SISTEMA DE VIGILANCIA PARA UN DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO MÓVIL.

Un sistema de vigilancia remota (1) para un depósito (2) de almacenamiento móvil que tiene un contenedor (3) de producto para almacenar gas licuado a temperaturas criogénicas,

comprendiendo dicho sistema de vigilancia remota: un sistema sensor (14; 20) para generar unas señales de nivel referibles a un nivel de líquido de una fase líquida de dicho gas licuado y unas señales de presión referibles a la presión de vapor de una fase de vapor de dicho gas licuado dentro de dicho contenedor (3) de producto; caracterizado porque dicho sistema de vigilancia remota comprende además: un sistema de posicionamiento global (36) conectado a dicho depósito (2) de almacenamiento móvil para generar señales de posición global referibles a una posición global de dicho depósito (2) de almacenamiento móvil en coordenadas globales de latitud y longitud; y una unidad (10) de telemetría remota situada a bordo del depósito (2) de almacenamiento móvil y sensible a dichas señales de nivel, señales de presión y señales de posición global para almacenar registros de datos que contengan datos referibles al nivel de líquido y a la presión de vapor dentro de dicho contenedor (3) de producto y las coordenadas globales de longitud y latitud y para efectuar una transmisión inalámbrica de dichos registros de datos y de una identificación única de la unidad de telemetría remota en una estructura de mensaje ordinaria

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de vigilancia remota para un depósito de almacenamiento móvil en el que se almacena un gas licuado dentro de un contenedor de producto a temperaturas criogénicas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema de esta clase en el que registros de datos de nivel de liquido y presión de vapor dentro del contenedor de producto junto con datos de posición global derivados de una sistema de posicionamiento global son almacenados en una unidad de telemetría remota, y posteriormente transmitidos desde la misma hasta una estación receptora.

Antecedentes de la invención

Gases licuados, tal como nitrógeno líquido, oxígeno líquido, helio, hidrógeno, etc., se almacenan a temperaturas criogénicas dentro de depósitos de almacenamiento móviles para envío a clientes. Tales depósitos de almacenamiento móviles se incorporan a remolques de arrastre por camión, vagones y depósitos de marinos.

Por el documento US-A-5 953 682 se conoce un sistema de vigilancia remota para un depósito de almacenamiento móvil según se define en la parte precaracterizante de la reivindicación 1. El sistema comprende una sonda de control de inventario con una memoria para almacenar diversos parámetros del depósito de almacenamiento móvil, cuya memoria puede conectarse mediante un puerto LAN a un ordenador servidor.

Aunque tales depósitos de almacenamiento móviles están muy aislados y contienen capas de aislante de vacío, la fuga térmica por transferencia de calor radiante provoca vaporización del gas licuado durante el envío. El gas vaporizado caliente es ventilado a la atmósfera y, en consecuencia, da como resultado una pérdida de producto. Con el fin de minimizar la pérdida de producto a través de la vaporización, ciertos depósitos de almacenamiento móviles usados para transporte de productos de valor añadido, tal como helio, pueden tener protecciones térmicas que estén diseñadas para minimizar la pérdida de producto a través de tal vaporización. La protección térmica es una lámina metálica conductora que cubre la parte superior del contenedor de producto y está situada en una capa de aislamiento de vacío circundante. Un depósito de fluido de protección que contiene un fluido de protección criogénico, tal como nitrógeno en el caso de helio, está conectado por un sistema de tuberías a la protección térmica. Se intercepta la energía térmica radiante, que de otra manera pasaría al contenedor de producto que contiene el producto, para impedir la transferencia térmica hacia el contenedor. Existen tres tipos de protecciones: una protección única con un único fluido o gas de protección; una protección única con dos fluidos o gases de protección; dos protecciones, teniendo cada protección un único fluido o gas diferente.

