BRPI0207656B1

BRPI0207656B1 - Método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão

Info

Publication number: BRPI0207656B1
Application number: BRPI0207656-0A
Authority: BR
Inventors: Richard J Vanderah; Paul R Adams; David E Woollums; Jon B Milliken
Original assignee: Fisher Controls Int
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2015-09-01
Also published as: EP1519253B1; WO2002071165A3; JP2004529417A; CA2439395A1; EP1366392A2; JP4175619B2; RU2003128989A; AU2002243632B2; US6903659B2; CN100511067C; EP1366392B1; EP1519253A3; US7064671B2; WO2002071165A2; JP2008181568A; CN1866145A; MXPA03007566A; DE60221105T2; BR0207656A; US20010054967A1

Description

“MÉTODO PARA COLETAR DADOS DE SENSOR EM UM SISTEMA REGULADOR DE PRESSÃO” REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDO RELACIONADO [0001] Esta é uma continuação em parte do pedido co-pendente Série No. 09/603.157, depositado em 23 de Junho de 2000.

CAMPO DA INVENÇÃO [0002] A presente invenção relaciona-se em geral a um regulador de fluxo e, mais particularmente, a um sistema e método de regulador de baixa potência, que seletivamente alimenta e desalimenta componentes de regulador selecionados, para reduzir o consumo de energia.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0003] No controle de fluido em processos industriais, tais como sistemas de tubulação de gás e oleodutos, processos químicos, etc., é freqüentemente necessário reduzir e controlar a pressão de um fluido. Reguladores são usados tipicamente para estas tarefas, provendo restrição de fluxo ajustável através do regulador. A finalidade do regulador em uma dada aplicação pode ser controlar a taxa de fluxo ou outras variáveis de processo, porém a restrição induz inerentemente uma redução de pressão como um subproduto de sua função de controle de fluxo. [0004] A título de exemplo, uma aplicação específica, na qual são usados reguladores, é a distribuição de gás natural. Um sistema de distribuição de gás natural inclui tipicamente uma rede de tubulação estendendo-se de um campo de gás natural para um ou mais consumidores. No sentido de transferir grandes volumes de gás, o gás é comprimido até uma pressão elevada. À medida que o gás se aproxima da grade de distribuição e, definitivamente, dos consumidores, a pressão do gás é reduzida nas estações de redução de pressão. As estações de redução de pressão usam tipicamente reguladores para reduzir a pressão de gás. [0005] É importante para sistemas de distribuição de gás natural serem capazes de prover volumes suficientes de gás aos consumidores. A capacidade deste sistema é tipicamente determinada pela pressão do sistema, tamanho da tubulação, e reguladores, e a capacidade do sistema é freqüentemente avaliada usando um modelo de simulação. A precisão do modelo de sistema é determinada usando dados de fluxo em vários pontos de entrada, pontos de redução de pressão e pontos de saída. Os pontos de redução de pressão impactam si gnifi cativa mente na capacidade do sistema de distribuição de gás, e portanto, é importante para o modelo de sistema simular precisamente os pontos de redução de pressão. Os pontos de redução de pressão, entretanto, estão dentro do sistema de distribuição e portanto, não são considerados pontos de transferência de custódia {isto ê, pontos nos quais o controle do fluxo de gás comuta do sistema de distribuição para o consumidor). Como resultado, a medição de fluxo é tipicamente não provida nos pontos de redução de pressão. Ainda mais, uma vez que os pontos de redução de pressão não são pontos de transferência de custódia, o custo adicionado da alta precisão não é requerido. Os problemas de medição de fluxo similares àqueles descritos acima com respeito à distribuição de gás natural estão também presentes em outras aplicações de regulador (isto é, processos industriais, processos químicos, etc.). [0006] Em adição, reguladores estão submetidos a falha devido ao uso, durante a operação, reduzindo deste modo a capacidade de controlar a pressão ao longo de uma tubulação. Um regulador danificado pode permitir vazamento de fluido, aumentando deste modo o gasto de fluido e a possibilidade de criar uma situação arriscada. Enquanto os reguladores danificados podem ser reparados ou substituídos, é frequentemente difícil detectar quando um regulador falhou e determinar qual regulador está danificado. Detectar uma falha e determinar qual regulador falhou é mais difícil em um sistema de fornecimento de gás natural típico, onde as tubulações podem correr por vários quilômetros. [0007] Os reguladores da técnica anterior são tipicamente operados de tal modo que todos ou a maior parte dos componentes do regulador permaneça energizada todo o tempo. Naqueles casos em que o regulador da técnica anterior é alimentado por uma fonte de batería, a operação de tais reguladores da técnica anterior resulta frequentemente em uma drenagem desnecessária de recursos de energia, reduzindo deste modo a eficiência do regulador. Em adição, como a capacidade da bateria do regulador é reduzida como resultado do uso prolongado ou talvez como o resultado de um mau funcionamento, continuar a operar um regulador da técnica anterior com todos ou a maior parte dos componentes do regulador energizados, reduz o tempo em que tal regulador da técnica anterior pode ser operado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0008] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão, incluindo um controlador e uma pluralidade de sensores, onde o controlador é configurado para coletar dados de sensor. O método inclui as etapas de colocar o controlador em um primeiro modo e emitir um primeiro comando de controlador para ativar um sensor selecionado a partir da pluralidade de sensores. O controlador é colocado em um segundo modo para um primeiro período de tempo predeterminado, onde o controlador consome uma quantidade reduzida de energia no segundo modo em relação à operação no primeiro modo. O controlador é colocado no primeiro modo novamente após o primeiro período predeterminado ter decorrido. Um segundo comando de controlador é emitido para coletar dados de sensor a partir do sensor selecionado. [0009] De acordo com um aspecto alternativo da invenção, é provido um método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão incluindo um controlador e uma pluralidade de sensores, onde o controlador é configurado para coletar dados de sensor de cada um da pluralidade de sensores, durante um período de amostragem. O método inclui as etapas de ativar um primeiro sensor selecionado de uma pluralidade de sensores, coletar dados de sensor do primeiro sensor selecionado e então desativar o primeiro sensor selecionado. Um segundo sensor selecionado da pluralidade de sensores é então ativado. Os dados de sensor são coletados do segundo sensor selecionado e então o segundo sensor selecionado é desativado. [0010] De acordo com um outro aspecto da invenção, é provido um regulador de pressão para controlar fluido em uma tubulação onde o regulador de pressão é operado por uma bateria. O regulador de pressão inclui um sensor de bateria, uma memória e um controlador. O sensor de batería é adaptado para sentir um parâmetro de operação de batería e gerar um sinal de parâmetro de operação. A memória é adaptada para armazenar um valor de capacidade limite da bateria e gerar um sinal de capacidade limite. A unidade de controlador controla o consumo de energia do regulador de pressão. Mais particularmente, o controlador é adaptado para receber o sinal do parâmetro de operação e o sinal de capacidade limite, e gerar um sinal de comando para operar o regulador de pressão em pelo menos um de uma pluralidade de modos de operação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] As características desta invenção que se acredita serem novas são relatadas com particularidade nas reivindicações anexas. A invenção pode ser melhor entendida por referência à descrição seguinte, tomada em conjunto com os desenhos que a acompanham, nos quais numerais de mesma referência identificam elementos iguais nas diversas figuras e nas quais: [0012] FIG. 1 é um diagrama esquemático ilustrando um regulador com aparelho de medição de fluxo de acordo com a presente invenção. [0013] FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma realização adicional de um regulador incorporando aparelho de medição de fluxo. [0014] FIG. 3 é uma vista em perspectiva do aparelho de medição do fluxo do regulador. [0015] FIG. 4 é uma vista em elevação lateral, seccional, do aparelho de medição de fluxo do regulador de acordo com os ensinamentos da presente invenção. [0016] FIG. 5 é um fluxograma ilustrando esquematicamente uma porção limite especificada pelo usuário de uma rotina de alarme. [0017] FIG. 6 é um fluxograma ilustrando esquematicamente uma sub-rotina de alarme lógico. [0018] FIGS. 7A-7E são fluxogramas ilustrando esquematicamente porções específicas da sub-rotina de alarme lógico. [0019] FIG. 8 é um diagrama em blocos representando circuitos de baixa potência para o regulador de fluxo de gás. [0020] FIG. 9 é um fluxograma ilustrando esquematicamente a operação global dos circuitos de baixa potência. [0021] FIG. 10 é um fluxograma ilustrando esquematicamente o processo de inicialização, conforme implementado pelos circuitos de baixa potência. [0022] FIG. 11 é um fluxograma ilustrando esquematicamente um exemplo de uma seqüência de amostragem adaptada para conservar energia da bateria, conforme implementado pelos circuitos de baixa potência. [0023] FIG. 12 é um fluxograma ilustrando esquematicamente um método para determinar um modo de operação do regulador de fluxo de gás. [0024] FIG. 13 é um fluxograma ilustrando esquematicamente um método para colocar o regulador de fluxo de gás em um primeiro modo de conservação de energia. [0025] FIG. 14 é um fluxograma ilustrando esquematicamente um método para colocar o regulador de fluxo de gás em um segundo modo de conservação de energia. [0026] FIG. 15 é um fluxograma ilustrando esquematicamente um método para colocar o regulador de fluxo de gás em um modo livre de falhas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS [0027] FIG. 1 ilustra uma realização preferida de um regulador de pressão de fluido, tal como um regulador de pressão de gás 10, de acordo com a invenção. O regulador de pressão de gás 10 ilustrado inclui aparelho de medição de fluxo de gás conforme será descrito posteriormente, onde a pressão a montante, pressão a jusante, e medições de abertura de orifício são usadas para calcular o fluxo e outras informações. Deve ser entendido que um regulador de pressão de líquido também pode ser provido de acordo com os princípios da invenção, pois o regulador de pressão de gás ilustrado é meramente um exemplo de um regulador de pressão de fluido de acordo com a invenção. [0028] O regulador mostrado na FIG. 1 inclui um corpo de regulador 12, um invólucro de diafragma 14, e um invólucro superior 16. Dentro do corpo de regulador 12, é provido uma tomada de entrada 18 para conexão a uma tubulação a montante e uma tomada de saída 20 para conexão a uma tubulação a jusante. Um orifício 22 dentro do corpo de regulador 12 estabelece comunicação entre a tomada de entrada 18 e a tomada de saída 20. [0029] Um diafragma 26 é montado dentro do invólucro de diafragma 14 e divide o invólucro de diafragma 14 nas porções superior e inferior 14a e 14b. Uma mola de pressão 28 é fixada a um centro do diafragma 26 e é disposta na porção inferior do invólucro de diafragma 14b para polarizar o diafragma 26 em uma direção para cima. [0030] Uma haste 30 é fixada e se move com o diafragma 26. Um elemento de estrangulamento, tal como um disco de válvula 32, é fixado à extremidade do fundo da haste 30 e disposto abaixo do orifício 22. O disco de válvula 32 é dimensionado para bloquear completamente o orifício 22, desta forma cortando a comunicação da tomada de entrada 18 para a tomada de saída 20. Conseqüentemente, será verificado que a mola de pressão 28 polariza o disco de válvula 32 em uma direção para cima, para fechar o orifício 22. O disco de válvula 32 é formado com uma seção reta variável de tal modo que, à medida que o disco de válvula 32 se move para baixo, a área não bloqueada (ou aberta) do orifício 22 aumenta gradualmente. Como resultado, a área aberta do orifício 22 é diretamente relacionada à posição do disco de válvula 32. [0031] A pressão de gás na câmara superior do diafragma 14a é controlada para mover o disco de válvula 32 entre as posições fechada e aberta. A pressão na porção superior do invólucro de diafragma 14a pode ser provida em um número de maneiras diferentes. Na presente realização, a pressão na porção superior 14a é controlada por um piloto de carregamento (não mostrado). Entretanto, o regulador 10 pode ser do tipo que usa um tipo diferente de operador, tal como um piloto de descarregamento, ou o regulador 10 pode ser auto operado ou carregado por pressão, sem se afastar do escopo da presente invenção. [0032] Uma alternativa adicional para controlar a pressão de gás na porção superior do invólucro de diafragma 14a inclui um primeiro tubo estendendo-se da tubulação a montante até a porção superior do invólucro de diafragma 14a, com um primeiro solenóide controlando o fluxo de gás através dele. Um segundo tubo é também provido, o qual se estende da porção superior do invólucro de diafragma 14a até a tubulação a jusante e possui um segundo solenóide disposto nele para controlar o fluxo. Um PC é conectado ao primeiro e segundo solenóides, para controlar sua operação. Para aumentar a pressão na porção superior do invólucro de diafragma 14a, o primeiro solenóide é aberto para permitir pressão a montante na porção superior, acionando deste modo o diafragma 26 para baixo, para abrir o orifício 22. O gás pode ser retirado através do segundo solenóide para, deste modo, reduzir a pressão na porção superior do invólucro de diafragma 14a e elevar o diafragma 26, fechando deste modo o orifício 22. Independente da maneira de prover e controlar a pressão, será verificado que a pressão aumentada move o diafragma 26 e disco de válvula 32 fixado a ele para baixo, para abrir o orifício 22, enquanto a pressão diminuída fecha o orifício 22. Este arranjo é dado a título de exemplo somente, e não é destinado a limitar o escopo da presente invenção, pois outros arranjos bem conhecidos na técnica podem também ser usados. [0033] De acordo com certos aspectos da presente invenção, sensores de pressão são providos a montante e a jusante do elemento de estrangulamento, para medir os níveis de pressão a montante e a jusante Ρ-ι, P2. Conforme ilustrado na FIG. 1, o primeiro e segundo sensores de pressão 34, 35 são montados no invólucro superior 16. A tubulação 16 estende-se do primeiro sensor de pressão 34 para derivar na tubulação localizada a montante da tomada de entrada 18 do regulador.

