本公開總體上涉及一種監(jiān)控陰極管線保護(hù)設(shè)備的方法和系統(tǒng)。更具體地，本公開涉及一種與陰極保護(hù)系統(tǒng)的測(cè)試點(diǎn)和整流器通信以及呈現(xiàn)狀態(tài)更新以及發(fā)起針對(duì)該陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備的狀態(tài)檢查的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前，利用埋在地下的天然氣傳輸或分配管線傳輸天然氣。許多這些管線形成自鐵材料或鐵合金，例如鋼。含鐵材料具有大約0.44伏特的電勢(shì)。當(dāng)電子離開帶負(fù)電荷材料(陽極)的表面并且流過電解液到達(dá)帶正電荷的材料(陰極)時(shí)，發(fā)生金屬腐蝕。一個(gè)物體與附近另一個(gè)物體之間或者相同物體的不同部分上會(huì)存在電勢(shì)差。電子的離開耗盡該材料。另外，電子的離開在材料的表面上形成帶正電荷的離子，這個(gè)離子與氧氣或其他元素活躍地結(jié)合。在基于鐵的金屬，例如鋼的情況下，與氧氣結(jié)合產(chǎn)生銹并且最終導(dǎo)致腐蝕。

許多埋入管線形成自含鐵材料。鐵比常見的土壤更帶負(fù)電荷，這造成鐵管路腐蝕的電勢(shì)。在天然氣行業(yè)中，管線故障會(huì)是災(zāi)難性的并且因此耗費(fèi)非常大量的資源來免受這種腐蝕。

目前，存在兩種類似的但是不同的技術(shù)來保護(hù)天然氣管線不受腐蝕。最常見的技術(shù)被稱為電流保護(hù)而不太常見而且更復(fù)雜的方法被稱為外加電流保護(hù)。這兩種常見的技術(shù)通常被稱為陰極保護(hù)并且都涉及操縱鋼管路的電壓從而使得電子流到管路而不是從管路離開。含鐵管路的電壓得到操縱，使得其變?yōu)殛帢O，也就是所謂的陰極保護(hù)。

如圖1所示的陰極保護(hù)用于描述帶更多負(fù)電荷的材料，例如鎂或鋅(陽極)被靠近的帶更少負(fù)電荷的鐵天然氣管線(陰極)埋入。導(dǎo)線用于將這兩種不同的金屬連接到彼此以允許電極在這兩種材料之間流動(dòng)。這兩種不相似的金屬之間的電勢(shì)差將使得電子從陽極(鎂)流過連接導(dǎo)線到達(dá)管線的鋼，使得管線負(fù)極化。鋼上的極化現(xiàn)在將從土中吸引正離子到鋼，由此停止鋼的腐蝕。

通過如所討論的那樣將陽極和陰極連接在一起，所得電子流將使得鐵管路極化并且改變這兩種材料的自然動(dòng)態(tài)電壓的中點(diǎn)附近的電壓。隨著時(shí)間，鎂陽極將耗盡并且失效。鎂陽極被稱為犧牲陽極。當(dāng)犧牲陽極耗盡時(shí)，其無法保護(hù)管路并且必須被替換。

第二種類型的陰極保護(hù)被稱為外加電流保護(hù)并且在圖2中示出。在利用外加電流保護(hù)的系統(tǒng)中，整流器用于使得電子流到天然氣管線從而停止鋼的腐蝕。在這種類型的系統(tǒng)中，AC加電的整流器將AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，該DC電壓具有10-50安培和50伏特之間的最大DC輸出。

正DC輸出端子經(jīng)由纜線連接到埋在地中的陽極陣列(陽極地床)。外加電流保護(hù)系統(tǒng)中的陽極通常是不活躍的金屬或化合物，例如鉑、石墨烯、高硅鐵或其他材料。另一個(gè)纜線連接在整流器的負(fù)極端子和管線之間。

由于電子從負(fù)極流到正極，電路使得電子從陽極流過整流器中的電路到達(dá)管路。在安裝系統(tǒng)時(shí)，整流器的操作輸出被調(diào)整到最優(yōu)水平。

盡管這兩種類型的陰極保護(hù)系統(tǒng)工作良好而保護(hù)鋼管線不受腐蝕，美國(guó)交通部下屬的有害材料管道運(yùn)輸安全署(PHMSA)要求天然氣市政周期性地檢查其陰極保護(hù)系統(tǒng)的有效性并記錄結(jié)果。聯(lián)邦和本地法律還要求市政在時(shí)間范圍內(nèi)糾正缺陷，缺陷因不同的位置而變化。

為了滿足PHMSA的要求，遍布整個(gè)天然氣分配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建測(cè)試點(diǎn)。這些測(cè)試點(diǎn)沿著管路部分的長(zhǎng)度間隔開，而不管這些管路部分是否受到電流或外加電流技術(shù)保護(hù)。每個(gè)測(cè)試點(diǎn)必須每年被調(diào)查不少于一次。

由于整流器是外加電流系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，必須根據(jù)規(guī)定在每?jī)蓚€(gè)月一次的間隔對(duì)整流器進(jìn)行調(diào)查。

在某些市政應(yīng)用中，市政可能具有超過100000個(gè)地理上分散的測(cè)試點(diǎn)以及超過3000個(gè)整流器。由于這100000個(gè)測(cè)試點(diǎn)必須每年被調(diào)查一次并且這3000個(gè)整流器必須每年被調(diào)查六次，這導(dǎo)致一年內(nèi)存在118000次測(cè)量。由于這些測(cè)量當(dāng)前是手動(dòng)進(jìn)行的，市政必須維護(hù)非常大的車隊(duì)并且必須耗費(fèi)大量的人力進(jìn)行這些測(cè)量。

