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專利名稱：用于使用傳感器的選擇性暴露來進行流體監控的多傳感器系統的制作方法
技術領域：
本發明大體而言涉及用于流體監控的傳感器系統及方法。更具體而言，本發明涉及用于傳感器的廣泛配送及對流體(例如水)進行在線監控的傳感器系統及方法。
背景技術：
飲用水的質量及可靠性正在全世界變得越來越重要。進入不間斷的水配送系統中的污染物(例如毒素、生物試劑、無機化合物及微粒物質)，無論是自然地進入還是作為恐怖行為有意地放入，均能夠使水質降至一不可接受的水平，且每一群體成員，無論是人類還是具他生命形式，均將具有暴露至此種水質不達標的水的危險。水可能會在其水源處受到污染—無論其是來自水井、河流、蓄水池還是處理廠，或者可能會在將水引入至一不間斷的水配送系統內之后受到污染。無論其來源及類型如何，水質的降低均可對健康產生非常不利的影響，此種影響有時可很快地顯現出來，有時卻很多年甚至幾十年不為人們所知或檢測到。
人們已經采取措施來監控飲用水的水質，包括例如在水源中的不同點處、在水處理廠中及/或在一供水當局所轄區域內的水分配管網的所選分配點處放置監控器。選擇、利用恰當的位置及獲得/布置水質監控組件及系統在由一區域性或多區域性供水當局實施起來時往往非常耗費人力且成本很高。遠程監控系統的此種高成本及高的運行維護要求已極大地限制了所監控位置的數量并且是大多數檢測均通過將“抓斗水樣”帶回實驗室檢測來對少量水樣進行的原因。如下幾種考慮因素有待討論檢測的密度(例如為保護例如每一城市街區或一5街區、10街區或20街區區域中的群體不受影響，應對一蓄水池或城市中的多少個位置進行監控)；檢測頻率(例如每月對一既定位置取一抓斗樣本是否足以使所述群體受到保護)；及因未連續地進行檢測而在收到關于可能早已影響到成千上萬人的污染的“可提起訴訟”的數據時的時間延遲。
另外，許多水質傳感器在判定水質不達標時會形成誤報或漏報。在需要進行調查及維修一傳感器節點并甚至可能導致切斷一段水配送系統或者更常見地發出一會擾亂人們的用水的警報時，這些誤報的代價很高。而如果未能及時地檢測到有害的狀態，則漏報的代價可能更高。
另外，共享且尤其是實時地共享水質測量值這一需要正在變得日益重要。不僅區域性的供水當局需要實時地測量水質以提高系統性能，多區域性(例如縣、省、州或國家的)供水當局也期望得到原始數據—無論是關于一特定水分配區域中水質的原始數據還是經過分析的數據。例如，此種信息可用于確保符合水質標準。此種信息通常由區域性供水當局提供，而區域性供水當局可能沒有足夠的動機來提供完全公正的報告。此外，在這些不確定的時間，實時知曉可能或實際的陰謀破壞可能是非常重要的，哪怕只是為了向人們提供供水是安全的保證。
因此，需要對感測一市政、工業甚至家用水凈化/處理系統是否正在正確運行并提供某一水質的水作出改良。當市政當局將水處理設備設置于很遠的地方以選擇性地或更具成本有效性地對水進行處理而非在本地處理全部的水時，這可能尤為重要。
最后，需要證實來自商業性水處理系統的作為純凈水出售的水的純凈度及可靠性，以便驗證制造商是否提供其所宣稱的純凈水。

發明內容
本發明的各實施例即解決現有技術所提出的這些以及其他所關心的問題。
例如，本發明可包括一種用于監控一流體的系統，其包括監控、識別、確認并隨后報告一檢測事件。本發明揭示監控構件的幾個實施例，所述監控構件用于監控流體并根據所述監控來產生一變量、及如果該變量指示出現一檢測狀態則產生一初步性識別符。類似地，本發明還揭示確認構件的幾個實施例，所述確認構件用于測試所述流體并根據新數據來判定是否已出現所述檢測狀態。另外，本發明揭示報告構件的幾個實施例，所述報告構件用于在所述確認構件判定出已出現所述檢測狀態時向一遠程通信裝置報告所述檢測狀態。
更具體而言，本發明的實施例可為一用于監控一流體的系統形式，其包括一配置成暴露至一流體的第一傳感器及一配置成暴露至同一流體樣本的第二傳感器。此種系統還可包括一耦接至所述第一傳感器及所述第二傳感器的處理單元，所述至少一個處理單元配置成(1)與所述第一傳感器相結合地運行以監控所述流體，(2)根據其監控來產生一變量，(3)如果所述變量指示一檢測狀態，則產生一初步性識別符，及(4)與所述第二傳感器相結合地運行以根據新數據來判定是否已出現所述檢測狀態。一通信單元可配置成如果所述處理單元確認已出現所述檢測狀態，則向一遠程通信裝置報告所述檢測狀態。本發明還揭示由這些構件實施的方法。
在另一實例中，一種用于監控一流體的系統可包括一流體處理裝置；一第一傳感器，其配置成暴露至進入所述流體處理裝置的處理前流體；及一第二傳感器，其配置成暴露至處理后流體。作為一實例，所述流體處理裝置可包括例如一過濾器室、過濾器、水軟化裝置、蒸餾裝置、逆滲透過流裝置、或其任一組合。
在另一實例中，還揭示一種用于監控一流體的多傳感器設備。所述多傳感器設備可包括例如一基材；復數個附裝至所述基材上的傳感器，其中每一傳感器均配置成暴露至一流體；及用于選擇性地將所述復數個傳感器中一特定傳感器暴露至所述流體的數個構件之一，及其等效構件。所述暴露構件可包括例如一附裝至所述基材的一表面上的薄膜，所述薄膜覆蓋所述復數個傳感器；及復數個附裝至所述薄膜的加熱元件，一既定加熱元件的位置靠近一既定傳感器，其中每一加熱元件均可選擇性地運行以在所述薄膜中產生一開孔，從而允許一靠近所述開孔定位的特定傳感器暴露至所述流體。另一選擇為或者另外，所述暴露構件可包括一其中設置有所述基材的外殼部件，所述外殼部件在其一壁中具有一個孔，所述孔構造成使一傳感器能夠暴露至一流體；一密封件，其鄰近所述孔布置并位于所述基材的一表面與所述外殼的一表面之間，從而抵靠所述外殼來密封所述襯底；及一致動器，其用于移動所述基材，以選擇性地將單個傳感器或一組傳感器定位至所述孔的一區域中從而使所述單個傳感器或一組傳感器暴露至所述流體。在再一實施例中，所述暴露構件可呈如下形式至少一個覆蓋所述復數個傳感器的覆蓋薄膜；及一機械部件，其用于在一靠近單個傳感器或一組傳感器的區域中移置所述至少一個覆蓋薄膜以允許將所述傳感器或傳感器組暴露至一流體；及一致動器，其用于在所述基材與所述機械部件之間提供相對運動以使所述機械部件能夠選擇性地移置所述至少一個覆蓋薄膜。
根據本發明的這些方面的傳感器單元可連續或間斷地(例如周期性地)監控、識別、確認及報告檢測事件，從而減少誤報及漏報中一種或兩種情況的出現。
根據本發明的這些方面的傳感器系統可在整個水配送系統中在可識別的位置處(可能在最終用戶位置處的最終流體輸出點(例如水面)處)提供一寬廣且可能隨機的傳感器位置分布，從而形成比原本在類似的開銷度內可實現的一組監控位置可能更大的一組監控位置。在其中最終用戶自愿支付及安裝傳感器單元的情況下尤其如此，從而為這些用戶自身帶來好處、同時可為水監控實體及廣大群眾帶來好處。實現大的分布式傳感器位置組的可能性會增強供水當局檢測、跟蹤及/或隔離影響一水質監控系統內的水質的問題來源的能力。


現在將參照附圖中所例示的實例性實施例(本發明未必僅限于此)來解釋本發明。根據各種具體實施例將會看出或易于得知本發明的各種優點及其他特性，但未必歸屬于本發明范疇內的所有實施例均將包含或具有所看出的優點或特性。本發明的范疇應根據權利要求書中所包含的內容及其等效內容、而非依靠在權利要求書中未明確說明的優點及特性來加以確定。另外，盡管以單數形式來使用用語“發明”，然而應認識到，在揭示內容及權利要求書中可提供不止一種獨立及/或截然不同的發明。
圖1A為一根據本發明一實施例的傳感器單元的一實例性實施例的方塊圖；圖1B為一根據本發明另一實施例的傳感器單元的另一實例性實施例的方塊圖；圖1C為一傳感器單元的一實例性實施例的圖解說明；圖1D為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1E為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1F為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1G為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1H為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1I為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1J為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1K為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1L為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1M為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖1N為一傳感器單元的另一實例性實施例的圖解說明；圖2為一根據本發明各個方面的實例性傳感器單元供應鏈的方塊圖；圖3為一根據本發明各個方面的實例性數據收集網絡、數據分發網絡及數據分析網絡的方塊圖。