Tubulação adicional 37 estende-se do segundo sensor de pressão 35 para derivar na tubulação localizada a jusante da tomada de saída 20 do regulador.

Conseqüentemente, enquanto o primeiro e segundo sensores de pressão 34, 35 são montados no invólucro superior 16, a tubulação 36, 37 comunica pressão de gás a montante e a jusante, respectivamente, ao primeiro e segundo sensores de pressão 34, 35. Na alternativa, o primeiro e segundo sensores de pressão 34, 35 podem ser localizados diretamente na tubulação a montante e a jusante com fiação correndo dos sensores de pressão para o invólucro superior 16. Para prover correção de temperatura, se desejado, um transmissor de temperatura de fluido de processo 48 é localizado na tubulação a montante que mede a temperatura do processo. [0034] O invólucro superior 16 inclui adicionalmente um sensor para determinar a posição do disco de válvula. De acordo com a realização ilustrada, a haste 30 é fixada ao disco de válvula 32 e conectada ao diafragma 26. Um indicador de curso 40, que é preferivelmente uma extensão da haste 30, estende-se a partir do diafragma e no invólucro superior 16, de tal modo que a posição do disco de válvula 32 corresponde à posição do disco de válvula 32. O sensor, portanto, compreende um mecanismo sensor de indicador de curso, preferivelmente um sensor de efeito Hall. O sensor de efeito Hall inclui um magneto de efeito Hall 42 fixado a uma extremidade superior do indicador de curso 40. Um sensor de magneto 44 é disposto dentro do invólucro superior 16 para sentir a localização do magneto de efeito Hall 42. Detectando a posição do magneto de efeito Hall 42, a localização do disco de válvula 32 e daí a área aberta do orifício 22 pode ser determinada. Um segundo indicador de curso (não mostrado) pode ser conectado ao indicador de curso 40 para prover indicação visual do curso do disco de válvula. O segundo indicador de curso se desloca para cima a partir do indicador de curso 40 e através do invólucro superior 16, para se estender acima de uma superfície do invólucro superior 16. [0035] Uma alternativa para medir o curso do disco de válvula 32 é o uso de um transceptor radar (não mostrado) disposto acima do indicador de curso 40 no invólucro superior 16. O transceptor radar detecta a posição do indicador de curso 40 e transmite um sinal indicando a posição do indicador de curso. [0036] Será verificado que a posição do disco de válvula 32 pode ser determinada em um número de maneiras diferentes, em adição à realização do magneto de efeito Hall 42 e do sensor 44 descrita acima. Por exemplo, um sensor laser (não mostrado) pode ser provido no invólucro superior 16 para medir a posição do indicador de curso 40, ou no invólucro de diafragma 14 para medir diretamente a posição de uma porção do diafragma 26. Quando o sensor laser está na última posição, o indicador de curso 40 não é necessário. Em adição, um sensor ultra- sônico pode ser usado para determinar a posição do disco de válvula. [0037] Uma alternativa adicional ilustrada na FIG. 2 mede a pressão de carga na porção superior do invólucro de diafragma 14a para inferir a posição do disco de válvula. Será verificado que a posição do disco de válvula 32 varia com a pressão presente na porção superior 14a do invólucro de diafragma. Nesta realização, um sensor de pressão de carga 46 é provida no invólucro superior 16 para medir a pressão na porção superior do invólucro de diafragma 14a. A pressão de carga medida pode então ser usada para determinar a posição do disco de válvula. [0038] Retornando à realização da FIG. 1, o primeiro e o segundo sensores de pressão 34, 35 e o sensor de percurso 44 provêm saída que é alimentada em um módulo de fluxo eletrônico 50. O módulo de fluxo eletrônico 50 pode ser provido integralmente com o regulador, tal como no invólucro superior 16 conforme ilustrado na FIG. 1, ou pode ser posicionado remotamente. A pressão da tomada de entrada, pressão da tomada de saída, e posição do disco de válvula são usadas para determinar o fluxo através do orifício variável do regulador 10. Para fluxo de gás subcrítico, a taxa de fluxo é usada usando o algoritmo: F=SQRT {{K SUB 1} OVER {G*T}} * K