除了手動(dòng)讀數(shù)所需要的物理需求之外，市政當(dāng)前無法在每年或每?jī)蓚€(gè)月測(cè)量之間監(jiān)控測(cè)試點(diǎn)的狀態(tài)。因此，如果在一年間隔期間在讀數(shù)之間發(fā)生測(cè)試點(diǎn)故障或者陰極保護(hù)故障，市政直到下一次讀數(shù)周期才能檢測(cè)到該故障。

因此，需要能夠自動(dòng)地監(jiān)控電流保護(hù)測(cè)試點(diǎn)以及用于外加電流保護(hù)的整流器的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開涉及一種包括多個(gè)測(cè)試點(diǎn)和整流器的為管線的面積和長(zhǎng)度提供陰極保護(hù)的陰極保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括與測(cè)試點(diǎn)中的每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器以及與陰極保護(hù)系統(tǒng)的每一個(gè)整流器相關(guān)聯(lián)的整流器控制器。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器各自與基站通信，該基站進(jìn)而將所接收的信息發(fā)送到后端服務(wù)器。后端服務(wù)器包括軟件應(yīng)用，該軟件應(yīng)用將所接收的信息呈現(xiàn)給操作人員，其方式為操作人員能夠使用該信息來監(jiān)控系統(tǒng)健康以及符合聯(lián)邦監(jiān)控規(guī)定。

根據(jù)本公開的一方面，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器各自被指示獲得時(shí)間同步信號(hào)從而使得測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器彼此時(shí)間同步。上述兩個(gè)設(shè)備的時(shí)間同步允許設(shè)備執(zhí)行不同類型的測(cè)試和監(jiān)控程序。作為示例，整流器控制器能夠中斷向管線施加保護(hù)電壓。然后測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器各自能夠在自保護(hù)電壓中斷起的預(yù)定延時(shí)之后從管線獲得電壓測(cè)量值。

本公開的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器各自包括控制單元?？刂茊卧ü碳?，固件允許測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器基于測(cè)試點(diǎn)的類型被配置。例如，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器能夠被配置為與多種不同類型的測(cè)試點(diǎn)交互。以此方式，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器能夠在安裝時(shí)配置從而使得單個(gè)類型的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器能夠與不同類型的測(cè)試點(diǎn)使用。

該陰極保護(hù)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括基站，該基站遠(yuǎn)離測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器?；九c測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器進(jìn)行無線通信。后端服務(wù)器與基站通信以從多個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器接收電壓測(cè)量值并且還能夠與測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器通信。與基站通信的后端服務(wù)器可操作以指示整流器控制器中斷向管線施加保護(hù)電壓以及從測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器獲得電壓測(cè)量值。

本發(fā)明的各個(gè)其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述變得明顯。

附圖說明

附圖示出實(shí)施本公開的目前所考慮到的最佳方式。在附圖中：

圖1是示出電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的元件的示意圖；

圖2是示出外加電流保護(hù)陰極保護(hù)方案的元件的示意圖；

圖3是本公開的用于多個(gè)測(cè)試點(diǎn)與整流器之間的通信的系統(tǒng)的示意圖；

圖4A是在本公開的系統(tǒng)中使用的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器之一的示意圖；

圖4B是在本公開的系統(tǒng)中使用的整流器控制器之一的示意圖；

圖5示出了兩線電流保護(hù)系統(tǒng)；

圖6示出了三線電流保護(hù)系統(tǒng)；

圖7示出了包括一線試片的兩線電流保護(hù)系統(tǒng)；

圖8示出了包括一線試片的兩線外加電流保護(hù)系統(tǒng)；

圖9示出了關(guān)閉測(cè)試程序的示意圖；

圖10提供了當(dāng)外加電流保護(hù)系統(tǒng)中止時(shí)管線電壓衰減的示意圖；

圖11示出了解決方案管理應(yīng)用的一種操作方式的示意圖；

圖12是市政水平的屏幕顯示圖；

圖13是區(qū)劃水平的屏幕顯示圖；

圖14是區(qū)域水平的屏幕顯示圖；

圖15是區(qū)段水平的屏幕顯示圖；

圖16示出了解決方案管理軟件應(yīng)用管理警報(bào)的操作；

圖17是示出多個(gè)新的清晰的且?guī)?biāo)記的警報(bào)的顯示圖；

圖18是示出正在生成警報(bào)的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的細(xì)節(jié)的顯示圖；

圖19是示出已經(jīng)生成警報(bào)的測(cè)量參數(shù)的圖形趨勢(shì)的顯示圖；

圖20是利用不同調(diào)查進(jìn)行故障排除的示意圖；

圖21是示出可以生成的調(diào)查類型的顯示圖；

圖22是示出一系列整流器的讀數(shù)的顯示圖；

圖23是示出多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的讀數(shù)的顯示圖；

圖24是示出一個(gè)月內(nèi)的警報(bào)概覽的顯示圖；以及

圖25是示出利用手動(dòng)調(diào)查輸入測(cè)量值的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了第一類型的陰極保護(hù)，用于減少并消除從含鐵材料，例如但不限于鋼，形成的一段管線10內(nèi)的腐蝕。當(dāng)一段管線10被埋入地12中時(shí)，電子離開帶更負(fù)電荷的材料(陽極)的表面并且流過電解液到達(dá)帶更正電荷的材料(陰極)。在形成埋入在地中的天然氣傳輸或配送管線的鐵(或鐵合金例如鋼)的情況下，鐵比土具有更負(fù)的電荷，從而使得電子從管線流到土中，這使得氧氣結(jié)合到管線的表面從而導(dǎo)致腐蝕。

