源传送控制信号，以使得该光源向腔室中发射ir光、可见光或uv光；在检测器处接收ir光或可见光；处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息；将所接收的光的波长和强度信息与存储器模块中所存储的一个或多个流体简档进行比较；以及基于所接收的光的波长和强度与这些流体简档的比较来确定腔室中流体的流体类型。
可在交叉保护系统中利用本文中所公开的ofs和光学传感器系统来防止参与材料转运操作时不同液体产品的混合，图9中总体上描绘了该交叉保护系统的非限制性示例。例如，交叉保护系统可被安装在诸如油罐车、轨道车或其他车辆之类的产品运输车辆上。交叉保护系统可包括系统控制器，该系统控制器通信地耦合至至少一个ofs、至少一个阀、以及至少一个罐标签读取器。对于产品运输车辆上的每个罐隔室，存在ofs、阀，并且任选地存在用于充当操作者和系统控制器的接口的电子产品等级指示符(pgi)控制器。pgi控制器还可辅助控制液体产品从对应的罐隔室的装载和卸载。系统控制器通过对阀的致动来控制液体产品到每个罐隔室的流动以及从每个罐隔室的流动。如果罐隔室和分配罐中不同的液体产品存在混合的可能性，则系统控制器防止与该罐隔室对应的阀被打开，由此防止不同液体产品的混合和交叉污染。
ofs可耦合至至少一个软管适配器组件或罐隔室，以使得ofs能检测穿过软管适配器组件或包含在罐隔室中的液体产品的运输流体类型。相应地，应当理解，ofs可被定位成接触罐隔室中所存储的液体产品(流体)，以确定该罐隔室中所存储的该液体产品的流体类型。ofs可确定流体类型。在实施例中，运输流体类型一旦被确定就可被存储在存储器中，并可根据对应的运输罐来对其进行索引。ofs可将流体类型以运输流体类型或指示该流体类型的输出信号的形式直接地或通过pgi控制器传送至系统控制器。
现在参考图1和图2，ofs130可包括主体302，将该主体302配置成被插入到燃料转运管道(例如，图9中的管道连接50)、导管、存储罐(例如，图1中的分配罐65)或罐隔室25(图9)中。主体302可包括设置在该主体302的传感器端314处的传感器壳体304。主体302的传感器端314是指被插入到转运管道、导管、存储罐或罐隔室25(图9)中并且一般接触该转运管道、导管、存储罐或罐隔室25中的流体的主体302的一端。传感器壳体304可限定腔室306，并且可限定延伸通过传感器壳体304的一个或多个孔308，以使得流体能够流入到腔室306中。如本文中所使用，术语“腔室”可指完全地或部分地封闭的体积。孔308可被设置在壳体304的任一侧中或壳体304的一端中。在一个或多个实施例中，腔室308可以是壳体304的端部中的开口侧凹口或凹口，使得腔室308仅被壳体304部分地包围并且对流体开放。
参考图2，ofs130可包括光源310和检测器312，光源310光学地耦合至腔室306并被配置成用于向腔室306中发射光，检测器312光学地耦合至腔室306并被配置成用于从腔室306接收光。光源310能够产生红外(ir)、可见和紫外(uv)光谱中的光。检测器312能够测量由检测器312接收的ir光和可见光的强度和波长。ofs130可包括ofs控制器402(图6)，该ofs控制器402从检测器312接收指示由该检测器312接收的光的波长和强度的信号，处理来自检测器312的信号信息以确定在该检测器312处接收的光(即，所接收的光)的波长和强度信息，将所接收的光的波长和强度信息与一个或多个流体简档进行比较，并且基于所接收的光的波长和强度信息与该一个或多个流体简档的比较来确定设置在腔体306内的流体的流体类型。
参考图1-图3，ofs130的主体302可包括耦合至传感器壳体304或与传感器壳体304成一体的电子器件部分318。主体302的电子器件部分318一般可被定位在主体的与传感器端314相对的一端，并且一般可被设置在将ofs130设置到的转运管道、导管、存储罐或罐隔室的外部。主体302的电子器件部分318可能不与流体接触。如先前所讨论，传感器外壳限定腔室306以及使流体能够流入和/或流出该腔室306的一个或多个孔308。在一个或多个实施例中，腔室306可内部地被限定在传感器壳体304内，以使得该腔体306由传感器壳体304的外壁322的内侧320(图2)限定。在一个或多个实施例中，传感器壳体304在形状上可以是圆柱形的，并且孔308可被设置在传感器壳体304的外壁322中。传感器壳体304可具有其他常规形状。
主体302可被配置成用于将ofs130耦合至诸如软管适配器组件35(图9)之类的配件，以用于将ofs130的传感器壳体304插入到燃料转运管道、导管、存储罐或罐隔室中。在一个或多个实施例中，主体302可包括用于将主体302可移除地附连到配件中的带螺纹的部分。虽然本文中描述的带螺纹的部分326，但是构想了可利用一个或多个其他耦合装置将ofs130的主体302耦合至配件，该一个或多个其他耦合装置诸如例如，夹具、焊件或插槽。在一个或多个实施例中，主体302可被配置成与控制阀45(图9和图16)对接并预期可移除地耦合。合适的控制阀45的非限制性示例是由civacon提供的型号为891ba-lk的api适配器。在一个或多个实施例中，主体302可以可移除地可耦合至被定位在罐隔室25(图9)中的端口(未示出)。ofs130的主体302可被配置成用于将检测器312从环境光源隔离，以使得检测器312仅向由光源310向腔室306中发射的光或响应于由光源310发射的uv光而由腔室306中的流体荧光出的可见光暴露。
主体302可由与流体及液体产品兼容的材料构成，ofs130可与该流体及液体产品接触。在一个或多个实施例中，主体302可以是抗腐蚀且具有化学抗性的。在一个或多个实施例中，主体302可以是对有机溶剂和/或基于石油的燃油组合物具有化学抗性的。
光源310能够产生ir光谱光、可见光谱光、uv光谱光、或ir、可见和uv光谱光的组合。在一个或多个实施例中，光源310可发射ir光、可见光、以及uv光。光源310可以是一个或多个发光二极管(led)。虽然随后在本公开中描述了包括led的实施例，但构想了在光源310中可使用其他类型的发光器件来产生光。可用于光源310的发光器件的非限制性示例可包括但不限于，白炽灯泡、荧光灯、金属卤化物灯、卤素灯、激光器、氖灯、氩灯或其他发光器件。led可包括但不限于，有机led、聚合物led、有源矩阵有机led、其他led或其组合。
光源310可以是能够在不同的操作条件下产生不同类型的光的单个发光器件，或者光源310可包括多个发光器件，至少一个发光器件被配置成发射ir光、可见光或uv光中的至少一者。在一个或多个实施例中，光源310可以是单个led，并且可操纵诸如例如功率输入或对一个或多个滤镜的使用之类的操作条件以产生ir光、可见光、uv光或这些光的组合。在一个或多个实施例中，光源310可包括多个led，这些led中的至少一个可被配置成用于产生ir光，这些led中的至少一个可被配置成用于产生可见光，并且这些led中的至少一个可被配置成用于产生uv光。在一个或多个实施例中，光源310可包括产生白光的至少一个led。在一个或多个实施例中，光源310可包括产生红色可见光谱中的可见光的至少一个led、产生绿色可见光谱中的可见光的至少一个led、以及产生蓝色可见光谱中的光的至少一个led。在一个或多个实施例中，光源310可包括用于产生可见光的多个led，并且该多个led中的每个led可产生红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色光谱中的一个或多个光谱的可见光。在一个或多个实施例中，光源310可包括用于产生可见光的六个或更多个led，其中，至少一个led针对红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色波长范围(光谱)中的每个波长范围的可见光。
检测器312可包括能够接收光并检测光的波长和强度的任何设备。检测器312可以能够检测ir光、可见光、或者ir光和可见光两者的波长和强度。检测器312可以能够检测其他光谱的光的波长和强度。在一个或多个实施例中，检测器312可以能够检测由该检测器接收的ir光和可见光两者的波长和强度。检测器312可被配置成用于测量由该检测器312接收的光的强度和波长。检测器312可以是一个或多个光电二极管、成像系统或这些的组合。虽然在本公开中进一步详细描述了包括光电二极管的实施例，但是构想了在ofs130中可使用能够测量ir光或可见光的波长和强度的其他类型的检测器或检测系统。在一个或多个实施例中，检测器312可适于接收和测量响应于由光源310发射的uv光而由流体荧光出的可见光的波长和强度。在一个或多个实施例中，检测器312可被配置成用于输出与在检测器312处接收的ir光或可见光的一个或多个波长的强度成比例的信号。检测器312的输出信号可指示在检测器312处接收的ir光或可见光的波长和强度。
检测器312可包括能够检测ir和可见光谱光的单个检测器。检测器312可附加地包括多个检测器，每个检测器312能够检测特定波长范围内的ir光或可见光的波长。在一个或多个实施例中，检测器312可具有用于检测ir光的ir部分和用于检测可见光的可见部分。检测器312可被配置成用于同时检测ir光的波长和强度以及可见光的波长和强度。在一个或多个实施例中，检测器312可包括多个光电二极管，至少一个光电二极管用于检测ir光并且至少一个光电二极管用于检测可见光。在一个或多个实施例中，检测器312可包括单个光电二极管，并且一个或多个光学和/或数学滤波器可被用来使单个光电二极管能够测量ir光和可见光两者的波长和强度。在一个或多个实施例中，检测器312可包括用于检测ir光的一个光电二极管和用于检测可见光的多个光电二极管。这些可见光二极管中的每一个可与特定范围波长的可见光对应。在一个或多个实施例中，检测器312可具有用于检测可见光的至少三个光电二极管：用于检测红色波长的可见光的至少一个红色光谱二极管、用于检测绿色波长的可见光的至少一个绿色光谱二极管、以及用于检测蓝色波长的可见光的至少一个蓝色光谱二极管。在一个或多个实施例中，检测器312可具有至少六个光电二极管，一个光电二极管针对红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色光谱范围中的每个光谱范围的可见光。在一个或多个实施例中，检测器312可以是适于测量ir光和/或可见光的波长和强度的成像系统。
可利用光源、检测器和/或滤波器的各种组合将ofs130集中于一个或多个特定波长范围的光。在一个或多个实施例中，光源310可以是单个白色光，并且检测器312可包括多个检测元件(诸如，多个光电二极管)，这些检测元件中的每检测元件被配置成用于检测特定波长范围中光的强度。在一个或多个实施例中，光源310可以是单个白色光，并且一个或多个光学滤波器可被利用和互换以对返回至检测器的光进行滤波，从而使得由检测器接收仅某些波长的光。在一个或多个实施例中，光源310可以是单一白色光，并且一个或多个数学滤波器可由ofs控制器402(图6)利用来对从检测器312接收的信号进行滤波，以接收仅针对一个或多个特定波长范围的数据。在一个或多个实施例中，光源310可包括多个发光器件，各自能够发射特定波长范围中的光，并且检测器312可以是用于检测由光源310的多个发光器件发射的特定波长范围的光的单个检测器。
参考图2和图3，检测器312可包括uv滤波器340，该uv滤波器340用于保护检测器312免于暴露于来自光源310的uv光。对于具有光电二极管的检测器312，该检测器312对uv光敏感。如随后在公开中解释的，ofs130可测量由腔室306中的流体荧光出的可见光。在进行操作以测量由该流体荧光出的可见光的波长和强度时，检测器312可同时暴露于由光源310发射的uv光以及响应于该uv光而由腔室306中的流体荧光出的可见光。uv滤波器340可被用来防止检测器暴露于uv光，同时允许可见光穿透和照射检测器312以用于对由流体荧光出的可见光的波长和强度的测量。uv滤波器340可以是直接应用到检测器312的表面342(图2)的涂层或薄膜，或者可以是被定位在检测器312与腔室306之间的分离的uv滤波器透镜以使得腔室306与检测器312之间的光学通信穿过这些uv滤波器透镜。在一个或多个实施例中，ofs130可包括设置在uv滤波器340周围的滤波器透镜壳体344(图3)。滤波器透镜壳体344可防止uv光绕过uv滤波器340或围绕uv滤波器340行进到达检测器312。
光源310和检测器312两者可任选地耦合至传感器壳体304中所限定的腔室306中，以使得光源310和检测器312与设置在腔室306内的流体进行光学通信。光源310可与腔室306光学地耦合，以使得当流体被设置在腔室306内时，由光源310发射的光传递到腔室306中并通过设置在该腔室306内的流体。检测器312可光学地耦合至腔室306，以使得当流体被设置在腔室306内时，检测器312可接收穿过腔室306中的流体的光或者响应于由光源310发射的uv光而由腔室306中的流体荧光出的可见光。在一个或多个实施例中，光源310、检测器312或这两者可被设置在腔室306中，并且可与设置在腔室306内的流体直接接触。参考图2和图3，在一个或多个实施例中，光源310、检测器312或这两者可与腔室306中的流体通过透明构件而流体地隔离。该透明构件可允许来自光源310的光穿过该透明构件到流体中，但可防止流体接触光源310和/或检测器312。透明构件可以是一个或多个窗346。窗346可以是塑料、玻璃、或一般对至少ir光、可见光和uv光透明的其他材料。在一个或多个实施例中，窗346可以基本上不阻挡光行进通过窗346，该阻挡可能影响由检测器312接收和检测的光的波长和强度。在一个或多个实施例中，ofs控制器402(图6)可包括用于针对由光穿过窗346引起的任何影响来校正由检测器312接收的光的波长和强度信息的一个或多个算法。在一个或多个实施例中，窗346可以是由康宁公司(corningincorporated)提供的
