远程塔架监视系统

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年7月18日提交的序号为62/699,951的美国临时专利申请和2019年7月18日提交的序号为16/515,264的美国实用新型专利申请的权益和优先权，通过引用将其公开内容并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明总体上涉及用于监视塔架的系统，并且更具体地涉及提供用于结构评估和分析的数据的系统。

2.相关技术

塔架被用于多种应用。例如，塔架被用来将诸如能量、石油、水等资源或信息从第一位置传输到另一位置。从第一点传播到第二点的信息可以是与网络有关、与能量有关、与通信有关等。在另一种情况下，塔架可以放置为用于收集关于位置的信息，例如天气或其他环境信息。塔架可以放置成支撑诸如风力涡轮机之类的设备或支撑传输电力的导体。塔架可以在发电站、工厂等中用作烟囱或其他类似功能。本申请中的塔架可以是但不限于格子塔架、桅杆和杆结构。

塔架可以位于许多背景、环境和位置中。因此，塔架可能会受到各种外部现象的影响，例如自然灾害、环境因素、物理接触、潜在破坏性的风振，从而导致疲劳故障和正常磨损。因此，当塔架与各种外部现象相互作用时，塔架的功效可能会受到损害。在某些情况下，如果塔架未成一条直线，则该塔架作为主机或提供服务的能力可能会降低或实际上无效。

处理上述情况的常规技术需要聘请专家来频繁地检查每个塔架，或者在塔架变得不可操作之后固定塔架。在前一种情况下，聘请专家可能成本高昂、效率低下且并非可靠解决方案。此外，某些塔架可能位于地理上偏远的地区，因此到达现场并不太容易。

此外，在后一种情况下，如果在检测到问题后维修塔架，则可能会经历相当长的停机时间。由于塔架已损坏(在某些情况下甚至无法维修)，因此，直到对塔架进行维修或更换之前，与塔架关联的系统可能无法运行。

用于检测变形的结构健康监测的常规技术涉及使用倾斜传感器的旋转或倾斜检测，该倾斜传感器由于位移期间的加速度而损坏了传感器的测量结果，该倾斜传感器在诸如塔架的柔性结构上不可靠。在不检测塔架位移和旋转的情况下，可能会遗漏严重的结构健康问题，因此，在检测、监视和修复影响塔架实施的问题时，这些问题可能无法解决。

因此，至少由于上述原因，缺少用于解决与塔架相关的问题的常规技术，所述塔架相关的问题与结构完整性和性能有关。

发明内容

本发明的一方面提供了一种塔架监视系统。塔架监视系统包括用于附接到塔架的传感器单元。该传感器单元包括至少一个位移传感器，以获取参考该结构的主轴的位移读数。该系统还提供与传感器单元通信的远程服务器，用于接收和保存位移读数。处理器被配置为查看位移读数并执行模态分析，所述模态分析将平均位移与由于塔架的每个主导振荡模式而产生的位移分开。

根据本发明的另一方面，处理器对局部环境因素进行关联，并且当超过对于塔架的正常运行重要的位移的阈值时，产生警报。

简要附图说明

本文描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，并不旨在限制本公开的范围。通过参考以下描述并结合附图，将更容易理解与本公开相关的发明构思，其中：

图1是远程塔架监视系统的示意图，其图示了具有传感器单元和地面控制单元(GCU)的远程塔架，该传感器单元和地面控制单元(GCU)接收和发送与远程塔架的结构健康有关的数据；

图2是传感器单元的特写立体图，该传感器单元包含在远程塔架顶部附近的保护壳体内；

图3是GCU的特写立体图，该GCU包含在远程塔架底部附近的保护性GCU壳体内；

图4是示出远程塔架监视系统中的各个组件的电路框图；

图5A至5D是用于获得由于风力导致的远程塔架上的应力的计算的一系列常规步骤；

图6A至图6C是根据本公开的在风力作用情况下获得远程塔架上的应力计算或收集远程塔架上的轮廓数据一系列步骤；

图7是由远程计算机执行的模态分析的图形表示，其中，所述远程计算机与GCU通信以评估塔架对外力的动力响应；

图8示出了由远程塔架监视系统执行的用于评估塔架对外力的动态响应的各个步骤；以及

图9示出了由远程塔架监视系统执行的用于确定远程塔架的结构健康状况的各个步骤。

具体实施方式的描述

参照附图，其中，贯穿若干视图中，相似的数字指示相应的部分，本发明的一方面涉及一种塔架监视系统10，其能够实时地和/或接近实时地监视和分析塔架12的结构健康状况，并提供历史数据以进行趋势分析或其他评估。如下面进一步详细讨论的那样，系统10独特地能够测量横向位移以及扭转和摇摆旋转、永久变形、破坏性振动的大小和方向，并且能够执行模态分析以评估塔架对外力的响应。这些外力包括：风、冰和地震力，以及其他较异常的力，例如撞击力、塔架楼攀爬者、建筑活动、野生动植物等。