圖1示出了被稱為電流陰極保護(hù)的第一類型的陰極保護(hù)。在圖1示出的實(shí)施例中，電流保護(hù)方案14包括各自通過導(dǎo)線18連接到一部分管線10的一對(duì)鎂陽極16。導(dǎo)線18提供使得電子從帶負(fù)電荷的鎂或鋅陽極16流到管線10的外表面20的管道。管線10充當(dāng)陰極，因?yàn)樵摴芫€比陽極16更帶正電荷。管線10的鋼上的極化將從土中吸引正離子，由此停止鋼的腐蝕。必須監(jiān)控以確保不發(fā)生腐蝕的重要特征是管線10表面上的電壓。在圖1示出的實(shí)施例中，電壓檢測(cè)設(shè)備22通過導(dǎo)線24連接到管線的表面并且充當(dāng)管線的測(cè)試點(diǎn)。通過借助電壓檢測(cè)設(shè)備22監(jiān)測(cè)管線表面上的電壓，市政可以確保陽極16不會(huì)耗盡并且其保護(hù)不會(huì)被消除。

在圖1示出的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，陽極和陰極之間的連接導(dǎo)致電子流，使得鐵管線極化并且將其電壓改變?yōu)榻咏@兩種材料的自然電流電壓的中點(diǎn)。作為示例，鎂的自然電流電壓為-2.3伏特，而鐵的自然離子電壓為0.44伏特。這兩個(gè)電壓之間的平均值為大約-0.95伏特?cái)?shù)。本領(lǐng)域的專家已經(jīng)確定具有-0.85伏特或更低的負(fù)電荷的陰極被有效地保護(hù)不受腐蝕。因此，沿著管線利用電壓檢測(cè)設(shè)備22在多個(gè)位置測(cè)試管路的電壓以確保管線10的表面為至少-0.85伏特從而確保管線不遭受腐蝕。

例如電壓檢測(cè)設(shè)備22所示出的測(cè)試點(diǎn)位于沿著管線10的間隔開的地理位置處。在某些市政管線系統(tǒng)中，可能存在超過100000個(gè)必須至少每年一次手動(dòng)調(diào)查的地理上分散的測(cè)試點(diǎn)。

圖2示出了第二類型的陰極保護(hù)系統(tǒng)，其將被稱為外加電流保護(hù)系統(tǒng)并且在圖2中通過參考標(biāo)號(hào)26示出。在外加電流保護(hù)系統(tǒng)26中，整流器28位于管線10和一系列連接的陽極30之間。整流器28連接到市政電源32并且促使電子流向天然氣管線10以停止鋼的腐蝕。在此系統(tǒng)中，AC加電的整流器28將AC電壓轉(zhuǎn)換為DC。整流器28通常具有在10-50安培和50伏特之間的最大DC輸出。由于安全考慮，許多天然氣公司將外加電流量限制為不超過40安培。

正極DC輸出端子34通過一系列纜線36連接到埋在地中的陽極30的陣列38。陽極30通常是不活躍的金屬或化合物，例如鉑、石墨烯、高硅鐵或其他類似的材料。另一個(gè)纜線40連接到整流器的負(fù)極端子并且延伸到管線10的外表面20。由于電子從負(fù)極流到正極，整流器電路將使得電子從陽極片38流過整流器28中的電路到達(dá)管線10。在安裝系統(tǒng)26時(shí)，來自整流器28的保護(hù)電壓輸出被調(diào)整到最佳水平并且被記錄以供參考。

整流器28也要符合美國(guó)交通部的規(guī)定并且必須每?jī)蓚€(gè)月被測(cè)試一次。

除了整流器28之外，各自包括電壓檢測(cè)設(shè)備22的多個(gè)測(cè)試點(diǎn)也沿著管線的長(zhǎng)度靠近整流器28布置。如圖1的實(shí)施例，在測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行的電壓測(cè)量需要至少一年監(jiān)控并記錄一次。

圖3示出了根據(jù)本公開構(gòu)造的陰極保護(hù)系統(tǒng)42。陰極保護(hù)系統(tǒng)42包括地理上分散的多個(gè)測(cè)試點(diǎn)44以及各自也是地理上分散的多個(gè)整流器28。在圖3示出的實(shí)施例中，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)44包括提供到管線10和保護(hù)系統(tǒng)的電連接的接線盒46。接線盒46進(jìn)而連接到測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48，該測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器包括通過天線50發(fā)射信息的內(nèi)部的、電池供電的發(fā)射器。可以利用各種不同類型的通信協(xié)議，例如但不限于可從Sensus Metering獲得的通信協(xié)議，傳遞從每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48發(fā)送的信息。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以發(fā)射并接收信息并且可以記錄與一段管線10有關(guān)的信息并且自動(dòng)地傳遞此信息。

目前，存在用于測(cè)量管線10的表面上的電壓的多種不同類型的物理配置和接線盒46。作為示例，接線盒46可以與兩線測(cè)試點(diǎn)、三線測(cè)試點(diǎn)、四線測(cè)試點(diǎn)、臨界連結(jié)測(cè)試點(diǎn)、殼體測(cè)試點(diǎn)或電流降測(cè)試點(diǎn)一起使用。這些不同接線盒中的每一種接線盒使用從管線10的表面獲得電壓的不同配置。

測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48包括控制單元，該控制單元包括可以被配置成與不同類型的接線盒46中的每一種接線盒交互的內(nèi)部固件。在測(cè)試點(diǎn)44處安裝每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48時(shí)，包含在測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48內(nèi)的內(nèi)部固件根據(jù)接線盒46的類型被配置?；趯?duì)固件的指令，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48將計(jì)算存在于管線10的表面上的電壓，然后使用天線50和通信協(xié)議中繼該電壓。

