專利名稱：監(jiān)測和診斷機器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及測量參數(shù)的監(jiān)測，更具體來說，涉及監(jiān)測和診斷機器的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
至少部分已知的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測例如電機和渦輪機等機器驅(qū)動器或者例如泵、壓縮機和風(fēng)扇等機器從動組件。其它已知的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測過程、例如管道系統(tǒng)的過程參數(shù)。這類監(jiān)測系統(tǒng)可獨立于分布式控制系統(tǒng)(DCS)進行工作或者可通過它進行集成。DCS可允許用戶創(chuàng)建參數(shù)的各種組合以執(zhí)行分析功能。但是，在已知的分布式控制系統(tǒng)中，這些組合及分析功能是它們正在其中運行的DCS平臺特有的，因此，一般不經(jīng)過軟件代碼的重大編輯就不可用于監(jiān)測多個機器或者用于其它DCS系統(tǒng)上。
創(chuàng)建和/或編輯復(fù)雜分析功能可能是費時的過程，它要求大量專門技術(shù)。例如，應(yīng)用工程師可能具有采用分析功能來檢測多種機器狀態(tài)和故障的知識，但可能沒有將知識轉(zhuǎn)換成計算機可讀代碼所需的專門技術(shù)。另外，應(yīng)用工程師的專門技術(shù)由于在大量情況下的多年訓(xùn)練及經(jīng)驗可能已經(jīng)獲得。這種訓(xùn)練和經(jīng)驗可能是應(yīng)用工程師及其雇主的珍貴知識產(chǎn)權(quán)資源，是應(yīng)用工程師及其雇主要捕捉并出售給顧客的知識產(chǎn)權(quán)。至少部分已知的DCS僅允許在只是適度防止存取的環(huán)境中編程。在這種DCS中，在DCS的監(jiān)測、分析和控制功能的編程中體現(xiàn)的知識產(chǎn)權(quán)沒有防止未經(jīng)授權(quán)的使用，并且可能被復(fù)制、編輯和用于其它系統(tǒng)或者用于相同系統(tǒng)的其它機器。
此外，采用適用于一個機器的代碼可能要求重大編輯，才允許它用于受DCS監(jiān)測的其它機器。
通常，隨著更多的特征和功能性被添加到軟件應(yīng)用中，配置和設(shè)置控制應(yīng)用運行的屬性的復(fù)雜度增加，尤其是在模塊化方案中設(shè)計的應(yīng)用中。但是，這類配置和屬性設(shè)定只可通過機制的混淆分類、如右鍵單擊菜單和嵌入其它屬性頁面的屬性頁面可用于用戶。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供一種管理機器監(jiān)測系統(tǒng)的方法。機器監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個規(guī)則集的數(shù)據(jù)庫，該規(guī)則集包括表示為相對實時數(shù)據(jù)輸入的實時數(shù)據(jù)輸出的關(guān)系式的至少一個規(guī)則，該關(guān)系式是工廠資產(chǎn)特有的。該方法包括將表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入機器監(jiān)測系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)包括規(guī)則集全操作數(shù)相對路徑信息；將至少一個規(guī)則集應(yīng)用于由工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)監(jiān)測的特定工廠資產(chǎn)，其中至少一個規(guī)則集配置成采用全操作數(shù)相對路徑信息的至少一部分來定位數(shù)據(jù)輸入；采用至少一個關(guān)系式以及數(shù)據(jù)輸入來確定至少一個規(guī)則集的數(shù)據(jù)輸出；以及將數(shù)據(jù)輸出傳送到機器監(jiān)測系統(tǒng)和工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)中至少一個。