首先参考图1至图3，示出了根据一示例性实施例的塔架监视系统10的各方面。系统10包括：传感器单元14、地面控制单元16(GCU)和用于在传感器单元14和GCU16之间传输电力和数据的电缆18。数据可以包括新软件、更新、读数等。电缆16还用于从远程计算机重新启动或上载新软件到GCU和传感器。一般而言，塔架12将最初沿着从地面垂直延伸的轴线A竖起。轴线A沿着塔架12的重心定位，使得塔架12的重量在围绕轴线A的平衡附近分布。塔架12通常通过一个或多个支撑结构而保持在沿着轴线A的方向，例如，通过与地下基础结构和/或一系列锚固拉线(未显示)的连接。塔架12包括：位于地面上或与地面相邻的底部部分20，以及与底部部分20相对地定位的顶部部分22。如虚线表示的箭头所示，通常，越靠近顶部部分22，塔架12的横向位移具有越大的幅度。应当理解，在不脱离本公开的范围内，术语“塔架”可以包括其他结构，例如建筑物和桥梁。

传感器单元14优选地位于塔架12的顶部22附近。传感器单元14包括耐候壳体24(通常在图2中指示)，其通过绑带26和/或例如螺栓的替代方法安装在塔架12上。电缆18也可以通过绑带26固定到塔架12上。壳体24、电缆18和传感器单元14之间的连接被设计用于在诸如通信塔架的高射频能量和易受雷击的环境中运行，并不会干扰塔架12可能支撑的任何电子设备。

传感器单元14包含至少一个但优选地多个传感器。虽然并非详举，但是多个传感器包括位移和环境传感器，其可以包括加速度计28(例如三轴加速度计)、温度传感器30、压力传感器32、陀螺仪34、倾角计36、冰传感器38、湿度传感器40、降水传感器42、闪电传感器44、磁力计46、其他位移传感器47和其他环境传感器49。优选的是，位移传感器获取与塔架位移(横向、摇摆、扭转)的大小相关的连续位移读数，以及环境传感器获取与影响位移的环境因素的大小有关的环境读数。一种环境因素在图1中显示为一系列虚线表示的弧线，并标记为“E.F.”。壳体24被设计成允许其他外部传感器连接到壳体24，或者允许使用电力和数据电缆18将其他壳体沿着塔架高度以菊花链的方式链接在一起。壳体24还可以包括一个或多个允许各种传感器穿过其中延伸的孔48，或者允许其他传感器从中伸出的窗口50。孔48和窗口50可以类似地位于GCU16上(未示出)。GCU16在图3中最好地示出，并且还包括通常指示的耐候壳体25。

GCU16从外部电源52(诸如电网或太阳能电池或二者)接收电力。持续的电力从外部电源52供应到GCU16，并且沿着电缆18供应到传感器单元14。由传感器单元14收集的数据通过电缆18传输到GCU16。GCU16包括备用电池54(例如一个或多个可替换的凝胶电池)。传感器单元14设计为在低工作功率要求下连续运行，以便在外部电源52发生故障的情况下，使备用电池54向传感器单元14供电的时间最大化。GCU16为设计用于连接各种其他监视设备，例如用于测量风速和风向的风速计56和风向标58、冰传感器60、火灾探测62、摄像机64、安全设备66、现场设备或系统监视68等。来自传感器单元14和GCU16的信息经由发送器70发送到诸如中央服务器和/或云服务器之类的远程服务器72。GCU16的发送器70经由诸如蜂窝电话连接之类的无线连接或经由直接互联网连接而连接至远程服务器72，以使用物联网(IOT)或类似技术将处理后的数据从GCU16发送至远程计算机74，该处理后的数据可以在远程位置进行进一步处理和分析。