具體實施例方式
對于本文件而言，應了解以下內容。用語“水質”大體而言涉及到水或其他流體的各個方面的量度，其往往指示流體的適用性或流體所帶來的危害，包括但不限于如下量度各種化學品，化學性質、生物試劑及/或生命形式的存在，毒素，其他有機及無機污染物，及微粒等等。例如，盡管水配送系統是本發明幾個實施例關注的焦點，然而本發明的各個方面也可應用于監控任何需要進行監控的流體(氣體或液體)，包括存在于配送系統、蓄水池或供給源中的流體。用語“確認”應理解為意指已根據其他信息確定出已通過另一跡象得到額外證明或證實，所述其他信息相對于得到原始跡象的數據既可為同一類型也可為截然不同的類型。“配送系統”包括任一種流體配送系統(包括例如(舉例而言)空氣導槽等空氣配送系統)，在進行水分配的情況下，其目前通常表現為不間斷的管道系統及/或由蓄水池、水道、管道及處理廠構成的系統，但也可包括不太典型的分配渠道，例如容器中的水、分水嶺內的井水或承雨線腳、甚至大的水體、海洋、河流、溪流及/或支流、或者實際上其中一流體可從系統中的一個點流至另一個點的任何系統(例如水從單個水體內的一個層移動至另一個層)，其特點是能夠標識傳感器單元在水配送系統內的位置并與傳感器單元進行通信。此外，短語“同一流體樣本”、“流體”及類似短語應理解為意指其中有可能存在相同或類似狀態的任意量的流體。例如，對于非靜態水體中的例如pH值等一般量度而言，一大的水池或水庫可能全部為同一樣本，而對于檢測示蹤元素或報警狀態而言，水樣可能意味著僅幾毫升。用語“測量”并不僅限于其中產生一數值或其他模擬或數字值的實施例，而是還包括僅在越過一閾值(上限或下限閾值或二者)時輸出一規定信號的傳感器及傳感器元件。一傳感器單元包括位于一外殼或位于一位置上的一個或多個傳感器、傳感器元件及/或傳感器組，并包括處理及/或通信組件。傳感器是一種設計成感測流體參數并通常向處理器輸出一信號的裝置。感測元件是一種構成傳感器的一部分并實際上執行測量的元件。可使一傳感器中的各感測元件以某種方式相關或協調以作為一個群組來執行監控及檢測功能(可能是測定樣本的化學性質)。傳感器組件是一般性的用語，其意指傳感器單元、傳感器或感測元件中的任一種。處理單元是一般性的用語，其意指以軟件、固件或硬件水平進行編程的處理單元，包括例如ASIC(應用專用集成電路)。可使一處理單元對多個傳感器多路復用或者專用于單個傳感器。
傳感器可將實例性的傳感器選擇成包括任意形式的流體測量傳感器，例如水質測量感測元件，包括用于測定水溫、水壓、任意數量的特定化學物質的存在與否、化學性質及/或化學物質類別(例如，舉例而言但不限于，游離氯離子(Cl-)、次氯酸(HOCl)及次氯酸離子(OCl-))、離子濃度、pH值、二氧化碳(CO2)、水的硬度(例如Ca2+)、碳酸鹽(CO32-)、單氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)、三氯胺(NCl3)、銨、氮化物、硝酸鹽、氟化物、及/或化學性質的感測元件、以及用于測定水的純度、清澈度、色澤及/或實際上有關水或任意其他流體的任何其他可測量或檢測的所關心參數的感測元件。某些此種傳感器闡述于同在申請中的第10/657,760號美國專利申請案(“用于定量分析的方法及設備(Method and Apparatus for Quantitative Analasis)”)中，該美國專利申請案的全文以引用方式并入本文中。這些傳感器可不僅用于監控液體，而且還可在經過適當校準后用于監控氣體(例如空氣)。這些傳感器可包括一個或多個例如充當離子選擇性電極(ISE)的電極及離子選擇性薄膜、在電極表面上可具有或不具有電極涂層的電流計及電位計感測元件、導電率感測元件、溫度感測元件、氧化-還原電位感測元件、參考電極、氧氣感測元件、免疫傳感器、在電極表面上包含適當涂層的DNA探針(例如具有低聚核苷酸的雜交化驗)及各種各樣的光學傳感器，不一而足。其他適合的傳感器裝置包括在第4,743,954號美國專利(“用于一具有電壓輸出的化學選擇性傳感器的集成電路(Integrated Circuit for a Chemical-Selective Sensor with VoltageOutput)”)及第5,102,526號美國專利(“具有硅酮薄膜的固態離子傳感器(Solid StateIon Sensor with Silicone Membrane)”)中，這些美國專利的揭示內容以引用方式并入本文中。
供用于本文所揭示系統中的傳感器(例如，舉例而言，在同在申請中的第10/657,760號美國專利申請案、第4,473,954號美國專利及第5,102,526號美國專利中所揭示的傳感器)可使用已知的光刻、涂布及/或絲網印刷技術(例如傳統的微電子處理技術)來制成。這些技術可提供具有帶有在芯片規模上集成的微米尺寸形體的感測元件的傳感器，并可與例如ASIC(應用專用集成電路)等低成本電子器件相集成。這些傳感器及電子器件可用低成本制成，從而能夠實現這些傳感器向包括私人實體在內的各種實體的廣泛配送。
實例性傳感器可使用傳統處理技術制作于硅襯底上或者可制作于其他類型的襯底上，例如(舉例而言)陶瓷、玻璃、SiO2、或塑料襯底上。實例性傳感器也可使用位置相互靠近的這些襯底的組合來制成。例如，一具有某些傳感器組件(例如感測元件)的硅襯底可安裝于一具有其他傳感器組件(例如其他感測元件及/或一個或多個參考電極)的陶瓷、SiO2、玻璃、塑料或其他類型的襯底上。可使用傳統的電子器件處理技術來制作及互連這些復合裝置。
此外，在本文所揭示的系統內可使用各種各樣的無論市面上是否有售的其他傳感器，包括目前尚未開發出的傳感器。盡管在本文中揭示包含各種傳感器的新穎傳感器單元，然而無論是否為傳感器單元形式，本發明的其他新穎的方面仍保持具有新穎性。就監控例如空氣等氣體而言，可使用任何適于檢測一目標物質的傳感器，例如(舉例而言)電化學氣體傳感器，包括在第6,074,539號美國專利中所揭示的用于檢測氰化氫的電化學傳感器，該美國專利的全部內容以引用方式并入本文中。
實例性監控、確認及報告系統在圖1A所示的本發明的一實施例中，一用于監控水質(或任何流體的質量)的系統(圖3中的330)可包括一傳感器單元110，傳感器單元110包括一第一傳感器111A及一相關聯的處理單元112A，處理單元112A用作一監控構件以監控流體并根據流體的內含物來產生一變量。該處理單元112A可與一通信單元112B一起容納于一模塊112中。如果所述變量指示一檢測狀態，則該第一傳感器111A在檢測流體質量時或者在所測或所計算的與流體相關聯的變量越過例如一閾值時，可產生一初步識別符。例如，如果pH值(作為變量)或其他水質參數升至過高或過低、或者由一所包含的壓力監控器測量到的水壓降至例如一閾值以下，便會在該實例性系統中產生一初步識別符(例如一旗標或信號)。該初步識別符可觸發一第二傳感器111B開始測量同一變量或一不同的變量、或者輸出一連續測量結果。處理單元112A既可包括單個處理單元也可包括多個處理單元。
或者，第二傳感器111B可與第一傳感器111A一起運行，以使用同一種測試或一也指示一檢測狀態的不同測試對同一流體樣本進行第二次測試。這些測量或測試的結果在相吻合時會作為一經過確認的結果從處理器中輸出。第二傳感器111B及處理單元112A用作第一傳感器或監控構件111A的一確認構件。
另一選擇為，第二傳感器111B可是針對第二測試進行重新校準后的第一傳感器111A的形式。
當第一傳感器111A與處理單元112A相結合(一同用作監控構件)地輸出一陽性結果且第二傳感器111B(或更多傳感器)與處理單元112A相結合(一同用作確認構件)地輸出一陽性結果時，一通信單元112B(用作報告構件)便將所述檢測狀態傳送或報告至一遠程通信裝置及/或一本地指示器(例如傳感器單元外殼上的燈或其他告警形式)。關于流體測量結果的信息也可顯示于一可選的顯示器(例如位于傳感器單元外殼上)上。由于在報告一檢測狀態之前對檢測狀態進行了確認，因而此種形式的傳感器單元110由此消除了錯報。
此外，可由不止一個傳感器用作第一及/或第二傳感器111A、111B來提供冗余測試或測量。通過此種方式，如果其中一個傳感器出現故障，另一具有相同能力的傳感器便用作備用傳感器以降低漏報機率。無論是通過檢測到誤報還是漏報還是其他途徑，處理構件均可例如僅通過不向缺陷傳感器組件供電或不處理缺陷傳感器組件的輸出來禁用缺陷傳感器或其他傳感器組件。
如在圖1A的實例性實施例中所示，傳感器單元110中的傳感器可根據情況采取一第一傳感器111A及一第二傳感器111B以及甚至更多傳感器111C的形式。這些傳感器可統稱為一傳感器組，其也可簡稱為傳感器111。一傳感器組中的各傳感器可在實體上一同構造為一個單元，但并非必需如此。例如，可提供第三傳感器111C來用作確認構件的一部分，從而使處理單元112A能夠使用來自第一傳感器111A、第二傳感器111B及第三傳感器111C的數據根據一種多數投票方法(例如每一傳感器111A-111B均具有可能呈一模擬或數字信號形式的票或者加權的票)來判定是否已出現檢測狀態，并將由這些票中的多數所指示的狀態報告至一遠程通信裝置或本地指示器。第三傳感器111C(或者任意數量的額外傳感器)可用作備用傳感器，或者可用于使用一種多數投票技術來進一步減少誤報及/或漏報。這些傳感器可例如包括用作離子選擇性電極的電極及離子選擇性薄膜，在電極表面上可具有或不具有電極涂層的電流計及電位計感測元件，導電率感測元件，溫度感測元件，氧化-還原電位感測元件，氧氣感測元件，免疫傳感器，在電極表面上包含適當涂層的DNA探針(例如具有低聚核苷酸的雜交化驗)及各種各樣的光學傳感器，不一而足。
