相关申请的交叉引用
不适用。
关于联邦资助的研究或开发的声明
不适用。
对缩微附录的引用
不适用。
背景技术：
在安全相关的无线气体检测环境中，追踪设施中的工作人员是非常关键的并且也是非常具有挑战性的。全球定位系统（gps）被广泛用于定位目的，但对于石油和天然气行业可能不是理想的。三角测量定位算法被广泛用于这样的环境中。在三角测量中使用三个参数：接收信号强度指示（rssi）、到达时间差（tdoa）和到达角（aoa）。为了使用三角测量方法来获取位置信息，可以将基站编程为充当接入点（accesspoint）、位置锚或信标单元，其中这些设备可以安装在已知位置中。基站可以周期性地发送无线信标信息。基站附近内的气体检测器将接收基站标识（id）信息并将该信息发送到服务器以用于位置计算。
对于使用基于单个无线电装置（radio）的气体检测器的系统，当使用相同的射频信道来完成基站信标和气体检测数据的传输时可能出现挑战。当网络大小非常大时，可能容易发生业务堵塞。此外，增加的定位精度需要更高的基站密度，这可能导致业务甚至更高。当业务非常高时，气体检测无线网络可能变得不稳定，并且容易出现故障。
技术实现要素：
本公开的方面可以包括用于在包括危险或有害气体的设施中使用的通信系统的实施例，所述通信系统包括：中央服务器，其可操作以从多个设备接收信息；遍及设施定位的一个或多个接入点，其中所述接入点与设施内的其他设备无线地通信；位于设施内的至少三个信标，其中所述信标发送位置信息；位于设施内的一个或多个检测器设备，其中所述检测器设备可操作以经由无线无线电信道与所述信标和所述接入点进行通信，并且其中所述检测器设备包括可操作以在两个或更多个无线电信道之间切换的单个无线电装置，其中由检测器设备使用第一信道来从一个或多个信标接收位置数据信息，其中当检测器设备处于针对信标的范围内时，检测器设备与该特定信标进行通信；并且由检测器设备使用第二信道来经由接入点中的一个或多个向中央服务器传送数据。
在一些实施例中，中央服务器连接到用户接口，所述用户接口可操作以显示从多个设备接收到的信息。在一些实施例中，接入点位于设施内的固定位置中。在一些实施例中，接入点通过有线连接与设施内的其他设备进行通信。在一些实施例中，至少三个信标被并入到接入点中的至少三个中。在一些实施例中，检测器设备使用直接序列扩频（dsss）在第一和第二信道之间切换。在一些实施例中，第一信道是默认信道，并且其中检测器设备花费大部分时间来从一个或多个信标接收信息。在一些实施例中，从检测器设备传送的数据包括气体传感器数据、位置数据、标识数据、使用时间数据、以及由检测器设备所获取的任何其他数据。在一些实施例中，位置数据包括由检测器设备从一个或多个信标接收的数据。在一些实施例中，位置数据包括信标id、rssi、tdoa和aoa。在一些实施例中，中央服务器从检测器设备接收数据并分析和处理数据。在一些实施例中，中央服务器使用位置信息来执行三角测量算法以确定检测器设备在设施内的实际位置。在一些实施例中，由检测器设备发送到中央服务器的数据与时间戳或时间帧相关联。在一些实施例中，中央服务器是中央监视站的一部分。
本公开的附加方面可以包括用于在包括危险或有害气体的设施中使用的通信系统的实施例，所述通信系统包括：中央服务器，其可操作以从多个设备接收信息；遍及设施定位的一个或多个接入点，其中所述接入点与设施内的其他设备无线地通信；位于设施内的至少三个信标，其中所述信标发送位置信息；位于设施内的一个或多个检测器设备，其中所述检测器设备可操作以经由无线无线电信道与所述信标和所述接入点进行通信，并且其中所述检测器设备包括可操作以在两个或更多个无线电信道之间切换的单个无线电装置，其中检测器设备使用第一信道来从一个或多个信标接收位置数据信息，其中当检测器设备处于针对信标的范围内时，检测器设备与该特定信标进行通信；并且检测器设备使用第二信道来经由接入点中的一个或多个向中央服务器传送数据；检测器设备以第一预设时间间隔从第一信道切换到第二信道，并在第二预设时间间隔之后切换回到第一信道；从检测器设备传送的数据包括气体传感器数据、位置数据、标识数据、使用时间数据、以及由检测器设备所获取的任何其他数据。