选择传感器单元14和GCU16的部件以在低温和高温操作条件下均具有非常高的可靠性和平均故障间隔时间(MTBF)，并且将其安装在经受振动的塔架12上。此外，监视系统10唯一需要的日常维护是定期更换备用电池54。此外，传感器单元14的质量和投影面积相对较小，因此，对塔架的结构载荷的影响是很小的，与其安装在塔架12上的方式和位置无关。

现在参考图4，示出了系统10的电路100的示例框图。其中提供的各种元素允许特定的实现方式。因此，电子和电路领域的普通技术人员可以替代各种组件来实现类似的功能。电路100包括：电源系统101、GCU系统102、传感器系统104和远程计算机系统106。电源系统101包括：通过电源监视电路110进行监视的电源电路108(与电源52关联)，以及通过电源电路108充电的备用电池电路112(与备用电池54相关联)。在某些布置中，可以包括次级或备用电源电路109，以便在电源电路108发生故障的情况下，有一种辅助方法可为备用电池充电。例如，电源电路108可以是网格，次级电源电路109可以是太阳能电池。电源测试单元114测试来自电源电路108和/或次级电源电路109的电流，以确保电力被传输到GCU16。在发生电力故障的情况下，电源测试单元114可以利用备用电池54来启动将警告传输到远程计算机74的协议。此外，在电源故障事件中，无法再有效地监视塔架12的运行状况，在GCU系统102上安装了可视警报单元116，使得它可以通过闪烁的LED等在视觉上指示这种故障，以警告现场服务人员未知状态。电源系统101的操作包括位于GCU系统102中的控制器118。控制器118包括：处理器120、通信单元122(与发射器70相关联)和具有机器可读非暂时性存储器的存储器124。程序和/或软件126被保存在存储器124中，经由多个传感器和检测器获得的数据128也被保存在存储器124中。处理器120基于软件126和数据128执行指令，例如，如果塔架12的响应中存在异常，则向远程计算机74发送警告。GCU系统102与远程计算机系统106之间的通信由通信单元122传输，允许信息的发送和接收。如此，可以经由来自远程计算机系统106的指令来更新软件126和数据128。尽管不限于此，但是在GCU系统102中还示出了示例传感器56、58、60。传感器系统104通过以下方式连接至GCU系统102：仅作为一个非限制性示例，电缆18被示为包括传感器28至46。传感器系统104获取的数据可以本地存储在内存124中。在电源故障的情况下，GCU系统102可以通过停止与远程计算机系统106的通信并在存储器124上本地存储所有数据来保存备用电池54，直到远程或本地服务人员恢复供电或对其断电为止。远程计算机系统106可以包括与GCU系统102的控制器相似或相同的控制器130以及用于用户操作的用户界面132。用户界面132可以包括但不限于监视器和键盘、触摸屏、便携式平板设备等。

仍然参考图4，服务器72可以是存储各种数据的存储服务器。例如，存储在服务器72中的数据可以被分类为历史数据134、实时数据136、次要环境数据138和塔架位置数据140。历史数据134可以与特定塔架12的运动和永久位移和/或具有从相应一个或多个塔架的相应传感器单元记录的相似结构和环境数据的多个其他塔架有关。实时数据136可以与来自具有类似结构的塔架或其他塔架的实时数据捕获以及来自各个塔架的传感器单元的实时环境和位移读数有关。次要环境数据138可以提供来自诸如天气和地质站之类的来源的实时和历史环境数据。塔架位置数据140可以与来自塔架的预定临近范围内的数据相关，使得可以针对塔架之间的差异相互参照该数据，尤其是当所有塔架同时受到相似的环境因素影响时。仅作为一个示例提供了图4中的电路100的框图，应当理解，各种传感器、数据、控制器、存储器、处理器和其他组件可以本地位于GCU16、传感器单元14和/或远程计算机74和/或在不脱离本发明的范围的情况下的其他布置中。例如，控制器118和组件可以位于远程计算机74处，或者位于远程计算机和GUC16二者处。