在另一方面，提供一種用于工廠的基于網(wǎng)絡(luò)的機器監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括客戶機系統(tǒng)，其中包括用戶界面和瀏覽器；集中式數(shù)據(jù)庫，用于存儲規(guī)則集，規(guī)則集包括表示為相對實時數(shù)據(jù)輸入的實時數(shù)據(jù)輸出的關(guān)系式的至少一個規(guī)則，關(guān)系式是工廠資產(chǎn)特有的；以及服務(wù)器系統(tǒng)，配置成耦合到客戶機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，其中，服務(wù)器系統(tǒng)還配置成使用戶能夠?qū)ㄈ僮鲾?shù)相對路徑信息的至少一個規(guī)則集導(dǎo)入服務(wù)器系統(tǒng)，將導(dǎo)入的規(guī)則集應(yīng)用于工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)所監(jiān)測的特定工廠資產(chǎn)，規(guī)則集配置成采用全操作數(shù)相對路徑信息的至少一部分來定位數(shù)據(jù)輸入，采用至少一個關(guān)系式以及數(shù)據(jù)輸入來確定導(dǎo)入的規(guī)則集的數(shù)據(jù)輸出，并執(zhí)行事件類型和可訴信息文本集中至少一個。
在又一方面，提供一種在計算機可讀媒體中包含的計算機程序，用于采用耦合到客戶機系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器系統(tǒng)來管理機器監(jiān)測系統(tǒng)，其中，客戶機系統(tǒng)包括用戶界面。該程序包括代碼段，它提示用戶從規(guī)則集庫中選取至少一個規(guī)則集，然后使用戶能夠?qū)⑺x的至少一個包括全操作數(shù)相對路徑信息的規(guī)則集導(dǎo)入服務(wù)器系統(tǒng)，將配置成采用全操作數(shù)相對路徑信息的至少一部分來定位數(shù)據(jù)輸入的導(dǎo)入規(guī)則集應(yīng)用于工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)所監(jiān)測的特定工廠資產(chǎn)，采用至少一個關(guān)系式以及數(shù)據(jù)輸入來確定導(dǎo)入的規(guī)則集的數(shù)據(jù)輸出，以及運行事件類型和可訴信息文本集中至少一個。


圖1是工廠分布式控制系統(tǒng)(DCS)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的一個示范實施例的框圖；圖2是可與圖1所示的連續(xù)綜合機器監(jiān)測系統(tǒng)(CIMMS)配合使用的示范規(guī)則集的框圖；圖3說明圖2所示的規(guī)則集的生存周期的示范流程圖；圖4是顯示監(jiān)測支持管理器(MSM)入口屏幕的樹形圖的用戶界面的一個示范實施例；圖5是可在選擇用戶界面的文件夾列表中的規(guī)則集管理器文件夾之后顯示的用戶界面的示范實施例的圖解；以及圖6是可通過規(guī)則集管理器文件夾中包含的文件夾向用戶顯示的用戶界面的一個示范實施例的圖解。
具體實施例方式
圖1是工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)、如分布式控制系統(tǒng)(DCS)20的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)10的一個示范實施例的框圖。工廠可包括諸如泵、電機、風(fēng)扇和過程監(jiān)測傳感器等多個工廠設(shè)備，它們在流通信中通過互連管道以及在與DCS 20的信號通信中通過一個或多個遠程輸入/輸出(I/O)模塊和互連纜線和/或無線通信進行耦合。在示范實施例中，工廠包括DCS 20，其中包括網(wǎng)絡(luò)干線22。網(wǎng)絡(luò)干線22可以是由例如雙絞線、屏蔽同軸電纜或光纖電纜構(gòu)成的硬連線數(shù)據(jù)通信路徑，或者至少部分可以是無線的。DCS 20還可包括處理器24，它在通信上通過網(wǎng)絡(luò)干線22耦合到位于工廠位置或遠程位置的工廠設(shè)備。要理解，任何數(shù)量的機器可在操作上連接到網(wǎng)絡(luò)干線22。一部分機器可硬連線到網(wǎng)絡(luò)干線22，另一部分機器可經(jīng)由在通信上耦合到DCS 20的基站26以無線方式耦合到干線22。無線基站26可用來擴展DCS 20例如與遠離工廠但仍互連到工廠內(nèi)一個或多個系統(tǒng)的設(shè)備或傳感器的有效通信范圍。