Sub 2 * Y * P sub 1*sin K sub 3 SQRT {{P sub 1 - P sub 2} OVER {P sub onde F = taxa de fluxo, Ki = constante de temperatura absoluta, G = gravidade específica do meio fluido, T = temperatura absoluta do meio fluido, K2 = constante de posição da haste, Y = posição da haste, Pi = pressão absoluta a montante, K3 = constante de forma de compensação, e P2 = pressão absoluta a jusante. [0039] As constantes de posição da haste e forma de compensação K2, K3 são específicas do tamanho e tipo particular do regulador, e são primariamente dependentes do tamanho e forma de compensação específica. Como aqueles especialistas na técnica verificarão, o produto de K2 e Y pode ser equivalente para um coeficiente de dimensionamento de fluxo tradicional. O algoritmo acima é adequado para calcular taxa de fluxo de gás subcrítico (isto é, Pi - P2 < 0,5 Pi) através de reguladores lineares do tipo de válvula de compensação de metal. [0040] Para fluxos de gás críticos, o cálculo é modificado eliminando a função seno. Para outros tipos de regulador, tais como reguladores não lineares de compensação de metal e estilo elastomérico, é usado um algoritmo similar, entretanto, a constante de posição de haste K2 torna-se uma função relacionada à queda de pressão ΔΡ (isto é, a diferença nas pressões a montante e a jusante Pi, P2) e/ou posição de haste de válvula, conforme é bem conhecido na técnica. Para fluxo líquido, a equação se torna: F=SQRT {{K SUB 1 {OVER {G*T}} * K sub 2 * Y * SORT {P sub 1 - P sub 2} onde F = transmissor de fluxo, Ki = constante de temperatura absoluta, G = gravidade específica do meio fluido, T = temperatura absoluta do meio fluido, K2 = constante de posição da haste, Y = posição da haste, Pi = pressão absoluta a montante, e P2 = pressão absoluta a jusante. [0041] Um cálculo similar é usado na realização da FIG. 2, que mede a pressão de carga na porção superior do invólucro de diafragma 14a para inferir o curso de disco de válvula, exceto uma constante de pressão de carga K4 e uma pressão de carga de manômetro P|_ substitui a constante de posição de haste K2 e os valores de posição de haste Y. A constante de pressão de carga K4 é também específica da aplicação e precisa ser determinada para cada tipo de regulador de pressão de gás 10. Para elementos de estrangulamento elastoméricos não lineares, a constante de pressão de carga K4 é uma função de ΔΡ e P|_. [0042] Na realização preferida, um módulo de visão de fluxo local 52 é também disposto dentro do invólucro superior 16. O módulo de visão de fluxo local 52 inclui um totalizador de fluxo eletrônico que provê informação de fluxo totalizada. O módulo de visão de fluxo local 52 possui adicionalmente uma porta de saída que permite o acesso por um dispositivo de comunicação portátil, para acessar o fluxo totalizado e reinicializar o totalizador de fluxo local para uso futuro. Na realização correntemente preferida, o módulo de visão de fluxo local 52 inclui uma leitura LCD incluída dentro do invólucro superior 16. Uma tampa 17 fixada ao topo do invólucro superior 16 tem uma janela plástica clara que permite que a leitura do LCD seja visualizada. [0043] Um módulo de comunicação 54 transmite dados de fluxo para um dispositivo de comunicação auxiliar 55 tal como uma unidade de terminal remota (RTU), um PC ou qualquer outro dispositivo capaz de interrogar os controles do regulador. O módulo de comunicação 54 pode incluir uma antena 53 para transmitir informação de fluxo para um sistema de leitura de medidor remoto (não mostrado).

Um módulo de energia 56 é também provido para alimentar o mecanismo de medição de fluxo. O módulo de energia 56 é capaz de prover tensão regulada para o dispositivo inteiro, e pode ser fornecido por qualquer fonte bem conhecida tal como solar, bateria e fontes de energia DC ou AC. [0044] Será verificado que o módulo de fluxo eletrônico 50, módulo de visão de fluxo local 52, módulo de comunicação 54 e módulo de energia 56 podem ser providos separadamente conforme ilustrado na FIG. 1, ou podem ser providos em um único painel de circuito principal localizado dentro do invólucro superior 16. [0045] A taxa de fluxo calculada através do regulador de pressão de gás 10 pode ser rapidamente e facilmente calibrada usando um medidor de fluxo separado 58. O medidor de fluxo separado 58, que pode ser uma turbina ou outro tipo de medidor, é temporariamente inserido na tubulação a jusante para medir o fluxo de fluido real. O medidor de fluxo separado 58 provê realimentação a um dispositivo de comunicação auxiliar 55 (RTU, PC, etc.) ou diretamente para o painel de circuito principal. A realimentação pode ser usada para gerar uma função de erro baseada em condições de fluxo observadas, que é então incorporada no cálculo de fluxo efetuados pelo regulador de pressão de gás 10, para prover deste modo dados de fluxo mais precisos. [0046] Uma realização correntemente preferida de medição de fluxo de regulador e aparelho de diagnóstico é ilustrada na FIG. 3, geralmente designado pelo numeral de referência 100. Conforme mostrado na FIG. 3, o aparelho 100 inclui um corpo cilíndrico 101 possuindo uma primeira extremidade 102 adaptada para conexão a um regulador (não mostrado). Como com as realizações prévias, o regulador é disposto em uma passagem de fluxo de fluido tendo uma seção a montante e uma seção a jusante. O corpo cilíndrico 101 envolve um indicador de curso 103 (FIG. 4) que é conectado a um diafragma (não mostrado) no regulador. De acordo com a realização ilustrada, um sensor de efeito Hall é usado para detectar a posição do indicador de curso 103. Uma porção 104 do indicador de curso 103 é formada de material magnético tendo peças polares. Um elemento Hall 105 (FIG. 4) é posicionado para detectar a porção de material magnético 104 e gerar um sinal de posição de acordo com a posição do indicador de curso 103. [0047] Um invólucro 106 é fixado ao corpo cilíndrico 102 e tem uma primeira porta de pressão 107, uma segunda porta de pressão 108, uma porta de pressão auxiliar 109 e uma porta auxiliar 110 (FIG. 3). Um primeiro conjunto de sensor de pressão 111 é inserido na primeira porta de pressão 107 e um tubo (não mostrado) conecta o conjunto 111 à seção a montante da passagem de fluxo. Um segundo conjunto de sensor de pressão 114 é inserido na segunda porta de pressão 108 e um tubo (não mostrado) conecta o segundo conjunto 114 à seção a jusante da passagem de fluxo. Um terceiro conjunto de sensor de pressão 115 pode ser inserido na porta de pressão auxiliar 109 para medir em um terceiro ponto de pressão. O terceiro conjunto de sensor de pressão 115 pode ser usado para medir pressão em uma variedade de localizações, incluídas na passagem de fluxo ou no regulador, para inferir o curso de conector, conforme descrito em maior detalhe acima com vistas à realização prévia. Em uma realização preferida, uma quarta porta de pressão 117 é provida para medir a pressão atmosférica. A porta auxiliar 110 é provida para receber entrada discreta ou analógica de um outro dispositivo, tal como o transmissor de temperatura 48 ilustrado na FIG. 1. Em adição, uma porta l/O 112 é provida para conexão a um dispositivo externo, conforme descrito em maior detalhe abaixo. [0048] Uma pluralidade de painéis de circuitos 120a-e são dispostos dentro do invólucro 105 para controlar várias operações do aparelho 100 (FIG. 5). Na realização ilustrada, um primeiro (ou principal) painel de circuito 120a pode incluir uma interface para o primeiro, segundo, terceiro sensores de pressão e sensores de pressão atmosférica, e uma conexão para o sensor de efeito Hall 105. Um segundo (ou de comunicação) painel de circuito 120b provê uma interface para comunicação com dispositivos externos. O segundo painel de circuito 120b pode incluir conexão para transmissão com fio, tal como um cartão modem, um controlador de comunicação RS232 e um modem CDPD. Em adição ou alternativamente, pode ser provido um transceptor para comunicação sem fio. Um terceiro (ou principal) painel de circuito 120c preferivelmente inclui um processador, uma memória, um relógio em tempo real e controladores de comunicação para dois canais de comunicação. O processador pode incluir, entre outras coisas, um ou mais dos algoritmos relacionados acima para calcular taxa de fluxo, enquanto a memória pode armazenar parâmetros selecionados, tais como a pressão alta e baixa para cada dia.

Um quarto painel de circuito adicional 120d provê uma interface para o dispositivo auxiliar l/O 55. Exemplos de tais dispositivos l/O podem incluir detectores de fuga, detectores de metano, sensores de temperatura e sensores de nível. Um quinto (ou de terminação) painel 120e é também provido possuindo um regulador de fonte de alimentação, terminação de campo (para conexão a dispositivos l/O), uma fonte de alimentação de reserva e conexões nas quais os outros painéis 120a-d podem se conectar. Enquanto quatro painéis de circuitos 120a-e são mostrados na realização ilustrada, será verificado que uma única placa de circuito, menos de cinco placas de circuito, ou mais de cinco placas de circuito podem ser usadas sem se afastar do escopo da invenção. [0049] Será verificado, portanto, que a comunicação entre o aparelho 100 e um dispositivo externo pode ser por um modem de RF, ethernet ou outra comunicação similar conhecida. O processador permite que os dispositivos externos entrem com informação tal como pontos de ajuste de pressão desejados e condições de alarme no aparelho 100, e recuperem dados armazenados na memória. Os dados recuperados podem incluir o registro de alarme e parâmetros operacionais armazenados. Por exemplo, a informação recuperada pode incluir um histórico das pressões a montante e a jusante armazenadas periodicamente na memória, de tal modo que o aparelho 100 provê a função de um gravador de pressão. [0050] De acordo com certos aspectos da presente invenção, o processador inclui uma rotina para gerar sinais de alarme. Uma primeira porção da rotina compara parâmetros medidos (isto é, a pressão a montante, a pressão a jusante e posição de curso) para certos limites especificados pelo usuário, conforme ilustrado esquematicamente na FIG. 5. Em adição, uma ou mais sub-rotinas lógicas podem ser rodadas, as quais comparam pelo menos dois dos parâmetros medidos e geram um sinal de alarme baseado em uma operação lógica específica, exemplos dos quais são mostrados esquematicamente nas FIGS. 6 e 7A-7D. [0051] Retornando primeiramente aos alarmes de nível, é iniciada uma verificação 150 para determinar se quaisquer limites de nível foram inseridos pelo usuário. A pressão, curso, fluxo e valores de bateria são primeiramente comparados com limites “alto-alto” inseridos pelo usuário 151. Se qualquer dos valores excede os limites “alto-alto”, a data e horário são lidos 152 e um alarme “alto-alto” correspondente é registrado 153. A seguir, os valores medidos são comparados com limites altos inseridos pelo usuário 154. Se algum dos valores excede os limites altos, a data e o horário são lidos 155 e um alarme alto correspondente é registrado 156. Os valores são então comparados com os limites baixos inseridos pelo usuário 157. Se algum dos valores é mais baixo que um limite baixo inserido pelo usuário, a data e horário são lidos 158 e um alarme baixo correspondente é registrado 151.

