[实用新型]过程控制阀组件

说明书

本申请要求2012年2月29日提交的、申请号为61/605,131、标题为“加上时间戳的用于过程控制设备的排放数据集”的美国临时专利申请的优先权，并且将它的整体内容明确地并入本申请作为参考。

技术领域

本公开涉及用于监控过程控制设备的方法和装置，并且更加具体地涉及为过程控制设备收集的、加上时间戳的监控数据。

背景技术

过程控制阀通常地用在流体处理系统和流体输送系统中，以操作流体的流动。大体说，通过选择性地允许流体抵达目的地或抑制流体不达到目的地，过程控制阀可以调节流动。与该系统相关的流体压强常常影响阀的操作。例如，阀可以被打开或关闭以操作过程不同点或阶段处的压强。在其他示例中，阀的操作可以依赖于系统中的定义点处的压强值。

在涉及气体试剂的过程控制系统中，过程控制阀可以包括减压阀，它被设计用于在某些过压状况下将气体泄放到大气中。在一些情况下，该过程控制可能故障并使得气体被泄放到大气中。

由于确切的阀位置或阀状态(例如，该阀是打开、关闭，还是在排放模式)对于操作员来说并不总是明确的，因此阀可能在释放气体而操作员并不知晓。这些所谓的逸散性排放能够对处理效率造成负面影响。这些逸散性排放也可能导致公众健康和安全风险，特别是对那些位于过程控制系统附近的人来说。由于公众健康风险，政府监管实体，例如美国环保局(EPA)可以规范这种气体的排放。由于这个原因，过程控制系统操作员可能由于释放气体而被监管实体处罚，该处罚典型地是基于被泄放到大气中的逸散性排放的量。因此，尽管在很多处理应用中逸散性排放是很常见的，但它们确实向过程控制系统操作员提出了很独特的问题。

为了助于解决逸散性排放，操作员典型地使用人工方法(例如，对阀的人工检查)来控制或监控阀门操作。但是，这种检查的有效性依赖于操作员检查的频率和阀被检查的准确性。任何错误可以导致可观的逸散性排放而操作员并不知晓，这进一步导致了实质性的处罚。

过程控制系统操作员典型地是基于所计算的、泄放到大气中的气体量而被处罚。计算逸散性排放的实际量是困难的；并且因此监管机构会对该计算应用最差的场景假设，即假定在检查之间的整个时间期间上排放是最大流速，直至该排放已被示为已停止。

这种最差的场景计算对于操作员来说是极度昂贵的，这是因为在实践中，逸散性排放的释放常常是短时的，在检查周期之间发生。但是，在不知晓排放流速、阀位置以及阀释放时间的情况下，准确地计算逸散性排放数据以对抗监管实体的决定并不是可行的。因此，在本领域中需要一种技术来帮助操作员检测逸散性排放并且更加准确地量化排放的量。

实用新型内容

虽然过程控制设备典型地包括用于监控设备性能的系统，但是在此之前，为被监控的数据分配时间值被证明是具有挑战性的。一个问题是，在将该数据发送给主机系统之前，传统的监控系统并不对所测量的数据加上时间戳。一些监控系统将测量数据发送到中间数据传输部件(例如复用器或网关)，它们不仅不对数据加上时间戳，还事实上在该数据实际被主机系统接收之前引入了额外的延时。由于主机系统记录数据达到的时间，而不是数据被发送或被测量的时间，所以任何时间戳都是不准确的。

作为回应，这里描述的是用于在现场设备(例如过程控制阀)处记录时间戳、并且将该时间戳与测量数据相关联的系统和方法。因此，当该测量数据被发送给接收系统时，该数据包括了指示该数据何时被捕捉到的时间戳。

该新方法在现场设备处对测量的过程控制系统数据加上时间戳，导致了更高准确性的计算，这能够提供很多优点，包括允许了逸散性排放的更加准确的计算。

例如，使用本技术的操作员能够向监管局呈上加上了时间戳的数据，该数据指示了实际的过程控制阀性能数据。该数据能够包括该阀何时被激活以释放流体、在激活周期内的不同点处该阀的位置、应该位于完全关闭位置时该阀的位置，以及该阀是否有泄漏、该阀的总移位，以及该阀未完全完毕的时间量。本技术可以确定从该阀释放的逸散性排放的实际量。

从所收集的、加上时间戳的数据中的任何数据，过程控制系统操作员将能够使用这个更加准确的、加上时间戳的数据来协助操作员调整过程操作，以及基于该实际的加上时间戳的数据来确认和/或校正逸散性排放数。