進(jìn)一步如圖3所示，整流器28連接到具有天線50的整流器控制器49。以此方式，整流器28可以接收并發(fā)射與整流器28的操作狀態(tài)有關(guān)的信息。

連接到整流器28的整流器控制器49也包括控制單元，該控制單元包括固件，該固件允許整流器控制器49控制包含在連接到市政電源32的整流器28的內(nèi)部電路的操作。作為說明性示例，該固件將能夠基于在整流器控制器49處接收的通信信號(hào)在期望的間隔中斷向管線的表面施加保護(hù)電壓。整流器控制器49的控制單元可以利用整流器控制器49通過天線50接收的通信控制信號(hào)執(zhí)行各種其他操作序列。

如圖3所示，陰極保護(hù)系統(tǒng)42包括基站52，該基站能夠與該多個(gè)分散的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49進(jìn)行無線通信?；?2可以位于可以與最大數(shù)量的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49通信的位置。當(dāng)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49的地理分散使得單個(gè)基站52無法與所有測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49通信時(shí)，可以使用多個(gè)基站52。如上所述，F(xiàn)lexNet通信協(xié)議允許基站52與多個(gè)分散的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49之間通信。

基站52進(jìn)而利用硬連線或無線通信技術(shù)與一個(gè)或多個(gè)后端服務(wù)器54通信。后端服務(wù)器54處理從該多個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49接收的信息。后端服務(wù)器54包括數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫對(duì)從測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49接收的信息進(jìn)行編譯并且能夠利用解決方案管理應(yīng)用56，如在顯示屏58上所示，將信息呈現(xiàn)給操作人員。解決方案管理應(yīng)用56允許一個(gè)或多個(gè)操作人員觀看后端服務(wù)器54所編譯的信息并且通過測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49將命令發(fā)送到單個(gè)測(cè)試點(diǎn)44和整流器28，如以下將更詳細(xì)描述的。解決方案管理應(yīng)用56提供軟件應(yīng)用，該軟件應(yīng)用能夠收集并顯示數(shù)據(jù)并且提供分析以識(shí)別并解決系統(tǒng)問題而不需要維修人員手動(dòng)地在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)44和整流器28處讀取信息。

圖4A示出了用于每個(gè)測(cè)試點(diǎn)44和基站54之間通信的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48的一個(gè)示意性實(shí)施例。圖4B示出用于整流器28和基站54之間通信的整流器控制器49的一個(gè)實(shí)施例。

每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49包括控制相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的操作的控制單元60?？刂茊卧?0包括內(nèi)部固件，當(dāng)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48與一個(gè)測(cè)試點(diǎn)一起使用時(shí)，該內(nèi)部固件控制測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48的配置?？刂茊卧?0通過相關(guān)聯(lián)的整流器控制器控制整流器的操作?？刂茊卧?0連接到電池61，該電池為測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48或整流器控制器49內(nèi)包含的所有部件提供電力?？紤]到電池61將可被容易地替換并且將在電池61開始到達(dá)放電閾值時(shí)向控制單元60提供指示。當(dāng)?shù)竭_(dá)該閾值時(shí)，控制單元60將發(fā)信號(hào)指示電池61需要由維修技術(shù)人員替換。

由于整流器控制器49安裝在用于監(jiān)控連接到市政電源的整流器的位置處，電池61可以被去除，因?yàn)槭姓娫纯梢杂糜跒檎髌骺刂破?9的內(nèi)部部件供電。在市政電源不可用的其他實(shí)施例和應(yīng)用中，電池61將為測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48或整流器控制器49的內(nèi)部部件供電。

控制單元60連接到能夠從天線50發(fā)射和接收信息的收發(fā)器62?？刂茊卧?0連接到存儲(chǔ)器設(shè)備64，該存儲(chǔ)器設(shè)備允許控制單元60存儲(chǔ)信息以及取回從用戶輸入設(shè)備66輸入到設(shè)備中的存儲(chǔ)的操作參數(shù)?？刂茊卧?0從電壓檢測(cè)器68接收信息并且連接到切換元件70。切換元件70允許控制單元60中斷電流以及因此中斷從整流器向管線施加保護(hù)電壓，以下將更詳細(xì)地描述其方式。

在測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48的初始設(shè)置期間，維修技術(shù)人員可以將測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48配置為針對(duì)管線在所選間隔進(jìn)行系統(tǒng)讀數(shù)，例如按小時(shí)或者每天一次，或者當(dāng)接收到命令時(shí)。另外，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48的固件可以被配置成與可供使用的并且在以上描述的測(cè)試點(diǎn)的不同物理配置交互。以此方式，該固件能夠配置測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器或各種不同類型的測(cè)試點(diǎn)?？刂茊卧?0可以進(jìn)一步從收發(fā)器62接收有關(guān)來自收發(fā)器62的通信的信噪比的信息并且可以相應(yīng)地修改操作。

當(dāng)初始地安裝測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49時(shí)，安裝設(shè)備的GPS坐標(biāo)通過輸入設(shè)備66被輸入到控制單元60中并且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器64中?？商娲兀瑴y(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49可以包括內(nèi)部GPS設(shè)備并且可以自動(dòng)地記錄此信息。

除了此信息之外，技術(shù)人員還向控制單元60提供有關(guān)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49所用于的系統(tǒng)特定應(yīng)用類型的信息。作為示例，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以用作電流保護(hù)測(cè)試點(diǎn)或外加電流測(cè)試點(diǎn)的一部分。因此，當(dāng)控制單元60通過收發(fā)器62發(fā)送信號(hào)時(shí)，基站和相關(guān)聯(lián)的后端服務(wù)器可以確定測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器所用于的應(yīng)用類型。