Finalmente, os valores são comparados com limites “baixo-baixo” inseridos pelo usuário 160. Se algum dos valores é mais baixo que um limite “baixo-baixo”, a data e horário são lidos 161 e um alarme correspondente “baixo-baixo” é registrado 162. [0052] Alarmes de limites adicionais podem ser estabelecidos com base na taxa de fluxo calculada F. Por exemplo, um usuário pode entrar com limites para fluxo instantâneo e acumulado. Quando a taxa de fluxo calculada F excede qualquer destes limites, é disparado um alarme. Um alarme adicional pode ser provido com base no curso de haste. O usuário pode entrar com o limite para distância de curso de haste acumulado e disparar um alarme de manutenção quando o curso de haste acumulado excede o limite. [0053] Após verificar os alarmes de limites inseridos pelo usuário, uma ou mais sub-rotinas lógicas podem ser rodadas para determinar se existem condições de alarme lógico. Na realização preferida, cada uma das sub-rotinas lógicas é combinada em uma única sub-rotina lógica integrada, conforme ilustrado em geral na FIG. 6. Conforme mostrado na FIG. 6, a sub-rotina começa coletando todos os dados de pressão e curso, calculando o fluxo 165 através do regulador de pressão.

Cada um dos parâmetros medidos é então comparado a ambos outros parâmetros medidos e quaisquer pontos de ajuste especificado pelo usuário. Os alarmes lógicos são monitorados para pressão a montante 166, pressão a jusante 167, pressões auxiliares 168, curso de haste 169 e taxa de fluxo 170. Alarmes lógicos adicionais podem também ser providos para realimentação a partir do conjunto do terceiro sensor de pressão e dispositivo auxiliar conectado à conexão l/O 112. Após obter os valores relativos de cada um dos parâmetros, os alarmes lógicos são então verificados, conforme descrito em maior detalhe abaixo. [0054] Uma seqüência preferida de operações para determinar alarmes lógicos baseados na pressão a montante (etapa 166) é mostrada esquematicamente na FIG. 7A. Primeiramente, a sub-rotina verifica um valor inserido relativo à pressão a montante 172. Se um valor é inserido relacionado à pressão a montante, a sub- rotina determina se a pressão a montante medida precisa ser maior que 173, menos que 174 ou igual a 175, o valor inserido pelo usuário. Para cada comparação relativa (isto é, etapas 173, 174 e 175), uma série de subetapa é realizada conforme ilustrada nas FIGS. 7B-7D. [0055] Se um alarme requer que a pressão a montante seja maior que um certo valor, a sub-rotina verifica inicialmente um valor específico de pressão a montante inserido pelo usuário 176 (FIG. 7B). Se o usuário inseriu um valor para a pressão a montante, a pressão a montante medida é comparada com o valor inserido 177. Se o valor medido é maior que o valor inserido, a pressão a montante maior que a marcação é ajustada 178. Se nenhum valor específico inserido pelo usuário é usado, a sub-rotina verifica se a pressão a jusante deve ser comparada à pressão a montante 179. Caso afirmativo, a sub-rotina determina se a pressão a montante é maior que a pressão a jusante 180. Caso afirmativo, a marcação de pressão a montante maior que a pressão a jusante é ajustada 181. Se a pressão a jusante não é usada como um alarme lógico, a sub-rotina verifica a seguir quanto a um alarme lógico baseado na pressão auxiliar 182. Se a pressão auxiliar é usada como um alarme lógico, a sub-rotina verifica se a pressão a montante é maior que a pressão a jusante 183. Caso afirmativo, a pressão a montante maior que a marcação de pressão auxiliar é ajustada 184. [0056] Conforme ilustrado nas FIGS. 7C e 7D, a sub-rotina executa etapas similares para determinar se a pressão a montante é menor ou igual a um valor de alarme lógico 185-202. Ainda mais, operações idênticas àquelas mostradas nas FIGS. 7B-7D são realizadas para a pressão a jusante e auxiliar para determinar se estas são maiores, menores ou iguais a valores de alarme lógico especificados. Uma vez que estas operações são idênticas, fluxogramas separados ilustrando estas etapas não são providos. [0057] Retornando a alarmes lógicos baseados no curso 169 (FIG. 7A), um fluxograma de seqüência lógica é ilustrado na FIG. 7E. Conseqüentemente, a sub- rotina verifica primeiramente se um valor lógico de posição de curso não foi inserido 203. Se um valor lógico de posição de curso tiver sido inserido, a sub-rotina determina se o valor medido precisa ser maior que o valor lógico 204. Se o operador lógico é maior que o limite, a sub-rotina determina se a posição de curso medida é maior que o valor inserido 205. Caso afirmativo, o curso maior que a marcação é ajustado 206. Se nenhum limite maior é usado para curso, a sub-rotina então verifica quanto a um limite menor 207. Se um limite menor é detectado, a sub-rotina determina se o nível medido é menor que o valor inserido 208. Caso afirmativo, o curso menor que a marcação é ajustado 209. Se um valor menor não é usado, a sub-rotina verifica um limite de operador igual 210. Se um limite igual é usado, a sub- rotina determina se o curso medido é igual ao valor inserido 211. Caso afirmativo, o curso igual à marcação é ajustado 212. Uma seqüência similar de etapas pode ser usada para determinar se a taxa de fluxo calculada é maior, menor ou igual a um valor de alarme de fluxo lógico, conforme requisitado na etapa 170 da FIG. 6. [0058] Com base nas marcações lógicas que podem ser ajustadas, certos alarmes lógicos podem ser disparados com base em uma comparação de dois dos parâmetros medidos. Por exemplo, um alarme de problema de interrupção pode ser ajustado para dispara quando a posição de curso é igual a zero e a pressão a jusante está aumentando (a pressão a jusante presente é maior que a pressão a jusante imediatamente precedente medida). Quando as condições operacionais apropriadas existem para ajustar as marcações lógicas correspondentes, o alarme de problema de interrupção é disparado, o que pode indicar que o fluido está vazando através do regulador de pressão, possivelmente devido a dano no elemento de estrangulamento. Um outro alarme lógico pode ser gerado quando o valor de curso é maior que zero e o sinal de pressão a jusante está diminuindo, o que pode indicar uma haste quebrada. Ainda um outro alarme lógico pode ser gerado quando o valor de curso é maior que zero e o sinal de pressão a montante está aumentando, o que pode também indicar uma haste quebrada ou outro problema com o regulador.

Um alarme lógico adicional pode ser disparado quando o sinal de curso é maior que zero e o sinal de pressão a jusante é maior que um limite de pressão a jusante inserido pelo usuário, o que pode indicar um problema com o piloto que controla o regulador. Outros alarmes lógicos podem ser inseridos, os quais levam em conta os vários valores medidos e calculados, de tal modo que outros problemas potenciais com o regulador podem ser imediatamente indicados. [0059] A memória associada ao processador inclui preferivelmente um registro de alarme que rasteia a data, horário e tipo de alarme. O registro de alarme é acessível por um dispositivo de comunicação externa, para permitir que um histórico de alarme seja recuperado. Ainda mais, o processador inclui preferivelmente um circuito de relatório por exceção (RBX) que comunica automaticamente quaisquer condições de alarme a um computador principal localizado remotamente.

Conseqüentemente, problemas potenciais na tubulação são rapidamente relatados e o componente particular ou área danificada é identificado. [0060] O regulador de fluxo de gás 10 é tipicamente alimentado por uma fonte de energia de bateria e é especificamente adaptado para minimizar a quantidade de energia consumida. Referindo-se à FIG. 8, é mostrado um circuito de baixa potência 300 projetado para consumo de energia mínima, seja por baixo consumo de energia estática ou utilizando operação de ciclo de trabalho comutada. O regulador de fluxo de gás 10 inclui circuitos de baixa potência 300 onde componentes individuais dos circuitos de baixa potência são normalmente colocados em um modo de repouso e alimentados à medida que necessitam efetuar operações de medição ou diagnóstico. O circuito de baixa potência 300 inclui geralmente o painel de processador 120c acoplado em comunicação com o painel de comunicações 120b e ao painel do sensor l/O 120a. O painel de processador 120c é também adaptado para suportar um painel de expansão l/O 302. [0061] O painel de processador 120c inclui um processador 303 que é acoplado em comunicação com um módulo de relógio de tempo real (RTC) 306, um módulo de comunicações 308, um módulo de interrupção de operador local (LOI) 310, um módulo de entrada saída interno (l/O) 312, um módulo de memória de acesso randômico estático externo (RAM estática) 314 e um módulo de memória de somente leitura programável apagável eletrônica (EEPROM) 316. Cada um dos módulos 306-316 pode ser disposto em painéis de circuito impressos individuais ou um ou mais painéis de circuitos impresso. [0062] O processador 303 inclui uma CPU 304, um relógio interno 318, uma memória “flash” de somente leitura (ROM “flash”) 320 e uma memória de acesso randômico de processador (RAM de processador) 322 e provê o controle e temporização para comunicações com cada um dos painéis 102a, 102b, 302 e módulos 306-316 e controla a ativação e distribuição de energia para os diferentes módulos 306-316 e sensor 34, 35, 44, 115.