在一些实施例中，该系统包括多个检测器设备。在一些实施例中，检测器设备包括气体检测器设备和位置标签设备中的一个。
本公开的其他方面可以包括用于将来自包括单个无线电装置的检测器设备的数据传送到中央服务器的方法的实施例，所述方法包括：由检测器设备通过第一无线电信道接收来自一个或多个信标的位置数据；由检测器设备以预设时间间隔从第一无线电信道切换到第二无线电信道；由检测器设备经由第二无线电信道将数据发送到接入点，其中所述数据然后被发送到中央服务器；和由检测器设备以预设时间间隔从第二无线电信道切换到第一无线电信道。
在一些实施例中，该方法在检测器设备处于操作中的持续时间内重复。在一些实施例中，由检测器设备所发送的数据包括气体传感器数据、位置数据、标识数据、使用时间数据、以及由检测器设备所获取的任何其他数据。
从结合附图和权利要求进行的以下详细描述中将更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
为了更完整地理解本公开，现在参考结合附图和详细描述进行的以下简要描述，其中相同的附图标记表示相同的部分。
图1图示了通信系统的示例性实施例。
具体实施方式
首先应当理解的是，虽然以下说明了一个或多个实施例的说明性实现，但是可以使用任何数量的技术来实现所公开的系统和方法，无论是目前已知的还是尚未存在的。本公开绝不应限于以下说明的说明性实现、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围连同其等同物的全部范围内进行修改。
术语的以下简要限定应遍及申请而适用：
术语“包括”意味着包括但不限于，并且应当以其通常在专利上下文中被使用的方式来解释；
短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”等等通常意味着在该短语之后的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中，并且可以被包括在本发明的多于一个实施例中（重要地，这样的短语不一定指代相同的实施例）；
如果说明书将某些内容描述为“示例性”或“示例”，则应当理解的是指代非排他性示例；
术语“大约”或“近似”等当与数字一起使用时可以意味着该特定数字，或者替代地，接近该特定数字的范围，如本领域技术人员所理解的；和
如果说明书陈述了组件或特征“可以”、“可”、“可能”、“应当”、“将”、“优选地”、“可能地”、“通常”、“可选地”、“例如”、“经常”或“也许”（或其他这样的语言）被包括或具有特性，则不要求该特定组件或特征被包括或具有该特性。这样的组件或特征可以可选地被包括在一些实施例中，或者其可以被排除。
本公开的实施例涉及用于基于单个无线电装置无线气体检测系统来隔离基站信标和（多个）气体读取传输信道的系统和方法。气体检测器可以在不断监听基站信标信息的第一信道（例如，信标信道）上通信。以预限定间隔（例如，每60秒），气体检测器无线电装置可以切换到第二信道（例如数据信道），以将气体读取数据以及基站信息（诸如id、rssi、tdoa、aoa等）发送到中央服务器。服务器上的软件可以完成三角测量算法，以使用由检测器从信标获得的信息来确定气体检测器的位置。此外，在报警情况下，气体检测器无线电装置可以自动切换到第二（数据）信道，以将报警报告给中央服务器。在数据信道和信标信道之间进行切换可以被编程为发生得更经常，如果其取决于报警情况而必要的话。在这样的系统中，接入点可以具有两个无线电装置，一个用于数据传输，并且另一个用于发送位置信标。在这种情况下，接入点也可以作为基站工作。此外，电池供电的信标单元可以容易地安装到必要的地方，以得到更高的位置精度。此外，信标单元的发射功率可以根据位置精度要求可调整。