DCS 20可配置成接收和顯示與多個設(shè)備關(guān)聯(lián)的工作參數(shù)，以及產(chǎn)生自動控制信號并接收手動控制輸入，用于控制工廠的設(shè)備的工作。在示范實施例中，DCS 20可包括軟件代碼段，它配置成控制處理器24以分析在DCS 20接收的數(shù)據(jù)，從而允許對工廠機器的聯(lián)機監(jiān)測和診斷。數(shù)據(jù)可從每個機器采集，這些機器包括泵和電機、關(guān)聯(lián)過程傳感器以及包括例如振動、地震、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度傳感器在內(nèi)的本地環(huán)境傳感器。數(shù)據(jù)可由本地診斷模塊或遠程輸入/輸出模塊預(yù)先處理，或者可按照原始形式傳送給DCS 20。
DCS 20可獨立工作來控制工廠，或者可在通信上耦合到一個或多個其它控制系統(tǒng)110。各控制系統(tǒng)110可通過網(wǎng)絡(luò)段112與DCS 20以及相互之間進行通信，或者可通過網(wǎng)絡(luò)拓撲、如星形(未示出)進行通信。
連續(xù)綜合機器監(jiān)測系統(tǒng)(CIMMS)114可以是分開的附加硬件裝置、例如個人計算機(PC)，它通過網(wǎng)絡(luò)干線22與DCS 20以及其它控制系統(tǒng)110通信。CIMMS 114也可用在DCS 20和/或一個或多個其它控制系統(tǒng)110中運行的軟件程序段來實現(xiàn)。因此，CIMMS 114可以分布式工作，使得軟件程序段的一部分同時在若干處理器上運行。因此，CIMMS 114可以完全集成到DCS 20以及其它控制系統(tǒng)110的操作中。CIMMS 114分析由DCS 20接收的數(shù)據(jù)，其它控制系統(tǒng)110采用工廠的全局觀點來確定機器和/或使用機器的過程的健康狀況。
在示范實施例中，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)10包括服務(wù)器系統(tǒng)202和一個或多個客戶機系統(tǒng)204。服務(wù)器系統(tǒng)202還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206、應(yīng)用服務(wù)器208、萬維網(wǎng)服務(wù)器210、傳真服務(wù)器212、目錄服務(wù)器214以及郵件服務(wù)器216。各服務(wù)器206、208、210、212、214和216可通過在服務(wù)器系統(tǒng)202中運行的軟件來實現(xiàn)，或者服務(wù)器206、208、210、212、214和216的任何組合可在局域網(wǎng)(LAN)(未示出)中耦合的分開的服務(wù)器系統(tǒng)中單獨或組合實現(xiàn)。盤存儲單元220耦合到服務(wù)器系統(tǒng)202。另外，例如系統(tǒng)管理員的工作站、用戶工作站和/或監(jiān)督人的工作站等工作站222耦合到網(wǎng)絡(luò)干線22。或者，工作站222采用因特網(wǎng)鏈接226耦合到網(wǎng)絡(luò)干線22或者通過無線連接進行連接。
各工作站222可以是具有萬維網(wǎng)瀏覽器的個人計算機。雖然在工作站上執(zhí)行的功能通常表示為在相應(yīng)工作站222中執(zhí)行，但這類功能也可在耦合到網(wǎng)絡(luò)干線22的許多個人計算機其中之一上執(zhí)行。工作站222描述成只與分開的示范功能相關(guān)聯(lián)，以便于理解可由有權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)干線22的個體執(zhí)行的不同類型的功能。
服務(wù)器系統(tǒng)202配置成在通信上耦合到包括雇員228的各種個體以及耦合到第三方、如服務(wù)提供商230。示范實施例中的通信表示為采用因特網(wǎng)來執(zhí)行，但是，其它任何廣域網(wǎng)(WAN)類型的通信可用于其它實施例中，即，系統(tǒng)和過程不限于采用因特網(wǎng)來實施。
在示范實施例中，具有工作站232的任何已授權(quán)個體可訪問CIMMS 114?？蛻魴C系統(tǒng)中至少一個可包括設(shè)置在遠程位置的管理者工作站234。工作站222可被實施在具有萬維網(wǎng)瀏覽器的個人計算機中。另外，工作站222配置成與服務(wù)器系統(tǒng)202通信。此外，傳真服務(wù)器212采用電話鏈路(未示出)與包括客戶機系統(tǒng)236在內(nèi)的遠程設(shè)置的客戶機系統(tǒng)通信。傳真服務(wù)器212還配置成與其它客戶機系統(tǒng)228、230和234通信。