傳感器111A-111C可分別由單個傳感器元件113A、復數個傳感器元件113A-113C(可能用于實現冗余)、或者一個或多個傳感器組構成，如在圖1B中所示。傳感器元件113A-113C將為相同的類型或不同的類型，以用于測量例如相同的參數從而實現冗余及更高的精確度、或者用于測量一化學或生物性質或特征的不同方面。第一傳感器111A及/或第二傳感器111B可例如分別包括一能夠測量離子含量的感測元件113A及一能夠測量氯含量的感測元件。更一般而言，傳感器111A-111C可包括如下中的至少一者離子選擇性感測元件，電流計感測元件，電位計感測元件，導電率感測元件，溫度感測元件，氧化-還原電位感測元件，氯氣感測元件，氧氣感測元件，免疫傳感器，DNA探針及光學傳感器。傳感器111A-111C可設置于不同的襯底上，或者可設置于同一襯底116上，如在圖1C中所示。
處理單元112A及通信單元112B用作報告構件，以根據來自一傳感器單元110中第一傳感器111A及第二傳感器111B、或者復數個傳感器111中任意數量傳感器的經處理數據來報告一經確認的事件。
在一實例性實施例中，所述復數個傳感器111A-111C中的每一個均為用于監控流體的相同參數或性質的同一類型傳感器。通過此種方式，如果一第一傳感器111A指示錯報，則第二傳感器111B將用于對任何檢測事件進行確認或不確認，從而減少所報告的誤報的次數。另一選擇為，第一傳感器111A可具有更健壯的性質但可能具有較低的靈敏度或者具有更寬廣的可檢測狀態范圍，而第二傳感器111B可更為靈敏或者具有有限的檢測范圍或為一種專用于檢測一特定物質的專用類型(單觸發式傳感器)，且在這些情況下，例如僅當第一傳感器111A產生一指示一檢測狀態的初步標識符時才得到調用。例如，當第一傳感器111A具有一上述類型的感測元件陣列且已產生一指示存在氰化物的性質讀數時，例如可激活或暴露出一可專用于檢測氰化物或檢測較少量氰化物的單觸發式傳感器。更為靈敏或者更能夠更精確地識別一既定檢測狀態的第二傳感器111B將隨后更好地能夠甚至以更大的確定性來確認一檢測事件的存在。
第二傳感器111B可具有至少一種特性，例如更高的靈敏度、更特定的靈敏度，或者能夠檢測由初步識別符所指示的涉嫌物質的次要特征。在后一種情形中，可存在復數個第二傳感器111B，所述復數個第二傳感器111B分別與對流體質量進行的一既定的、更具體的測試或測量相關聯并根據在初步識別符中所包含的信息作為一組來激活或分別激活。然而，在某些實施例中，第二傳感器111B也可與第一傳感器111A為同一類型的傳感器。
此外，第二傳感器111B可耦接至一用于在由確認傳感器進行檢測之前改變流體或其環境的機構。例如，可使用單個傳感器111A，且在產生一初步識別符時，可通過泵、閥門、微流體器件或其他途徑向傳感器上注入一重新校準溶液，其中所述重新校準溶液具有一可由傳感器111A測量的已知的、恒定不變的參數，以重新校準傳感器111A來進行下一測量。或者，可向流體中引入一種試劑，所述試劑具體針對所述檢測狀態，以便以受控方式改變流體的性質從而有助于識別正造成所述檢測狀態的流體組分。可提供足夠量的重新校準流體或試劑以延長傳感器111A的預期壽命，或者以可重新補償的源的形式來提供。
例如，如在圖1C中所示，一流體控制裝置(例如閥門15A)位于傳感器單元110的輸入側上。閥門115A可隨后在允許流體從配送系統流入傳感器單元110內與允許校準流體進入傳感器單元110內之間進行雙態切換。在傳感器單元110的輸出側上，可使用一類似的流體控制裝置(例如閥門115B)來將校準流體作為廢料移除—如果將其引入受監控流體中會引起潛在的問題，或者如果允許使傳感器單元110中的流體再加入配送系統中并不會引起問題，則可省去輸出流體控制裝置。
單個傳感器111A可通過受到重新校準試劑或類似試劑的作用而由此得到重新校準，但也可通過根據背景狀態將其響應歸一化來簡單地進行電氣校準。
如參照圖3所示流體監控系統所可能易于理解，可使用一個傳感器來校準另一傳感器。更具體而言，在一網絡情形中，可使用一置于系統中的新傳感器來校準可能已隨著時間而出現校準漂移的舊傳感器。舊傳感器與新傳感器將檢測流體配送系統中或作為試劑或校準溶液的同一流體，且將使用新傳感器讀數來調整或校準舊傳感器。這些傳感器應該相鄰或者相距較遠，只要所用流體在相關方面基本相同即可，例如具有相同的pH值、取自一小的樣本或者一可能具有相同或均一特性的樣本。為有效地進行重新校準。重新校準傳感器僅須測量一足夠類似于所要重新校準的傳感器的參數。
重新校準傳感器及所要重新校準的傳感器可通過任何適當的報告構件(例如在本文所揭示的不同實施例中所述的報告構件)與一重新校準電路進行通信。所述重新校準電路可為位于計算機中一集中位置上的程序形式，例如圖3中所示的智能節點332或集中式數據收集點333，或者為一位于例如圖1及2所示實施例中所揭示的模塊112中的電路或ASIC處理單元的形式。所述重新校準電路將已通過人工輸入或通過任何適當的自動途徑(包括登記一新的傳感器或替換傳感器)接收到一所述較新的傳感器通常將為重新校準傳感器的指示—假定正在解決的問題是舊傳感器的校準漂移。
此外，一個傳感器一旦得到重新校準，便可用于校準網絡中的下一傳感器，例如以使對測量具有相對均勻測量特性的流體的各傳感器的重新校準形成一多米諾效應。例如，單條沿其相間地放置有多個傳感器的管道可按一等于流過所述管道的流體流速的速率來依序校準下一傳感器。
傳感器111A-111C可為上述傳感器的任一組合且可存在許多單獨的傳感器，這些單獨傳感器中的某些或全部均可包括復數個感測元件。例如，一傳感器(例如圖1B中的傳感器111B)可具有復數個用于檢測流體內多個參數的感測元件113A-113C。在圖1B中僅顯示三個感測元件113A-113C，但也可使用多于三個傳感器。通過此種方式，可使用一傳感器111A來識別流體(例如飲用水)內的化學特征或性質。
一例如在圖1E的實例中所示意性顯示的傳感器111A可由單獨的感測元件113A-113C構成。這些感測元件113A-113C可設計成識別流體內參數的不同范圍、特定化學品或物質(例如化合物、污染物)或者根據水質監控系統的特定的預期需要來識別不同的可能的水質測量值。這些感測元件113A-113C可一起提供一流體的化學性質或者可提供指示特定物質(例如化合物、污染物)的特點或物質類別(例如化合物、污染物)的數據。感測元件113A-113C可如在圖1D及1E中所示安裝于一凹陷表面上或者可安裝于一非凹陷表面上。顯示于圖1D的凹槽116A內的感測元件113不必如在圖1D中所強調顯示的那樣形成一輪廓，而是可與表面共面。電連接線可通過任一種或許多種已知的方式安裝或形成于一襯底116上，以將感測元件113A-113C連接至一處理單元112A。
每當復數個傳感器組件(例如111A-111C、113A-113F)包含于一傳感器單元110內時，其可各自具有一單獨的處理單元112A及/或通信單元112B，或者可通過一多路復用器或類似裝置來共享這些組件以降低成本及通信開銷(帶寬、功耗等等)。例如，可利用ASIC(應用專用集成電路)來開發具有有效設計的傳感器單元110。這些ASIC可位于一共用襯底上、或者多個通過電連接線耦接于一起的襯底上。
一個或多個傳感器111可根據若干種基礎條件來提供事件狀態指示，這些基礎條件包括一個或多個超范圍事件—其中在一流體內所測的參數或性質超過或偏離一特定范圍及/或在傳感器單元110內所預先編程或下載的閾值。如在下文中將參照圖3所更詳細說明，傳感器單元110還可提供對水性質參數的檢測，以供與在傳感器單元110中或在智能節點332或集中式數據收集點333處所下載的水性質參數相比較。所檢測的化學特點、特征或性質將耦合至一潛在化學性質數據庫以便明確地識別甚至復雜的污染物，包括例如生物劑及化學毒素。就此而言，此種潛在化學性質數據庫可在本地存儲于一與處理單元112A接口的存儲器中，或者可存儲于一個或多個遠程位置中以供處理單元112A及通信單元112B進行在線訪問。在這兩種情形中，所述潛在化學性質數據庫均是可更新的，且在為本地存儲器的情況下，可將所述潛在化學性質數據庫斷續地下載至本地存儲器中。可使用適當的圖案辨別技術將傳感器單元110所產生的數據與所述潛在化學性質數據庫相比較，以在與一個或多個所存儲化學性質潛在地匹配時產生一潛在的識別事件。
可通過一報告偏離歷史標準的讀數(例如水壓相對于歷史標準降低)的傳感器單元110的圖案來檢測例如管道破裂等物理事件，從而識別破裂的確切位置或接近位置。此外，還可利用溫度傳感器對與溫度相關的檢測機制進行歸一化及標定，而且還可用于通過凍結溫度來確定水配送系統何時存在破裂危險。