参考图4a-图4c，光源310和检测器312可被定位在腔室306的第一侧350处或被定位成邻近该第一侧350，以使得光源310和检测器312两者可从腔室306的同一侧光学地耦合至该腔室306。反射器330可被定位在腔室306的第二侧352处或被定位成邻近该第二侧352，该第二侧352与光源310和检测器312相对。反射器330可被定位成使得反射器330将由光源310发射到腔室306中的光朝向检测器312进行反射。图4a-图4c中的箭头335表示流体通过孔308到腔室306中和腔室306之外的流动。如图4a和图4b中所示，图4a和图4b图示出定位在腔室306的同一侧(第一侧350)处的光源310和检测器312，当流体被设置在腔室306中时，从光源310发射的光(例如，可见或ir)的至少部分传递到腔室306中，行进通过设置在腔室306中的流体，从反射器330反射，往回行进通过腔室306到达检测器312，其中，所发射的光由检测器312接收。
光学通信通路332可被定义为光从光源310通过设置在腔室306内的流体并到达反射器330并且随后从反射器330往回通过腔室306中的流体并到达检测器312的行进路径。当流体被设置在腔室306内时，ir光和可见光可在沿从光源310到检测器312的光学通信通路332行进时传递到腔室306中的流体中并通过该流体。在一个或多个实施例中，腔室306的第一侧350(光源310和检测器312可被设置在该第一侧350处或被设置成邻近该第一侧350)可被定位成更靠近于主体302的电子器件部分318并且可被取向成大体上面朝主体302的传感器端314，并且腔体306的第二侧352可被定位在主体302的传感器端314与腔体306之间并且可面朝腔体306的第一侧350(即，朝向主体302的电子器件部分318)。在一个或多个实施例中，光源310和检测器312可在腔室306的同一侧(即，第一侧350)上，并且腔室206可以是不具有第二侧352的侧面开口的腔室(即，不具有反射器)，以使得光从光源310被发射到流体中并且检测器312检测由该流体反射的光。
参考图5a和5b，在一个或多个实施例中，光源310可被定位在腔室306的第二侧352处或被定位成邻近该第二侧352，并且检测器312可被定位在腔室306的第一侧350处或被定位成邻近该第一侧350，以使得检测器312和光源310被定位成彼此面对。腔室306的第二侧352(光源310可被定位在该第二侧352处或被定位成邻近该第二侧352)可直接与腔室306的第一侧350相对，以使得当流体被设置在腔室306内时，从光源310发射的光沿大致线性路径334从光源310通过腔室306中的流体并且行进到检测器312。补充性窗347可被定位在光源310与腔室306之间，以将光源310流体地隔离于腔室306中的流体。图5a-图5c中的箭头335表示流体通过孔308到腔室306中和腔室306之外的流动。在光源310被定位在与检测器312相对的第二侧352处并且流体被设置在腔体306内的情况下，由光源发射的光可沿大致线性路径334从光源310通过流体并行进到检测器312。在一个或多个实施例中，检测器312可被定位在腔室306的第二侧352处或被定位成邻近该第二侧352，并且光源310可被定位在腔室306的第一侧350处或被定位成邻近该第一侧350。在一个或多个实施例中，光源310和检测器312可被定位在腔室306的第三侧354处或被定位成邻近该第三侧354，其可被取向为相对于第一侧350成某个角度，并且一个或多个反射器330可被定位在腔室306内或与腔室306进行光学通信，以将来自光源310的ir光和/或可见光反射到检测器312。在一个或多个实施例中，多个反射器330可被定位在腔室306内或与腔室306进行光学通信，以将从光源310发射的光重新定向至检测器312。
返回参考图2，反射器330可光学地耦合至腔室306，以使得来自光源310的光或者响应于来自光源310的uv光而由流体荧光出的可见光可接触反射器330的反射表面331或从该反射表面331被反射。反射器330可被定位在腔室306内并且与设置在该腔室306内的流体接触。在一个或多个实施例中，反射器330可包括与腔室306中的流体接触的耐化学和/或耐溶剂的材料。在一个实施例中，反射器330可具有反射表面331，该反射表面可以是聚四氟乙烯，诸如，由科慕公司(thechemourstmcompany)生产并销售的特氟龙(teflontm)。替代地，反射器330可由反射器窗(未示出)从腔室306流体地隔离。反射器窗可允许光穿过以维持反射器330与腔室306之间的光学通信，而同时将反射器330流体地隔离于设置在腔室306内的流体。反射器330可通过扣环360、端帽(未示出)或其他耦合装置可移除地耦合至主体302的传感器端314。诸如密封垫或o形环之类的密封构件362可被设置在反射器330与传感器壳体304之间。
参考图2和图3，ofs130可包括被定位在主体302的电子器件部分318内的电子固定器370。电子器件固定器370可限定电子器件隔室372，该电子器件隔室372可以是电子器件固定器370内的大致圆柱形的空腔。一个或多个电子部件例如可被设置在电子器件固定器370中的电子器件隔室372内，这些电子部件诸如，电路板374(图3)、光源310(图2)、检测器312(图2)、其他电子部件、或这些电子部件的组合。电子器件隔室372可与传感器壳体304中的腔室306流体地隔离，以使得来自腔室306的流体不接触电子器件隔室372内包含的电子部件。在一个或多个实施例中，电子器件隔室372可通过窗346和密封构件348而从腔室306流体地隔离。在一个或多个实施例中，电子器件固定器370可包括用于定位电子器件隔室372内的一个或多个电子部件的间隔件375(图3)。
参考图2和图3，端帽376可以可移除地耦合至主体302的端部378，该端部378与主体302的传感器端314大致相对。端帽376可将电子器件固定器370和电气部件维持在ofs130的主体302内。端帽376可具有用于使一根或多根电缆382穿过端帽376到达电气部件的电气配件。电缆382可包括电源电缆以及一根或多根电子通信电缆。ofs130可包括一个或多个密封构件362，以在电子器件固定器370周围维持流体密封，从而使电子器件隔室372与流体侵入物流体地隔离。ofs130还可包括设置在端帽376与电子器件固定器370之间的保持环384。
现在参考图6，光学传感器系统400可包括ofs130的光源310和检测器312以及ofs控制器402，该ofs控制器402可包括至少一个处理器410和通信地耦合至处理器410的至少一个存储器模块420。在一个或多个实施例中，包括处理器410和存储器模块420的ofs控制器402可被设置在电路板374(图3)上，该电路板374被定位在电子器件固定器370(图3)内。ofs控制器402可与光源310通信地耦合，以向光源310提供控制信号。ofs控制器402可与检测器312通信地耦合，以从检测器312接收波长和强度信息或指示所接收的光的波长和强度的输出信号。ofs控制器402还可与系统控制器70(图10)通信地耦合，并且可从系统控制器70接收控制信号并将信息传送至该系统控制器70。ofs控制器402和/或ofs130本身与系统控制器70(图10)之间的通信可通过一个或多个有线、无线或光学通信。光学传感器系统400可任选地包括ofs显示器424，该ofs显示器424可以通信地耦合至ofs控制器402。在一个或多个实施例中，ofs显示器424可相对于ofs130的主体302被定位在外部，并且可通过电缆382(图3)中的一根或多根电缆通信地耦合至ofs控制器402。
光学传感器系统400还可包括一个或多个温度传感器430。温度传感器430可被定位在电子器件固定器370(图3)中以测量电子部件的温度，或者可被定位在腔室306中以测量流体温度。在一个或多个实施例中，温度传感器430中的至少一个可耦合至ofs130的电路板364，以使得温度传感器430测量电子部件的温度，该电子部件可包括光源310、检测器312、ofs控制器402、处理器410、存储器模块420、其他电子部件、或这些部件的组合中的一者或多者。在一个或多个实施例中，温度传感器430可以是压电温度传感器。在一个或多个实施例中，温度传感器430可以是耦合至电路板374的芯片。在一个或多个实施例中，当温度传感器430中的一个可被定位在腔室306内，以在流体被设置在该腔室内时测量流体温度。在一个或多个实施例中，ofs130可具有被定位在电子器件固定器370内、用于测量电子器件的温度的至少一个温度传感器430以及被定位在传感器壳体304的腔室306内、用于测量流体温度的至少一个温度传感器(未示出)。一个或多个温度传感器430中的每一个可与ofs控制器402通信地耦合，以用于将温度信息传输至ofs控制器402。
一个或多个存储器模块420可使针对一种或多种流体(例如，液体产品)的一个或多个流体简档存储于其中。流体简档可采用一个或多个查找表(lut)的形式。存储器模块420中所存储的流体简档可通过流体类型来进行索引。每个流体简档可包括针对特定流体的透光性简档。透光性简档可包括与传送通过流体或由流体反射的可见光的波长和强度有关的信息。在一个或多个实施例中，每个流体简档可包括针对流体的多个透光度简档，其中，每个透光性简档提供针对光源310的特定温度、流体温度或两者的透光度信息。附加地或替代地，每个流体简档可包括针对流体的吸光度简档，该吸光度简档包括与由流体吸收的光的波长和强度有关的信息。每个流体简档还可包括荧光简档，该荧光简档可包括与响应于uv光而由流体荧光出的可见光的波长和强度有关的信息。在一个或多个实施例中，每个流体简档可包括针对流体的多个荧光简档，其中，每个荧光简档包括针对光源310的特定温度、流体温度或两者的荧光信息。在一个或多个实施例中，流体简档可包括流体的颜色。该流体的颜色可被表达为当暴露于可见光时由流体反射的可见光的波长和强度。在一个或多个实施例中，存储器模块420可包括针对预期将由ofs130遇到的特定液体产品的流体简档。在一个或多个实施例中，存储器模块420可包括用于调整从检测器312接收的数据以将电子器件的温度、流体温度或两者的改变考虑在内。存储器模块420还可具有存储于其上的机器可读指令，这些指令在由处理器410执行时，使得ofs控制器402对ofs130进行操作，以确定腔室306中流体的流体类型或者判定流体是否在腔室306中。
返回参考图4a-图4c，可使用ofs130基于传送通过流体的可见光、响应于uv光而由流体荧光出的可见光或这两者来判定流体是否存在于腔室306中并确定腔室306中流体的流体类型。可利用ofs130来确定许多不同的液体产品的流体类型，诸如，基于石油的燃料(例如，柴油燃料、汽油、煤油)、有机溶剂、油、树脂、水溶液、其他流体、或流体的组合。在一个或多个实施例中，流体可以是液体产品，该液体产品为基于石油的燃料，并且可使用ofs130来确定基于石油的燃油的类型，其可包括柴油燃料、具有不同辛烷值的燃料、具有不同浓度的一种或多种醇的燃料、包含一种或多种染料的燃料、或其他燃料。在一个或多个实施例中，例如，流体可以是蒸汽或诸如燃气或天然气之类的气体。
参考图4a和5a，ofs130可使用ir光来判定传感器壳体304的腔室306中是否存在流体。图4a示意性地描绘了ofs130的实施例，在该实施例中，光源310和检测器312被定位在腔室306的同一侧(第一侧350)上或被定位成邻近同一侧，并且反射器330被定位在腔室306的对侧(第二侧352)上。ofs控制器402(图6)可向光源310发射用于使光源310向腔室306中发射ir光的信号，该信号随后可使光源310将ir光发射到腔室306中。ir光可由光源310的ir部分发射。ir光沿光学通信通路332行进，沿该光学通信通路332，ir光行进通过腔室306，从被定位在腔室306的对侧(第二侧352)上的反射器反射，往回行进通过腔室306，并且由检测器312接收，该检测器312测量所接收的ir光的强度。ir光的强度可由检测器312的ir部分测量。图5a图示出其中光源310被定位在腔室306的与检测器312相对的侧(第二侧352)上的实施例。在该实施例中，由光源310发射的ir光沿大致线性路径334行进通过腔室306中的流体并到达检测器312。
诸如例如基于石油的燃料之类的流体吸收ir光。当流体306中存在流体时，该流体可吸收行进通过该流体的ir光中的一些。剩余的ir光穿过流体并到达检测器312。因为ir光中的一些被吸收，所以与由光源310发射的ir光的强度相比，较少的ir光到达检测器312。当腔室306中存在流体时，由检测器312接收的ir光的强度可显著少于由光源310发射到腔室306中的ir光。因此，从光源310到检测器312的ir光强度的显著降低可指示流体被设置在腔室306中。存储器模块420(图6)可包括一个或多个ir阈值强度，这些ir阈值强度小于由光源310发射的ir光的强度。在一个或多个实施例中，存储器模块420可将每个流体类型的阈值强度存储为每种流体类型的流体简档的部分。ofs控制器402可将由检测器312测量的ir光的强度与存储器模块420中所存储的ir阈值强度进行比较。小于存储器模块420中所存储的ir阈值强度的由检测器312测量的ir光强度可指示在腔室306中存在流体。如本文中所使用，ir光的“强度的显著降低”是指ir光的强度从由光源310所发射的ir光的强度到小于ir阈值强度的由检测器312接收到的ir光的强度的降低。当腔室306中不存在流体时，由于缺少吸收ir光的流体，因此由检测器312测量的ir光的强度可与由光源310发射的ir光的强度大致相同或仅略微不同。
电子部件372(图3)和设置在其中的光源310的温度的变化可能影响由光源310发射的ir光的强度。另外，腔室306中的流体温度的改变可能影响由该腔室306中的流体对ir光的吸收。ofs控制器402(图6)可从一个或多个温度传感器430(图6)接收温度信号，该温度信号可指示电子器件的温度、流体温度或这两者。ofs控制器402可调整由检测器312接收的ir光的强度、从存储器模块420检取的阈值强度或这两者，以将电子器件的温度的改变、流体温度的改变或这两者考虑在内。