如以下更詳細描述的CIMMS 114的計算機化建模及分析工具可存儲在服務(wù)器202中，并且可由在任一個客戶機系統(tǒng)204的請求方進行訪問。在一個實施例中，客戶機系統(tǒng)204為包含萬維網(wǎng)瀏覽器的計算機，使得客戶機系統(tǒng)204采用因特網(wǎng)可訪問服務(wù)器系統(tǒng)202?？蛻魴C系統(tǒng)204通過許多接口與因特網(wǎng)互連，其中包括例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)等網(wǎng)絡(luò)、撥號連接、電纜調(diào)制解調(diào)器和專用高速ISDN線路?？蛻魴C系統(tǒng)204可以是能夠與因特網(wǎng)互連的任何裝置，包括基于萬維網(wǎng)的電話、個人數(shù)字助理(PDA)或其它基于萬維網(wǎng)的可連接設(shè)備。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206連接到包含關(guān)于工廠10的信息的數(shù)據(jù)庫240，下面更詳細地說明。在一個實施例中，集中式數(shù)據(jù)庫240存儲在服務(wù)器系統(tǒng)202中，并且可由在客戶機系統(tǒng)204之一上的可能用戶通過經(jīng)由客戶機系統(tǒng)204之一登錄到服務(wù)器系統(tǒng)202來訪問。在一個備選實施例中，數(shù)據(jù)庫240存儲在遠離服務(wù)器系統(tǒng)202處，并且可以是非集中式的。
其它工廠系統(tǒng)可提供服務(wù)器系統(tǒng)202和/或客戶機系統(tǒng)204通過到網(wǎng)絡(luò)干線22的獨立連接可訪問的數(shù)據(jù)。交互式電子技術(shù)手冊服務(wù)器242維護對于與各機器的配置有關(guān)的機器數(shù)據(jù)的請求。這種數(shù)據(jù)可包括工作能力，例如泵特性曲線、電機馬力額定值、絕緣等級和幀大?。辉O(shè)計參數(shù)，例如尺寸、轉(zhuǎn)子銅條或葉輪片的數(shù)量；以及機器維護歷史記錄，例如機器的現(xiàn)場變更、調(diào)整前和調(diào)整后校準(zhǔn)測量結(jié)果以及沒有將機器返回到其原始設(shè)計條件的對機器進行的維修。
便攜振動監(jiān)測器244可間斷地直接或通過例如在工作站222或客戶機系統(tǒng)204中包括的端口等計算機輸入端口耦合到LAN。振動數(shù)據(jù)通常在某個路線中采集，例如每月或其它周期定期地從機器的預(yù)定列表收集數(shù)據(jù)。振動數(shù)據(jù)也可與故障排除、維護和試運行活動結(jié)合來收集。這種數(shù)據(jù)可為CIMMS 114的算法提供新基線。過程數(shù)據(jù)可類似地根據(jù)某個路線或在故障排除、維護和試運行活動過程中收集。某些過程參數(shù)不可能永久地儀器化，以及便攜過程數(shù)據(jù)采集器244可用來收集可通過工作站222下載到DCS 20的過程參數(shù)數(shù)據(jù)，使得它可由CIMMS 114訪問。其它過程參數(shù)數(shù)據(jù)、如過程流體化學(xué)分析器和污染散發(fā)分析器可通過多個聯(lián)機監(jiān)測器246提供給DCS 20。
提供給各種機器或者由工廠的發(fā)電機產(chǎn)生的電力可由與各機器關(guān)聯(lián)的電機保護繼電器246來監(jiān)測。這類繼電器246通常遠離受監(jiān)測設(shè)備，設(shè)置在為機器供電的電機控制中心(MCC)或開關(guān)設(shè)備250中。除了保護繼電器246之外，開關(guān)設(shè)備250還可包括監(jiān)控及數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(SCADA)，它為CIMMS 114提供位于工廠、例如在開關(guān)板或遠程傳輸線路斷路器中的電源或電力輸送系統(tǒng)(未示出)設(shè)備及線路參數(shù)。