除了此信息之外，技術(shù)人員可以在整流器控制器49中輸入粗糙和精細(xì)電壓傳感器，取決于整流器28的配置。

此外，在測(cè)試點(diǎn)處使用的保護(hù)方案的類型可以被輸入到測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器的固件中。如以下將描述的，可以使用許多不同類型的保護(hù)方案，例如兩線保護(hù)、三線保護(hù)、結(jié)合一線試片的兩線保護(hù)、臨界連結(jié)保護(hù)或殼體保護(hù)。

通過收發(fā)器62，控制單元60可以從解決方案管理應(yīng)用軟件接收信息，從而使得可以調(diào)整控制單元60的配置和設(shè)置。例如，可以通過收發(fā)器62所接收的自動(dòng)信號(hào)調(diào)整控制器讀數(shù)閾值和頻率。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，圖4B中示出的整流器控制器49包括電壓檢測(cè)器68，該電壓檢測(cè)器可以測(cè)量并記錄單相和三相輸入AC電壓、高達(dá)50伏特的DC電壓、高達(dá)50安培的DC電流。

圖5示出了市政所使用的一種類型的電流保護(hù)裝置。在圖5示出的實(shí)施例中，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48被示出為連接到測(cè)試站接線盒46，該接線盒進(jìn)而連接到兩線電流保護(hù)系統(tǒng)。在此實(shí)施例中，纜線72直接從陽極16連接到管線10。在這種情況下，管線10上總是存在電荷。當(dāng)如圖所示配置時(shí)，兩條導(dǎo)線被呈現(xiàn)給測(cè)試站接線盒46，即，來自陰極的第一導(dǎo)線74和來自參比半電池78的第二導(dǎo)線76。在此裝置中，可以提取的唯一有意義的數(shù)據(jù)將是管線10和參比半電池78之間的電勢(shì)差。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48中的電壓檢測(cè)器68檢測(cè)這個(gè)電壓差。在所示實(shí)施例中，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以終止這兩個(gè)連接并且測(cè)量管線10相對(duì)于半電池78的電壓。

圖6示出了被稱為三線電流保護(hù)裝置的另一個(gè)保護(hù)裝置。在此實(shí)施例中，三條導(dǎo)線被呈現(xiàn)在測(cè)試站接線盒46處。第一導(dǎo)線72直接連接到陽極16，第二導(dǎo)線74連接到陰極管線10，而第三導(dǎo)線76連接到半電池78。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48的內(nèi)部固件和切換元件70允許測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48在正常操作條件下將陽極16連接到陰極(管線)10。在測(cè)試程序期間，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以移動(dòng)切換元件70并且電壓檢測(cè)器68可以用于檢測(cè)管線10和半電池78之間的電壓差。切換元件70允許測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48具有終止所有三條導(dǎo)線以及中斷從陽極到陰極的電子流的能力。以此方式，測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以測(cè)量陽極和參比半電池之間的電勢(shì)差以及未受保護(hù)管路與參比半電池之間的電勢(shì)差。

圖7示出了被稱為具有一線試片的兩線電流保護(hù)的另一個(gè)電流保護(hù)裝置。在此實(shí)施例中，陽極16直接通過導(dǎo)線72連接到管線10。半電池78通過導(dǎo)線76連接到接線盒46。

許多市政已經(jīng)擔(dān)心聯(lián)邦規(guī)定可能改變，因此迫使市政通過當(dāng)前與外加電流方法一起使用的瞬間關(guān)閉測(cè)試增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)電流系統(tǒng)測(cè)試。為了這樣做，市政將具有與管線10類似的材料特征的試片80靠近管路埋入。試片80將連接到總是由陽極充電的管路。試片80被示出為具有延伸到接線盒并且最終延伸到切換元件70的導(dǎo)線82。這個(gè)連接將使得試片80實(shí)現(xiàn)與連接的系統(tǒng)相同的電壓。

當(dāng)如圖7所示那樣配置時(shí)，到試片80的電流供應(yīng)可以由測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48中斷，由此允許測(cè)量試片和參比半電池78之間的瞬間關(guān)閉電壓。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48通過切換元件70具有終止所有三條導(dǎo)線以及在試片80和管線10之間提供可中斷連續(xù)性的能力。測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48可以中斷試片到管路的連接并且通過五十毫秒的延遲測(cè)量試片與半電池之間的電勢(shì)差。

圖8示出了包括試片80的兩線外加電流保護(hù)示意圖。在圖8示出的實(shí)施例中，整流器28被布置在陽極陣列38與形成陰極的管線10之間。形成測(cè)試點(diǎn)的一部分的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48連接到接線盒。圖8示出的實(shí)施例與圖7的實(shí)施例類似，區(qū)別之處在于整流器28被布置在陽極和管線10之間。

盡管未在附圖中示出，在道路下方或具有顯著負(fù)荷的另一個(gè)區(qū)域下方鋪設(shè)管線的情形下，市政圍住管路的承受負(fù)荷的區(qū)域。在這種情形下，保護(hù)殼體與管路的其他部分電隔離。隨著時(shí)間流逝，負(fù)荷可以改變殼體的朝向，通過電勢(shì)從而在外殼體與管線之間造成短路。這種情形將造成管路不受陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)。

在這種情景下，兩條導(dǎo)線可以被呈現(xiàn)在接線盒處；一條來自管路而另一條來自接地殼體。這兩個(gè)源之間的電壓電勢(shì)應(yīng)當(dāng)?shù)陀?0.850伏特。在這種實(shí)施例中，智能網(wǎng)關(guān)可以由此確定外部保護(hù)遮蓋物是否短路并且發(fā)送信號(hào)向市政報(bào)警。