Durante viajes largos, el fluido o gas de protección es ventilado a través de la protección térmica para permitir que el fluido o gas de protección térmica líquido entre en el sistema de tuberías de la protección térmica. El líquido o gas frío que reemplaza el gas caliente se evaporará finalmente y además se reemplazará. Según aumenta el tiempo de tránsito, también se ventila el producto. A este respecto, en depósitos de almacenamiento móviles diseñados para transporte de helio, se dispone una protección térmica de helio que esta debajo de la protección térmica de nitrógeno.

La práctica actual para controlar la pérdida de producto mediante ventilación consiste en controlar la ventilación mediante un regulador de presión o caudalímetro y, en ocasiones, un orificio de tubería. Típicamente, el regulador de presión

o caudalímetro es preajustado según un programa que depende de la longitud predicha de tránsito. Los ajustes de los reguladores de presión o caudalímetros no se cambian después de la partida porque tales ajustes se han de efectuar por personal entrenado.

Según puede apreciarse, debido a retardos imprevistos, en ocasiones contenedores de almacenamiento móviles llegan a sus destinos con un alto porcentaje de pérdida o vaciado de producto. Por ejemplo, durante un viaje oceánico prolongado, en donde el depósito de almacenamiento esté en aduanas durante un tiempo demasiado largo, puede perderse todo el producto. En el caso del helio, ésta puede ser una pérdida particularmente cara.

La vigilancia del almacenamiento de gas licuado dentro de depósitos de almacenamiento en instalaciones fijas es una propuesta relativamente directa. En tales depósitos de almacenamiento, el nivel de líquido se percibe, se registra y se transmite por una unidad de telemetría remota, que tiene un módem de comunicación inalámbrico de teléfono celular o un módem de línea terrestre ordinario. Se leen datos en un puesto central para gestionar el depósito de almacenamiento particular. Puede abordarse el bajo nivel de líquido rellenando sencillamente el depósito de almacenamiento con una cantidad de líquido calculada para satisfacer las necesidades de un cliente.

El problema con la implementación de un sistema de esta clase con respecto a un depósito de almacenamiento móvil es que, por necesidad, el depósito de almacenamiento móvil únicamente puede dotarse de batería embarcada y/o energía solar. De este modo, el uso de una unidad de telemetría remota de la misma manera que en una instalación fija no resulta práctico. Adicionalmente, incluso con el uso de una unidad de telemetría remota, la mera transmisión de datos de presión, nivel de contenido y/o temperatura no es muy útil si no se conoce la localización del depósito de almacenamiento móvil. Por ejemplo, las acciones que podrían tomarse por un suministrador de gas con respecto al depósito de almacenamiento móvil que está siendo enviado por transporte oceánico serían diferentes dependiendo de si el depósito estuviera en el puerto y detenido en aduanas frente a que estuviera en tránsito y en mar abierto.

Según se expondrá, la presente invención proporciona un sistema de vigilancia para un depósito de almacenamiento móvil que usa una unidad de telemetría remota de tal manera que los datos únicamente se registren y se transmitan periódicamente de modo que la potencia de batería pueda conservarse y que en realizaciones preferidas pueda ejercitarse una función de control para ventilar selectivamente vapor de fluido de calor y/o vapor de producto.

Sumario de la invención

La presente invención proporcionar un sistema de vigilancia remota para un depósito de almacenamiento móvil que tiene un contenedor de producto para almacenar gas licuado a temperaturas criogénicas.