在一个或多个实施例中，ofs130可使用由光源310发射的可见光代替ir光来判定腔室306中是否存在流体。ofs130可使用由光源310发射的一种或多种特定波长的可见光代替ir光来判定腔室306中是否存在流体。在一个或多个实施例中，ofs130可包括用于判定腔室306中是否存在流体的次级传感器(未示出)。在一个或多个实施例中，该次级传感器可以是干湿传感器。
在一个或多个实施例中，ofs130可在操作期间以周期性时间间隔将ir光或可见光发射到腔室306中，以判定腔室306中是否存在流体。ofs控制器402(图6)可在ofs130在腔室306中检测到流体时生成“流体存在”消息，并且在ofs130未在腔室306中检测到流体时生成“无流体存在”消息。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可将流体存在参数设置为流体存在值或无流体存在值，并且可将流体存在参数存储在存储器模块420中。在实施例中，系统控制器70(图6)可对ofs控制器402的存储器模块420进行查询或轮询，以检取流体存在参数。在一个或多个实施例中，ofs130可判定在腔室306中是否存在流体，作为将可见光或uv光发射到腔室306中以用于确定腔室306中流体的流体类型的先决条件。
由ofs130作出的在腔室306中不存在流体的判定可指示存储罐或罐隔室25(图9)没有液体产品或者没有液体产品正在流动通过转运管道或导管，这可指示诸如罐或罐隔室是空的、一个或多个阀是闭合的之类的一个或多个状况或其他状况。在一个或多个实施例中，ofs130可被用来提供对操作何时完成的指示，ofs130可贯穿整个操作(诸如例如，对产品运输车辆15(图9)的罐隔室25(图9)的卸载)对腔室306中是否存在流体进行监视以确定操作何时可被完成或接近完成。从在腔室306中“流体存在”状态到在腔室306中“无流体存在”状态的改变可指示罐隔室是空的或者没有更多流体正在流动通过转运管道、导管或控制阀。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可生成“无流体存在”消息或将流体存在参数改变为无流体存在值，这可指示操作完成。ofs控制器402可将流体存在参数、“无流体存在”消息或“流体存在”消息保存和/或传送至系统控制器70或者保存和/或传送至ofs显示器424。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可输出指示在腔室306中存在流体的流体存在信号。指示在腔室306中存在流体的流体存在信号可由系统控制器70检取。存在或不存在流体存在信号可使系统控制器70判定罐是否为空或者诸如转运操作之类的操作是否完成。
参考图4b，ofs130可使用可见光来确定腔室306中流体的流体类型。图4b示意性地图示出其中光源310和检测器312被定位在腔室306的同一侧(第一侧350)处或被定位成邻近腔室306的同一侧的ofs130的实施例。ofs控制器402(图6)可使用去往光源310的信号使光源310向腔室306中发射可见光。作为响应，光源310将可见光发射到腔室306中。可见光可由光源310的可见光部分发射。在一个或多个实施例中，光源310可包括多个可见光谱led，每个led被配置成用于发射某个范围的波长的可见光。在一个或多个实施例中，每个可见光谱led可按顺序排列地闪烁(即，在一段时间中被激活并且随后被停用)以使得在一个时间点仅有一个波长范围的可见光被发射到腔室306中。可见光可沿光学通信通路332行进，沿该光学通信通路332，可见光可行进通过腔室306中的流体，从被定位在腔室306的对侧(第二侧352)上的反射器反射，往回行进通过腔室306中的流体，并且由检测器312接收，检测器312可测量由该检测器312所接收的可见光的波长和强度。该可见光的波长和强度可由检测器312的可见光部分测量。图5b图示出其中光源310被定位在腔室306的与检测器312相对的侧(第二侧352)上的实施例。在该布置中，由光源310发射的可见光沿大致线性路径334行进通过腔室306中的流体到达检测器312。
诸如例如基于石油的燃料之类的不同类型的流体吸收穿过流体的不同波长的可见光。未被流体吸收的可见光可穿过该流体并到达检测器312。显著小于从光源310发射的该特定波长的可见光的强度的由检测器测量的特定波长的可见光的强度可指示腔室306中的流体吸收该特定波长的可见光。另外，诸如例如基于石油的燃料之类的不同类型的流体可反射发射到该流体中的不同波长的可见光。作为非限制性示例，柴油燃料可以是略带琥珀色的颜色或者可包括着色染料，这指示柴油燃料可反射黄色波长的光或与该染料的蚺蛇相关联的波长的光，并且煤油一般是清澈或无色的，这可指示煤油反射非常少的可见光谱的光。各种等级的汽油可反射各种波长的可见光，这可引起由检测器312检测到的特定波长的可见光强度的变化。由腔室306中的流体反射的可见光还可朝向检测器312往回反射，并且可有助于由检测器312检测可见光的波长和强度。因为每种流体了吸收和反射不同波长的可见光，对到达检测器312的可见光的波长和强度的测量可提供关于由流体吸收和/或反射的可见光的信息，该信息可提供用来标识腔室306中流体的流体类型的特性。
检测器312可接收可见光，并且ofs控制器402可处理由检测器312接收的可见光的波长和强度信息并且可将所接收的可见光的该波长和强度信息与一个或多个存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档进行比较。如本公开中先前所描述，这些流体简档可采用多个lut的形式，并且可包括这对一种或多种流体的可见光透光性简档。ofs控制器402可基于由检测器312接收的可见光的波长和强度与多个流体简档的比较来确定腔室306中流体的流体类型。
温度可影响由光源310发射的可见光的波长和强度。温度还可影响由光源310发射的ir光和uv光的波长和强度。作为非限制性示例，光源310可包括一个或多个led，随着温度的改变，这些led可能经历输出亮度的改变。led亮度的这些改变随后可影响由检测器312接收的可见光的强度。温度的改变还可能影响由设置在腔室306中的流体对可见光的吸收和反射，这也可能影响由检测器312测量的可见光的波长和强度。因此，ofs控制器可从一个或多个温度传感器430接收电子器件的温度、腔室306中的流体温度或这两者，并且可基于电子器件的温度、流体温度或这两者来调整为由检测器312接收的光确定的波长和强度信息或者存储器模块420中所存储的流体简档。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可利用存储器模块420中所存储的算法来数学地调整为由检测器接收的光确定的波长和强度信息、存储器模块420中所存储的流体简档或这两者，从而将电子器件的温度的改变、流体温度的改变或这两者考虑在内。在一个或多个实施例中，存储器模块420可包括针对每个流体类型的多个流体简档，该多个流体简档中的每个流体简档提供某个范围的电子器件温度、流体温度或这两者上的透光度简档、荧光简档或其他流体简档信息。ofs控制器402可将由检测器312接收的光的波长和强度信息与如由温度传感器430所指示的特定温度下的流体简档进行比较。在一个或多个实施例中，存储器模块420可包括针对每种流体的每个波长的光强度相对于温度的lut。
另外，ofs控制器402可使用一个或多个数学滤波器将从检测器312接收的为光确定的波长和强度信息限制为较窄范围的波长。数学滤波器使ofs控制器402能够集中于特定范围波长的可见光，预期这可提供流体的区分性特性。
在一些情况下，对传送通过流体的可见光的波长和强度的测量可能不足以在两种或更多中不同类型的流体之间充分地区分。作为非限制性示例，具有不同辛烷值的汽油等级可吸收和反射类似波长的可见光，使得测量穿过这些汽油等级的可见光的波长和强度可能无法使ofs控制器402能够有信心在不同辛烷等级的汽油之间区分。诸如例如不同辛烷等级的汽油和不同等级的柴油染料之类的液体产品可具有不同的组分，诸如例如，可在暴露于uv光时荧光出不同波长的可见光的某些烃组分或染料组分。
参考图4c，ofs130可测量响应于由光源310发射的uv光而由腔室306中的流体荧光出的可见光的波长和强度，以进一步表征和标识腔室306中流体的流体类型。图4c示意性地图示出其中光源310和检测器312被定位在腔室306的同一侧(第一侧350)处或被定位成邻近腔室306的同一侧的ofs130的实施例。在一个或多个实施例中，ofs130可包括被定位在腔室306内的一个或多个光源310。图4c用附图标记394来标识uv光，并且用附图标记396来标识所荧光的可见光。ofs控制器402(图6)可向光源310发送控制信号，以使得光源310向腔室306中发射uv光394。作为响应，光源310将uv光394发射到腔室306中。uv光394可由光源310的uv部分发射。在一个或多个实施例中，光源310在发射uv光394的同时不向腔室306中发射可见光。
当流体被设置在腔室306中时，uv光394可行进到腔室306中并行进到流体中。uv光394可使得流体、或者该流体的一种或多种组分发荧光并将所荧光的可见光396发射到腔室306中。所荧光的可见光396可在多个方向上从流体发射。所荧光的可见光396的部分可往回行进通过流体到达检测器312，并且所荧光的可见光396的其他部分可行进通过流体、从反射器330反射，并且往回传送通过流体到达检测器312。所荧光的可见光396可在检测器312处被接收，该检测器312可测量所荧光的可见光396的波长和强度。所荧光的可见光396的波长和强度可由检测器312的可见光部分测量。图5c图示出其中光源310被定位在腔室306的与检测器312相对的侧(第二侧352)处的实施例。在该实施例中，由光源310发射的uv光394行进到腔室306中所设置的流体中。一旦暴露于uv光394，则流体或其组分就荧光出所荧光的可见光396，所荧光的可见光在多个方向上行进。所荧光的可见光396的至少部分朝向检测器312行进并在该检测器312处被接收。ofs控制器402可处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息。
流体的一种或多种组分在该组分暴露于uv光394时可荧光出一个或多个特定波长范围内的可见光。不同的流体类型可具有荧光出不同波长和强度的所荧光的可见光396的不同组分，并且这些不同波长和强度的所荧光的可见光396可提供对用于确定腔室306中流体的流体类型的特性进行标识。如以上所描述，存储器模块420(图6)中所存储的一个或多个流体简档可包括针对一种或多种流体的荧光简档，该荧光简档包括预期由流体的组分荧光出的所荧光的可见光396的波长和强度。ofs控制器402可将从检测器312处接收的关于所荧光的可见光396的波长和强度信息与一个或多个流体简档中的荧光简档进行比较，以进一步确定腔室306中流体的流体类型。如以上所讨论，ofs控制器402还可在作出比较并确定流体的流体类型之前根据电子器件的温度、流体温度或这两者来调整由检测器312接收的所荧光的可见光396的波长和强度信息或流体简档中的荧光信息。在一个或多个实施例中，存储器模块420中的流体简档可包括针对每种流体在各种温度下的荧光简档，并且ofs控制器402可选择与电子器件的温度、流体温度或这两者相关联的荧光简档以与从检测器312接收的信息进行比较。如先前所讨论，ofs控制器402还可利用一个或多个数学滤波器将从检测器312接收的信息过滤成预期由流体荧光出的一个或多个特定波长范围的可见光。
在一个或多个实施例中，ofs控制器402可基于传送通过流体的可见光的波长和强度来确定腔室306中流体的流体类型。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可基于响应于uv光而由流体或流体的一种或多种组分荧光出的可见光的波长和强度来确定腔室306中流体的流体类型。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可基于传送通过流体的可见光的波长和强度以及响应于uv光而由流体或其组分荧光出的可见光的波长和强度两者来确定腔室306中流体的流体类型。在一个或多个实施例中，ofs130可同时向腔室306中发射ir光和可见光，以同时判定腔室306中是否存在流体并测量传送通过该流体的可见光的波长和强度。
返回参考图6，一旦ofs控制器402已经确定腔室306中流体的流体类型，则ofs控制器403就可生成流体类型并将该流体类型保存在存储器模块420中。在一个或多个实施例中，ofs130可被安装在产品运输车辆15上，并且流体类型可以是运输液体类型。在一个或多个其他实施例中，ofs130可被安装在存储罐或分配罐中，以使得流体类型可以是所存储器的液体类型。ofs控制器402可将流体类型(即，取决于ofs130被安装在何处而作为运输液体类型或存储液体类型)传送至系统控制器70(图6和图10)。在一个或多个实施例中，系统控制器70可对ofs控制器402的存储器模块420进行查询或轮询，以检取流体类型(即，作为运输液体类型)。在一个或多个实施例中，ofs130可被配置成用于输出指示腔室306中流体的流体类型的流体类型信号，并且交叉保护系统的系统控制器70可基于来自ofs130的流体类型信号输出来确定运输液体类型。如果ofs控制器402无法基于所传送的可见光或响应于暴露于uv光而荧光出的可见光来标识腔室中流体的流体类型，则ofs控制器402可生成“未知流体”或“未知流体类型”消息或信号。ofs控制器402可将“未知流体”消息存储在存储器模块420中，和/或将“未知流体”消息传送至系统控制器70。在一个或多个实施例中，当ofs控制器402无法确定腔室306中流体的流体类型时，ofs控制器402可将流体类型设置为指示未知流体类型的值。