现在参考图1，示出了通信系统100。通信系统100可以包括中央服务器120（其可以是中央监视站的一部分），所述中央服务器120可操作以从多个设备接收信息。中央服务器120也可以连接到用户接口122，所述用户接口122可操作以显示从多个设备接收到的信息。在一些实施例中，系统100可以包括多个接入点104，多个接入点104可以遍及其中可能需要气体检测的设施101而定位。在一些实施例中，接入点104可以处于设施101内的固定位置中。在一些实施例中，接入点104可以与设施101内的其他设备无线地通信，并且接入点104可以通过设施101内的无线网状网络与其他接入点进行通信。在一些实施例中，接入点104可以通过有线连接与设施101内的其他设备进行通信。在一些实施例中，接入点104可以包括两个无线电装置：用于通过第一信道（诸如位置信道）进行通信的第一无线电装置和用于通过第二信道（诸如数据信道）进行通信的第二无线电装置。在图1的实施例中，关于设施可以包括101至少三个信标102，其中信标102可以遍及设施101定位，并且其中信标102可以将位置信息发送到设施101内的一个或多个设备。在一些实施例中，至少三个信标102可以被并入到接入点104中的至少三个中，其中将不需要（多个）单独的信标设备。换句话说，接入点104可以包括信标102的功能。
在一些实施例中，系统100可以包括位于设施101内的一个或多个检测器设备106。检测器设备106可以包括可操作以检测空气中的有害气体的浓度的气体检测器设备。这些检测器设备106可以是移动的并且随设施中的工作人员一起携带。在一些实施例中，检测器设备可以包括位置标签107，其可以简单地传送位置信息而不传送其他数据。在一些实施例中，当检测到的气体浓度达到阈值时，气体检测器设备106可以可操作以触发报警。
检测器设备106可以可操作以经由无线无线电信道与信标102和接入点104进行通信。在一个实施例中，检测器设备106可以包括单个无线电装置126，其可以可操作以在两个或更多个无线电信道之间切换。可以由检测器设备106使用第一信道来从一个或多个信标102接收位置数据信息，其中当检测器设备106处于针对信标102的范围内时，检测器设备106可以与该特定信标102通信。在一些实施例中，第一信道可以被视为默认信道，其中检测器设备106花费大部分时间来从一个或多个信标102接收信息。可以由检测器设备106使用第二信道来经由一个或多个接入点104向中央服务器120传送数据。从检测器设备106所传送的数据可以包括气体传感器数据、位置数据、标识数据、使用时间数据、以及可以由检测器设备106获取的任何其他数据。在一些实施例中，位置数据可以包括由检测器设备106从一个或多个信标102接收的数据，其中位置数据可以包括信标id、rssi、tdoa、aoa等。在一些实施例中，由检测器设备106发送的数据可以与时间戳或时间帧相关联。
在一些实施例中，检测器设备106可以可操作成以第一预设时间间隔从第一信道切换到第二信道，并且在第二预设时间间隔之后切换回到第一信道。在一些实施例中，第一预设时间间隔可以明显长于第二预设时间间隔。此外，时间间隔可以由用于管理多个检测器设备106的通信的算法或协议来控制，其中每个检测器设备106可以在单独的时间切换到第二无线电信道。在一些实施例中，这可以使用如由电气和电子工程师协会（ieee）802.15.4所限定的直接序列扩频（dsss）或者另一类似的系统或协议（诸如跳频扩频（fhss）、频分多址（fdma）和时分多址（tdma））来实现。
在一些实施例中，中央服务器120可以从检测器设备106接收数据并且可以分析和/或处理数据。例如，中央服务器120可以使用位置信息来执行三角测量算法以确定检测器设备106在设施101内的（多个）实际位置。在该实施例中，数据可能不由检测器设备106本地地处理或分析，而是可以被传送到中央服务器120以用于分析。