Según la presente invención, un sistema sensor genera unas señales de nivel referibles a un nivel de líquido de una fase líquida del gas licuado y unas señales de presión referibles a presión de vapor de una fase de vapor del gas licuado dentro del contenedor de producto. Con el fin de registrar la localización en la cual se midieron el nivel de líquido y la presión, se conecta una sistema de posicionamiento global al depósito de almacenamiento móvil para generar unas señales de posición global referibles a una posición global del depósito de almacenamiento móvil en coordenadas globales de latitud y longitud. Una unidad de telemetría remota está situada a bordo del depósito de almacenamiento móvil y es sensible a las señales de nivel, señales de presión y señales de posición global para almacenar registros de datos que contengan datos referibles al nivel de líquido y a la presión de vapor dentro de dicho contenedor de producto y la coordenadas globales de longitud y latitud. La unidad de telemetría remota efectúa una transmisión inalámbrica de los registros de datos y de una identificación única de unidad de telemetría remota en una estructura de mensaje ordinaria. La transmisión inalámbrica puede recibirse por una unidad terrestre para determinar el estado del producto que está siendo enviado dentro el depósito de almacenamiento móvil.

Preferiblemente, la unidad de telemetría remota tiene un programa de control. El programa de control se programa para activar periódicamente el sistema sensor y el sistema de posicionamiento global y para almacenar una pluralidad de los registros de datos a intervalos de tiempo predefinidos. Adicionalmente, el programa de control también activa la unidad para efectuar la transmisión inalámbrica de la pluralidad de dichos registros de datos después de finalizar el almacenamiento de los mismos. Cada uno de... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de vigilancia remota (1) para un depósito (2) de almacenamiento móvil que tiene un contenedor (3) de producto para almacenar gas licuado a temperaturas criogénicas, comprendiendo dicho sistema de vigilancia remota:

un sistema sensor (14; 20) para generar unas señales de nivel referibles a un nivel de líquido de una fase líquida de dicho gas licuado y unas señales de presión referibles a la presión de vapor de una fase de vapor de dicho gas licuado dentro de dicho contenedor (3) de producto;

caracterizado porque dicho sistema de vigilancia remota comprende además:

un sistema de posicionamiento global (36) conectado a dicho depósito (2) de almacenamiento móvil para generar señales de posición global referibles a una posición global de dicho depósito (2) de almacenamiento móvil en coordenadas globales de latitud y longitud; y

una unidad (10) de telemetría remota situada a bordo del depósito (2) de almacenamiento móvil y sensible a dichas señales de nivel, señales de presión y señales de posición global para almacenar registros de datos que contengan datos referibles al nivel de líquido y a la presión de vapor dentro de dicho contenedor (3) de producto y las coordenadas globales de longitud y latitud y para efectuar una transmisión inalámbrica de dichos registros de datos y de una identificación única de la unidad de telemetría remota en una estructura de mensaje ordinaria.

2. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 1, en el que:

dicha unidad (10) de telemetría remota tiene un programa de control programado para activar periódicamente dicho sistema sensor (14) y dicho sistema (36) de posicionamiento global y para almacenar una pluralidad de dichos registros de datos a intervalos de tiempo predeterminados y para efectuar dicha transmisión inalámbrica de dicha pluralidad de dichos registros de datos después de finalizar el almacenamiento de los mismos; y

cada uno de dichos registros de datos contiene datos de tiempo indicativos de un intervalo de tiempo particular en el que fueron activados dicha unidad (10) de telemetría remota, dicho sistema de posicionamiento global y dicho sistema sensor.

3. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 2, que además comprende:

un acelerómetro (42) para generar señales de aceleración referibles a un cambio de movimiento de dicho depósito

(2) de almacenamiento móvil;

dicha unidad (10) de telemetría remota es sensible a dichas señales de aceleración; y

dichos registros de datos también comprenden datos de aceleración referibles al cambio de movimiento de dicho depósito (2) de almacenamiento móvil.

4. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 2, que además comprende lo siguiente:

dicho depósito (2) de almacenamiento móvil tiene además un fluido de protección criogénico contenido dentro de un depósito (4) de fluido de protección;

dicho sistema sensor es una primera unidad sensora (14);

un segundo sistema sensor (25) para generar señales de nivel de fluido de protección y de presión de fluido de protección referibles a un nivel de líquido de fluido de protección y de presión de vapor de fluido de protección de dicho fluido de protección criogénico dentro de dicho depósito (4) de fluido de protección; y

dicha unidad (10) de telemetría remota es también sensible a dichas señales de nivel de fluido de protección y de presión de fluido de protección y dichos datos dentro de dichos registros de datos también son referibles al nivel de fluido de protección y a la presión de fluido de protección.

5. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 4, que además comprende:

una válvula (46) activada remotamente para descargar respectivamente vapor de fluido de protección desde una manta térmica (5) configurada para interceptar energía térmica radiante que de otra manera pasaría a dicho contenedor (3) de producto;

teniendo dicha unidad (10) de telemetría remota un controlador para activar dicha válvula (46) remotamente activada; y

teniendo dicho programa de control puntos de regulación preprogramados de presión de vapor inaceptablemente alta y nivel de líquido inaceptablemente bajo dentro de dicho contenedor (3) de producto y al menos una subrutina activada por el programa de control después de que al menos uno de la presión de vapor y del nivel de líquido alcance al menos uno de los puntos de regulación, y desactivada por el programa de control cuando la presión de vapor está por debajo de la presión de vapor inaceptablemente alta y el nivel de líquido está por encima del nivel de líquido inaceptablemente bajo;

siendo sensible la subrutina al reloj para señalar intermitentemente a dicho controlador que active al menos dicha válvula remotamente activada (46) a fin de que adopte una posición abierta y permita así que el vapor de fluido de protección escape de dicha manta térmica (5) para que sea reemplazado por líquido de fluido de protección procedente de dicho depósito (4) de fluido de protección.

6. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 5, en el que:

dicha válvula activada remotamente (46) es una primera válvula activada remotamente para descargar dicho vapor de fluido de protección desde la manta térmica (5);

una segunda válvula remotamente activada (48) descarga vapor de dicha fase de vapor;

el controlador está configurado para activar dicha primera válvula remotamente activada (46) y dicha segunda válvula remotamente activada (48); y

dicha al menos subrutina es una primera subrutina para señalar intermitentemente a dicho controlador que solamente active dicha primera válvula remotamente activada (46) y al menos una segunda subrutina para señalar intermitentemente a dicho controlador que active la primera válvula remotamente activada (46) y dicha segunda válvula remotamente activada (48) a fin de que adopten dicha posición abierta para permitir respectivamente que el vapor de fluido de protección escape de dicha manta térmica (5) para que sea reemplazado por líquido de fluido de protección procedente de dicho depósito (4) de fluido de protección y de dicho vapor de la fase de vapor.

7. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 6, en el que:

dicho programa de control está programado para almacenar continuamente dicha pluralidad de dichos registros de datos y para añadir registros adicionales de dichos registros de datos a los mismos tras un fallo de comunicación y después de un intervalo de tiempo preprogramado a fin de transmitir dicha pluralidad de dichos registros de datos y dichos datos adicionales añadidos a los mismos.

8. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 7, que además comprende:

un acelerómetro (42) para generar señales de aceleración referibles a un cambio de movimiento de dicho depósito

(2) de almacenamiento móvil;

dicha unidad de telemetría remota (10) es sensible a dichas señales de aceleración; y

dichos registros de datos también comprenden datos de aceleración referibles al cambio de movimiento de dicho depósito (2) de almacenamiento móvil.

9. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 8, en el que:

dichas señales de nivel, dichas señales de presión y dichas señales de aceleración son señales analógicas y dichas señales de posición global están en formato digital; y

dicha unidad de telemetría remota (10) tiene además un conversor analógico a digital para convertir dichas señales de nivel, dichas señales de presión y dichas señales de aceleración en los datos de nivel, los datos de presión y los datos de aceleración.

10. El sistema de vigilancia remota según la reivindicación 9, en el que dicho gas licuado es helio y dicho fluido de protección es nitrógeno.