本文中所公开的ofs130和光学传感器系统400可以能够在具有类似物理和化学属性的不同类型的流体之间进行区别，类似的属性使得两种不同类型的流体对于现有的流体属性传感器是难以区别的。在一个或多个实施例中，ofs130可以能够在不同辛烷等级的汽油之间进行区分，并且针对每个单独的等级来确定流体类型。在一个或多个实施例中，ofs130可以能够在不同等级的经染色的柴油燃料之间进行区分。ofs130可以能够在宽范围的流体之间进行区分，这些流体是诸如基于石油的燃料(例如，柴油染料、汽油和煤油)、有机溶剂、树脂、水溶液或其他材料。在一个或多个实施例中，ofs130可以能够在一种或多种流体之间进行区分，该一种或多种流体是蒸汽或煤气。在一个或多个实施例中，ofs130还可以能够指示罐何时为空或者诸如材料转运操作之类的操作何时完成。
现在参考图7-图8，示意性地描绘了用于判定腔室306中是否存在流体的方法500以及用于确定腔室306中流体的流体类型的方法520。虽然与图7-图9的框相关联的步骤将被描述为是单独的任务，但是在其他实施例中，可以组合或者省略这些框。进一步地，虽然与图7-图8的框相关联的步骤将被描述为以特定次序被执行，但是在其他实施例中，这些步骤能以不同的顺序被执行。下列讨论中所述的机器可读指令可被存储在存储器模块420上，并且可由处理器410执行。
参考图7，示意性地描绘了用于判定ofs130的腔室306中是否存在流体的方法500。在框502处，一个或多个存储器模块420上所存储的机器可读指令在由处理器410执行时可使得ofs130(具体而言，ofs控制器420)将控制信号传送至光源310，以使得光源310向腔室306中发射ir光或可见光。响应于控制信号，光源310可向腔室306中发射ir光或可见光。在一个或多个实施例中，控制信号可指令光源310发射ir光或可见光。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可使光源310向腔室306中发射ir光。机器可读指令可使ofs130在检测器312处接收ir光或可见光。
在框504处，机器可读指令在被执行时可使ofs130测量在检测器360处接收的ir光或可见光的强度。在一个或多个实施例中，机器可读指令可使ofs130在检测器处接收ir光或可见光。ofs控制器402可处理在检测器处接收的ir光或可见光，以确定在检测器312处接收的ir光或可见光的强度。ofs控制器402可将ir光或可见光的强度信息保存在一个或多个存储器模块420中。机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402对在检测器312处接收的ir光或可见光应用数学滤波器。
在框506中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402将所接收的ir光或可见光的强度分别与ir光或可见光的阈值强度进行比较。处理器410可对存储器模块420进行查询以检取阈值强度，该阈值强度可在存储器模块420中被存储在一个或多个lut中。机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402基于电子器件的温度、流体温度或这两者来调整所接收的ir光或可见光的波长和强度信息、或者从存储器模块420检取的阈值强度。在框508中，如果所接收的ir光或可见光的强度小于ir光或可见光的阈值强度，则机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402判定存在流体。ofs控制器402可生成“流体存在”或“无流体存在”消息，或者将流体存在参数设置为流体存在值或无流体存在值，以指示在腔室306中是否存在流体。
现在参考图8，示意性地描绘了用于确定腔室306中流体的流体类型的方法520。在框522中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402向光源310传送控制信号，以使该光源310向腔室306中发射可见光。响应于控制信号，光源310可向腔室306中发射可见光。在框524中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402接收由检测器312接收的可见光的波长和强度信息。该波长和强度信息可通过检测器312到ofs控制器402的通信耦合而从检测器312被接收。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可从检测器312接收指示在该检测器312处接收的可见光的波长和强度的一个或多个信号，并且可处理来自检测器312的信号，以确定所接收的可见光的波长和强度。可将所接收的光的波长和强度信息保存在一个或多个存储器模块420中。
在框526中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402从温度传感器430接收温度信号。在实施例中，温度传感器430可被定位在电子器件隔室372中，以使得温度信号可指示电子器件的温度。在其他实施例中，温度传感器430可被定位在腔室306中，以使得温度信号可指示该腔室306中的流体温度。在其他实施例中，ofs控制器402可从电子器件隔室372中的温度传感器430接收第一温度信号并且从被定位在腔室306中的另一温度传感器430接收第二温度信号。在框528中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402基于一个或多个温度信号来调整存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档或从检测器312接收的波长和强度信息。为了针对温度来调整流体简档，处理器410可查询存储模块420，以检取存储在该存储模块420中的流体简档中的一个或多个流体简档。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可针对温度的改变来调整流体简档以及从检测器312接收的波长和强度信息两者。
在框530中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402将由检测器312接收的所接收的可见光的波长和强度信息与一个或多个存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档进行比较。ofs控制器402可基于由所接收的可见光的波长和强度与一个或多个流体简档的比较来确定腔室306中流体的流体类型。机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402查询存储器模块420，以检取一个或多个流体简档。在框532中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402判定流体类型是否由ofs控制器402成功标识。如果ofs控制器402判定其已经成功标识了流体的流体类型，则机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402生成液体类型并将该液体类型传送至系统控制器70和/或ofs显示器424，该液体类型指示腔室306中流体的流体类型。在一个或多个实施例中，ofs130可被定位成与罐隔室25(图9)或产品运输车辆15(图9)的控制阀45(图9)接触，以使得液体类型可以是运输液体类型。在一个或多个实施例中，ofs130可输出指示流体类型的流体类型信号，并且系统控制器70可从ofs130接收该输出。如果ofs控制器402判定其尚未确定腔室306中流体的流体类型，则ofs控制器402可生成“未知流体类型”消息并将该“未知流体类型”消息传送至系统控制器70，或者进行测量腔室306中流体的uv荧光(即，进行到方法520的框536)以进一步确定流体类型。
在框536中，机器可读指令在由处理器410执行时，可使ofs控制器402向光源310传送控制信号，以使该光源310向腔室306中发射uv光。响应于控制信号，光源310可向腔室306中发射uv光。在框538中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402接收由流体荧光出的、并且由检测器312接收的可见光(所荧光的可见光396)的波长和强度信息。该波长和强度信息可通过检测器312到ofs控制器402的通信耦合而从检测器312被接收。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可直接从检测器312接收所接收的光的波长和强度。在其他实施例中，ofs控制器402可接收指示在检测器312处接收的可见光的波长和强度的一个或多个信号，并且可处理来自检测器312的该一个或多个信号，以确定由检测器312接收的可见光的波长和强度。可将所接收的可见光的波长和强度信息保存在一个或多个存储器模块420中。
在框540中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402从温度传感器430接收温度信号。如先前所描述，该温度信号可指示电子器件的温度、腔室306中的流体温度或这两者。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可使用来自框526的(多个)信号而不是在框540中接收另一温度信号。在框542中，机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402基于一个或多个温度信号来调整存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档或从检测器312接收的所荧光的可见光396的波长和强度信息。该一个或多个温度信号可来自框526或框540。为了针对温度来调整流体简档，处理器410可查询存储模块420，以检取存储在该存储模块420中的流体简档中的一个或多个流体简档。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可针对温度的改变来调整流体简档以及从检测器312接收的波长和强度信息两者。
在框544中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402将由检测器312接收的所荧光的可见光396的波长和强度信息与一个或多个存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档进行比较，以确定腔室306中流体的流体类型。该一个或多个流体简档中的每个流体简档可包括关于流体的一个或多个荧光属性的信息(例如，荧光简档)。机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402查询存储器模块420，以检取一个或多个流体简档。ofs控制器402可将所荧光的可见光396的波长和强度与从存储器模块420检取的一个或多个流体简档进行比较。ofs控制器402可基于由所荧光的可见光396的波长和强度与一个或多个流体简档的比较来确定腔室306中流体的流体类型。在框546中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402判定流体类型是否由ofs控制器402成功标识。参考框534，如果ofs控制器402判定其已经成功标识了流体的流体类型，则机器可读指令在被执行时可使ofs控制器402生成液体类型并将该液体类型传送至系统控制器70和/或ofs显示器424，该液体类型指示腔室306中流体的流体类型。在一个或多个实施例中，ofs130可被定位成与产品运输车辆15(图9)的罐隔室25(图9)或控制阀45(图9)接触，以使得液体类型可以是运输液体类型。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可生成指示腔室306中流体的流体类型的输出信号，并且系统控制器70可使用来自ofs控制器402的该输出来确定运输液体类型。参考框548，如果ofs控制器402尚未确定腔室306中流体的流体类型，则ofs控制器402可生成“未知流体类型”消息并将该“未知流体类型”消息传送至系统控制器70。
虽然图8将方法520描绘为首先向腔室306中发射可见光并且随后发射uv光，但是在一个或多个实施例中，机器可读指令在被执行时，可使ofs控制器402在向腔室306中发射可见光并测量传送通过腔室306中的流体的可见光的波长和强度之前，首先向腔室306中发射uv光并将由检测器312接收的所荧光的可见光396的波长和强度与流体简档进行比较。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可操作以判定在腔室306中是否有流体，确定腔室306中流体的流体类型，或者两者均作为从系统控制器70接收控制信号的响应。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可根据方法500以周期性时间间隔来判定在腔室306中是否存在流体。在一个或多个实施例中，ofs控制器402可在执行机器可读指令以确定腔室306中流体的流体类型之前判定在腔室306中存在流体。
在一个或多个实施例中，一个或多个存储器模块420上所存储的机器可读指令在由处理器410执行时可使ofs130执行至少以下步骤：向光源310传送控制信号，以使该光源310向腔室306中发射可见光；在检测器312处接收可见光；处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息；将所接收的可见光的波长和强度信息与一个或多个存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档进行比较；以及基于所接收的可见光的波长和强度信息与一个或多个流体简档的比较来确定腔室306中流体的流体类型。