返回參考圖3，與每一個(gè)整流器28相關(guān)聯(lián)的整流器控制器49能夠執(zhí)行多個(gè)不同的功能并且獲得與整流器28的操作相關(guān)聯(lián)的多個(gè)不同類型的讀數(shù)。例如，整流器控制器49可以測(cè)量從市政電源32到整流器28的AC輸入電壓、從整流器28到管線10的DC輸出以及到管線的DC電流。

當(dāng)操作人員觀看顯示器58上的解決方案管理應(yīng)用56時(shí)，操作人員可以接收到指示已經(jīng)檢測(cè)到低DC電流閾值報(bào)警的報(bào)警。低DC電流閾值報(bào)警指示流向管線10的DC電流的值低于閾值。為了解決這個(gè)報(bào)警情形，操作人員發(fā)出命令以從產(chǎn)生報(bào)警情況的整流器28獲得所有關(guān)鍵計(jì)量?；诖诵畔ⅲ僮魅藛T可以確定AC電壓輸入是120伏特而DC輸出電壓和DC電流輸出是0。這種讀數(shù)指示整流器正在從市政接收AC電力而不是整流器未正確地操作來向管線供應(yīng)所需的電流和電壓。在這種情形下，技術(shù)人員可以告知維修團(tuán)隊(duì)替換或維修有故障的整流器。

除了這個(gè)報(bào)警情形之外，本公開的系統(tǒng)允許市政執(zhí)行整流器的各種不同的測(cè)試程序。一個(gè)這種程序被稱為PSP2：關(guān)閉測(cè)試程序。在此程序中，利用在圖4示出的切換設(shè)備中斷從整流器流到管線的DC電流。如圖9所示，DC電流的中斷由轉(zhuǎn)變84示出。在此中斷之后，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)被給予特定的時(shí)間來收集在電流中斷之后0.5秒發(fā)生的電壓讀數(shù)。在進(jìn)行這些測(cè)量之后，電力被恢復(fù)到管路段，這由圖9中的轉(zhuǎn)變86示出。在到管線的電流的這個(gè)中斷期間，系統(tǒng)確定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)是否返回高于圖9示出的850臨界電壓線88的讀數(shù)。以此方式，系統(tǒng)能夠在從陽極到陰極的電流中斷之后在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試管線上的電壓。

為了執(zhí)行上述程序，與整流器相關(guān)聯(lián)的整流器控制器49和與每個(gè)測(cè)試點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的相關(guān)聯(lián)的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48必須時(shí)間同步。根據(jù)本公開的一方面，與測(cè)試點(diǎn)或整流器相關(guān)聯(lián)的每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49接收同一個(gè)時(shí)間同步信號(hào)。該時(shí)間同步信號(hào)與來自后端服務(wù)器或來自同一個(gè)GPS時(shí)鐘的信號(hào)有關(guān)系。由于測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器的整流器控制器49連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以協(xié)調(diào)整流器和測(cè)試點(diǎn)之間的時(shí)間同步。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中沒有這種協(xié)調(diào)。

作為說明性示例，整流器28可以向圖3示出的管線10提供電流以及由此的保護(hù)電壓。管線10可以包括按照某個(gè)距離，例如五英里，間隔開的大量測(cè)試點(diǎn)，例如二十個(gè)測(cè)試點(diǎn)。為了執(zhí)行圖9示出的測(cè)試程序，整流器控制器49中斷電流以及因此中斷向管線的表面施加保護(hù)電壓。由于每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器彼此同步，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)處的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器可以被協(xié)調(diào)以收集在整流器處中斷電流之后0.5秒發(fā)生的電壓讀數(shù)。這個(gè)電壓測(cè)量值被保存并且被中繼回到后端服務(wù)器54以利用圖3示出的管理應(yīng)用軟件56進(jìn)行分析。

圖10示出了可以利用本公開的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的另一種類型的測(cè)試程序的結(jié)果。根據(jù)市政時(shí)間表，操作人員執(zhí)行100毫伏極化測(cè)試。在此測(cè)試期間，到與正在測(cè)試的管路段相關(guān)聯(lián)的所有整流器的DC電流被中斷。在中斷之后，系統(tǒng)記錄在測(cè)試程序中與管路段相關(guān)聯(lián)的每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的每小時(shí)電壓讀數(shù)。為了確定測(cè)試結(jié)果，應(yīng)用軟件計(jì)算測(cè)試之前的上一次“接通”電壓測(cè)量值與測(cè)試程序期間發(fā)生的上一次“斷開”電壓之間的差值。如果針對(duì)某個(gè)測(cè)試點(diǎn)，這個(gè)差值的絕對(duì)值大于或等于100毫伏，該測(cè)試點(diǎn)通過。否則，該測(cè)試點(diǎn)未通過。圖10示出了點(diǎn)90所示的瞬間關(guān)閉之后管線上的電壓值減小。如圖10所示，電壓92下降到臨界電壓線88以下并且當(dāng)整流器被再次激活時(shí)再次超過臨界線，如電壓簽名部分94所示。

如可以在圖9和圖10示出的測(cè)試程序所理解的，系統(tǒng)應(yīng)用軟件能夠基于測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器和整流器控制器之間的時(shí)間同步以及與同每個(gè)測(cè)試點(diǎn)44相關(guān)聯(lián)的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器以及同每個(gè)整流器28相關(guān)聯(lián)的整流器控制器通信的能力來運(yùn)行眾多不同的測(cè)試程序。應(yīng)用軟件與每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49之間的雙向通信允許操作人員按照有規(guī)律的指定的間隔或者按照用戶定義的時(shí)間點(diǎn)測(cè)試整流器和測(cè)試點(diǎn)的功能。