傳感器單元110包括處理單元112A及通信單元112B。傳感器單元110的通信功能可包括硬接線通信電路—其中所述單元完全以物理方式通過導線連接至其他通信裝置或通信系統，例如電話線、衛星或無線通信裝置等等。通信單元112B還可在建筑物內現有電力線或者甚至一區域的電網的載波上施加信息。所施加的信息信號隨后將由本地通信裝置獲得以通過電話線、專用或公用網絡、蜂窩式通信網絡、SMS(短信息服務)網絡、衛星等等傳送。另外或另一選擇為，單個傳感器單元110的通信單元112B可包括短程無線功能以與本地告警功能進行通信及/或遠程通信裝置，例如可預先存在或所安裝的與傳感器單元110進行通信的電話、專用或公用網絡、蜂窩式通信網絡或衛星裝置。這些短程無線裝置包括使用例如藍牙等現有協議、利用不受管制頻譜的通信裝置。另一選擇為，可使用例如由IEEE標準802.11(b)或802.11(g)所規定的無線LAN協議，用于向距離相對遠的站臺(例如位于區域性供水當局總部的接收機)進行傳輸的遠程無線裝置即可使用此種協議。其他替代裝置包括利用預先存在的蜂窩式網絡或者無線網絡(例如報警系統所使用的網絡)的通信裝置112B。通信方式可取決于外部因素，包括可用性、成本、穩健性、效率等等。
本文所述的傳感器單元110的網絡可經配置以與一中央通信裝置(例如服務器)進行通信，及/或傳感器單元110可作為一分布式網絡使用所屬技術領域中已知的通信組件相互進行通信。通過此種方式，例如，如果一第一傳感器111A測量到一指示一檢測事件(例如飲用水系統中的氯含量偏低)的水質變量，則第一傳感器111A可產生一初步識別符并可通過所述分布式網絡觸發一鄰近的第二傳感器111B來作出一確認測量。
最后，或者另外，通信單元112B可包括例如光告警(指示燈)、空中告警(例如報警聲音)、觸覺告警(例如單元的震動)等現場告警，或者可與一適當的控制閥門進行接口以便在例如檢測到緊急事件時完全切斷流體的供給。
封裝及定位傳感器單元110可按許多種方式進行封裝及定位。例如，其可布置于位于水源引入例如房屋、商業場所、工業場所或政府場所處的截止閥處。另一選擇為，其可布置于每一單獨的水龍頭或者有可能最終用戶23會飲用水或以其他方式消耗流體或使流體被消耗的所需的水龍頭處。例如，適于安裝于水龍頭端處的水過濾裝置可適合包含一傳感器單元110及同時包括與遠距離位置和成一體地裝納的告警功能(為光告警、空中告警或觸覺告警性質)進行通信的通信裝置。此外，傳感器單元110可位于市政水配送系統中的任意所需點處。
過濾器封裝監控器本發明的一個實例性實施例將一水過濾器及/或水處理裝置與一個或多個傳感器單元110相結合。如在圖1F中所示，一用于過濾及監控流體的系統包括一過濾器單元114。過濾器單元114包括一用于容納一過濾器114B的過濾器外殼114A。一第一入口傳感器114C配置成暴露于進入過濾器單元114的流體(過濾前流體，或者更一般地說為處理前流體)。一第二輸出傳感器(過濾后流體)114D配置成暴露于經過濾器114B過濾的流體(過濾后流體，或者更一般地說為處理后流體)。第一入口傳感器114C可包括復數個傳感器111A、111B、111C等等，其中每一傳感器均可具有一個或多個感測元件113A、113B、113C等等，例如上文所述的第二輸出傳感器114D也可如此。單獨傳感器111A、111B、111C等等可用作每一傳感器114C、114D的監控及確認構件，此視其如何由一處理器112A連接及使用而定，或者入口或輸出感測器114C、114D可用作不受過濾器114B影響的流體質量量度的相應的監控及確認構件(其角色可互換)。
例如，第一入口傳感器114C可包括一能夠測量離子含量的離子選擇性感測元件及一能夠測量氯氣含量的氯氣感測元件。同樣地，第二輸出傳感器114D可包括一能夠測量離子含量的離子選擇性感測元件及一能夠測量氯氣含量的氯氣感測元件。此外，每一傳感器114C及114D均可包括能夠產生一套測量值的其他感測元件，例如導電率感測元件及/或其他感測元件，所述一套測量值可提供特定的測量值，這些測量值可組合形成流體質量概略數據。例如，傳感器114C及114D可包括如下中的至少一者離子選擇性感測元件，電流計感測元件，電位計感測元件，導電率感測元件，溫度感測元件，氧化-還原電位感測元件，氯氣感測元件，氧氣感測元件，免疫傳感器，DNA探針及光學傳感器。
過濾器單元114可進一步包括一耦合至第一傳感器單元114C及第二傳感器單元114D的處理單元112A，處理單元112A經配置以將第一傳感器單元114C與第二傳感器單元114D所產生的測量數據相比較。
過濾器單元114還可包括一通信單元112B，通信單元112B為處理單元112A的一部分或者與處理單元相分離、但耦合至處理單元112A。在圖1C所示的實例性實施例中，通信單元112B可經配置以將處理單元112A所產生的測量結果(例如原始數據及/或經處理的數據)傳送至一遠程通信裝置。還應注意，處理單元112A可呈一第一處理單元與一第二處理單元的形式，其中所述第一處理單元隨第一傳感器114C設置并耦合至第一處理器114C，且其中所述第二處理單元隨第二傳感器114D設置并耦合至第二處理器114D。所述第一與第二處理單元可耦合于一起，以實現所需的測量及比較功能。此外，如在本文中所述的其他實施例中一樣，傳感器單元110(無論是否與過濾器封裝在一起)可由水處理提供方監控，以便保證或證明經過過濾及/或以其他方式經過處理的水的水質。例如，私營水處理公司或市政當局可在供水點(例如家庭或商業場所)處對水過濾/處理設備進行在線監控，且作為其服務的一部分，可保證或證明經過過濾及/或以其他方式經過處理的水的水質。水過濾/處理設備可由監控實體或由一不同的實體來提供及/或安裝。例外，可使用布置于過濾器/處理單元的入水口處的一個或多個傳感器、根據處理元件(例如過濾器元件)的負載容量及由傳感器所測的入口水中所存在污染物的量來預計處理元件的壽命有多長，且該信息可通過本文所揭示的任何適當方法在線傳送至水處理提供方。
對于封裝而言，第一及第二傳感器114C及114D可安裝至過濾器外殼114上，但不必更換第一傳感器114C及第二傳感器114D便可更換用于過濾流體的過濾器114B，此視特定的實施例而定。傳感器114C、114D可設計成與過濾器單元114具有相同的壽命，或者可單獨更換或可隨過濾器114B一起更換。在后一種情形中，將第一傳感器單元114C及第二傳感器單元114D安裝至或嵌入于過濾器114B中可能較為方便，例如在圖1G中所示的實例性過濾器單元114’中所示。就此而言，可提供一適當的接口(例如一防水塞)將傳感器114C、114D耦合至處理單元112A。
通過此種方式，將處理單元112A配置成根據對來自第一傳感器單元114C與第二傳感器單元114D的測量數據的比較來產生一識別符，以指示將一過濾器114B置于過濾器外殼114A中的更換條件。可包含一指示過濾器更換條件的指示器114E(例如一帶有或不帶有標簽的簡單的燈、或者一聲音指示器)來安裝至例如過濾器外殼114A上或作為過濾器外殼114A的一部分，及/或通信單元112B可將所述更換條件傳送至一遠程通信裝置。視需要，可提供一顯示器114G來顯示例如以下等信息水質測量值，最后一次更換過濾器的日期，及/或過濾器剩余的壽命(根據過濾器114B的已知負載規范及由傳感器114C及114D所獲得的測量數據)。
在再一些變化形式中，可使用一第三傳感器單元114F，第三傳感器單元114F配置成暴露于進入濾波器外殼114A中的流體，其中第三傳感器114F耦合至處理單元112A。處理單元112A在該實施例中將配置成與第一傳感器114C相結合地運行來監控所述流體、根據所述監控產生一變量、如果所述變量指示一檢測狀態則產生一初步識別符，并與第三傳感器114F相結合地運行來根據新數據判定是否已出現檢測狀態。如上文所解釋，此種監控及確認功能可使用配置于同一傳感器單元110內的各傳感器111來執行，但也可將原始數據傳送至一中央位置進行此種處理，并可隨后指示所述中央位置是否執行確認功能。
如同在其他實施例中一樣，該實施例可包括一通信單元112B，其配置成如果處理單元112A確認已出現檢測條件則將所述檢測條件報告給一遠程通信裝置，及/或將原始數據及/或經處理的數據提供至一遠程通信裝置。另外或者另一選擇為，處理單元112可配置成如果第三傳感器單元114F提供一與由第一傳感器單元114C所提供的同一類型同時期測量讀數相差一預定量則產生一傳感器告警識別符。此種配置可用作一如下指示第一傳感器單元114C可能出現故障。隨后可由處理單元112A禁用第一傳感器單元114C。
如同在本文中所揭示的其他實施例中一樣，第一傳感器單元114C及第二傳感器單元114D可例如包括一能夠測量離子含量的離子選擇性感測元件、一能夠測量氯氣含量的氯氣感測元件及一能夠測量導電率的導電率感測元件。更一般而言，傳感器114C及114D可包括如下中的至少一者離子選擇性感測元件，電流計感測元件，電位計感測元件，導電率感測元件，溫度感測元件，氧化-還原電位感測元件，氯氣感測元件，氧氣感測元件，免疫傳感器，DNA探針及光學傳感器。