在一个或多个实施例中，一个或多个存储器模块420上所存储的机器可读指令在由处理器410执行时可使ofs130执行至少以下步骤：向光源310传送控制信号，以使该光源310向腔室306中发射uv光，以便使流体荧光出可见光；在检测器312处接收可见光；处理所接收的光，以确定所接收的光的波长和强度信息；将所接收的可见光的波长和强度信息与一个或多个存储器模块420中所存储的一个或多个流体简档进行比较，其中，该一个或多个流体简档中的每个流体简档包括广域流体的一个或多个荧光属性的信息；以及基于所接收的光的波长和强度信息与一个或多个流体简档的比较来确定腔室306中流体的流体类型。
如先前所讨论，ofs130可被合并到用于在材料转运操作期间防止相异的液体产品的混合的交叉保护系统中。参考图9，交叉保护系统可包括产品运输车辆，该产品运输车辆包括用于包含液体产品的罐隔室以及耦合至该罐隔室的阀，该阀调节液体产品从罐隔室的流动。阀可具有正常锁定状态。交叉保护系统可具有如上文所公开的ofs，该ofs被定位成接触罐隔室中所存储的液体产品。交叉保护系统还可包括流体地耦合至阀的分配侧的罐递送连接器。该罐递送连接器可包括罐标签读取器，该罐标签读取器用于询问罐标签以检取被编码在罐标签上的存储液体类型，罐标签耦合至与产品运输车辆分离的分配罐。存储液体类型指示分配罐中液体产品(流体)的流体类型。交叉保护系统可进一步包括通信地耦合至阀、光学流体传感器以及罐递送连接器的系统控制器。系统控制器可包括处理器以及耦合至该处理器的一个或多个存储器模块。交叉保护系统可进一步包括存储在一个或多个存储器模块中的机器可读指令，该机器可读指令在由处理器执行时使传感器执行至少以下步骤：从光学流体传感器接收运输液体类型；接收由罐递送连接器传送的存储液体类型信号；基于存储液体类型信号来确定存储液体类型；将运输液体类型与存储液体类型进行比较；当存储液体类型与运输液体类型不匹配时，维持阀处于正常锁定状态，以防止液体产品从罐隔室的流动；以及当存储液体类型与运输液体类型匹配时，将阀从正常锁定状态转变为解锁状态，由此准许液体产品从罐隔室的流动。
参考图9，示意性地描绘了分配站20处的产品运输车辆15。产品运输车辆15可被用来在两点之间(诸如，在燃料仓库与零售分配站20之间)在运输液体产品。例如，产品运输车辆15可以是被用来杂燃料仓库(在图12中示出)与分配站20之间运输燃料产品的油罐卡车。产品运输车辆15可具有用于包含液体产品的多个罐隔室25，其中，每个罐隔室25可具有入孔盖30和软管适配器组件35。每个软管适配器组件35可包括紧急阀40、控制阀45和管道连接件50，紧急阀40流体地耦合至罐隔室25的底部，管道连接件50将紧急阀40流体地耦合至控制阀45。合适的紧急阀40的示例是由civacon提供的maxair系列的内部阀。合适的控制阀45的示例是由civacon提供的型号为891ba-lk的api适配器。然而，应当理解，可使用替代的阀。软管适配器133可耦合至控制阀45或管道连接件50。在一些实施例中，控制阀45和软管适配器133是如图15和图16所示出并在本文中更详细地描述的单个组件。合适的软管适配器133的示例是由civacon提供的型号为871或876的重力耦合器。然而，应当理解，可使用替代的软管适配器。在实施例中，软管适配器组件35可包括如图9中所示的紧急阀40和控制阀45两者。替代地，软管适配器组件35可仅包括紧急阀40或控制阀45。多个阀中的各个阀(控制器45和/或紧急阀40)调节液体产品到对应的罐隔室25中或流出罐隔室25的流动。递送软管55可被用来将软管适配器133流体地耦合至罐递送连接器60。罐递送连接器60进而可被用来将罐隔室25与位于分配站20处的分配罐65流体地耦合。罐递送连接器60可以可移除地耦合至递送软管55和分配罐65。
在本文中所描述的实施例中，控制阀45和紧急阀40中的至少一者具有正常锁定状态。短语“正常锁定状态”意指耦合至阀(例如，紧急阀40和/或控制阀45)的系统控制器70(本文中进一步详细描述)维持该阀处于闭合且锁定的位置，并且该阀仅可以在确认存储液体类型与对应的罐隔室25中包含的运输液体类型匹配时解锁。当匹配被确认时，系统控制器70将与具有相同产品的罐隔室25对应的阀转变至解锁状态。在解锁状态下，该阀可以由操作者手动地或通过系统控制器打开或闭合，由此促进对应的罐隔室25中所包含的所运输的液体产品的卸载。
现在参考图9-图11，交叉保护系统10可进一步包括系统控制器70和罐标签读取器95，该罐标签读取器95用于询问耦合至诸如地下存储罐或类似的存储罐之类的分配罐65的罐标签110。交叉保护系统110可包括ofs130、压力传感器135、控制器天线75、用于确定产品运输车辆合适运动或静止的加速度计78、无线通信模块74、诸如小键盘等等之类的一个或多个输入设备(未示出)、用于气动地控制多个阀的螺线管阀组件(本文中更详细地描述)、显示器80、计算机可读介质(诸如，存储器等等)、以及处理器。在一些实施例中，交叉保护系统10可进一步包括通信地耦合至处理器的驻车制动传感器79。可利用驻车制动传感器79来确定产品运输车辆15被停放，以使得装载或卸载操作可被发起。
系统控制器70可以通信地耦合至ofs130和压力传感器135。合适的压力传感器的示例是由televac提供的型号为1e/f的膜片式压力传感器。然而，应当理解，还可使用诸如例如压电式压力传感器或电气压力传感器之类的替代的压力传感器。构想了如果ofs130和压力传感器135两者均被安装到产品运输车辆15上，则这两者可被安装在同一位置中或在分离的位置处。例如，ofs130和压力传感器135两者可耦合至罐隔室25。替代地，ofs130和/或压力传感器135可耦合至管道连接件50。ofs130可被定位在管道连接件50中，以使得ofs130能够与流动通过管道连接件50的液体产品进行交互，由此允许系统控制器70在不同的液体产品之间(诸如，在不同辛烷等级的汽油、经染色的柴油类型、有机溶液、水溶液、树脂和其他液体产品之间)进行辨别。
除了ofs130之外，交叉保护系统10还可包括一个或多个流体属性传感器(未示出)。合适的流体属性传感器的示例可以是由精量电子(measurementspecialties)提供的型号为fps2800b12c4的音叉传感器。然而，应当理解，可使用替代的传感器。在一个或多个实施例中，流体属性传感器可位于罐隔室25中并被定位成与该罐隔室中所存储的液体产品接触。
系统控制器70的处理器可被用来执行计算机可读介质上所记录的一组指令，以防止分配罐65中所存储的产品与产品运输车辆15的罐隔室25中的一个或多个罐隔室25中所存储的相异产品的交叉污染。处理器可以通信地耦合至控制器天线75、加速度计78、无线通信模块74、一个或多个输入设备、显示器80、以及计算机可读介质。系统控制器70可由12伏特直流电(vdc)或24vdc功率或便携式电源供电，该便携式电源诸如例如，电池电源和/或太阳能电池。显示器80可以是向操作者呈现诸如系统状态等等之类的信息的字母数字显示器。显示器80可被定位在产品运输车辆15上的任何位置，并且可电气地耦合至系统控制器70。例如，在一个实施例中，显示器80无线地耦合至系统控制器，并且在产品运输车辆15上是可定位且可重新定位的。在实施例中，显示在显示器80上的状态信息可包括如压力传感器135所指示哪些罐隔室25是空的或者哪些罐隔室25在其中具有某个量的液体产品。在实施例中，状态信息还可包括如由ofs130感测和确定的、与每个罐隔室25相关联的运输液体类型，ofs130将运输液体类型传输至系统控制器70。进一步地，状态信息还可包括分配罐65中所存储的液体产品的存储液体类型。除了每个罐隔室25中的液体产品的运输液体类型之外，与交叉保护系统10有关的其他信息也可被呈现，该其他信息包括但不限于，剩余电池寿命、任何错误代码、和/或罐标签标识信息。显示器80可包括指示罐隔室25的状态并且示意性地描绘操作时的流体流动的产品运输车辆15的示意图。在实施例中，显示器80可以是触摸屏。小键盘或多个输入设备可包括北、南、东、西箭头导航键、输入键、和/或数字小键盘。
系统控制器70可包括通信地连接至无线通信模块或通信地连接至驾驶室中黑匣子(未示出)的一组通信端口(未示出)，其中，处理器、计算机可读介质、车载过满填充检测系统(未示出)、以及其他部件可驻留在产品运输车辆15上。本地功率端口(未示出)可被包括以在电源故障或电池源故障/耗尽情况下向系统控制器70提供功率。系统控制器70可例如通过有线、无线和/或光学通信而被连接至诸如ofs130之类的其他设备。通信端口可被包括，以使用rs-485协议、canbus协议j1939、can开放式或类似的协议、以及6引脚的电缆通信地连接至其他设备。罐标签读取器95可利用电线(未示出)或利用标准无线通信协议无线地通信地耦合至系统控制器70。合适的无线通信协议可包括802.11协议族、
系统控制器70可对所有事件在它们在交叉保护系统10内发生时进行日志记录并加时间戳。例如，系统控制器70可对旅程记录、存储液体类型、运输液体类型、罐隔室使用、装载或卸载的液体产品量以及类似的事件进行日志记录。系统控制器日志可被下载并被用来利用计算机对旅程事件进行重构。在实施例中，计算机可读介质(即，存储器)可大到足以保存所估计的30天的旅程日志值。替代地或附加地，计算机可读介质可大到足以保存所估计的200个旅程日志。在一些实施例中，驾驶室中黑匣子可以通信地连接至卡车上计算机(未示出)，以使得日志能够通过产品运输车辆上的通信系统无线地加载到远程计算机系统。
具体参考图10，将交叉保护系统10示意性地描绘为涉及图9的产品运输车辆15上的部件。系统控制器70可从ofs130接收运输流体类型。系统控制器70可任选地从补充ofs130的任选的流体属性传感器接收流体属性信号，该流体属性信号指示以下各项中的至少一项：罐隔室25中液体产品的粘度、罐隔室25中液体产品的密度、罐隔室25中液体产品的介电常数、以及罐隔室25中液体产品的温度。在一些实施例中，系统控制器70可包括存储器中所存储的液体类型lut。lut可包含根据一个或多个特定温度下的一个或多个流体属性来进行索引的多种液体类型。这些属性可包括粘度、密度、介电常数或其组合。使用该lut，系统控制器70可通过将来自ofs130的运输液体类型相对于由从流体属性传感器接收的流体属性信号指示的液体类型进行比较来验证从ofs130接收的运输液体类型。
如上文所提到，压力传感器135可被定位在管道连接件50或罐隔室25中，以使得该压力传感器135能够检测管道连接件50和罐隔室25内液体产品的压力，由此允许系统控制器70检测罐隔室25中的静态压力并估计罐隔室25中产品的大约水平或量。pgi控制器125还可显示如由压力传感器135确定的罐隔室25中剩余的液体产品的量。在另一实施例中，系统控制器70可在显示器80上显示如由压力传感器135确定的罐隔室25中剩余的液体产品的量。系统控制器70可从压力传感器135接收压力信号。该压力信号可指示罐隔室25中存在的液体产品的量。系统控制器70可在图9的显示器80上显示从ofs130获得的运输液体类型和/或由压力信号指示的液体产品的量。
系统控制器70还可从加速度计78接收加速度计信号。加速度计信号可指示产品运输车辆15是否正在运动。系统控制器70可使用加速度计信号在产品运输车辆15正在运动时维持阀处于正常锁定状态或者在加速度计78指示产品运输车辆15已经开始移动时将阀转变至正常锁定状态。
仍然参考图10，在一些实施例中，一个或多个pgi控制器125可与多个ofs130和多个压力传感器135通信地耦合。在实施例中，各个pgi控制器125可与特定的软管适配器组件35和/或相关联的罐隔室25相关联，并且可与系统控制器结合使用以调节去往以及来自每个罐隔室的流体流动。然而，应当理解，pgi控制器是任选的，并且在一些实施例中，交叉保护系统10不利用pgi控制器。
现在参考图11a，示意性地描绘了pgi控制器125的实施例。多个pgi控制器中的每个pgi控制器125与多个罐隔室中的罐隔室25相关联。pgi控制器125可具有计算机可读介质(即，存储器)以及用于执行该计算机可读介质上所记录的一组指令的处理器。该处理器可以通信地耦合至pgi显示器140、多个输入设备145、警报设备、螺线管阀组件、压力开关155、装载臂传感器(装载臂接近度/检测传感器)输入和计算机可读介质，螺线管阀组件用于气动地控制对应于与pgi控制器125相关联的罐隔室25的阀。诸如液晶显示器或类似的电子显示器之类的pgi显示器140可被安装至pgi控制器125的pgi表面142。多个输入设备145也可被安装至pgi控制器125的pgi表面142，以允许操作者与pgi控制器125进行交互并将液体产品标识信息输入到pgi控制器125中。多个输入设备145和pgi显示器140允许操作者选择正在被装载到与pgi控制器125相关联的罐隔室125中的液体产品类型。例如，多个输入设备145可以是允许操作者上下滚动通过液体产品类型列表的按钮，该液体产品类型列表存储在pgi控制器125的计算机可读介质中并在pgi显示器140上显示。输入设备145允许操作者从该列表作出选择，或者替代地，直接将标识产品运输车辆15的罐隔室25的内容物的的液体产品信息输入到pgi控制器125中。在一些实施例中，pgi控制器125可包括允许操作者快速指示罐隔室25为空的“空”输入设备。多个输入设备145可包括但不限于，小键盘、滚轮、触摸板或使得操作者能够与pgi控制器125进行交互的任何其他合适的输入设备。在一些实施例中，音频设备160可被安装至pgi控制器125的表面，并且可提供可听信号以将操作者的注意力吸引到pgi控制器125。
pgi连接器165可连接至pgi主体144，以将多个pgi控制器125电气地耦合在一起并且将多个pgi控制器125电气地耦合至系统控制器70。传感器连接器167可连接至pgi主体144，以将压力传感器135电气地耦合至pgi控制器125和/或将ofs130通信地耦合至pgi控制器125。如图11b中所示出的用于由气动系统180使用的空气输入连接器170和空气输出连接器175也可被安装至pgi主体144。