如參照?qǐng)D3所述，陰極保護(hù)應(yīng)用42的一部分是在后端服務(wù)器54上操作的并且呈現(xiàn)在顯示器58上的解決方案管理應(yīng)用56。將參照?qǐng)D11至圖25示出并描述解決方案管理應(yīng)用56。

圖11示意性地示出了解決方案管理應(yīng)用的第一個(gè)功能，該功能是監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)健康的能力。如圖11所示，觀看顯示器58的操作人員100能夠在由參考標(biāo)號(hào)102、122、130以及139示出的四個(gè)單獨(dú)的水平監(jiān)控系統(tǒng)健康。在頂級(jí)水平102，儀表盤允許操作人員100觀看整個(gè)市政電網(wǎng)。在圖12中更詳細(xì)地示出市政電網(wǎng)顯示屏。如圖12所示，市政顯示屏被分解為在顯示區(qū)域104中示出的四個(gè)單獨(dú)的區(qū)劃(波特蘭、比佛頓、塞勒姆和克拉克馬斯)。盡管示出了四個(gè)單獨(dú)的區(qū)劃，應(yīng)當(dāng)理解的是取決于市政，區(qū)劃數(shù)量可以大于或小于四個(gè)。

在顯示區(qū)域104中，應(yīng)用軟件為操作人員呈現(xiàn)四個(gè)區(qū)劃列表、每個(gè)區(qū)劃中的區(qū)域數(shù)量以及每個(gè)區(qū)劃中的在給定時(shí)間的當(dāng)前警報(bào)數(shù)量。地圖區(qū)域106通過邊界線108視覺地示出每個(gè)區(qū)劃。在每個(gè)所示區(qū)劃中，指示器110示出在該區(qū)域中發(fā)生的警報(bào)數(shù)量。

在圖12示出的顯示器中，信息圖112以圖形方式顯示每個(gè)單獨(dú)的區(qū)劃120內(nèi)的電流測(cè)試點(diǎn)114和外加電路測(cè)試點(diǎn)116的數(shù)量。以此方式，操作人員可以快速地觀看每個(gè)區(qū)劃的分解、每個(gè)區(qū)劃內(nèi)的警報(bào)數(shù)量以及在地圖上疊加的每個(gè)區(qū)劃的位置。

當(dāng)用戶選擇一個(gè)區(qū)劃時(shí)，該用戶被指向圖13示出的顯示屏。區(qū)劃水平顯示屏122包括視覺地示出分解為單獨(dú)區(qū)域的區(qū)劃的類似的地圖區(qū)域106。在顯示區(qū)域124中列出并示出了這些區(qū)域以及顯示區(qū)域中的警報(bào)數(shù)量的指示器125。在圖13示出的示例中，波特蘭都會(huì)區(qū)包括八個(gè)區(qū)域。信息圖126示出了每個(gè)區(qū)域的電流保護(hù)系統(tǒng)114和外加電流測(cè)試點(diǎn)116的數(shù)量。圖13示出的顯示器122進(jìn)一步示出每個(gè)區(qū)域內(nèi)的測(cè)試點(diǎn)的分解。

如果操作人員選擇區(qū)域4，如圖13的光標(biāo)128所指示的，為用戶呈現(xiàn)圖14的區(qū)域顯示屏130中的另一個(gè)地圖。區(qū)域顯示器130包括在顯示區(qū)域132中示出的單獨(dú)區(qū)段。每個(gè)區(qū)域區(qū)段包括在每個(gè)區(qū)段中提供各自的數(shù)量的整流器顯示欄134和測(cè)試點(diǎn)顯示欄136。警報(bào)欄138快速地向操作人員指示每個(gè)區(qū)段內(nèi)的警報(bào)數(shù)量。在說明性示例中被標(biāo)記為巖溪的高亮區(qū)段140指示該區(qū)段中正在發(fā)生警報(bào)。光標(biāo)128可以用于高亮地圖的這個(gè)區(qū)域并且當(dāng)被選定時(shí)將用戶指引到圖15示出的區(qū)段顯示。

在圖15中，為操作人員呈現(xiàn)示出特定區(qū)域內(nèi)的每個(gè)整流器的更詳細(xì)的地圖106以及完整的列表140。在圖15示出的實(shí)施例中，示出了五個(gè)整流器并且用字母a-e標(biāo)記。對(duì)于整流器a，為操作人員顯示AC電壓、DC電壓和電流。整流器a具有六個(gè)測(cè)試點(diǎn)，所有這些測(cè)試點(diǎn)在表格部分142中列出。在欄144中顯示測(cè)試點(diǎn)處的上一次電壓讀數(shù)。

如在圖12-15示出的下拉菜單和顯示器中可以理解的，操作人員可以通過選擇更詳細(xì)的地圖區(qū)域來確認(rèn)哪一個(gè)測(cè)試點(diǎn)可能正在生成報(bào)警，并且基于這個(gè)選擇，確認(rèn)市政的系統(tǒng)中的哪一個(gè)測(cè)試點(diǎn)正在生成報(bào)警情況。

如前所述，每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)能夠通過其自身的測(cè)試點(diǎn)監(jiān)視器48與后端服務(wù)器進(jìn)行雙向通信。后端服務(wù)器54累積此數(shù)據(jù)并且以視覺上可理解的方式將此數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給操作人員從而允許操作人員按需從中央位置訪問數(shù)據(jù)。