[0063] A CPU 304 opera em três modos diferentes: modo de alerta, onde a CPU 304 consome a quantidade de energia necessária para manter operações plenas, modo de repouso, onde a CPU 304 consome uma quantidade reduzida de energia que é necessária para manter operações de seus sistemas internos e modo de repouso profundo, onde a CPU 304 essencialmente se desliga e opera a uma quantidade mínima de energia. No modo de repouso, a seqüência de operação da CPU 304 é reduzida para conservar energia. No modo de repouso profundo, a CPU 304, o relógio interno 318 e a RAM interna 322 são todos desalimentados para conservar energia adicional. [0064] O relógio interno 318, entre outras funções, “desperta” a CPU 304 do modo de repouso, de acordo com a taxa de amostragem configurada fornecida pelo operador. A ROM “flash” 320, uma memória não volátil que não requer energia para manter seu conteúdo, contém o “firmware” operacional. A RAM do processador 322 é uma memória estática que é usada para armazenagem de variáveis não inicializadas e pilha de programa. A RAM de processador 322 é volátil e precisa ser inicializada em cada energização. [0065] O módulo RTC 306 realiza as funções de hora do dia e calendário que são usadas para marcação dos lógicos e histórico, programação de chamada de comunicação, controle de energia de comunicação e alarme baseado na hora do dia e calendário. O módulo RTC 306 se comunica com a CPU 304 via barra l2C e barra de interrupção externa INT1. Antes de entrar no modo de repouso profundo, a CPU 304 emiti tipicamente instruções para o módulo RTC 306 para emitir uma interrupção externa INT1 para despertá-lo em horário designado que é baseado na taxa de amostragem configurada. [0066] O módulo de comunicação 308 inclui um controlador RS485 que é adaptado para se comunicar com dispositivos ou ferramentas externas que podem ser multi enviados em uma única malha RS485. Um gerador de sinal de interrupção dentro do módulo de comunicação 308 emite um sinal de interrupção INT2 para a CPU 304 quando a comunicação externa é requisitada. Este sinal de interrupção INT2 faz com que a CPU 304 ative o controlador RS485, habilitando comunicação de duas vias entre processador e o dispositivo ou ferramenta externa. Se acontece da CPU está no modo de repouso ou modo de repouso profundo, o sinal de interrupção “desperta” a CPU 304. [0067] O módulo LOI 310 inclui um controlador RS232 e é destinado a conexão a uma ferramenta de configuração no site. Quando o módulo LOI 310 sente a atividade indicando que as comunicações externas estão sendo requisitadas, um sinal de interrupção INT3 é emitido para a CPU 304. Se a CPU 304 acontece de estar no modo de repouso ou modo de repouso profundo, o sinal de interrupção INT3 “desperta” a CPU 304. Ao receber o sinal de interrupção INT3, a CPU 304 alimenta o modo LOI incluindo o controlador RS232, para habilitar comunicação de duas vias com a ferramenta de configuração. [0068] O módulo l/O interno 312 é comunicativamente acoplado à CPU 304 via uma porta analógica de processador A1. A CPU 304 regula a energia para o módulo interno l/O. O módulo l/O interno 312 está normalmente em um modo de repouso, para conservar energia e é apenas alimentado antes e durante a conversão dos sinais l/O internos. O módulo l/O interno 312 é configurado para alimentar a CPU 304 com dados de parâmetro interno incluindo temperatura de painel, tensão aplicada aos terminais de energia e tensão da bateria lógica. A tensão da bateria lógica é a tensão terminal da bateria interna. O módulo l/O interno 312 também alerta a CPU 304 se um cartão de comunicações opcional foi instalado, tal como um cartão RS232, um modem de 2400 baud, um cartão de interface de telefone celular CSC, um cartão de interface de telefone celular de Dados de Pacote Digital Celular, um cartão de interface de telefone celular CDMA Múltiplo Acesso por Divisão de Código ou um cartão de interface rádio. [0069] O módulo EEPROM 316 é usado para armazenar os parâmetros de configuração, calibração e segurança para o regulador de fluxo de gás 10. Esta memória é não volátil e não requer energia para manter seu conteúdo. O módulo de RAM estática 314 é uma memória estática que é usada para armazenar variáveis inicializadas, registros de alarme, registros de evento e registros históricos. Uma seção do módulo de RAM estática 314 é reservada para transferências de “firmware” tais como “upgrades” de “firmware”, e melhoramentos de funcionalidade. Isto facilita o desempenho de verificações de segurança e confiabilidade, antes de programar a memória “flash” 320 com os “upgrades” de “firmware”. A energia para o módulo de RAM estática 314 tem como reserva uma bateria de lítio substituível. [0070] O painel de comunicação 120b provê uma interface para comunicações externas com um ou mais dispositivos externos, incluindo um dispositivo hospedeiro ou principal. O módulo de comunicação 120b é adaptado para acomodar diferentes tipos de cartões de comunicação requerendo o uso de diferentes tipos de controladores. Na instalação de um cartão de comunicação específico, um sinal analógico identificando o tipo de cartão de comunicação instalado é gerado pelo cartão de comunicação para a CPU 304. A CPU 304 usa os dados de sinal analógico para inicializar corretamente e interfacear o controlador de comunicação no cartão de comunicação, tipicamente sem intervenção do operador. O cartão de comunicação inclui um gerador de sinal de interrupção para emitir um sinal de interrupção INT4 para emitir uma interrupção para a CPU 304, quando são requeridas comunicações com um dispositivo de comunicação externa. Sensível ao sinal de interrupção INT4 a CPU 304 ativa o controlador no cartão de comunicação, de tal modo que, comunicação de duas vias é habilitada entre o dispositivo de comunicação externa e a CPU 304. O painel de comunicação 120b pode ser configurado para comunicação com fio via, por exemplo, um cartão de modem, um controlador de comunicação RS232 ou comunicação sem fio via, por exemplo, um modem de dados de pacote digital celular (CDPD). O painel de comunicação 120b pode também ser adaptado para interfacear com outros dispositivos, incluindo um modem de discagem, outros dispositivos celulares, um dispositivo rádio, um satélite, uma interface Fieldbus® ou uma interface HART®. [0071] O painel de sensor l/O 120c inclui um ou mais conversores analógico para digital (A/D) AD1, AD2, para facilitar as comunicações entre a CPU 304 e os diferentes sensores incluindo primeiro, segundo, terceiro e quarto sensores de pressão 34, 35, 115, 117 e o sensor de percurso 44. A CPU 304 se comunica com os conversores A/D AD1, AD2, via uma barra de interface periférica serial SPI. Os conversores A/D AD1, AD2 estão sempre alimentados para manter dados de calibração, mas são normalmente colocados em um modo de repouso para minimizar o consumo de energia. A CPU 304 desperta os conversores A/D AD1, AD2 individuais se necessário para interfacear com os sensores individuais 34, 35, 44, 115, 117 para coletar e converter leituras de sensor amostradas. [0072] Este painel de sensor l/O 120c inclui também diversas interfaces de sensor incluindo uma primeira, segunda, terceira e quarta interfaces de sensor de pressão P1, P2, P3, PBAR, e uma interface de sensor de percurso TRAVEL. A CPU 304 regula a energia fornecida a cada um dos diferentes sensores 34, 35, 44, 115, 117 via interfaces de sensor P1, P2, P3, PBAR, TRAVEL. A barra de dados de controle de energia PCDB habilita comunicações entre a CPU 304 e as interfaces de sensor P1, P2, P3, PBAR, TRAVEL. Os sensores 34, 35, 44, 115, 117 estão normalmente desligados e alimentados somente quando é necessário obter uma leitura ou amostra. A CPU 304 emite um comando de energização para a interface de pressão apropriada, quando requerida para alimentar um sensor particular 34, 35, 44, 115, 117. Cada interface de sensor P1, P2, P3, PBAR, TRAVEL inclui uma referência de tensão, um amplificador em ponte e uma comutação de energia. A comutação de energia controla a energia fornecida à referência de tensão, ao amplificador em ponte e ao sensor 34, 35, 44, 115, 117. A tensão de referência alimenta o sensor, provê uma entrada de referência para os conversores A/D, AD1, AD2 e provê uma saída de referência para o amplificador em ponte. O uso do sinal de referência em pontos múltiplos torna o circuito de baixa potência 304 medidor de relações, reduzindo deste modo os efeitos do desvio na referência e na precisão das conversões A/D. [0073] O sensor 34, 35, 44, 115, 117 pode ser adaptado para operar em um modo operacional e em um modo de repouso. No modo de repouso, os sensores 34, 35, 44, 115, 117 consomem uma quantidade reduzida de energia em relação ao modo operacional. Os sensores 34, 35, 44, 115, 117 podem ser colocados em um modo de repouso quando não estão realmente sendo usados para amostrar dados, para conservar energia. Por exemplo, os sensores 34, 35, 44, 115, 117 podem ser colocados em um modo de repouso após terem sido inicializados e então ativados ou colocados em modo operacional quando dados amostrados são requeridos pela CPU 304. Similarmente, o conversos A/D pode também ser adaptado para operar em um modo de repouso e em um modo operacional. Em uma realização alternativa, os sensores 34, 35, 44, 115, 117 e os conversores A/D podem ser simplesmente ser alimentados, em oposição a serem colocados no modo de repouso, quando não em uso. [0074] A expansão l/O 302 é tipicamente contida em um único cartão que é interfaceado através de um único conector para uma barra de interface periférica serial de expansão SPI, uma porta analógica, saídas de controle e entradas de status. O conector também roteia os sinais de campo das terminações de campo para o cartão de expansão l/O 302. A funcionalidade do painel de expansão l/O 302 é tipicamente terminada em uma base de aplicação por aplicação. [0075] Referindo-se à FIG. 9, é mostrado um fluxograma provendo uma visão geral da operação do “firmware” do regulador de fluxo de gás 10 rodando um circuito de baixa potência 300. O “firmware” é armazenado na memória “flash” 320. A operação do “firmware” é iniciada em resposta a um comando para fornecer energia aos componentes de circuitos de baixa potência na etapa 402, onde o comando de energização pode ser gerado pela CPU 304 ou por um operador. [0076] Na etapa 404, a CPU 304 começa um processo de inicialização por meio do qual circuitos de baixa potência 300 e os sensores 34, 35, 44, 115, 117 são inicializados de acordo com uma configuração fornecida pelo operador, para obter ou processar leituras de sensor periódicas ou amostras e efetuar cálculos de taxa de fluxo. O operador pode configurar o regulador de fluxo de gás 10 para amostrar dados de sensor a taxas diferentes, a vários intervalos de tempo. [0077] A CPU 304 determina então na etapa 406, com base na configuração fornecida pelo operador, se uma operação de amostragem deveria ser iniciada. Se a configuração indica que a CPU 304 deveria amostrar as leituras do sensor, a CPU 304 começa por alimentar os sensores 34, 35, 44, 115, 117 selecionados e componentes selecionados dos circuitos de baixa potência 300, à medida que estes são requeridos para obter amostras das leituras de sensor a partir dos conversores A/D, AD1, AD2, na etapa 408. Cada um dos sensores e os componentes de circuitos de baixa potência são desalimentados tão logo completem seu papel no processo de amostragem. Os dados coletados incluem leituras do sensor de pressão a montante 34, do sensor de pressão a jusante 35, do sensor de pressão auxiliar 115, do sensor de pressão barométrica 117 e o sensor de percurso 44. Outros parâmetros coletados incluem a tensão de entrada, a tensão da bateria, a química da bateria e a temperatura do painel ambiente. Na etapa 410, a CPU 304 usa os dados de sensor coletados para calcular a taxa de fluxo. Então, a CPU 304 compara cada uma das leituras coletadas e a taxa de fluxo calculada com os limites superior e inferior fornecidos pelo operador, para determinar se quaisquer dos valores estão fora da faixa, ou disparar uma condição de alarme na etapa 412. A CPU 304 determina se quaisquer alarmes mudaram de estado, tal como a partir de uma condição de ajuste de alarme para uma condição de alarme apagado ou de uma condição de alarme apagado para uma condição de alarme ajustado e registra suas descobertas no registro de alarme. Quando um alarme é registrado, a CPU 304 arquiva um relatório por exceção (RBX) e comunica automaticamente a condição de alarme ao computador hospedeiro localizado remotamente, via módulo de comunicação 120b.