现在参考图10、图11a和图11b，图11b是pgi气动系统180的示意性视图。pgi气动系统180可耦合至软管适配器组件35(图9)、紧急阀40和/或控制阀45(图9)。图11b描绘了耦合至紧急阀40的pgi控制器。pgi气动系统180维持其连接到的阀处于正常锁定状态，并基于从pgi控制器125(图11a)和/或系统控制器70(图10)的指令而从正常锁定状态转变至解锁状态。pgi气动系统的螺线管阀组件150和压力开关155可被安装在pgi控制器125或系统控制器70(图10)的内部。参考图11a和图11b，加压气体可通过pgi主体144或系统控制器主体(未示出)上的空气输入连接器170被馈送到螺线管阀组件150中。当pgi控制器125或系统控制器70(图10)打开螺线管阀组件150时，加压气体对压力开关155进行致动，并且将阀从正常锁定状态转变至解锁状态，从而允许液体产品流出罐隔室25(图9)。pgi气动系统180使用空气输出连接器175将加压气体递送至阀。在实施例中，螺线管阀组件150可通过操作者激活pgi控制器125或系统控制器70上的阀手动超控输入设备来手动地打开。在一些实施例中，螺线管阀组件150可以是正常锁定的螺线管阀。基于上述内容，应当理解，pgi气动系统180不论被包含在pgi控制器125还是系统控制器70中，都可控制对应阀的锁定和解锁以及对应阀的打开和闭合，以允许或防止流体流动。
尽管pgi气动系统在本文中已被描述为耦合至pgi控制器或是pgi控制器的部分，但是在一些实施例中，系统控制器70(图10)可包含多个pgi控制器125的所有功能。在这些实施例中，系统控制器70包括针对产品运输车辆15上的每个阀的pgi气动系统180。例如，所有的螺线管阀组件150能以歧管布置被组合在一起，并且被安装在分开的位置中并电气地耦合至系统控制器70。在这些实施例中，系统控制器70还可包括多个输入设备145和警报设备。这将消除对多个pgi控制器125以及相关联的装备的需求。
参考图10，在实施例中，pgi控制器125可由操作者用来手动地将运输液体类型输入到系统控制器70中。来自ofs130的运输液体类型和/或来自压力传感器135的压力信号也可由各个pgi控制器125接收。pgi控制器125可与系统控制器70通信地耦合，并且可将运输液体类型和/或压力信号传送至系统控制器70以供处理器处理。来自任选的流体属性传感器的运输流体属性类型信号也可由各个pgi控制器125接收并被传送至系统控制器70。pgi控制器125可在显示器140(图11a)上显示从ofs130接收的运输液体类型和/或由压力信号指示的液体产品的量。
操作者可使用pgi控制器125上或系统控制器70上的多个输入设备145来对系统控制器70进行超控。由操作者采取的任何超控动作的日志可被存储在系统控制器70存储器中，以供稍后的检取和分析。
在一些实施例中，每个pgi控制器125可以通信地耦合至另一pgi控制器125(如图10中所示)或多个pgi控制器125，并且pgi控制器125中的至少一个耦合至系统控制器70。替代地，每个pgi控制器125可直接耦合至系统控制器70。在一个实施例中，诸如当产品运输车辆15(在图9中示出)包含十二个分开的罐隔室25时，总计十二个pgi控制器125可利用六引脚电缆137通信地耦合至系统控制器70。在一些实施例中，pgi控制器125可被安装至每个软管适配器组件35，并且可被用来指示罐隔室25中所存储的液体产品的运输液体类型。例如，pgi控制器125从系统控制器70或ofs130接收罐隔室25中所存储的液体产品的运输液体类型并显示该液体产品类型。对信息的显示可在显示器80或pgi显示器140(在图11a中示出)上完成。在另一实施例中，当罐隔室25在装载站被填满时，操作者可将罐隔室25中正在存储的液体产品的装载液体类型直接输入到pgi控制器125。pgi控制器125可显示装载液体类型。对信息的显示可在显示器80或pgi显示器140(在图11a中示出)上完成。在其中产品运输车辆15被用来存储液体石油产品的实施例中，液体产品的类型可以是例如汽油、柴油、煤油等。然而，应当理解，其他类型的液体产品可被存储在罐隔室25中，并且能以类似的方式来使用pgi控制器125和/或系统控制器70以标识那些液体产品。
再次参考图9，在实施例中，用于每个罐隔室25的软管适配器组件35可利用罐递送连接器60和递送软管55流体地耦合至分配罐65。罐递送连接器60可以是弯管耦合器、直耦合器或柔性耦合器。合适的罐递送连接器60的示例是由civacon提供的型号为60tt、65tt或70tt的产品递送弯管。然而，应当理解，可使用替代的罐递送连接器。在其中罐递送连接器60被用来将软管适配器组件35流体地耦合至分配罐65的实施例中，罐标签读取器95可位于罐递送连接器60上，并且被定位成在罐递送连接器60耦合至分配罐65时读取位于分配罐65上的对应的罐标签110。
尽管图9示意性地描绘了使用罐递送连接器60来将软管适配器组件35耦合至分配罐65，但是应当理解，在一些实施例中，诸如当软管适配器35利用递送软管直接耦合至分配罐65时，罐递送连接器60可被省略。在这些实施例中，罐标签读取器95可位于递送软管的一端，并且被定位成在递送软管耦合至分配罐65时读取位于分配罐65上的对应的罐标签110。
在一些实施例中，系统控制器70和相关联的部件可被配置成用于确定与将要被卸载的罐隔室25对应的阀流体地连接至附连至分配罐65的对应的罐递送连接器60，以防止产品溢出。在一些实施例中，系统控制器70还可确认同一递送软管55利用一组rfid标签和多个标签读取器流体地耦合在阀与罐递送连接器60之间。
系统控制器70可以通信地耦合至适配器标签读取器85和软管标签读取器90。适配器标签读取器85可被定位在软管适配器133或例如控制阀45之类的阀上。软管标签读取器90可被定位在罐递送连接器60上邻近于递送软管55的耦合点并与罐标签读取器95相对的位置中。递送软管55可在该递送软管55的锁定端102处具有锁定标签100并且在该递送软管55的连接器端103处具有连接器软管标签105。锁定标签100和连接器软管标签105两者可具有被编码在其上的相同的软管id信息，例如，第一软管id、第二软管id等。
当递送软管55耦合至软管适配器133时，软管标签读取器85询问锁定标签100并将标识信息(例如，第一软管id)传送至系统控制器70。当递送软管55耦合至罐递送连接器60时，软管标签读取器90询问连接器软管标签105并将标识信息(例如，第一软管id)传送至系统控制器70。
参考图15和图16，描绘了控制阀45的前视图和侧视图。控制阀4和软管适配器133可以是如所示的单个组件。适配器标签读取器85可耦合至标签安装件800并被定位在如所示的软管适配器133上或被定位在控制阀主体810上。在一些实施例中，ofs130也可耦合至如所示的控制阀主体810。控制阀杆815耦合至控制阀45，并且由操作者用来手动地(例如，物理地)将控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态。气动锁820可耦合至控制阀主体810并且气动地耦合至pgi控制器和/或系统控制器的螺线管阀组件。气动锁820在由pgi控制器和/或系统控制器70启用时，允许控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态，并且由此打开控制阀45。气动锁820耦合至控制阀主体810内的控制阀杆815并且机械地限制(即，停止)正常锁定状态下控制阀45的移动。
在一个实施例中，系统控制器70验证递送软管55耦合至罐递送连接器60和软管适配器133和/或控制阀45中的每一者。例如，当递送软管恰当地耦合至罐递送连接器60时，软管标签读取器90被定位成用于读取连接器软管标签105并向系统控制器70传送指示软管id的软管信号。在该实施例中，由系统控制器70对指示软管id的软管信号的接收足以确认递送软管55恰当地耦合至罐递送连接器60。类似地，当递送软管55恰当地耦合至软管适配器133或控制阀45时，适配器标签读取器85被定位成用于读取锁定标签100并向系统控制器传送指示软管id的软管信号。在该实施例中，由系统控制器70对指示软管id的软管信号的接收足以确认递送软管55恰当地耦合至软管适配器133或控制器45。当系统控制器70确认递送55恰当地耦合至罐递送连接器60和软管适配器133或控制阀45两者时，服从于确定对应隔室中的运输液体产品类型与分配罐65的存储液体产品类型匹配，系统控制器70可允许对应的控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态。
在另一实施例中，系统控制器70可通过将锁定标签100的标识信息与连接器软管标签105进行匹配并验证递送软管55将特定的控制阀45或软管适配器133流体地连接至正确的罐递送连接器60来确认特定的罐隔室25流体地耦合至特定分配罐65。
例如，适配器标签读取器85可使用总线或类似的接线方法将软管id信息传送至系统控制器70。在另一实施例中，适配器标签读取器85可使用诸如本文中所描述的无线协议和设备之类的无线连接将软管id信息传送至系统控制器70。软管标签读取器90可使用诸如以上所描述的无线协议和设备之类的无线连接将软管id信息传送至系统控制器70。
罐标签读取器95可进一步将指示罐递送连接器60的身份的罐递送连接器id信号传送至系统控制器70。罐递送连接器id信号可被用来将罐递送连接器60与同产品运输车辆15相关联的系统控制器70进行配对。例如，参考图13，系统控制器70可与具有第一罐递送连接器id的第一罐递送连接器60a以及具有第二罐递送id的第二罐递送连接器60b进行配对。第一罐递送连接器60a以及第二罐递送连接器60b的配对可确保系统控制器70在同一分配站20处不对与非配对的罐递送连接器60有关的任何信息进行处理。
当系统控制器70基于所接收的软管id信息确认递送软管55恰当地耦合至罐递送连接器60和软管适配器133或控制阀45两者时，服从于确定对应隔室25中液体产品的运输液体产品类型与分配罐65的存储液体产品类型匹配，系统控制器70可允许对应的控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态。
在另一实施例中，交叉保护系统10配置可以是使得递送软管55可不具有如以上所描述的附连至锁定端102的锁定标签100或附连至递送软管55的连接器端103的连接器软管标签105。罐标签读取器95可读取罐标签110并将罐标签的经编码的液体产品类型信息直接传送至系统控制器70。基于来自罐标签110的液体产品信息，系统控制器70可允许或者可不允许液体产品转运，而无需验证递送软管55的身份。在该实施例中，系统控制器70可仅使得与具有匹配的运输液体类型的那些罐隔室25对应的那些阀能够从正常锁定状态转变至解锁状态。当多个阀中已经被启用的一个阀被转变至解锁状态时，系统控制器70可能不采取动作，或者系统控制器70可接收来自其他罐标签读取器的任何其他存储液体类型信号直到多个阀中已经被启用的一个阀被转变至解锁状态。通过一次仅允许单个罐隔室25被卸载，系统控制器70可以确定附连至分配罐65的罐递送连接器60，并且流体地耦合至匹配的罐隔室25。
现在参考图9、图13和图14，在另一实施例中，罐递送连接器60可包括耦合至该罐递送连接器60的锁定机制700、电源(未示出)以及锁定传感器705。锁定机制700可包括耦合至锁定夹具720的、具有锁定位置和解锁位置的锁定杆710。当处于解锁位置时，锁定杆710经由锁定轴725来操纵锁定夹具720，以允许罐递送连接器60到分配罐65的耦合。处于锁定位置时，锁定杆710经由锁定轴725来操纵锁定夹具720，以将分配罐上的耦合器(未示出)压缩到罐递送连接器60。处于锁定位置时，锁定机制700将罐递送连接器60机械地固定到对应的分配罐65。电源耦合至罐递送连接器并为罐标签读取器95、软管标签读取器90和/或锁定传感器705提供功率。锁定传感器705机械地耦合至锁定机制700并且电气地耦合至罐标签读取器95，并且锁定传感器705可以是磁性传感器、接触传感器、光学传感器等等。在一个实施例中，锁定传感器705是基于锁定杆710相对于锁定传感器705的位置来感测锁定杆710是否处于锁定位置和/或解锁位置的接近度传感器。例如，当锁定杆处于锁定位置时，锁定传感器705可给罐标签读取器95提供递送连接器锁定信号。当罐递送连接器60被固定到分配罐65时，罐标签读取器95将使得连接器锁定信号传送至系统控制器70。在一个实施例中，仅在如由锁定传感器705指示锁定杆710处于锁定位置时向罐标签读取器95提供功率。系统控制器70将不接收罐标签信号，直到罐递送连接器60耦合至分配罐并且锁定杆710处于锁定位置。
在又一实施例中，罐递送连接器60可包括用于将罐递送连接器60锁定至分配罐65、电源和开关(未示出)的锁定机制700。开关可机械地耦合至锁定机制700并电气地耦合至电源和罐标签读取器95。当开关被致动(例如，被按压或被拨动)时，罐标签读取器95将询问罐标签110并将存储液体类型信号传送至系统控制器70。在一些实施例中，开关可被定位成使将锁定机制700的锁定杆710从解锁状态转变至锁定状态可拨动开关。在这些实施例中，开关可被用来“唤醒”罐标签读取器95，该罐标签读取器95随后自动地读取罐标签110并将存储流体类型信号传送至系统控制器70。
如本文中所描述，系统控制器70可使用标签来防止在对液体产品进行装载和卸载期间混合相异的液体产品，并且验证产品运输车辆的罐隔室与分配罐之间的耦合。图9中所示的适配器标签读取器85、软管标签读取器90和罐标签读取器95(罐读取器)可交叉保护系统100的操作期间询问锁定标签100、连接器软管标签105和罐标签100(多个标签)。这些标签读取器可使用光学询问、射频询问和/或物理询问来读取被编码在标签上的信息。例如，标签读取器可使用诸如图像传感器之类的光学设备来取得的标签的图像并对该标签上所包含的信息进行解码。标签读取器还可以是被用来读取包括条形码或等同标记的标签的激光扫描仪和/或条形码读取器。替代地，标签读取器包括诸如小键盘等等之类的触觉输入设备，以使得在标签上找到的产品id号可由操作者输入到标签读取器中在本文中所描述的实施例中，标签读取器是射频识别设备(rfid)标签读取器，并且标签是rfid标签。在实施例中，标签可以是无源rfid标签，其中标签不允许在标签存储器内发生读/写能力。