除了監(jiān)控系統(tǒng)健康之外，圖16示出操作人員100可以管理在顯示器58上指示的警報(bào)。該程序的第一步驟是操作人員驗(yàn)證是否已經(jīng)生成警報(bào)，并且基于警報(bào)原因如步驟150所示消除警報(bào)或者如步驟152所示生成工作命令。

圖17示出了指示市政網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的所有警報(bào)的警報(bào)顯示屏154。每個(gè)警報(bào)由文本標(biāo)識(shí)符156和視覺顯示器158標(biāo)識(shí)。視覺顯示器158是色彩編碼的并且指示警報(bào)是新的、舊的以及需要后續(xù)跟進(jìn)還是已經(jīng)被消除。顯示器154上的每一條線指示警報(bào)的位置、警報(bào)發(fā)生在哪個(gè)管線段、哪種類型的設(shè)備正在生成警報(bào)以及設(shè)備所提供的保護(hù)類型。欄160示出在生成警報(bào)的設(shè)備處讀取的上一個(gè)值。動(dòng)作按鈕162為操作人員給出操作人員可以基于警報(bào)選擇的一系列功能。

如果用戶選擇圖17示出的第一個(gè)警報(bào)，用戶被移動(dòng)到圖18示出的顯示屏164。在此顯示屏中，應(yīng)用軟件為用戶呈現(xiàn)報(bào)警166的類型以及報(bào)警發(fā)生的時(shí)間。觸發(fā)報(bào)警的值168被呈現(xiàn)給操作人員。總結(jié)線170允許操作人員快速地確定報(bào)警類型、設(shè)備所提供的保護(hù)類型以及網(wǎng)絡(luò)地址還有設(shè)備的安裝日期?？偨Y(jié)線170還指示測(cè)試點(diǎn)被測(cè)試的頻率。在所示實(shí)施例中，測(cè)試點(diǎn)被每二十四小時(shí)測(cè)試一次。動(dòng)作按鈕172允許用戶發(fā)起所示的若干功能。

圖19示出了區(qū)域174示出的曲線圖所示的測(cè)試點(diǎn)電壓的與圖18中通過圖表示出的相同的測(cè)試點(diǎn)。此圖解說明允許操作人員快速地查看記錄值在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)的改變。

返回參考圖18，如果操作人員確定需要維修命令，操作人員可以快速地從圖18示出的顯示屏作出維修命令。如果報(bào)警是基于已知的維修需要或其他程序生成的，操作人員可以簡(jiǎn)單地使用圖18示出的一個(gè)動(dòng)作項(xiàng)消除報(bào)警。

除了在應(yīng)用軟件的警報(bào)部分所討論的功能之外，本公開的陰極保護(hù)軟件應(yīng)用還可以用于通過發(fā)起整流器和陰極保護(hù)測(cè)試點(diǎn)的調(diào)查來排除故障。如圖20所示，操作人員100可以通過顯示器58發(fā)起調(diào)查。當(dāng)發(fā)起時(shí)，調(diào)查請(qǐng)求可以從基站52被中繼到每個(gè)整流器28和測(cè)試點(diǎn)44，其各自包括一個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48或整流器控制器49。每個(gè)測(cè)試點(diǎn)監(jiān)控器48和整流器控制器49所記錄的信息被返回到基站52并且由后端服務(wù)器總結(jié)并且在顯示器58上呈現(xiàn)給操作人員100。

圖21示出了操作人員發(fā)起選擇框180中所示出的PSP關(guān)閉程序的能力。一旦已經(jīng)發(fā)起調(diào)查，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)執(zhí)行調(diào)查功能并且將測(cè)量值返回后端服務(wù)器。后端服務(wù)器進(jìn)而在圖22示出的列表182中呈現(xiàn)調(diào)查結(jié)果。以此方式，操作人員可以進(jìn)行每個(gè)整流器的調(diào)查。在圖22示出的顯示器182中，包括防門開報(bào)警184的整流器被顯示給操作人員。

圖23示出了已經(jīng)具有DC報(bào)警電壓188的每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的顯示器186。根據(jù)最新的對(duì)結(jié)果進(jìn)行分類并且其被容易地呈現(xiàn)給操作人員，從而使得操作人員可以快速地并且決定性地對(duì)警報(bào)做出行動(dòng)。

圖24示出了允許操作人員快速地確定已經(jīng)在預(yù)定的時(shí)間范圍內(nèi)接收的警報(bào)數(shù)量的分析顯示器190。在所示實(shí)施例中，警報(bào)被示出為持續(xù)一個(gè)月。圖形顯示器192在每天的基礎(chǔ)上示出顯示器，而餅圖顯示器194示出在這一個(gè)月內(nèi)生成的警報(bào)類型。如分析顯示器所指示的，操作人員坐在終端處而無需單獨(dú)地拉取每個(gè)測(cè)試點(diǎn)和整流器，就可以快速地評(píng)估所生成的警報(bào)數(shù)量、所生成的警報(bào)類型并且形成各種報(bào)告。

除了自動(dòng)地輪詢每個(gè)設(shè)備之外，經(jīng)過培訓(xùn)的現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以進(jìn)行步驟208所示出的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果，技術(shù)人員可以手動(dòng)地將結(jié)果導(dǎo)入后端服務(wù)器進(jìn)行顯示58。

本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳方式，并且還使用示例來使得任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他示例。這種其他示例旨在落入權(quán)利要求書的范圍，如果它們具有與權(quán)利要求書的字面語言相同的結(jié)構(gòu)元件或者如果它們包括與權(quán)利要求書的字面語言沒有實(shí)質(zhì)性不同的等效結(jié)構(gòu)元件。