Conseqüentemente, problemas potenciais na tubulação são rapidamente relatados, e o componente particular ou área danificada é identificado. [0078] Na etapa 414, a CPU 304 determina se cada uma das leituras coletadas e taxa de fluxo calculada deveríam ser arquivadas com base em uma taxa de arquivo configurada. Se a CPU 304 determina que um parâmetro particular, tal como por exemplo, uma leitura coletada ou taxa de fluxo calculada deveria ser arquivada, na etapa 416 a CPU 304 calcula um valor médio e um valor acumulado para aquele parâmetro e então registra os valores no histórico de registros. A taxa de arquivo para cada um dos parâmetros é configurada pelo operador e pode variar de arquivar uma vez por minuto a uma vez a cada sessenta minutos. [0079] Se a CPU 304 determina que um parâmetro particular não é requerido para ser arquivado, a CPU 304 adiciona o valor do parâmetro a uma soma corrente dos valores daquele parâmetro, e observa os valores de parâmetro que foram somados na etapa 420, no caso da CPU 304 ser requerida para calcular um valor médio para aquele parâmetro. [0080] Uma vez que o processo de amostragem esteja completo, na etapa 422, a CPU 304 emite um comando para efetuar verificações de sistema e diagnósticos. O processo de diagnóstico de sistema é realizado para verificar que o circuito de baixa potência está operando adequadamente, para atuar em quaisquer requisições RBX pendentes, para assegurar que a última configuração de “firmware” está sendo utilizada, para monitorar atualizações de firma, para monitorar o desempenho da bateria e assegurar que o regulador de fluxo de gás 10 está desempenhando dentro dos limites operacionais. Especificamente, a CPU 304 monitora a energia do sistema regulador de pressão de gás para faixas de operações adequadas de acordo com os limites de alarme baixo, e limites de alarme baixo-baixo, limites de alarme alto e limites de alarme alto-alto. Dependendo dos níveis de tensão da bateria, das taxas de amostras configuradas, das taxas de relógio interno, das taxas de relógio RTC e dos níveis de comunicação, os sistema de regulador de pressão de gás apropriados são ajustados para conservar energia e aumentar a vida da bateria. Sob condições de energia muito baixa, a energia pode até ser removida de porções dos circuitos de baixa potência 300 para conservar energia adicionalmente. Uma vez que as verificações do sistema estejam completas, a CPU 304 é colocada em um modo de repouso, de tal modo que opera a uma freqüência de operação reduzida, reduzindo deste modo a quantidade de energia consumida. [0081] A CPU 304 então verifica os diferentes sistemas de comunicação dentro dos circuitos de baixa potência 300, tal como o módulo de comunicação 308, o módulo LOI 310 e o painel de comunicação 120b, para verificar se quaisquer das portas de comunicação estão ativas na etapa 424. Se uma porta de comunicação está ativa, a CPU 304 permanece “desperta” e retorna novamente à etapa 406, para determinar se o processo de amostragem deveria ser repetido e efetua as verificações de sistemas novamente na etapa 422. [0082] Se nenhuma porta de comunicação está ativa, a CPU 304 emite um comando para o RTC “despertar” a CPU 304 via uma interrupção externa INT1 em um instante designado e então entra no modo de repouso profundo para conservar energia na entretanto, 426. Enquanto a CPU 304 está no modo de repouso profundo, a CPU 304 pode ser “despertada” via uma interrupção externa INT2, INT3, INT4 emitida por exemplo no módulo LOI 310, módulo de comunicação 308 ou painel de comunicação 120b. Quando o período de tempo designado tiver passado, o RTC emite uma interrupção externa INT1 para a CPU 304 na etapa 428 e a CPU “desperta”, retorna para a etapa 404 novamente e repete o processo inteiro novamente. [0083] Referindo-se à FIG. 10, o processo de inicialização da etapa 404 é descrito em maior detalhe. Conforme mencionado previamente, o processo de inicialização é ativado em resposta a um comando para fornecer energia aos componentes dos circuitos de baixa potência, na etapa 402. A CPU 304 começa configurando as diferentes portas de entrada/saída, para designar a direção de sinal adequada e níveis de sinal padrão para desabilitar ou desenergizar o hardware dos circuitos de baixa potência, na etapa 430. A CPU 304 também configura as funções da porta para o painel de comunicação 120c, módulo de comunicação 308, módulo LOI 310, conversores A/D AD1, AD2 e temporizadores incluindo o RTC 306. [0084] Na etapa 432, a CPU 304 executa então uma verificação de validade para determinar se a RAM estática 314 contém uma configuração de programa válido.

Especificamente, três áreas diferentes de RAM estática 314 são verificadas quanto a modelos de configurações conhecidos. Se qualquer uma das três áreas diferentes não coincide com o modelo de configuração conhecido, a memória RAM estática 314 é considerada inválida. Se a memória RAM estática 314 é inválida, a CPU 304 inicializa a memória inteira, incluindo todas as variáveis não inicializadas e inicializadas, na etapa 434. A marcação da memória RAM estática é então configurada na etapa 436. Se a memória RAM 314 é válida, a CPU 304 inicializa somente as variáveis não inicializadas, na etapa 438, e “limpa” a marcação de memória RAM estática na etapa 440. [0085] A CPU 304 então configura um enlace de comunicação com o módulo RTC 306 e verifica o RTC 306 para operação adequada, na etapa 442. Se o RTC 306 não está operando adequadamente, ou a energia fornecida ao RTC 306 tiver sido perdida, a CPU 304 reinicializa o RTC 306 com as funções adequadas de data e horário. A CPU 304 então verifica se um modem foi instalado na etapa 444. Se um modem foi instalado, a CPU 304 inicializa o modem e então desalimenta o modem. O modem é desalimentado antes de alimentar o hardware dos circuitos de baixa potência restantes, para limitar o consumo de corrente máximo durante a inicialização. [0086] Na etapa 446, as portas de comunicação no painel comunicação 120c, módulo de comunicação 308 e o módulo LOI 310 são inicializados de acordo com a taxa de baud configurada, bits de dados, bits de parada e paridade. As interrupções INT2, INT3, INT4 para iniciar uma comunicação via portas de comunicação, permanecem desabilitadas durante o processo de inicialização, para evitar que as comunicações sejam iniciadas durante o restante do processo de inicialização.

Quaisquer modems instalados são então configurados para operação, na etapa 448. [0087] Então, na etapa 450, se a RAM estática 314 foi verificada como inválida na etapa 432, a CPU 304 verifica se uma configuração de memória previamente salva foi armazenada na EEPROM 316. Se é encontrada uma configuração de memória salva previamente, esta é carregada na RAM estática 314, na etapa 452.

Se uma configuração de memória previamente salva não foi armazenada na EEPROM 316, a CPU 304 usa parâmetros padrão para inicializar a RAM estática 314. [0088] Na etapa 454, os parâmetros da ROM “flash” são inicializados.

Atualizações no “firmware” armazenado na ROM “flash” 320 são tipicamente efetuadas pelo operador. Os parâmetros da RAM “flash” governam o processo de atualização, provêm verificação de erro e validação. A seguir, na etapa 456, os conversores A/D AD1, AD2 são inicializados e calibrados para operação. Uma vez que o processo de inicialização está completo, os conversores A/D AD1, AD2 são colocados em um modo de repouso, para conservar a energia. Na etapa 458, a CPU 304 valida os períodos configurados de amostragem e arquivo. A marcação de amostra é configurada de tal modo que o processo de amostragem comece imediatamente após ser completado o processo de inicialização 404. [0089] A seqüência de amostragem empregada pelo regulador de fluxo de gás 10 para amostrar os diferentes parâmetros l/O, tais como leituras do sensor, vários parâmetros de circuitos de baixa potência e níveis de energia de bateria são especificamente projetados para minimizar o consumo de energia de bateria.