在又一实施例中，系统配置可以是使得标签是有源rfid标签。有源rfid标签可允许标签读取器读取标签的经编码的信息并在标签上写入或覆写信息。例如，可能需要改变液体产品类型信息，以对应于被存储在分配罐65中的液体产品的类型的改变。或者，需要将附加信息包括到经编码的信息，该附加信息诸如例如，最后填充的时间戳、递送车辆id号、递送公司名称和/或液体产品的批次号等。
参考图12，在一些实施例中，系统控制器70可进一步包括装载臂传感器250。装载臂传感器250可被安装在软管适配器组件35或软管适配器133上，并且向pgi控制器125和/或系统控制器70提供装载臂信号，以确定装载臂200何时流体地耦合至软管适配器组件35或软管适配器133。如果装载臂传感器250指示装载臂200不耦合至软管适配器组件35，则pgi控制器125在pgi显示器140和/或显示器80上指示递送软管55不耦合至产品运输车辆15的存储隔室中的任何一个，并且系统控制器70维持阀处于正常锁定状态以防止溢出。
现在将具体参考各附图更详细地描述交叉保护系统100在产品运输车辆的装载和卸载期间的操作。
现在参考图12，示意性地描绘了装载站处的产品运输车辆15。在一些实施例中，产品运输车辆15可完全空着到达装载站处。在“空的”状态下，pgi控制器125和/或系统控制器70可具有由操作者使用多个输入设备145或由ofs130设置的特定罐隔室中的装载液体类型，该装载液体类型可指示在传感器壳体304(图2)的腔室306(图2)中不存在流体(指示在罐隔室25或转运管道中煤油液体产品)或者指示液体产品量的压力传感器135为零或接近零。在稍后的情况下，当在特定罐隔室中不存在液体产品时，装载液体类型可以被设置为“空的”。在一些实施例中，产品运输车辆15可在多个罐隔室25中的至少一个为空的情况下到达装载站，例如，如果产品运输车辆15刚刚从产品递送行驶返回。与该罐隔室25相关联的pgi控制器125将指示来自产品递送行驶的最后状态。例如，如果罐隔室25是空的，pgi显示器140可基于来自压力传感器135或ofs130的读数来自动地指示“空的”并且无需来自操作者的输入。否则，pgi显示器140将显示“先前的产品等级”、“保留的产品”和“受阻的装载”之间的错误代码交替消息，以指示来自产品运输行驶的罐隔室25不是空的。错误代码消息是相关的，并且可能仅由于pgi显示器140的限制而滚动。“先前的产品等级”消息指示何种产品在罐隔室25中。“保留的产品”消息指示在罐隔室25中存在剩下的产品，并且“受阻的装载”消息指示并非所有的产品都被递送至分配罐65。为了警示操作者在填充罐隔室25之前作出选择，可使用与pgi控制器相关联的警报设备。合适的警报设备的示例包括但不限于，由音频设备160产生的可听警报、来自pgi显示器140和/或诸如一个或多个led(未示出)之类的视觉设备的闪烁的消息或颜色。警报设备可与特定的pgi控制器125相关联，从而允许操作者容易地定位哪个pgi控制器125需要关注。如果在产品运输车辆上不使用pgi控制器125，则系统控制器70可使用以上约定、显示器80以及与系统控制器70相关联的警报设备来指示多个罐隔室中的各个罐隔室25的状态。
参考图10、图11a、图11b和图12，为了将液体产品装载到罐隔室25中，装载臂200被连接至软管适配器组件35的软管适配器133，以填充对应的罐隔室25。装载臂200流体地耦合至装载站的存储罐(未示出)。在一个实施例中，pgi控制器125可允许操作者将液体产品装载到罐隔室25中的一个或多个罐隔室中，直到如以上所讨论地装载液体类型被选择。pgi控制器125可从空气选择器阀面板(未示出)接收阀打开空气信号，指示操作者已尝试打开多个阀中的单独的阀。pgi控制器125和/或系统控制器70可显示错误消息并指令操作者装载液体类型不被选择或在操作者希望装载的液体产品与罐隔室25中已经存在的当前运输液体类型之间可能发生液体类型不匹配。pgi控制器125和/或系统控制器可维持对应的阀处于正常锁定状态，直到pgi控制器125和/或系统控制器70指示已经进入装载液体类型和/或状态液体类型与运输液体类型相同。一旦装载液体类型被pgi控制器125和/或系统控制器70接受，则pgi控制器和/或系统控制器70可使对应的阀能够从正常锁定状态转变至解锁状态，并且操作者随后可手动地将阀转变为打开的并用液体产品填充罐隔室25。
在实施例中，如以上所描述，pgi控制器125和/或系统控制器70可以通信地(气动地或电气地)耦合至产品运输车辆的制动系统。在这些实施例中，系统控制器70可要求指示在对液体产品的装载或卸载可被允许进行之前释放产品运输车辆15上的驻车制动的制动信号。pgi控制器125和/或系统控制器70可耦合至提供制动信号的停车制动传感器79。制动信号指示刹车被接合还是被释放。在其他实施例中，系统控制器70可使用多个指示符来确定产品运输车辆的当前操作状态(即，装载产品或卸载产品)。这些指示符可包括例如，制动信号、压力传感器信号、以及与ofs130的通信。以类似的方式，系统控制器70可在允许多个阀中的任一个从正常锁定状态转变至解锁状态并且允许产品装载/卸载发生之前利用来自加速度计78的加速度计信号来判定产品运输车辆15是否正在移动。例如，如果加速度计78指示产品运输车辆正在移动，系统控制器70可防止紧急阀40和/或控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态。同样，一旦加速度计78指示运输车辆已经该市移动，则pgi控制器125和/或系统控制器70可将阀从解锁状态转变至正常锁定状态，以停止从罐隔室25对产品的任何装载或者对产品到罐隔室25的任何卸载。并且指示当前操作模式已经结束。
在一个实施例中，如本文中先前所描述，当罐隔室25被填充时，ofs130确定液体产品的运输液体类型。pgi控制器125和/或系统控制器70可读取ofs130或对该ofs130进行轮询，以接收由ofs130为液体产品确定的运输液体类型。在一个或多个实施例中，液体产品的身份被存储在pgi控制器和/或系统控制器70的计算机可读介质中并根据相关联的罐隔室25来进行索引，以使得每个罐隔室的内容被记录在计算机可读介质中。在一些其他实施例中，利用ofs130来连续地或周期性地监视并确定罐隔室25中所存储的液体的流体类型，并且连续地或周期性地给系统控制器70提供运输液体类型。
如果例如系统控制器70确定来自ofs130的运输液体类型与由操作者通过pgi控制器125指示的装载液体类型不匹配，则系统控制器70和/或pgi控制器125将维持阀处于正常锁定状态或者将阀从解锁状态转变至正常锁定状态，由此闭合阀并停止液体产品到罐隔室25中的流动。操作者可超控系统控制器70，以手动地将阀从正常锁定状态转变至解锁状态并且继续填充罐隔室25。
在另一实施例中，当系统控制器70确定来自ofs130的运输液体类型与由操作者指示的装载液体类型不匹配时，系统控制器70或pgi控制器125可模仿产品运输车辆15上现有的控制系统的错误指示符，以停止液体产品到罐隔室25中的流动。例如，系统控制器70或pgi控制器125可通过对车载过满填充检测系统(未示出)模仿罐隔室中的过满填充状况力停止液体产品从存储罐到罐隔室25的流动。过满填充状况可经由过满填充状况信号被传输至耦合至罐隔室25的车载过满填充检测系统。车载过满填充检测系统使用点水平传感器(未示出)来监视产品运输车辆15的各个罐隔室25中的过满填充状况。点水平传感器可被定位在罐隔室中，并且向系统控制器传送点信号以指示罐隔室25内是否存在液体产品的过满填充状况。
产品运输车辆15上的车载过满填充检测系统通信地耦合至装载站中的装载站控制系统(未示出)。装载站控制系统控制液体产品从存储罐的流动。当系统控制器70或pgi控制器125确定来自ofs130的运输液体类型与由操作者确定的装载液体类型不匹配时，过满填充状况信号可被传送至车载过满填充检测系统。车载过满填充检测系统将指令装载站控制系统停止将液体产品装载到产品运输车辆的罐隔室25上。
在另一实施例中，系统控制器70和/或pgi控制器125可接收指示操作者已经打开紧急阀40和/或控制阀45以允许将液体产品装载到罐隔室25中的阀打开信号。pgi控制器125和/或系统控制器70随后可开始对ofs130进行轮询，以确定液体产品的运输液体类型。液体产品的身份(即，运输液体类型)被存储在pgi控制器和/或系统控制器70的计算机可读介质中并根据相关联的罐隔室25来进行索引，以使得每个罐的内容被记录在计算机可读介质中。
在液体产品是石油产品的情况下，pgi控制器125和/或系统控制器70基于从ofs130接收的运输液体类型来判定罐隔室25中的液体产品是馏出物还是汽油液体产品。当运输液体类型指示该液体产品是汽油时，pgi控制器125和/或系统控制器70可通过在pgi显示器上闪烁“设置等级”来警示操作者输入已经被装载到罐隔室25中的汽油的产品等级(即，辛烷值)。在该实施例中，操作者可从各种预先编程的选项中选择，以设置正在被装置的液体产品的等级。pgi控制器125将对该选择进行编码的信号电气地传输至系统控制器70。系统控制器70将保存液体产品的罐隔室25的液体产品类型信息存储在计算机可读介质中。系统控制器70可对ofs130进行轮询，以在对材料的转运期间连续地或以周期性的间隔来接收由ofs130确定的运输液体类型。系统控制器70可将从ofs130接收的运输液体类型与由操作者输入的液体产品类型和等级进行比较。在用相同的液体产品或不同的液体产品来填充产品运输车辆15中的其他罐隔室25时，可重复该过程。
仍然参考图12，在一个实施例中，装载臂200可包括具有编码在其中的装载液体类型的装载臂标签205。适配器标签读取器85可询问装载臂标签205并将对装载液体类型进行编码的第一信号传送至系统控制器70。装载液体类型信息由无线模块接收并被记录到系统控制器70的计算机可读介质。使装载液体类型信息与液体产品正在被装载到其中的罐隔室25相关。如以上所描述，当液体产品正在被装载到罐隔室25中时，ofs130确定运输液体类型并将该运输液体类型传输至系统控制器70。一旦系统控制器70已经确定正在被装载的液体产品的身份，则系统控制器70可向pgi控制器125发送指示如由ofs130确定的运输液体类型的信号以用于在pgi显示器140上的指示和/或作出运输液体类型与装载液体类型匹配的判定。在该实施例中，装载液体类型可从装载臂标签205被推导出或者来自到pgi控制器125中的操作者输入。例如，当液体产品是液体石油产品时，pgi显示器140可显示“检测到馏出物”或“检测到汽油”。
如以上所提到，当检测到汽油时，pgi控制器125可提示用户“设置等级”。在该实施例中，操作者可从各种预先编程的选项中选择，以设置正在被装置的液体产品的等级。pgi控制器125随后将对该等级选择进行编码的等级信号传输至系统控制器70。系统控制器70将等级选择与装载臂标签205装载液体类型进行比较并与来自ofs130的运输液体类型进行比较，以确认匹配。系统控制器70基于装载液体类型或由ofs130确定的运输液体类型而将保存液体产品的罐隔室25的运输液体类型存储在计算机可读介质中。在用相同的液体产品或不同的液体产品来填充产品运输车辆15中的其他罐隔室25时，可重复该过程。
如果来自标签的液体产品信息与由ofs130确定的运输液体类型不匹配或者与来自操作者的输入的装载液体类型不匹配，则系统控制器70可使阀无法从正常锁定状态转变至解锁状态，以防止液体产品到罐隔室25中的流动。当没有进行匹配以警告操作者或者系统控制器70可在显示器80上指示错误时，pgi控制器125也可在pgi显示器140上指示错误。如下文所描述，该指示可以是可听信号、视觉显示等。在实施例中，操作者可超控系统控制器70，以使阀能够从正常锁定状态转变至解锁状态并且继续填充罐隔室25。
图13示意性地描绘了分配设施处的产品运输车辆15，该产品运输车辆分别将液体产品从第一罐隔室25a卸载到第一分配罐65a并从第二罐隔室25b卸载到第二分配罐65b。操作者最初选择将从哪个罐隔室(例如，第一罐隔室25a或第二罐隔室25b)填充第一分配罐65a和第二分配罐65b。如果选择第一罐隔室25a来填充第一分配罐65a，则操作者可将第一递送软管55a流体地耦合至与第一罐隔室25a对应的第一软管适配器133a。操作者随后将第一罐递送连接器60a流体地耦合至第一递送软管55a，并将第一罐递送连接器60a流体地耦合至第一分配罐65a。操作者可重复类似的步骤，以利用相同的液体产品类型或不同的液体产品类型从第二罐隔室25b填充第二分配罐65b。
如上文所描述，在一些实施例中，系统控制器70可确认每个递送软管均被恰当地连接至分配罐和罐隔室。在这些实施例中，系统控制器70防止产品从任何罐隔室卸货或卸载，直到至少一个连接被确认。这可通过维持耦合至罐隔室的所有的阀处于正常锁定状态，直到连接被确认。
第一罐隔室25a现在流体地连接至第一软管适配器133a、第一递送软管55a、第一罐递送连接器60a、以及第一分配罐65a。类似地，第二罐隔室25b现在流体地连接至第二软管适配器133b、第二递送软管55b、第二罐递送连接器60b、以及第二分配罐65b。系统控制器70随后确认流体连接将不会使相应的分配罐65a、65b中所存储的液体产品交叉污染。
在一个实施例中，产品验证的过程在罐递送连接器60a、60b被锁定到对应的分配罐65a、65b上时开始。例如，在一个实施例中，罐递送连接器60a、60b可包括如以上所描述的锁定杆和锁定传感器，并且仅在锁定杆处于锁定位置时向罐标签读取器95提供功率。一旦第一锁定杆710a处于锁定位置，则第一罐标签读取器95a询问第一罐标签110a，以检取液体产品类型以及被编码在该第一罐标签110a上的其他信息。替代地，操作者可手动地对第一罐递送连接器60a上的开关进行致动，以手动地唤醒第一罐标签读取器95a。一旦第一罐标签读取器95a被上电，则该第一罐标签读取器95a询问第一罐标签110a并将指示存储液体类型的存储液体类型信号传送至系统控制器70。第一罐标签读取器95a可使用第一罐连接器天线115a将存储液体类型信号传送至系统控制器70。