本公开的一些实施例可以包括用于将来自包括单个无线电装置126的检测器设备的数据传送到中央服务器的方法。该方法可以包括由检测器设备通过第一无线电信道接收来自一个或多个信标的位置数据；由检测器设备以预设时间间隔从第一无线电信道切换到第二无线电信道；由检测器设备经由第二无线电信道将数据发送到接入点，其中所述数据然后被发送到中央服务器；和由检测器设备以预设时间间隔从第二无线电信道切换到第一无线电信道。在一些实施例中，该方法可以在检测器设备在设施内处于操作中的持续时间内重复。在一些实施例中，由检测器设备发送的数据包括气体传感器数据、位置数据、标识数据、使用时间数据、以及由检测器设备获取的任何其他数据。
虽然以上已经示出和描述了根据本文公开的原理的各种实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和教导的情况下做出对其的修改。本文描述的实施例仅是代表性的，并不意在限制。许多变化、组合和修改是可能的并且在本公开的范围内。由组合、集成和/或省略（多个）实施例的特征而产生的替代实施例也在本公开的范围内。因此，保护的范围不受以上阐述的描述所限制，而是由随后的权利要求限定，该范围包括权利要求的主题的所有等同物。每个和每一个权利要求作为进一步的公开内容被并入到说明书中，并且权利要求是（多个）当前发明的（多个）实施例。此外，以上描述的任何优点和特征可以涉及具体实施例，但是不应当将这样的发布的权利要求的应用限于实现任何或全部上述优点或者具有任何或全部上述特征的过程和结构。
此外，提供了本文使用的章节标题，以用于与37c.f.r1.77下的建议一致或以其他方式提供组织线索。这些标题不应限制或表征可能从本公开发布的任何权利要求中阐述的（多个）发明。具体地并且以示例的方式，虽然标题可能涉及“领域”，但是权利要求不应当被在该标题下选择以描述所谓的领域的语言所限制。此外，“背景技术”中对技术的描述不应被解释为承认某个技术是本公开中的任何（多个）发明的现有技术。“摘要”也不被视为对发布的权利要求中阐述的（多个）发明的限制性表征。此外，本公开中的对以单数形式的“发明”的任何引用不应当被用来论证在本公开中仅存在单个新颖性点。可以根据从本公开发布的多个权利要求的限制来阐述多个发明，并且因此这样的权利要求限定了由此受保护的（多个）发明及其等同物。在所有实例中，权利要求的范围应当根据本公开内容在其自身的优点上考虑，但是不应当受本文阐述的标题所限制。
诸如包括、包含和具有之类的更宽泛的术语的使用应当被理解为提供对诸如由……组成、基本上由……组成、和实质上由……构成的较窄术语的支持。关于实施例的任何元件的术语“可选地”、“可以”、“可能”、“可能地”等等的使用意味着元件不是需要的或者替代地元件是需要的，这两种替代方案都在（多个）实施例的范围内。此外，对示例的引用仅被提供用于说明性目的而不意在是排他性的。
虽然在本公开中已经提供了若干个实施例，但是应当理解的是，可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下以许多其他特定形式来体现所公开的系统和方法。本示例要被视为说明性的而非限制性的，并且意图不限于本文给出的细节。例如，各种元件或组件可以被组合或集成在另一个系统中，或者某些特征可以被省略或者不被实现。
此外，在各种实施例中被描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以在不脱离本公开的范围的情况下与其他系统、模块、技术或方法进行组合或集成。被示出或讨论为彼此直接耦合或通信的其他项目可以通过某个接口、设备或中间组件间接耦合或通信，无论是电气地、机械地或以其他方式。改变、替换和变更的其他示例可由本领域技术人员确定，并且可以在不脱离本文公开的精神和范围的情况下做出。