如同在本發明的其他實施例中一樣，模塊112可如圖1G所示安裝至過濾器外殼114A上，或者可配置成一通過電(有線或無線方式)連接耦合至傳感器114C、114D的獨立單元，其中模塊112可安裝于壁面上或者插入一電源插座中。當然，處理單元112A可呈一連接至第一傳感器單元114C的第一處理單元、及一連接至第二傳感器單元114D的第二處理單元的形式。所述第一與第二處理單元可由此配置成將第一傳感器單元114C與第二傳感器單元114D所產生的測量數據相比較。
在該實例性實施例中，處理單元112A，無論如何進行實體配置，均可配置成與一通信單元112B進行通信且如果處理單元112確認已出現檢測狀態及/或原始數據，則指令通信單元112B向另一通信單元報告所述檢測狀態。
盡管上面所述的各個實例是涉及一過濾器單元114，然而過濾器單元114可為任一種適合的流體處理裝置，例如(舉例而言)水軟化裝置、蒸餾裝置、或者逆滲透或薄膜過濾裝置、介質過濾裝置、或其任一組合，包括過濾器外殼及/或過濾器。
選擇性暴露的多個傳感器參見圖1D，一用于監控流體的多傳感器設備可包括一襯底116及復數個傳感器，其中每一傳感器均可包括一個或不止一個安裝至或形成于襯底116中或上面的感測元件。在圖1D、1E及1I中，為簡明起見，使用參考編號111來標識各個傳感器，且使用參考編號113來標識各個感測元件。每一傳感器111均配置成暴露于一流體中。此外，在本實施例中提供一用于將所述復數個傳感器111中的各個傳感器選擇性地暴露于流體的機制(在下文中進行說明)。如同在其他實施例中一樣，至少一個傳感器111可包括復數個感測元件113且至少一個傳感器111可同時包含例如一能夠測量離子含量的離子選擇性感測元件及一能夠測量氯氣含量的氯氣感測元件。更一般地，至少一個感測器111可包括如下中的至少一者離子選擇性感測元件，電流計感測元件，電位計感測元件，導電率感測元件，溫度感測元件，氧化-還原電位感測元件，氯氣感測元件，氧氣感測元件，免疫傳感器，DNA探針及光學傳感器。
如在圖1D-1E中所示，傳感器111可形成于凹槽116A中。可使用任何用于形成凹槽116A的機制(包括光刻圖案化及蝕刻工藝)在襯底116的表面上形成凹槽。或者，如在圖1I中所示，襯底16可形成為一包含復數個貫穿其中的孔122A的第一襯底122，且其中每一傳感器111均設置于一第二襯底123的一表面上。第二襯底123使用例如倒裝芯片工藝結合至第一襯底122上，其結合方式使每一傳感器111均面對第一襯底122中一各自的孔122A。在涉及到用于選擇性地暴露多個傳感器111的機制的實施例中，在凹槽116A中形成傳感器111可較佳，因為這可保護傳感器111的表面；然而，在選擇性暴露實施例中，并非必需在凹槽中形成傳感器。
如上文所述，可提供一種用于將各個傳感器111選擇性地暴露至流體的機制。例如，如在圖1D、1H及1I中所示，一覆蓋薄膜120(或者多個覆蓋薄膜，其中每一傳感器111一個)可附裝至一襯底116、122的一表面上，覆蓋薄膜120覆蓋凹槽116A中的復數個傳感器111，或者低于孔122A。復數個加熱元件121例如可附裝至薄膜120上靠近各自傳感器111的位置處。每一加熱元件121均可選擇性地運行以在薄膜120中產生一開孔，從而允許將一靠近凹槽116A或孔122A定位的特定傳感器111暴露至流體。作為對使用加熱元件121來選擇性暴露傳感器111的替代方法，可使用任何用于溶解薄膜或從實體上移除或撕掉薄膜120的至少一部分的適當機制，例如在圖1J中所示通過一所概念性顯示的機械穿孔器124或如圖1K中所示通過一所概念性顯示的機械夾子或刮刀125。圖1J及1K所示的實施例大體地顯示用于選擇性地移除薄膜120的任意數量的機械手段。另外，可使用任何適當的致動機制來使機械穿孔器124或機械夾子或刮刀125靠近一既定傳感器111定位并選擇性地暴露該傳感器111。例如，各傳感器可沿一條線或以一兩維陣列形式配置于襯底116上，且可使用一個或多個致動器在襯底116與機械部件125、125之間沿一個或多個方向提供相對線性運動。作為另一實例，傳感器111可沿一圓的圓周排列，且可使用一個或多個致動器在襯底116與機械部件124、125之間提供相對旋轉運動。
如同本文所揭示的其他實施例一樣，襯底116可為硅襯底或者可為另一類型的襯底，例如(舉例而言)陶瓷、玻璃、SiO2或塑料。也可使用位置相互靠近的此種襯底的組合來制作一實例性多傳感器設備。例如，可將一具有某些傳感器組件(例如感測元件)的硅襯底安裝于一具有其他傳感器組件(例如其他感測元件及/或一個或多個參考電極)的陶瓷、SiO2、玻璃、塑料或其他類型的襯底上。可使用傳統的電子器件處理技術來制作及互連這些復合裝置。每一傳感器111均可具有一個或多個對應的參考電極，這些參考電極位于與一個或多個傳感器111相同的襯底上或者位于多個不同的襯底上。例如，可在一個或多個陶瓷、SiO2、玻璃或塑料襯底(或其他類型的襯底)上制作參考電極，其中在一既定參考電極的襯底中提供一密封的流體貯存器。或者，多個傳感器111可共享一個或多個共用參考電極，這(這些)共用參考電極位于與一傳感器111相同的襯底上或者位于一個或多個不同的襯底上。由于參考電極的性能可能隨著使用而變差，因此為每一傳感器111提供單獨的參考電極可能比較有利。通過實現與各個單獨傳感器111相關聯的參考電極的選擇性暴露，可使傳感器性能得到增強，這是因為當啟用一新的傳感器時可提供新的參考電極。可使用與傳感器111相同的暴露系統或者使用一不同的暴露系統來暴露出參考電極。
薄膜120可由例如聚合物材料(例如聚酯或聚酰亞胺)等任意適合的材料制成，且薄膜120可通過粘合劑附裝至襯底116、122上或者可通過一種受熱層壓工藝附裝至襯底116、122上。傳感器111可例如用光刻方式形成(例如使用已知的微電子器件處理技術)、涂布或絲網印刷于襯底116的一凹陷表面或非凹陷表面上。
通過使處理單元112A響應于另一傳感器測量到一指示出現檢測狀態的測量值而選擇性地暴露一所需傳感器，多傳感器設備可執行如上文所述的確認功能。處理單元112A可觸發一供電電路向一加熱器121供電以暴露出所需的傳感器111。
在圖1L中顯示另一用于選擇性地暴露出傳感器111的實例性實施例。如在圖1L中所示，一傳感器單元110’通過一輸入閥門115A及一輸出閥門115B連接至一流體源。傳感器單元110’包括一外殼部件119，外殼部件119具有一用于提供一傳感器腔119’及一流體腔119”的壁119B。一襯底116靠近壁119B中的一個孔設置于傳感器腔119’中的一墊板119A上，以使傳感器111能夠暴露至流體。一密封件119C(例如O形圈)靠近所述孔布置并位于襯底116的一表面與外殼部件119的壁119B的一表面之間，以使襯底116貼靠外殼壁119B密封。一致動器119D移動墊板119A及襯底116來選擇性地將單個傳感器111定位于所述孔的區域中，從而使該特定傳感器111暴露至流體中。襯底116較佳較為平整以便能夠實現良好的密封，但本發明并不僅限于此。如前面所述，傳感器111可形成于襯底116的一凹陷或非凹陷表面上。為使流體泄漏入傳感器腔119”內的可能性最小化，可在選擇性地暴露出一新傳感器111之前由致動器119D致動閥門115A及115B來將流體腔119”部分地或基本上排空。
傳感器111可用光刻方式形成、沉積或絲網印刷于襯底116的一凹陷表面或非凹陷表面上，并可形成于一個圓的圓周處，以使致動器119D能夠如圖1M中所示為一使用旋轉運動的簡單的旋轉式傳送帶機構，或者可如圖1N中所示形成為一錯列的線或直線形式，或者形成為例如一兩維陣列形式，且致動器119D可在一個或多個維上提供線性運動。襯底可如圖1N及1E中所示為具有凹槽116A的襯底116的形式，或者可為圖1F中所示的倒裝芯片結合式襯底122、123的形式。
根據上文所述將易知，可將旋轉式傳送帶或線性運動實施例與由附裝至襯底116表面上的至少一個薄膜120所覆蓋的傳感器111(例如圖1J及1K)結合使用，在此種情形中，一機械部件124、125在一靠近一單獨傳感器111的區域中對所述至少一個薄膜120進行選擇性移位或穿孔以便能夠將該特定傳感器111暴露至流體中。就此而言，可使用類似于圖1L及1M(或1N)中所示的構造。致動器119D可在襯底116(安裝于墊板119A上)與機械部件124、125之間提供相對運動，以使機械部件124、125能夠對所述至少一個薄膜120進行選擇性移位。在涉及薄膜120的實施例中，可能不需要使用密封件119C及外殼119。
在其中將傳感器111設計成進行運動的實施例中，可將電連接線126配置成與一個或多個接觸焊墊127對齊，以保證傳感器組件111、113與處理器112A之間的電連接。