系统控制器70可被配置成与有限数量的罐标签读取器进行通信。例如，第一罐标签读取器95a和第二罐标签读取器95b可向系统控制器70注册。一个或多个罐标签读取器向系统控制器的注册可消除与来自同一分配站20处的其他产品递送卡车的其他罐标签读取器的任何串扰。
系统控制器70从第一罐递送连接器60a接收存储液体产品类型信号并将其存储在计算机可读介质中。系统控制器随后可将存储液体类型与产品运输车辆的罐隔室中的任一罐隔室中所包含的运输液体类型进行比较，以判定是否存在匹配。如果系统控制器70判定任一罐隔室包含与存储液体类型匹配的运输液体类型，则系统控制器70将该罐隔室的对应的阀从正常锁定状态转变至解锁状态，由此允许液体产品从对应的罐隔室被释放。然而，如果系统控制器70判定罐隔室不包含与存储液体类型匹配的运输液体类型，则系统控制器70维持该罐隔室的对应的阀处于正常锁定状态，由此防止液体产品从罐隔室的释放。
一旦系统控制器70已经判定至少一个罐隔室包含与存储液体类型匹配的运输液体类型并且将对应的阀转变至解锁状态，则操作者可从空气选择器阀面板(未示出)对该罐隔室(在该示例中，为第一罐隔室25a)的空气选择器阀进行操作，以手动地(例如，物理地)打开该阀并允许液体产品从第一罐隔室25a的流动。
在一些实施例中，系统控制器70可要求第一pgi控制器125a和/或系统控制器70从空气选择器阀面板(未示出)接收指示操作者已经打开阀以从第一罐隔室25a释放产品的阀打开空气信号。在该实施例中，系统控制器70可防止与任何其他罐隔室对应的任何其他阀被打开，直到来自第一罐隔室25a的阀在被打开之后已经被物理地闭合(但应当理解，该阀可保持处于解锁状态或被转变至正常解锁状态)。一旦与第一罐隔室25a对应的阀已经被物理地闭合，则系统控制器70可允许操作者重复类似的操作，以利用相同的液体产品类型或不同的液体产品类型从第二罐隔室25b填充第二分配罐65b。
在一些实施例中，如果系统控制器70在以上连接序列中的一个或多个期间检测到液体产品不匹配，则其可给操作者提供视觉的和/或可听的警告。例如，在一些实施例中，系统控制器70可指令第一pgi控制器125a或第二pgi控制器125b向操作者显示警告。在一些实施例中，第一pgi控制器125a和/或第二pgi控制器125b可提供由警报设备产生的可听警报、来自pgi显示器和/或诸如一个或多个led之类的视觉设备的闪烁消息或颜色，以向操作者通知液体产品不匹配。在另一实施例中，如果不匹配被确定，则系统控制器70可警示操作者。系统控制器70可经由显示器80、由警报设备产生的可听警报、来自显示器80和/或诸如一个或多个led之类的视觉设备的闪烁消息或颜色，以向操作者通知液体产品不匹配
参考图9、图10和图13，如以上所描述，在一个实施例中，ofs130可被定位在管道连接件50中。当管道连接件50干燥时，诸如，当罐隔室25最初通过入孔盖30被装载之后管道连接件50或对应的罐隔室25中均不存在液体时，ofs130可确定在传感器壳体304(图2)的腔室306(图2)中不存在流体，这可指示管道连接件50是干燥的(即，在罐隔室25或管道连接件50中不存在液体产品)。如先前所描述，ofs130可生成“无液体存在”消息并且可传送该“无液体存在”消息，或者替代地，系统控制器70可读取该“无液体存在”消息，该“无液体存在”消息可指示空的管道状况。一旦接收该消息，则pgi控制器125和/或系统控制器70在pgi显示器140(或者替代地，显示器80)上指示ofs130无法在罐隔室25中检测到液体产品的存在。如以上所描述，例如，流体产品类型匹配过程可通过唤醒第一罐标签读取器95a来发起。第一罐标签读取器95a询问第一罐标签110a，以检取指示第一分配罐65a中的液体产品的存储液体类型并将对该存储液体类型进行编码的存储液体类型信号传送至系统控制器70。系统控制器随后可将与每个罐隔室对应的阀从正常锁定状态转变至解锁状态。此种状况允许操作者系统控制器通过打开紧急阀40来用来自第一罐隔室25a的液体产品淹没管道连接件50。与同第一罐隔室25a对应的现在被淹没的管道连接件50相关联的ofs130确定罐隔室中的每个罐隔室中液体产品的运输液体类型，并将这些隔室中的每个隔室的运输液体类型发送至系统控制器70。系统控制器70将从ofs130接收的运输液体类型与分配罐65a、65b中的每个分配罐中的存储液体类型进行比较。对于包含与存储液体类型匹配的运输液体类型的每个罐隔室，系统控制器将与具有匹配的运输液体类型的每个罐隔室对应的控制阀45从正常锁定状态转变至解锁状态，以允许由操作者从该隔室对液体产品的卸载。对于其中运输液体类型与存储液体类型不匹配的那些罐隔室，系统控制器70将维持对应的控制阀处于正常锁定状态，以确保来自罐隔室的液体产品不被卸载并且还可向操作者警示该不匹配。
在其中ofs130被定位在罐隔室中的实施例中，可能不需要用于淹没管道连接件50的该过程。
如以上所指示，在一些实施例中，当罐隔室被确定诶包含与分配罐中的存储液体类型匹配的运输液体类型时，系统控制器70通过操作者将与每个罐隔室对应的阀从正常锁定状态转变至解锁状态。从正常锁定状态到解锁状态的转变允许操作者随后通过在空气选择器阀面板上打开或闭合空气选择器阀来手动地控制对液体产品的卸载。可利用空气选择器阀面板来物理地打开或闭合与包含同分配罐的存储液体类型匹配的运输液体类型产品的罐隔室对应的阀。换言之，如果系统控制器尚未将对应的阀从正常闭合状态转变至解锁状态并且操作者利用空气选择器物理地打开阀，则来自特定罐隔室的液体产品不可从罐隔室25被卸载。
参考图9、图10和图11a，如果ofs130传送指示在传感器壳体304(图2)的腔室306(图2)中没有检测到流体(即，在罐隔室25中不存在流体)的“无流体存在”消息，则pgi控制器125将显示“空的”状态。如果ofs130确定在传感器壳体304的腔室306中存在流体，这指示液体产品处于罐隔室中，加速度计78指示产品运输车辆在运动中和/或停车制动被释放，则pgi控制器125可显示警告。例如，在一个实施例中，当产品运输车辆在运动中和/或停车制动被释放时，pgi控制器125可在交替消息中显示“先前的产品等级”、“保留的产品”、以及“受阻的装载”，并且防止多个阀中与罐隔室25对应的阀被打开并防止产品卸载和/或装载过程进行。
当液体产品正在从罐隔室25被卸载到分配罐65中时，系统控制器70可在显示器80中显示“卸载”状态。ofs130可监视在传感器壳体304(图2)的腔室306(图2)中是否存在流体，并且可向系统控制器70将传送指示潮湿状态的“流体存在”消息或指示干燥状态的“无流体存在”消息。系统控制器70可使用潮湿状态和干燥状态来更新具有关于在完成卸载之后在罐隔室25中是否剩余任何液体产品的信息的计算机可读介质。
现在参考图17，示出了车队管理系统600。车队管理系统600在多辆产品运输车辆在某个地理区域周围行进时管理该多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15。该地理区域的尺寸可取决于各辆产品运输车辆15与基站605进行通信的能力。例如，无线地通信系统可仅提供大约50英里的地理区域，而蜂窝通信系统可具有全国范围的地理区域。进一步地，卫星通信系统可允许世界范围的地理区域。
参考图9和图17，为了与基站605进行通信，多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15可包括通信地耦合至系统控制器70的全球定位系统(gps)天线610和发射器天线615。系统控制器70从gps天线接收指示多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15的当前位置的位置信号。发射器天线615可以是无线电天线、蜂窝天线、卫星天线、或者同多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15与基站605之间的通信系统的通信协议(无线电、蜂窝、卫星等)匹配的任何天线。
系统控制器70可使用发射器天线615以规则的间隔向基站605传送指示当前位置和产品运输车辆id的id信号，以允许车队系统控制器620接收该id信号并跟踪多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15的当前位置和产品运输车辆id。在另一实施例中，系统控制器70可仅在多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15在分配站20处和/或卸载罐隔室25时传送id信号。
基站605可包括接收器天线625，该接收器天线625耦合至基站605并通信地耦合至多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15上的发射器天线615。车队系统控制器620可以通信地耦合至接收器天线625和车队显示器630。车队系统控制器可包括处理器和存储介质，该存储介质包含计算机可读且可执行的指令，这些指令在由处理器执行时，使该车队系统控制器620自动地：接收多辆产品运输车辆中的各辆产品运输车辆15的当前位置；接收车辆标识；并且将该当前位置和车辆标识记录在存储介质上。
仍然参考图9和图17，系统控制器70可具有多个分配罐位置的存储位置的lut，各个分配罐位置由gps坐标指示。lut还可包括在每个存储位置处的分配罐65的恰当的存储液体类型。在另一实施例中，系统控制器70可接收指示分配罐65的存储位置的存储位置信号。该存储位置信号可源自基站605，并且可对接收具有各辆产品运输车辆15当前位置的id信号进行响应。在以上所描述的两个实施例中，存储位置可包括分配罐65的gps坐标、指示该分配罐65内的液体产品的位置液体类型、以及其他可标识的信息，诸如例如，分配罐65所在的分配站20的邮寄地址、分配罐65的责任方的联系信息、紧急联系信息等等。由存储位置指示的信息可被限制在显示器80或pgi显示器140(图11a)上以供操作者使用。
系统控制器70可将由来自gps天线610的位置信号指示的当前位置与存储位置gps坐标进行比较，以判定分配罐65是否在当前位置处。根据该判定，系统控制器70可将位置液体类型与由罐标签读取器95传送的存储液体类型或由ofs130指示的运输液体类型进行比较。根据那些比较中的任一比较，如果它们匹配，则系统控制器可实现多个阀中与罐隔室25对应的阀的转变以允许由操作者对液体产品从罐隔室25的也在，或者将多个阀中与罐隔室25对应的阀从正常锁定状态转变至解锁状态。如果那些比较中的任一比较都不匹配，则系统控制器70可使多个阀中与罐隔室25对应的阀无法从正常锁定状态转变至解锁状态。
以上所描述的存储液体类型(来自罐标签或操作者输入)、位置液体类型以及运输液体类型之间的比较的结果可被传送至基站605，以由车队系统控制器620记录在计算机可读介质上。具体而言，系统控制器70可使用发射器天线615来传送指示锁定数据的锁定数据信号。该锁定数据可包括比较结果、多个阀中各个阀的当前状态、液体产品是否被卸载或者是否已被卸载、每个罐隔室25中的液体产品量、以及操作者是否已经超控系统控制器70。
如图9、图12和图13中所示的系统控制器70的物理位置仅出于说明目的，并且系统控制器70可被安装在产品运输车辆15上的任一位置。此外，产品运输车辆15可具有多于一个运输罐，并且产品运输车辆15可以是油罐车、飞机、或者轮船和/或小船。
交叉保护系统10提供了用于防止在分配站20处相异产品的混合的自动检测和/或干预。交叉保护系统10使用ofs130来确定地标识液体产品的流体类型，以在允许产品在分配罐65中混合之前判定产品是否匹配。相应地，不要求人类交互或干预来标识产品。
本公开能以硬件和/或以软件(包括固件、驻留软件、微代码等)来具体化。系统控制器70可具有至少一个处理器以及计算机可读介质。计算机可用或者计算机可读介质或存储器模块可以是可以包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用或者与其结合使用的程序的任何介质。
计算机可用或计算机可读介质或存储器模块可以是，例如但不限于，电、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可读介质的更具体的示例(非穷举列表)将包括下列各项：具有一条或多条线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、以及便携式光盘只读存储器(cd-rom)。注意，计算机可用或计算机可读介质甚至可以是其上打印有程序的纸张或另一合适的介质，因为程序可以经由例如对纸张或其他介质的光学扫描而被电子地捕获，随后如有必要被编译、解释，或以其他合适的方式处理，并随后存储在计算机存储器中。
用于执行本公开的操作的计算机程序代码能出于开发便利性而以诸如c或c++之类的高级编程语言来编写。另外，用于执行本公开的操作的计算机程序代码还能而以其他编程语言来编写，该其他编程语言诸如但不限于解释语言。一些模块或例程能以汇编语言或者甚至微代码来编写，以增强性能和/或存储器使用。然而，本公开的软件实施例不取决于利用特定编程语言的实现方式。将进一步领会，程序模块中的任一者或全部的功能可使用分立的硬件模块、一个或多个专用集成电路(asic)、或者经编程的数字信号处理器或微控制器来实现。
尽管本文示出和描述的特定实施例，但应理解可作出其他变化和改型而不偏离所要求保护主题的精神和范围。另外，虽然本文描述了所要求保护主题的各种方面，但不需要以组合的方式来使用这些方面。因此，所附的权利要求旨在覆盖在所要求保护主题范围内的全部变化和修改。
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