Somente aqueles sensores 34, 35, 44, 115, 117 e componentes de circuitos de baixa potência necessários para efetuar uma operação de amostragem são alimentados e então desalimentados imediatamente após uma amostra ser coletada pela CPU 304. Referindo-se à FIG. 11, é mostrado um exemplo de uma seqüência de amostragem empregada pela CPU 304 na leitura de um conjunto selecionado de sensores de pressão 34, 35, 115 e o sensor de percurso 44, enquanto minimiza o consumo de energia da bateria, conforme pode ser efetuado na etapa 408.

[0090] A CPU começa emitindo um comando para energizar os conversores A/D AD1, AD2, o sensor de pressão a montante 34 e o sensor de pressão a jusante 35, na etapa 450. A CPU 304, na etapa 452, configura o relógio interno 318 para emitir um sinal de despertador para a CPU 304, após ter se passado o período de tempo designado, e entra no modo de repouso. A duração do período de repouso é baseada no tempo gasto para os sensores de pressão 34, 35 se aquecerem suficientemente para prover leituras precisas. Um exemplo da duração de tal período de repouso pode ser de cinqüenta milissegundos. Ao ser “despertada” pelo relógio interno 318 na etapa 454, a CPU 304 lê os conversores A/D AD1, AD2 para obter uma leitura de amostra dos sensores de pressão 34, 35. A CPU 304 então emite um comando para desenergizar os sensores de energia 34, 35 e um comando para energizar o sensor de energia auxiliar 115, na etapa 456. A CPU 304 converte as amostras adquiridas das leituras de pressão a montante e a jusante em unidades de engenharia, na etapa 458. A CPU 304 configura o relógio interno 318 para emitir um sinal de despertador para a CPU 304, após um período de tempo designado ter se passado, e entra no modo de repouso na etapa 460. Quando a CPU 304 é “despertada” pelo relógio interno 318 na etapa 462, a CPU 304 lê os conversores A/D AD1, AD2 apropriados para obter uma leitura do sensor de pressão auxiliar 115. A CPU 304 então emite um comando para desenergizar o sensor de energia auxiliar 115 e emite um comando para energizar o sensor de percurso 44, na etapa 464. A CPU 304 converte a amostra obtida do sensor de pressão auxiliar 115 em unidades de engenharia na etapa 466 e configura o relógio interno 318 para emitir um sinal de despertador no instante adequado e entrar em um modo de repouso na etapa 468.

Ao “despertar” em resposta ao sinal de relógio interno 318, a CPU lê o conversor A/D apropriado AD2 para obter uma leitura do sensor de percurso 44 na etapa 470.

Na etapa 472, a CPU 304 emite um comando para desenergizar o sensor de percurso e então converte a leitura do sensor de percurso em unidades de engenharia na etapa 474. [0091] A CPU 304 é colocada tipicamente em repouso profundo entre períodos de amostragem. Uma vez que a CPU 304 completou a amostragem dos sensores 34, 35, 44, 115, 117 e antes de entrar no modo de repouso profundo, a CPU 304 emite um comando para o RTC 306 para emitir um sinal de interrupção INT1 para a CPU 304, para colocá-la em modo “despertado”, em outras palavras em modo operacional, após um período de tempo predeterminado. O período de tempo predeterminado corresponde a intervalo de tempo entre dois períodos de amostragem consecutivos e é baseado na taxa de amostragem configurada.

Quando no modo de repouso profundo, a CPU 304 pode também ser colocada no modo “despertado” em resposta a um sinal de interrupção, indicando que uma comunicação externa com um dispositivo de comunicação está sendo requerida. [0092] Enquanto o exemplo foi descrito com um conjunto selecionado de sensores, uma seqüência de amostragem envolvendo a leitura de um número menor de sensores ou um número maior de sensores é considerado dentro do escopo da invenção. Por exemplo, a CPU 304 pode obter leituras do sensor de pressão barométrica 117, leituras do nível de bateria e parâmetros relacionados ao desempenho do painel de processador 120c. Seqüências de amostragem alternativas envolvendo a energização de componentes selecionados, à medida que estes são requeridos para obter leituras de sensor e então subseqüentemente desenergizar os componentes selecionados, podem ser adaptadas sem se afastar do espírito da invenção. [0093] Conforme mencionado previamente, o regulador de fluxo de gás 10 é energizado com uma bateria e tem uma demanda de energia conhecida. A demanda de energia do regulador de fluxo de gás é tipicamente uma função da taxa de amostra configurada. Em outras palavras, quanto mais alta a taxa de amostra dos sensores 34, 35, 44, 115, 117, maior a quantidade de energia consumida. A CPU 304 monitora os níveis de capacidade de bateria e pode prover tipicamente uma data de substituição estimada para a bateria. A química da bateria sentida é usada para identificar o tipo de bateria utilizada para alimentar o regulador de fluxo de gás 10. Por exemplo, a química da bateria sentida pode ser usada para determinar se a bateria utilizada é uma bateria do tipo chumbo ácida ou uma bateria do tipo lítio. A CPU 304 determina a capacidade de bateria restante com base em uma tensão de terminal de bateria sentida, uma química da bateria sentida e a demanda de energia do regulador de fluxo de gás conhecida. A CPU 304 pode também usar dados associados a fatores ambientais, tais como por exemplo, temperatura de bateria sentida para ajustar adicionalmente o valor da capacidade de bateria restante. [0094] Referindo-se de volta à FIG. 8, o sensor de tensão de bateria 502 e o detector de química da bateria 504 são comunicativamente acoplados a um conversor A/D AD2. A CPU 304 amostra os dados lidos por cada um dos sensores 502, 504, via conversor A/D AD2. Referindo-se à FIG. 12, o regulador de fluxo de gás 10 é adaptado para operar em um dentre quatro modos de operação de bateria: um modo normal, um primeiro modo de conservação de energia, um segundo modo de conservação de energia e um modo livre de falhas. A CPU 304 coloca o regulador de fluxo de gás 10 no modo de operação apropriado, com base na capacidade de bateria restante. Especificamente, o sensor de tensão de bateria 502 sente a tensão de terminal de bateria. O conversor A/D AD2 converte a tensão de terminal de bateria sentida em um sinal digital representativo da tensão do terminal de bateria sentida. A CPU 304 lê os conversores A/D apropriados AD2 para obter as leituras de tensão do terminal da bateria e química da bateria na etapa 510, e determina a capacidade de bateria restante na etapa 512. A capacidade de bateria em uso e um conjunto de tensões limites ou capacidades limite são armazenados na memória. A CPU 304 compara a tensão de bateria sentida com cada uma das capacidades limites, para determinar operar o regulador de fluxo de gás 10 em modo de operação normal, em um primeiro modo de conservação de energia, em um segundo modo de conservação de energia ou em um modo livre de falhas. A unidade lógica que executa a função de comparação é uma componente do “firmware” dos circuitos de baixa potência. [0095] Na etapa 514, a CPU 304 determina então se a bateria está operando a uma capacidade limite de mais de 25% de sua capacidade de operação plena. Se a bateria estiver operando em uma capacidade limite de mais de 25%, a CPU 304 emite os comandos apropriados para colocar o regulador de fluxo de gás 10 em modo de operação normal na etapa 516. Se a bateria está operando em um nível menor ou igual a 25%, a CPU 304 determina se a bateria está operando dentro de uma faixa menor ou igual a uma capacidade limite de 25% e maior ou igual a uma capacidade limite de 15% da capacidade plena da bateria, na etapa 518. Se a bateria estiver operando dentro desta faixa, a CPU 304 emite os comandos apropriados, para colocar o regulador de fluxo de gás 10 no primeiro modo de conservação de energia, na etapa 520. [0096] Na etapa 522, a CPU 304 determina se a bateria está operando dentro de uma faixa menor ou igual a um capacidade limite de 15% e maior que uma capacidade limite mínima de 5% da capacidade de bateria plena. Se a bateria está determinada para operar dentro desta faixa, o regulador de fluxo de gás 10 é colocado no segundo modo de conservação de energia, na etapa 524. Na etapa 526, a CPU 304 determina se a bateria está operando abaixo de uma capacidade limite mínima de 5% da capacidade de bateria plena. Se a CPU determina que a bateria está operando abaixo da capacidade limite mínima, o regulador de fluxo de gás 10 é colocado no modo livre de falhas, na etapa 528. [0097] Referindo-se agora à FIG. 13, os comandos emitidos pela CPU 304 para colocar o regulador de fluxo de gás 10 no primeiro modo de conservação de energia são descritos. Na etapa 530, a taxa na qual as leituras de sensor, tais como leituras de sensor de pressão e leituras de sensor de percurso, são amostradas, é reduzida para um primeiro nível de conservação de energia e, na etapa 532, a taxa de relógio do relógio interno 318 é reduzida. O alarme baixo é ajustado, marcado no tempo e registrado na etapa 534. Os registros de evento, os registros de histórico e os registros de alarme são ainda mantidos no primeiro modo de conservação de energia. Embora no primeiro modo de conservação de energia, a ocorrência de certos eventos predeterminados pode requerer que a taxa de relógio seja aumentada. Tais eventos predeterminados incluem, por exemplo, uma interrupção externa de um dispositivo de comunicação, tal como o painel de comunicação 120b, um módulo de comunicação 308 ou o módulo LOI 310. Na etapa 536, a CPU verifica se é requerido que a taxa de relógio seja aumentada, em resposta a um evento pré- definido. Se a CPU 304 determina que a taxa de relógio precisa ser aumentada, a taxa de relógio é aumentada até que o desempenho da função requerendo a taxa de relógio mais alta seja completada, na etapa 538. Então, a CPU 304 emite um comando para reduzir a taxa de relógio novamente, para conservar energia da bateria, na etapa 540. [0098] Referindo-se à FIG. 14, os comandos emitidos pela CPU 304 para colocar o regulador de fluxo de gás 10 no segundo modo de conservação são descritos. Na etapa 542, a taxa na qual as leituras de sensor, tais como leituras de sensor de pressão e leituras de sensor de percurso, são amostradas, é adicionalmente reduzida para um segundo nível de conservação de energia, uma taxa de amostragem que é mais baixa que a taxa de amostragem ajustada no primeiro nível de conservação de energia. Na etapa 544, todas as comunicações externas, tais como comunicações via painel de comunicação 120b são terminadas. O alarme baixo-baixo é ajustado, marcado no tempo e registrado na etapa 546. A taxa de relógio do relógio interno 318 permanece na taxa de relógio reduzida. Os registros de evento, os registros de histórico e os registros de alarme continuam a ser mantidos no segundo modo de conservação de energia. [0099] Referindo-se à FIG. 15, os comandos emitidos pela CPU 304 para colocar o regulador de fluxo de gás 10 no modo livre de falhas, quando a bateria principal é considerada “morta”, são descritos. Conforme mencionado previamente, a RAM estática 314 é usada para armazenar os registros de evento, os registros de históricos e os registros de alarme. Na etapa 548, uma bateria de reserva, tal como uma bateria de lítio substituível, é ativada para fornecer energia à RAM estática 314, mantendo deste modo os registros de evento, os registros de históricos e os registros de alarme. Todos os sensores 34, 35, 44, 115, 117, 502, 504 e os conversores A/D AD1, AD2 e os componentes do painel de processador 120c, incluindo a CPU 304 são desenergizados na etapa 540, para conservar energia.