傳感器元件的配送不同于需要由區域性供水當局在水處理廠及/或水分配網絡內的不同點處安裝水質測量裝置的某些現有技術系統，本發明的發明者已設計出一種其中可利用預先存在的商業配送系統224(例如在圖2所示的實例性實施例中所例示)來配送傳感器單元的機制。例如，傳感器單元供應商225(例如原始設備制造商、經銷商或批發商)可向或安排成已向預先存在的產品配送商226供應傳感器單元110，所述預先存在的產品配送商226可尤其包括水處理服務部門226A，例如(舉例而言)Culligan WaterTreatment Services，Ecco Water Systems，Millipore公司，及GE Specialty Materials。這些水處理服務部門226A向居民區位置(例如房屋、公寓、活動房屋等等)227A、商業場所227B、工廠227C及/或政府機構227D提供水處理設備及/或耗材供應，例如軟化劑、過濾裝置、過濾器等等。水處理服務部門226A通過預先存在的商業配送系統224來提供傳感器單元110的銷售、配送及安裝，從而使建立向例如居民區位置227A、商業場所227B、工廠227C及政府機構227D、或者任何將相要得到或使用例如水處理服務部門226A的服務的位置供應傳感器單元110的供應鏈的成本最小化。另一選擇為或者另外，可利用政府的區域性供水當局作為在所述供水當局的現有傳感器位置及/或其他位置上安裝傳感器單元的安裝方，及/或還可利用政府的區域性供水當局作為向家庭、商業場所、工廠及政府機構配送傳感器單元的配送方，其中可由除區域性供水當局以外的另一實體實施傳感器單元的監控。
例如，水處理服務部門226A可從一傳感器單元供應商225接收傳感器單元110來安裝于最終用戶227的場所中。如下文參照圖3所更詳細解釋，水處理服務部門226A可銷售傳感器單元110來作為其總的水處理服務的一附加值。水處理服務226A由此充當在最終用戶227處安裝傳感器單元110的銷售及配送網絡。另外，由于水處理服務部門226A通常安裝其出售、租賃或以其他方式轉讓給最終用戶227的設備，因而此種安裝可包括傳感器單元110的安裝，并可如下文參照圖3所解釋進一步包括在傳感器單元110與集中式數據收集點(例如水處理服務部門226A、智能節點332及/或一個或多個地理或行政區域的水監控網絡內的單個集中式數據收集點333)之間建立通信。水處理服務部門226A由此可對入口水及經處理(例如過濾)的水實施在線監控并如前面所述還可利用此種監控來保證或證明在最終用戶供水點227A-227D處經過處理的水的水質。
另一選擇為，傳感器單元供應商225可將傳感器單元110或使傳感器單元110直接供應給零售渠道226B(例如位于實體建筑物中的零售渠道或者通過因特網網站提供的零售渠道，或者這兩種零售渠道)或者通過批發渠道供應給零售渠道226B。最終用戶227將隨后直接從零售渠道226B獲得傳感器單元110來自行安裝或由進行由最終用戶輔助的安裝。因此，零售渠道226B提供銷售及配送機制，而最終用戶227提供傳感器單元110在水配送系統中最終用水點處的安裝。最終用戶227將隨后建立與一監控網絡330的通信或為此提供便利。在某些情形中，傳感器單元110可包括一具有其自身的唯一識別碼的蜂窩式通信裝置。最終用戶227可僅接通所述蜂窩式通信裝置并輸入該最終用戶的位置或地址即可，或者允許通過三角測量對所述蜂窩式通信裝置進行定位—如果在一特定蜂窩式系統內存在此種功能的話。當然，無論傳感器單元110是如何配送的，均可采樣此種機制。
另一種形式的預先存在的商業配送系統224包括區域性供水當局226C，其在進行其正常的活動過程中在最終用戶227的位置(無論是居民區227A、商業場所227B、工廠227C還是政府機構227D)處安裝水表及類似器件。傳感器單元110將僅由區域性或多區域性供水當局226C或其承包商來安裝。在此種情形中，可不存在傳感器單元110向最終用戶的實際銷售或其他形式的轉讓，最終用戶甚至可能不知道安裝了傳感器單元110。表制造商可將傳感器單元功能包含入標準的表中以由區域性供水當局226、表制造商或另一對從水配送系統內的最終點位置提供數據感興趣的實體來選擇性地啟用。此處可見，如果需要或者出現此種需要，可將本發明與其他流體(例如天然氣)結合使用。
另外或另一選擇為，家庭保安、家庭(例如公用設施)監控及健康監控服務部門226D可提供傳感器單元110的銷售、配送及安裝來作為所提供監控服務的一部分或附加值。例如，家庭保安及健康監控服務部門226D以及一般化家庭監控服務部門(其可包括監控公用設施的使用)可增加水質監控功能作為其服務的一部分。因而傳感器單元110的銷售、配送及安裝將使用與這些服務部門為銷售、配送及安裝其他用于執行其他家庭及健康監控功能而已建立起的同一網絡。
根據上文應了解，用于配送傳感器元件110的傳感器單元配送系統224利用一個或多個預先存在的商業配送系統226來銷售、配送及在最終用戶227的位置處安裝傳感器單元110。實際上，任何能到達居民區227A、商業場所227B、工廠227C及/或政府機構227D(或者水配送系統中任何其中最終用戶會使用水的位置)的產品配送系統均還可用于配送傳感器單元110-或許作為附加值服務或產品來配送。如此配送的傳感器單元110可形成一為預先存在的特定產品配送系統226所特有的水監控網絡330，或者通過各種預先存在的產品配送系統226所配送的傳感器單元110會形成一更大的水監控網絡330，或者一混合形式—其中由通過一預先存在的特定產品或服務配送商226配送的傳感器單元110所收集的某些數據將專屬于所述預先存在的特定產品或服務配送商226(例如與水處理設備的性能有關的數據)、但其他數據將提供給一水質監控網絡330。通過此種方式，可使例如供水當局以相對非常低的成本來配送及安裝更大且或許更具分散性的一組傳感器單元110。
參見圖3，下文將通過一實例性水監控系統330來解釋本發明的各個方面，包括數據收集、集中式及分布式數據分析和數據分配。在該實例性水監控系統330中，位于位置A-F處的各個傳感器單元110A-110F通過上文參照傳感器單元110的詳細說明所指出的通信鏈路連接至水質監控系統330。盡管在圖3中顯示六個傳感器單元110A-110F，然而還涵蓋多得多的傳感器單元且不應依靠這些圖式來判定傳感器單元110、智能節點332或集中式數據收集點333的數量級或數量。
傳感器單元110A-110C例如連接至一智能節點332A(一具有數據處理能力的節點)，而其他傳感器單元110D-110F可連接至一單獨的智能節點332B或者根據涉及到網絡及供水當局的各種因素(包括通信裝置的帶寬、對數據分析進行分布式處理的恰當性等等)連接至同一智能節點332A。智能節點332可例如與區域性供水當局226C所在的地區或當局有關系。
傳感器單元110可向智能節點332及/或直接向一集中式數據收集點333提供原始數據或者僅提供經確認的檢測事件。圖3中的雙向箭頭線指示沿分級式網絡330向上的數據流及沿分級式網絡330向下的數據及詢問—在某些實施例中涵蓋雙向通信。在某些實施例中，僅需要沿分級式鏈路向上進行通信。
智能節點332可處理原始數據以監控、識別及確認可檢測到的水質事件。另一選擇為，傳感器單元110可提供監控、識別、確認及向智能節點332或集中式數據收集點333進行報告的功能。無論是智能節點332處理原始數據還是依靠傳感器單元110來得到確認數據，已從位于各種位置110A-110F處的各種傳感器單元110A-110F接收到數據的智能節點332均可匯總并進一步處理此種數據，以判定一區域性水配送管道系統的歷史水質測量值、總體水質測量值、趨勢及多點測量值。通過使用映射技術根據傳感器單元110在水配送系統內的位置及來自分布式傳感器單元110的測量值及/或所報告事件來分析在智能節點332或集中式數據收集點333處所收集的多點數據，便可跟蹤可能污染物源的引入點、總水管破裂、管道凍結等等。
數據收集可實時運行，并可連續地或斷續地(例如以預設定的時間間隔周期性地)監控流體質量，或者在被質詢時進行監控，或根據傳感器位置110A-110F處所存儲的數據來工作，此視傳感器單元110的數據存儲及通信能力而定。實時數據具有明顯的優點，且應注意，上文所涵蓋的大多數類型的傳感器單元110均實時地(無論是連續地、周期性地還是在被質詢時)進行測量，而非遲后地進行取樣及測試。
另外，智能節點332可視通信協議或者信息需求而定周期性地或者在操作員發出命令時詢問來自傳感器單元110的測量數據。智能節點332及集中式數據收集點333所代表的集中式數據收集可通過專用或公共網絡(例如VPN、WAN、包括因特網在內的萬維網)、專用電話線、蜂窩式網絡、或者實質上任意形式的通信來進行。例如，傳感器單元110可利用電話陸線及電話無線網絡進行呼叫以便由傳感器單元110的智能節點332或集中式數據收集點來進行周期性詢問。另外，也可使用其他通信協議，包括使用已知的或未來的協議及技術通過一電力線上的疊加載波在預先存在的電網上進行通信。另外，可利用水配送系統中的水所載送的聲波來進行信息傳輸。也可獨立地或相組合地利用其他通信機制，包括光纖、衛星通信及實質上任何能夠在傳感器單元110與智能節點332及/或集中式數據收集點333之間傳輸原始數據及/或經分析數據的通信協議或機制。
另外及/或另一選擇為，傳感器單元110D-10F可通過例如水處理服務部門226A、家庭監控(保安及公用設施)服務部門及/或健康監控服務部門226D、零售渠道226B、及/或區域性供水當局226C與智能節點332及/或集中式數據收集點333進行通信，所述其他實體隨后將數據傳送至智能節點332B，如在圖3中所示的實例性實施例中所述。