圖2是可與CIMMS 114(圖1所示)配合使用的示范規(guī)則集280的框圖。規(guī)則集280可以是一個或多個定制規(guī)則的組合以及定義定制規(guī)則的行為和狀態(tài)的一系列屬性。規(guī)則和屬性可按照XML字符串的格式捆綁及存儲，它們在存儲到文件時可根據(jù)25字符字母數(shù)字密鑰來加密。規(guī)則集280是模塊化的知識單元，它包括一個或多個輸入282和一個或多個輸出284。輸入282可以是軟件端口，它將數(shù)據(jù)從CIMMS 114中的特定位置導(dǎo)向規(guī)則集280。例如，來自泵外部振動傳感器的輸入可被傳送到DCS 20中的硬件輸入終端。DCS 20可在該終端處對信號抽樣，以便接收其中的信號。信號則可經(jīng)過處理并存儲在DCS 20可訪問和/或其組成部分的存儲器中的某個單元。規(guī)則集280的第一輸入286可映射到存儲器中的單元，使得存儲器中的單元的內(nèi)容可用于規(guī)則集280作為輸入。同樣，輸出288可映射到DCS 20可訪問的存儲器中的另一個單元或者映射到另一個存儲器，使得存儲器中的該單元包含規(guī)則集280的輸出288。
在示范實施例中，規(guī)則集280包括有關(guān)與諸如發(fā)電廠、精煉廠和化學(xué)處理設(shè)施之類的工廠中工作的設(shè)備關(guān)聯(lián)的特定問題的監(jiān)測及診斷的一個或多個規(guī)則。雖然在與工廠配合使用方面描述規(guī)則集280，但規(guī)則集280可適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成捕捉任何知識，并用于確定任何領(lǐng)域的解決方案。例如，規(guī)則集280可包含與經(jīng)濟行為、金融活動、天氣現(xiàn)象、設(shè)計過程和醫(yī)療條件有關(guān)的知識。規(guī)則集280則可用來確定這些領(lǐng)域中的問題的解決方案。規(guī)則集280包括來自一個或許多來源的知識，使得知識被傳送到應(yīng)用了規(guī)則集280的任何系統(tǒng)。采用將輸出284與輸入282相關(guān)的規(guī)則的形式來捕捉知識，使得輸入282和輸出284的說明允許規(guī)則集280應(yīng)用于CIMMS 114。規(guī)則集280可僅包括特定工廠資產(chǎn)特有的規(guī)則，并且可以只針對與那個特定工廠資產(chǎn)關(guān)聯(lián)的一個可能的問題。例如，規(guī)則集280可以僅包括適用于電機或電機/泵組合的規(guī)則。規(guī)則集280可以只包括采用振動數(shù)據(jù)確定電機/泵組合的健康狀況的規(guī)則。規(guī)則集280也可包括采用除了振動分析技術(shù)之外還可包含例如電機/泵組合的性能計算工具和/或金融計算工具的一套診斷工具來確定電機/泵組合的健康狀況的規(guī)則。
在工作中，規(guī)則集280在軟件開發(fā)工具中創(chuàng)建，它提示用戶關(guān)于輸入282與輸出284之間的關(guān)系。輸入282可接收表示例如數(shù)字信號、模擬信號、波形、人工輸入和/或配置參數(shù)以及來自其它規(guī)則集的輸出的數(shù)據(jù)。規(guī)則集280內(nèi)的規(guī)則可包括邏輯規(guī)則、數(shù)值算法、波形和信號處理技術(shù)的應(yīng)用、專家系統(tǒng)和人工智能算法、統(tǒng)計工具以及可將輸出284與輸入282相關(guān)的其它表示法。輸出284可映射到保留及配置成接收各輸出284的存儲器中的相應(yīng)單元。CIMMS 114和DCS20則可采用存儲器中的單元來實現(xiàn)CIMMS 114和DCS 20可編程以執(zhí)行的任何監(jiān)測和/或控制功能。規(guī)則集280的規(guī)則獨立于CIMMS114和DCS 20工作，但輸入282可提供給規(guī)則集280以及輸出284可提供給規(guī)則集280，直接或通過中介裝置間接進行。
圖3說明規(guī)則集280(圖2所示)的生存周期的示范流程圖300。在規(guī)則集280的創(chuàng)建過程中，在開發(fā)模式302中，創(chuàng)建規(guī)則集280的領(lǐng)域中的人類專家采用開發(fā)工具、通過授權(quán)一個或多個規(guī)則來公布特定資產(chǎn)特定的領(lǐng)域的知識。通過創(chuàng)建輸出284與輸入282之間的關(guān)系的表示法來創(chuàng)建規(guī)則，使得不需要規(guī)則的編碼。操作數(shù)可采用圖形方法、例如采用內(nèi)置于開發(fā)工具中的圖形用戶界面中的拖放功能從操作數(shù)庫中選取。操作數(shù)的圖形表示可從屏幕顯示的庫部分(未示出)選取，并拖放到規(guī)則創(chuàng)建部分。輸入282與操作數(shù)之間的關(guān)系以邏輯顯示方式排列，以及在適當(dāng)時候根據(jù)特定操作數(shù)和所選的輸入282中特定的一些來提示用戶輸入值、如常數(shù)。創(chuàng)建了捕捉專家的知識所需要數(shù)量的規(guī)則。