Somente a RAM estática 314 permanece energizada. Amostras de dados novas não são obtidas ou armazenadas, até que a bateria principal seja substituída. [00100] Será verificado que, embora limites de capacidade de bateria específicos tais como, por exemplo, 25%, 15% e 5% da capacidade operacional plena da bateria tenham sido usados para ilustrar uma realização da invenção, os limites de capacidade de bateria são valores configurados pelo operador e limites de capacidade de bateria alternativos podem ser configurados e aplicados, sem se afastar do espírito da invenção. Adicionalmente, embora a realização descrita inclua quatro modos de operação de regulador de fluxo de gás, o uso de um número maior ou menor de modos de operação é também considerado dentro do escopo da invenção. [00101] A descrição detalhada precedente foi apresentada para clareza de entendimento somente, e limitações desnecessárias não deveríam ser entendidas a partir dela, à medida que modificações sejam óbvias àqueles especialistas na técnica.

Claims

1. Método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão incluindo um controlador e uma pluralidade de sensores, onde o controlador é configurado para coletar dados de sensor, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: colocar o controlador em um primeiro modo; emitir um primeiro comando de controlador para ativar um sensor selecionado da pluralidade de sensores; colocar o controlador em um segundo modo para um primeiro período de tempo predeterminado, onde o controlador consome uma quantidade reduzida de energia no segundo modo em relação a quando opera no primeiro modo; colocar o controlador no primeiro modo apôs o primeiro período de tempo predeterminado ter decorrido; e emitir um segundo comando de controlador para coletar dados de sensor do sensor selecionado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador incluí uma unidade de processamento central, e a etapa de colocar o processador no segundo modo incluí a etapa de reduzir a freqüência de operação da unidade de processamento central.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de: antes da etapa de colocar o controlador no segundo modo, configurar um relógio interno para gerar um primeiro sinal de saída após o primeiro período predeterminado de tempo ter decorrido; e executar a etapa de colocar o controlador no primeiro modo após o primeiro período predeterminado ter decorrido, em resposta ao primeiro sinal de saída.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro período de tempo predeterminado iguala aproximadamente a quantidade de tempo necessária para o sensor selecionado se aquecer suficientemente para prover dados de sensor precisos.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente a etapa de colocar o controlador no primeiro modo em resposta a uma requisição para comunicação externa, se o controlador estiver no segundo modo.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente a etapa de colocar o controlador em um terceiro modo onde o controlador consome uma quantidade reduzida de energia no terceiro modo em relação a quando operando no segundo modo, após os dados do sensor terem sido coletados do sensor selecionado.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende adicionalmente uma unidade de processamento central e a etapa de colocar o controlador no terceiro modo inclui a etapa de remover a energia fornecida à unidade de processamento central.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende adicionalmente um relógio interno e a etapa de colocar o controlador no terceiro modo inclui a etapa de remover a energia fornecida ao relógio interno.

9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende adicionalmente uma memória de acesso randômico e a etapa de colocar o controlador no terceiro modo inclui a etapa de remover a energia fornecida à memória de acesso randômico.

10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de: antes da etapa de colocar o controlador no terceiro modo, configurar um relógio externo para gerar um segundo sinal de saída após um segundo período predeterminado de tempo ter decorrido; e efetuar a etapa de colocar o controlador no primeiro modo, após o segundo período predeterminado ter decorrido em resposta ao segundo sinal de saída.

11. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente a etapa de colocar o controlador em um primeiro modo, em resposta a uma requisição para comunicação externa, se o controlador estiver no terceiro modo.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de emitir o primeiro comando de controlador para ativar o sensor selecionado inclui a etapa de emitir um comando de controlador para fornecer energia ao sensor selecionado.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de emitir um terceiro comando de controlador para desativar o sensor selecionado, após os dados de sensor terem sido coletados do sensor selecionado.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de emitir o terceiro comando de controlador para desativar o sensor selecionado inclui a etapa de emitir um comando de controlador para reduzir a quantidade de energia fornecida ao sensor selecionado.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de emitir o terceiro comando de controlador para desativar o sensor selecionado inclui a etapa de emitir um comando de controlador para remover a energia fornecida ao sensor selecionado.

16. Método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão incluindo um controlador e uma pluralidade de sensores, onde o controlador é configurado para coletar dados de sensor, de cada um da pluralidade de sensores, durante um período de amostragem, e o controlador é adaptado para ser colocado em um modo operacional ou em um modo de repouso, onde o controlador consome uma quantidade de energia reduzida quando operando no modo de repouso em relação a quando operando no modo operacional, o método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: ativar um primeiro sensor selecionado da pluralidade de sensores; colocar o controlador no modo de repouso por um primeiro período de tempo predeterminado, onde o primeiro período de tempo predeterminado é aproximadamente igual à quantidade de tempo necessária para o primeiro sensor selecionado se aquecer suficientemente para prover dados de sensor precisos; coletar dados de sensor do primeiro sensor selecionado; desativar o primeiro sensor selecionado; ativar um segundo sensor selecionado da pluralidade de sensores; colocar o controlador no modo de repouso por um segundo período de tempo predeterminado, onde o segundo período de tempo predeterminado é aproximadamente igual à quantidade de tempo necessária para o segundo sensor selecionado se aquecer suficientemente para prover dados de sensor precisos; coletar dados de sensor do segundo sensor selecionado; e desativar o segundo sensor selecionado.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a etapa de ativar o primeiro sensor selecionado inclui a etapa de fornecer energia ao primeiro sensor selecionado e a etapa de desativar o primeiro sensor selecionado inclui a etapa de remover energia do primeiro sensor selecionado.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor selecionado é adaptado para ser colocado em um modo de repouso ou em um modo operacional, onde o primeiro sensor selecionado consome uma quantidade reduzida de energia no modo de repouso, e a etapa de ativar o primeiro sensor selecionado inclui a etapa de colocar o primeiro sensor selecionado no modo operacional e a etapa de desativar o primeiro sensor selecionado inclui a etapa de colocar o primeiro sensor selecionado no modo de repouso.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de: inicializar o primeiro sensor selecionado; e colocar o primeiro sensor selecionado no modo de repouso.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor selecionado compreende um sensor de pressão.

21. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor selecionado compreende um sensor de percurso.

22. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor selecionado compreende um detector de tensão.

23. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor selecionado compreende um detector de química de bateria.

24. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de: ativar um dispositivo l/O acoplado entre o controlador e o primeiro sensor selecionado, antes de coletar dados de sensor do primeiro sensor selecionado; e desativar o dispositivo l/O após coletar dados de sensor do primeiro sensor selecionado.

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a etapa de ativar o dispositivo l/O inclui a etapa de fornecer energia ao dispositivo l/O e a etapa de desativar o dispositivo l/O inclui a etapa de remover energia do dispositivo l/O.

26. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dispositivo l/O é adaptado para ser colocado em um modo de repouso ou em um modo operacional, onde o dispositivo l/O consome uma quantidade reduzida de energia no modo de repouso, e a etapa de ativar o dispositivo l/O inclui a etapa de colocar o dispositivo l/O no modo operacional e a etapa de desativar o dispositivo l/O inclui a etapa de colocar o dispositivo l/O no modo de repouso.

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de: inicializar o dispositivo l/O; e colocar o dispositivo l/O no modo de repouso.

28. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dispositivo l/O compreende um conversor A/D.

29. Método para coletar dados de sensor em um sistema regulador de pressão incluindo um controlador e uma pluralidade de sensores, onde o controlador é configurado para coletar dados de sensor, de cada um da pluralidade de sensores, durante um período de amostragem, o método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: ativar um primeiro sensor selecionado da pluralidade de sensores; coletar dados de sensor do primeiro sensor selecionado; desativar o primeiro sensor selecionado; ativar um segundo sensor selecionado da pluralidade de sensores; coletar dados de sensor do segundo sensor selecionado; e desativar o segundo sensor selecionado; em que o controlador é adaptado para ser colocado em um modo operacional e em um modo de repouso profundo, onde o controlador consome uma quantidade de energia reduzida quando operando no modo de repouso profundo em relação a quando operando no modo operacional, e o método inclui adicionalmente a etapa de, após desativar o segundo sensor selecionado, colocar o controlador no modo de repouso profundo por um terceiro período de tempo predeterminado, onde o terceiro período de tempo predeterminado é aproximadamente igual à quantidade de tempo entre dois períodos de amostragem consecutivos.