如前所述，服务器72收集与塔架12的响应相关的信息，例如从本地气象站和/或本地安装的仪器获得的风和冰数据以及来自诸如美国地质学会(USGS)和/或本地安装的加速度计的来源的数据。这种相关性与测得的塔架12响应相结合，可以对塔架12进行更准确的分析，并验证来自传感器单元14的局部环境读数。这样，可以对塔架12的位移和对环境因素的异常响应进行密切且精确监视，并且还可能导致建议进行额外的载荷或疲劳分析，并且无需绘制和评估所有受支持的附件。改进的分析是可行的，因为不需要进行传统计算分析的力计算，这些传统计算分析涉及不可避免地保守确定投影区域、适当的风阻因素、屏蔽因素、阻尼因素、阵风效应因素等，因为这些计算的结果和因素被监测系统10捕获到收集的数据中。塔架12的测量响应可以直接输入到塔架分析软件中，或者可以进行推断以确定在其他载荷条件下的预期应力水平和响应。在改变条件或安装了其他负载之后，可以使用相同的方法来验证塔架的响应。

所收集的数据与人工智能例程(AI)或软件126相结合，能够检测重要事件(签名事件)，而无需人工检查大量数据。利用该信息，塔架监视系统10可以识别可能影响塔架的一系列较不常见的事件，例如，除风、冰和地震事件外的其他力量。例如，本发明的塔架监视系统10可以识别子弹(或另一个物体)撞击塔架，未经授权的活动(例如有人爬塔架)，雷击，桅杆塔架上疾驰或松散的拉线，松动的硬件或附件，以及对塔架的修改/故意破坏。除了向塔架所有者(或操作员)提供警报或警告，表明塔架上已发生事件之外，塔架监视服务还可用于监视塔架上计划的工作何时开始和结束。

图5A至5D是用于获得对由于风力而导致的远程塔架上应力的计算的一系列常规步骤。从图5A开始，有一个步骤是对结构上的东西进行现场映射，然后是图5B，其中包括确定阻力、遮挡力和作用力的步骤。接下来，如图5C所示计算位移，并根据这些步骤计算应力和反作用，如图5D所示。现参考图6A至6C，示出了根据本公开的一些列步骤。这些步骤导致在风力作用情况下获得远程塔架上的应力的计算或收集远程塔架上的轮廓数据。这从图6A开始，传感器单元14收集风速和响应，从中可以直接从如图6B所示收集的信息中获得位移。根据位移读数，可以计算应力和反作用，如图6C所示。

基于从传感器单元14(例如来自加速度计、陀螺仪和磁力计的读数)和GCU16接收到的信息，软件126可以进一步配置为执行分析(模态或其他方式)以确定并记录塔架的振动模式响应的各种贡献的大小和方向，用于结构评估或分析。更具体地，软件126被配置为接收和分析数据以确定扭转和摇摆旋转的大小和方向。软件126还可以包括预定的阈值，以使得关于健康状态或对结构的操作的响应的检测经由可执行指令被自动传送到远程计算机74。除了预定的阈值之外，软件126还可以实时和/或以其他方式利用数据来确定是否发生例如涡旋脱落和抖振的破坏性振荡，由于过度负载或地基问题导致的永久变形，太阳畸变，塔架12的包括刚度、阻尼和固有频率的结构特性。可以将上述所有数据最初存储在内存124中，然后再作为实时数据136发送或发送到远程存储设备(例如服务器72)。

图7是根据本发明一方面的示例模态分析的图形表示。模态分析由远程计算机执行，以确定有助于塔架响应的模式(例如模式1、模式2或模式3)，以更准确地评估对结构健康的影响。在优选的实施例中，传感器单元14包括三轴加速度计，可以从中推断模式。来自加速度计和/或其他传感器的位移数据可用于确定位移的方向和大小。软件126包括用于将诸如位移数据的传感器数据转换成频域中的表示的指令。举例来说，软件126利用快速傅立叶变换或类似算法作为模态分析的一部分。可以分别查看模式1、2和3的频率表示，以便通过使用由算法确定的位移的平均值和振荡分量来更准确地测量作用在塔架上的应力。这些读数沿着结构的主轴，即对称轴。例如，虽然模式3的横向位移与模式1相似，但是模式3使塔架承受明显更大的应力，特别是在塔架结构的底部或下部。模态分析允许正确计算塔架结构中的应力。仅仅知道总位移并不能准确评估塔架结构上的应力。基于塔架结构的固有频率读数，软件126可以被进一步执行为：如果塔架结构正暴露于与固有频率匹配的环境因素(例如，涡旋脱落或地震)中，严格来说，这些组合可能会对塔架结构造成危险或灾难性的附加应力，警告操作员。与不能确定位移或每个有效模式对位移及其对结构的影响的模式贡献的其他已知塔架监视系统相比，模态分析是有利的。本发明的模态分析能力的另一独特特征是对于自支撑塔架12，仅一个传感器单元14可用于确定结构的整个高度上的塔架响应，而无需在塔架上的不同高度放置多个传感器单元。模态读数可以与历史数据进行比较，例如，通过将当前/最近的模式叠加在先前保存的模态读数上。某些模式随时间的变化不仅可以指示结构疲劳，还可以提供详细信息，以帮助操作员通过阻尼、附加支撑结构或设备移位来定位结构中的薄弱点以进行预防性维护。