關于數據分配，一旦已對數據進行了收集及分析，便可分配原始數據、經分析的數據及匯總的數據，無論是從可為區域性及/或可為專門的智能節點332分配至區域性供水當局、還是分配至可為多區域性質的集中式數據收集點333。可將這些類型的數據劃分為含用戶可識別信息的數據及匯總的數據—其既可包含也可不包含用戶可識別的信息。
出于各種原因，含用戶可識別信息的數據適用于最終用戶227。例如，對于包括一個或多個位于水處理裝置(例如水軟化器或過濾器114)之后的傳感器111或傳感器元件113或傳感器組而言，最終用戶227可利用與一指示水質檢測事件的參數有關的數據來通知該用戶過濾器及/或水處理用化學品需要進行更換或補充(視情況而定)。此可在傳感器單元110處由指示器或類似器件完成、或者通過來自智能節點332或集中式數據收集點333的通信來完成。在最終用戶在水質出現降低或發生變化時可能對區域性供水當局226C存在置疑的情況下，最終用戶227也可能對本地區供水當局333C在考核區域性供水當局226C的績效方面的績效感興趣。
可將來自智能節點332的原始數據及經分析的數據提供至區域性供水當局226C以便判定是否符合水質標準并作為對區域性供水當局226C的績效進行的內部考核。另外，可將來自智能節點332及/或集中式數據收集點333的原始數據及經分析的數據提供至多區域性供水當局335(例如國家供水當局)以判定區域性供水當局226C是否符合適用的水質標準，并用作對多區域性供水的總體健康程度的判定以檢測在多區域性供水中是否存在、持續存在污染物及存在的范圍，從而判定或跟蹤供水內的問題的起源及范圍。另外，可將信息提供回至預先存在的商業配送系統224。
例如，水處理服務部門226A可能想要判定從安裝于最終用戶227的位置處的水處理裝置流出的水的水質并可能關心進入水處理裝置的水的水質，以便向最終用戶227發出需要步長化學品供給及/或更換過濾器的告警、或者自動地為最終用戶227提供此種供給、或者向最終用戶227發出供水存在問題(尤其是那些無法由水處理裝置糾正的問題)的告警，這視水處理裝置226A與最終用戶227之間的任何協議的條款而定。這些告警可按各種方式提供，例如使用本地指示器(例如燈、聲音報警、或傳感器單元外殼上的其他形式的告警)、向最終用戶發出電話呼叫、或者向最終用戶發送電子消息(例如電子郵件、傳呼消息、SMS等等)、或這些方法的任一組合。而且，如果檢測到具有潛在危險性的水質狀態，則還可向區域性供水當局發送告警。例如，如果通過傳感器數據與一潛在化學品性質數據庫進行比較而檢測到一認定事件(例如與一具有潛在危險性的狀態有關)，則可同時向最終用戶與區域性供水當局發送一對應的告警。此外，視所識別出的狀態而定，可如前面所述操作一(或多個)適合的控制閥來切斷向最終用戶的供水。
此外，當所配送的水處理裝置(例如過濾器)與傳感器單元相配套時，作為向最終用戶提供的一種附加服務，水處理服務部門可保證或證明經所述水處理裝置處理過的水的水質。而且，可按經所述水處理裝置處理過的每單位的水來向客戶收費，以取代或附加于對水處理裝置及/或其耗材的收費。
對于零售渠道226B而言，零售渠道226B可根據進入及/或流出這些裝置的水質的測量值使用數據提醒最終用戶227購買額外的過濾器及/或化學品及/或更換過濾及處理裝置。
也可向家庭監控及健康監控服務部門226D提供原始數據及經處理的數據，以利于將進入最終用戶227的范圍內的水的水質通知最終用戶227。
除前面所述的可能關心最終用戶227位置處的水質的實體226A-226D以外，其他實體也有可能關心到達最終用戶110的水的水質。例如，水質監視團體可能關心匯總的數據以確定水質變化趨勢從而進行評定及對區域性及多區域性供水當局226C、335施加壓力。政府實體可能關心對區域性規模及多區域性規模的水配送基礎設施壽命的確定。學術界可能關心所述數據以確定全球性水質變化趨勢。房地產銷售促銷人員可能關心將水質作為在業主決定購買或出售一特定區域內的單套房屋時可使用的許多因素中的一個因素。政府機構(例如美國疾病控制中心、美國環境保護局、美國國土安全部)及醫院可能關心所述數據以向公眾發出告警及/或判定疾病、毒素或其他緣于供水且關系到社區或國家的健康問題的起源及擴散。可使用匯總的數據來確定趨勢，及/或可使用用戶可識別數據來查明區域性水配送網絡或多區域性水配送網絡中問題的特定來源。要旨在于，所述水監控系統提供一種可使關于水質的各種信息為有關各方所共享及/或由可相對中立且獨立的一方在專有或非專有基礎上出售給有關各方的機制。
對于最終用戶及對訪問數據的考慮因素在最終用戶227被要求安裝或允許安裝能夠將數據傳送到最終用戶227的范圍之外的傳感器單元110的情況下，對最終用戶227的某些考量在某些情形中將看起來是恰當的。例如，最終用戶227可將傳感器單元110及/或其傳感器單元110所屬的水質監控系統330向其發出原本可能得不到的潛在危害告警的能力視為考量因素。例如，為獲得使一本地指示器提供關于水質的信息的功能，最終用戶227可能須同意與一水質監控系統330共享信息。另一選擇為或者另外，最終用戶227可能同意以最終用戶227愿意支付的價格點來從無法通過單個傳感器單元的處理能力檢測到的分析中獲益。因此，對將數據傳送至水質監控系統330的考量將是傳感器單元110的附加值，而此價格點是最終用戶227愿意支付的。
另外，最終用戶227將很可能知曉或被告知所傳送的信息有益于整個社會。由于用水量已在最終用戶位置處受到監控且最終用戶227不會通過水質及因此通過傳感器單元110所形成的信息泄漏私密或個人信息，因而看起來最終用戶227在私密性問題方面的設限較低。
另外或另一選擇為，銷售或以其他形式轉讓傳感器單元110可以最終用戶227同意將數據傳輸至智能節點332或集中式數據收集點333為條件。另外，銷售設備、訂購監控或水處理服務226A及其他基于訂購的服務均可向最終用戶110提供考慮因素，且出借/租賃可以提供通信鏈路及傳感器單元110所提供的數據為條件。
另外，共用電極226C可要求安裝傳感器單元110作為例如供水服務或通常由當地政府所提供的其他服務的一部分。最后，可通過政府規定來要求最終用戶227安裝傳感器單元110或者允許最終用戶227安裝傳感器單元110。
作為對原始數據及經分析數據這兩種數據進行訪問的考慮，那些希望訪問所述數據的各方可通過定期性的(例如按月及/或按年付款)、完全付清許可證的、收費形式的或按單獨報告形式的或其一組合形式的基于預訂的付款來進行訪問。另外，可根據任何特定的所檢測事件的報告或者根據每一報告中所檢測事件的數量來進行收費。匯總的數據報告可通過提供歷史數據、對比數據或由報告方服務部門或實體的智能數據庫所提供的其他附加值來形成附加值，從而可由有學識的個人及/或通過演算法來分析原始數據、可最終用戶可單獨識別的數據及匯總的數據，以為所報告數據的質量提供增強值。補償可采取由能夠幫助最終用戶227的實體進行付款的形式，以作為對任何此種推薦或識別需要幫助的預期最終用戶110的考慮因素的一部分。
可以看出，上文是通過實例性實施例來說明本發明，但本發明并不僅限于這些實例性實施例。所屬技術領域的技術人員將會聯想到這些核心概念的各種修改及改動形式，此并不背離由隨附權利要求書所清楚地說明的本發明的范疇。再次重申，本發明各個實施例的優點及伴隨的方面未必是本發明的一部分。而是，本發明應參閱隨附權利要求書以及其要素的各等價要素來加以確定。
權利要求
1.一種用于監控一流體的多傳感器設備，其包括復數個傳感器，每一傳感器均配置成暴露至一流體；及用于將所述復數個傳感器中的一特定傳感器選擇性地暴露至所述流體的構件。
2.如權利要求1所述的多傳感器設備，其中所述流體為水。
3.如權利要求1所述的多傳感器設備，其進一步包括多個襯底，所述復數個傳感器附裝至所述多個襯底。
4.如權利要求1所述的多傳感器設備，其進一步包括一襯底，其中所述復數個傳感器附裝至所述襯底。
5.如權利要求4所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括復數個感測元件。
6.如權利要求4所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括如下中的至少一個一離子選擇性感測元件，一電流計感測元件，一電位計感測元件，一導電率感測元件，一溫度感測元件，一氧化-還原電位感測元件，一氯氣感測元件，一氧氣感測元件，一免疫傳感器，一DNA探針及一光學傳感器。
7.如權利要求4所述的多傳感器設備，其中所述傳感器相對于所述襯底的一表面凹陷。
8.如權利要求4所述的多傳感器設備，其中所述復數個傳感器是以光刻方式形成于所述襯底的一凹陷表面上。
9.如權利要求4所述的多傳感器設備，其中所述襯底是一包含復數個貫穿的孔的第一襯底，且其中每一傳感器均設置于一單獨襯底的一表面上，每一單獨的襯底均結合至所述第一襯底從而使每一傳感器均面對所述第一襯底的一相應的孔。
10.如權利要求9所述的多傳感器設備，其中所述單獨的襯底使用一種倒裝芯片工藝結合至所述第一襯底。
11.一種用于監控一流體的多傳感器設備，其包括復數個傳感器，每一傳感器均配置成暴露至一流體；至少一個覆蓋薄膜，其覆蓋所述復數個傳感器；及復數個附裝至所述至少一個覆蓋薄膜的加熱元件，一既定加熱元件靠近一既定傳感器定位，其中每一加熱元件均可選擇性地工作，以在所述至少一個薄膜中產生一開孔，從而允許靠近所述開孔定位的一特定傳感器暴露至所述流體。