现参考图8，提供了由远程计算机执行的趋势分析，该趋势分析确定对塔架12的定向位移的大小的各个环境贡献，以更准确地评估对结构健康的影响。更具体地，图8提供了一种软件实现的方法200，其确定导致塔架12位移的环境因素的单独贡献。该方法200始于通过从感测单元14的位移读数来感测202塔架的初始位移。一旦发生位移，则通过位于感测单元14、GCU16上的多个环境传感器上的环境读数，以及来自远程存储器和/或其他本地和环境源的其他数据来确定204环境因素或条件。在确定204环境因素时，收集每个环境因素，例如风速、降水水平、温度等，的相关大小读数。收集206实时数据，其示出环境因素大小的变化以及由此引起的塔架的位移变化。如果存在历史数据，其中，仅存所感测到的环境因素中的一个，且其大小相似且作用于配置类似的塔架(或同一塔架)，则确定208该因素的贡献。另一方面，在涉及环境因素的独特组合的情况下，可能有必要总体上减少框210所示的环境因素。在这样的情况下，收集212历史数据，其中存在一些但不是全部有贡献的环境因素，优选但不一定以相似的大小并且具有相似构造的塔架(或同一塔架)。在步骤214中，从历史数据中减去塔架读数，例如位移的大小，以分离出每个环境因素的特定贡献。当然，某些环境因素将协同作用，以使塔架响应大于其各自响应的总和。这样，在计算值与实际值之间存在差异被记录216，从而更好地理解尤其是破坏性的环境因素(例如风和冰)的组合。保存218计算结果，并在将来的贡献确定中相互参照该计算结果，以确保准确性并进一步帮助标记塔架的异常行为。例如，如果塔架中有冰，则模态分析确定，风可能会产生破坏性振荡。

在图9中呈现了确定塔架结构中的异常的软件实现的方法300的非限制性示例。该方法开始于通过位移读数感测位移302。感测数据可以被连续记录304。位移被连续地监测并且与环境数据相关联以确保其不超过预定塔架阈值306，该预定阈值对塔架的健康状况，塔架所支撑的设备的性能或其他重要方面造成损害。如果位移超过预定阈值，则系统将激活308相应的警报以警告潜在的结构故障。如果位移未超过预定阈值，则系统将使位移与环境因素(例如风)相关310。如果没有从传感器单元或GCU感测到相关的环境因素，则警报将提供312相应的警告以供进一步研究。如果确定了相关的环境因素，则对塔架响应与第二数据源进行比较314，如通常针对塔架行为的异常所指示的那样。比较314包括在服务器中搜索具有类似环境因素的实例，以开发暴露于相同环境因素的健康塔架的预期位移曲线，以与异常的塔架的位移读数进行比较。用于产生预期位移曲线的比较314可以包括内部盒316至322的任何组合。更具体地，可以将塔架的位移与具有相似构造并且暴露于相似环境因素的塔架的历史数据进行比较316。可以将塔架的位移与附近塔架的位移进行比较318。该软件可以将感测到的环境因素与诸如第三方数据之类的次要环境数据(例如，气象站)进行比较320；并且软件可以执行如图7所示的模态分析322，该模态分析322可以考虑也可以不考虑或基于环境因素。如果一个或多个比较314指示324结构疲劳，例如，如果位移读数大于给定模式的预期位移曲线的阈值量，则系统发送警告326。如果一个或多个比较314未指示结构疲劳，则系统继续监视328塔架的结构疲劳。如果一个或多个比较314指示330未充分利用，例如，塔架未按预期位移曲线所预计的那样位移，则将塔架标记为未充分利用并有可能支持更多设备。应当理解，与历史数据316的比较可以包括同一塔架的历史数据，其中在塔架先前已经被暴露过的环境因素下经历的较大范围的位移可以用于指示潜在的结构疲劳损伤、其余塔架结构的预期寿命或者其他渐进式结构问题。历史数据还可以包括先前执行的模态分析，其中可以比较各个模式以识别塔架或其基础的结构变化。此外，可以使用与频率和幅度测量之一或二者有关的预定阈值，其中超过阈值的模式读数激活警报或警报协议。存储在处理器中的数据还可以包括与涡旋脱落、抖振等中的一个或多个相关联的模式分布，可以将其与检测到的塔架12的模式进行比较。可以通过实现搜索的任何类型的软件来进行比较，包括在塔架12的模式上叠加轮廓。还可以监视模式随时间的变化，并指示结构损坏。