12.如權利要求11所述的多傳感器設備，其中所述流體為水。
13.如權利要求11所述的多傳感器設備，其進一步包括多個襯底，所述復數個傳感器附裝至所述多個襯底。
14.如權利要求11所述的多傳感器設備，其進一步包括一襯底，其中所述復數個傳感器附裝至所述襯底上，且其中所述至少一個薄膜附裝至所述襯底的所述表面。
15.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括復數個感測元件。
16.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括如下中的至少一個一離子選擇性感測元件，一電流計感測元件，一電位計感測元件，一導電率感測元件，一溫度感測元件，一氧化-還原電位感測元件，一氯氣感測元件，一氧氣感測元件，一免疫傳感器，一DNA探針及一光學傳感器。
17.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述傳感器相對于所述襯底的一表面凹陷。
18.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述薄膜包含一聚合物材料。
19.如權利要求18所述的多傳感器設備，其中所述聚合物材料包括聚酯或聚酰亞胺。
20.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述薄膜通過一粘合劑附裝至所述襯底。
21.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述薄膜通過一受熱層壓工藝附裝至所述襯底。
22.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述復數個傳感器是以光刻方式形成于所述襯底的一凹陷表面上。
23.如權利要求14所述的多傳感器設備，其中所述襯底是一包含復數個貫穿的孔的第一襯底，且其中每一傳感器均設置于一單獨襯底的一表面上，每一單獨的襯底均結合至所述第一襯底從而使每一傳感器均面對所述第一襯底的一相應的孔。
24.如權利要求23所述的多傳感器設備，其中所述單獨的襯底使用一種倒裝芯片工藝結合至所述第一襯底。
25.一種用于監控一流體的多傳感器設備，其包括一襯底；復數個附裝至所述襯底的傳感器，每一傳感器均配置成暴露至一流體；一其中設置有所述襯底的外殼部件，所述外殼部件在其一壁中具有一孔，所述孔配置成允許將一傳感器暴露至所述流體；一密封件，其靠近所述孔布置并定位于所述襯底的一表面與所述外殼的一表面之間，從而使所述襯底貼靠所述外殼密封；及一致動器，其用于移動所述襯底以將一特定傳感器選擇性地定位至一窗口區域，從而使所述特定傳感器暴露至所述流體。
26.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述流體為水。
27.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括復數個感測元件。
28.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括如下中的至少一個一離子選擇性感測元件，一電流計感測元件，一電位計感測元件，一導電率感測元件，一溫度感測元件，一氧化-還原電位感測元件，一氯氣感測元件，一氧氣感測元件，一免疫傳感器，一DNA探針及一光學傳感器。
29.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述傳感器相對于所述襯底的一表面凹陷。
30.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述復數個傳感器是以光刻方式形成于所述襯底的一凹陷表面上。
31.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述襯底是一包含復數個貫穿的孔的第一襯底，且其中每一傳感器均設置于一單獨襯底的一表面上，每一單獨的襯底均結合至所述第一襯底從而使每一傳感器均面對所述第一襯底的一相應的孔。
32.如權利要求31所述的多傳感器設備，其中所述單獨的襯底使用一種倒裝芯片工藝結合至所述第一襯底。
33.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述密封件是一O形圈。
34.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述傳感器設置于一個圓的一圓周處。
35.如權利要求34所述的多傳感器設備，其中所述致動器提供所述襯底的旋轉運動。
36.如權利要求25所述的多傳感器設備，其中所述傳感器沿一條線設置。
37.如權利要求36所述的多傳感器設備，其中所述致動器提供所述襯底的線性運動。
38.一種用于監控一流體的多傳感器設備，其包括復數個傳感器，每一傳感器均配置成暴露至一流體；至少一個附裝至一襯底的一表面的薄膜，所述至少一個薄膜覆蓋所述復數個傳感器；及一機械部件，其用于選擇性地將所述至少一個薄膜移置于一靠近一特定傳感器的區域中，以允許所述特定傳感器暴露至所述流體；及一致動器，其用于在所述襯底與所述機械部件之間提供相對運動，以允許所述機械部件對所述至少一個薄膜進行選擇性地移位。
39.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述流體為水。
40.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括復數個感測元件。
41.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述傳感器中的至少一個包括如下中的至少一個一離子選擇性感測元件，一電流計感測元件，一電位計感測元件，一導電率感測元件，一溫度感測元件，一氧化-還原電位感測元件，一氯氣感測元件，一氧氣感測元件，一免疫傳感器，一DNA探針及一光學傳感器。
42.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述傳感器相對于所述襯底的一表面凹陷。
43.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述至少一個薄膜包含一聚合物材料。
44.如權利要求43所述的多傳感器設備，其中所述聚合物材料包括聚酯或聚酰亞胺。
45.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述至少一個薄膜通過一粘合劑附裝至所述襯底。
46.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述至少一個薄膜通過一受熱層壓工藝附裝至所述襯底。
47.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述復數個傳感器是以光刻方式形成于所述襯底的一凹陷表面上。
48.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述襯底是一包含復數個貫穿的孔的第一襯底，且其中每一傳感器均設置于一單獨襯底的一表面上，每一單獨的襯底均結合至所述第一襯底從而使每一傳感器均面對所述第一襯底的一相應的孔。
49.如權利要求48所述的多傳感器設備，其中所述單獨的襯底使用一倒裝芯片工藝結合至所述第一襯底。
50.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述機械部件對所述至少一個薄膜進行穿孔。
51.如權利要求38所述的多傳感器設備，其中所述機械部件以機械方式移除所述至少一個薄膜。
52.一種使用復數個傳感器來監控一流體的方法，其包括靠近一流體布置復數個傳感器；及使所述復數個傳感器中的一特定傳感器選擇性地暴露至所述流體。
53.如權利要求52所述的方法，其中所述流體為水。
54.如權利要求52所述的方法，其進一步包括在復數個襯底上分別提供復數個傳感器。
55.如權利要求52所述的方法，其進一步包括在一單個襯底上提供所述復數個傳感器。
56.如權利要求52所述的方法，其中所述傳感器中的至少一個包括復數個感測元件。
57.如權利要求52所述的方法，其進一步包括測量如下中的至少一者一離子含量，一氯含量，一氧含量，一導電率，一溫度，及一氧化-還原電位。
全文摘要
本發明根據一流體質量監控系統來揭示各種傳感器單元構造。可通過使用現有的產品配送渠道銷售、配送及安裝傳感器單元來完成傳感器單元的配送，從而可用相對低的成本在更廣的基礎上、通過將傳感器單元布置于從問題檢測觀點來看最有利的位置—最終用戶位置上來建立一流體配送監控系統。
文檔編號G01N33/18GK1969185SQ200580018728
公開日2007年5月23日 申請日期2005年5月6日 優先權日2004年5月7日
發明者馬爾科姆·R·卡恩, 皮烏·弗蘭西斯·曼, 格倫·馬丁 申請人:森斯科爾公司