还应意识到，与历史数据316和/或来自附近的塔架318的实时数据的比较314可以包括以下步骤：对过去时间内的位移测量值求平均，以得出健康塔架的预期位移曲线，并且，在塔架的位移是超出预期的预定阈值的情况下激活警报。例如，可以对多个或附近的塔架的响应求平均以确定更准确的预期位移。同样，对于具有不同结构的塔架，可以基于历史或实时数据得出相关性。例如，在类似的环境因素下，较大的塔架可能显示出的位移速率约为主题塔架位移的一半，因此，两种行为之间的相关性将解释主题塔架的位移大约是较大的塔架反应的两倍，然后再得出任何异常的结论。警报警告可以是本地的和/或发送到远程计算机74。可以像在系统10中获得的所有其他数据一样记录警报激活并将其存储为历史数据，以用于建立或修改生成警报的阈值等。可以远程地存储所有数据，也可以将数据永久(但最好暂时)本地存储在GCU16、远程服务器72或远程计算机74中。

本发明的塔架监视系统10为塔架所有者提供了广泛的附加利益。例如，它可以通过比较加载事件之前和之后的数据来远程检测破坏性振荡和结构变化。实时(或接近实时)，塔架监视系统还能够将传感器单元14的数据、来自塔架现场的可选传感器的数据、来自天气报告站的信息、USGS等与预先设置的阈值进行比较并在超过这些阈值时生成警报，以警告塔架所有者可能需要进行检查或采取其他措施。塔架监视系统还可以提供定期的“健康”报告，显示一段时间内与平均水平相比位移的趋势，并向塔架所有者报告永久变形，并验证对塔架的增加和/或修改的响应。塔架监视系统还可提供频率分析，该频率分析可用于调整一个或多个结构阻尼器，以控制塔架的振动。

本发明的塔架监视系统能够测量响应中的逐渐变化或趋势。这种趋势分析可用于识别与腐蚀、结构部件松动、故意破坏、载荷增加、塔架过载、结构修改的有效性、地基问题、预测承受循环载荷、屈曲等的塔架的剩余疲劳寿命有关的问题。例如，塔架的异常行为可能已经提前在在相同或不同的塔架中被记录，通过具有大量数据，系统可以标记先前的相似事件以形成初始诊断。

塔架监视系统能够识别未充分利用的结构，这对于塔架所有者而言可能是潜在的收益机会；优化并可能延长所需的结构检查间隔；减少基于公众查询/关注的服务行程；通过仅指示工作人员前往产生超出临界阈值的警报的塔架，降低风暴后的管理成本并有效地处理损坏的塔架；确定超载结构；提高塔架支撑服务的可靠性；并且降低了保险费。

显然，根据以上教导，可以对本发明进行许多修改和变型，并且可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述的方式来实践本发明。另外，应当理解，所有权利要求和所有实施例的所有特征可以彼此组合，只要它们彼此不矛盾即可。例如，该监视系统可用于在塔架的整个生命周期中进行连续监视，或用于短期监视以获得所需的特定信息。对于未安装在高射频能量环境中的传感器单元，可以将传感器单元与其自己的电源组装在一起，并在现场通过无线通信或直接连接到互联网的方式来传输数据，而无需电缆和GCU。服务器、控制器和远程计算机可以以几种不同的方式体现而不背离本公开的范围。除非另有说明，否则“实时”可以表示接近实时，其中延迟仅为几秒钟或几分钟，并且还可以表示连续接收和发送数据读数。还应当理解，除非另外指出，否则GCU16上的示例传感器/检测器和传感器单元14上的示例传感器可以全部位于GCU16或传感器单元14处，或者以各种组合布置在两者之间，而无需脱离本公开的范围。这样的变化不应被认为是背离本公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。