因此，根據(jù)客戶要求以及規(guī)則集280的特定領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)，規(guī)則集280可包括診斷和/或監(jiān)測規(guī)則的健壯集合或者診斷和/或監(jiān)測規(guī)則的較少健壯集合。開發(fā)工具在開發(fā)的測試模式304期間提供用于測試規(guī)則集280的資源，以便確保輸入282的各種組合和值在輸出284產(chǎn)生預(yù)計輸出。為了保護規(guī)則集280中捕捉的知識或知識產(chǎn)權(quán)，開發(fā)加密代碼可用來鎖定規(guī)則集280，使得除擁有加密密鑰的人之外不可改變。例如，規(guī)則集280的創(chuàng)建者可保存加密密鑰以鎖定規(guī)則集280的終端用戶，創(chuàng)建者可向終端用戶或第三方出售加密密鑰或準(zhǔn)許使用一段時間，第三方則可為終端用戶提供服務(wù)。
在開發(fā)之后，規(guī)則集280可進入分發(fā)模式，其中，規(guī)則集280被轉(zhuǎn)換成可傳送形式、例如XML文件，它可經(jīng)由電子郵件、CD-ROM、到因特網(wǎng)站點的鏈接或用于傳送計算機可讀文件的其它任何方式傳送給客戶。規(guī)則集280可采用分發(fā)加密代碼來加密，它可防止規(guī)則集280的使用，除非終端用戶由創(chuàng)建者授權(quán)，例如通過購買分發(fā)加密密鑰。規(guī)則集280可由終端用戶通過可傳送計算機可讀文件的任何方式來接收?？梢允墙M成CIMMS 114的一部分的軟件平臺的規(guī)則集管理器306可接收規(guī)則集280的可分發(fā)形式，并將它轉(zhuǎn)換為CIMMS 114可使用的格式。規(guī)則集管理器306可以是圖形用戶界面，它允許終端用戶將一個或多個規(guī)則集280作為對象來處理。規(guī)則集管理器306可用來應(yīng)用規(guī)則集280，使得輸入282與存儲器中相應(yīng)的單元被正確映射，以及輸出284及其存儲器中的相應(yīng)單元被正確映射。最初應(yīng)用時，規(guī)則集280可設(shè)置成嘗試模式308，其中，規(guī)則集280作為創(chuàng)建的來工作，除了可由規(guī)則集280所檢測的異常行為的通知不被分發(fā)或者基于有限的基礎(chǔ)分發(fā)。在嘗試模式308中，質(zhì)量證明可被執(zhí)行，以便確保規(guī)則集280在操作環(huán)境中正確工作。當(dāng)質(zhì)量證明完成時，規(guī)則集280可設(shè)置成試運行模式310，其中，規(guī)則集280以規(guī)則集280內(nèi)規(guī)則的全功能性在CIMMS 114中工作。在另一個實施例中，規(guī)則集280包括生存周期，其中只具有兩種模式，即嘗試模式和生存模式。在嘗試模式中，除了沒有產(chǎn)生事件并且沒有發(fā)送通知之外，規(guī)則正常運行，以及生存模式實質(zhì)上與試運行模式310相似。
圖4是顯示監(jiān)測支持管理器(MSM)401入口屏幕的樹形圖的用戶界面400的一個示范實施例。用戶可采用例如圖標(biāo)、下拉菜單、熱鍵序列或者信號處理器24將MSM 401載入存儲器并開始運行MSM401的其它輸入，從位于運行CIMMS 114(圖1所示)的PC的顯示器上的工具條選擇運行MSM 401。MSM 401入口頁面的內(nèi)容管理模塊可設(shè)計成與WindowsExplorer中的用戶體驗極為相似-它采用文件夾402和文件404結(jié)構(gòu)環(huán)境(Windows是華盛頓雷蒙德的MicrosoftCorporation的注冊商標(biāo))。文件夾是用于組織諸如規(guī)則集280、Microsoft Word、Excel、Power point、PDF、HTML、XML等各種類型的文件的容器。通過采用MSM 401的內(nèi)容管理，終端用戶可創(chuàng)建文件夾、文件夾中的文件夾，以便組織應(yīng)用于同一工廠系統(tǒng)中、相同工廠位置、相同設(shè)備類型的設(shè)備的規(guī)則集280，或者終端用戶確定的其它任何組織標(biāo)準(zhǔn)。在文件夾中，可存儲更多文件夾或文件。
通過提供可執(zhí)行監(jiān)測支持任務(wù)的中央位置，MSM 401有助于各種監(jiān)測支持功能的可用性。這些任務(wù)可包括將規(guī)則集280導(dǎo)入規(guī)則集庫，將規(guī)則集280應(yīng)用于企業(yè)、例如具有多個站點的公司的一個或多個資產(chǎn)，從資產(chǎn)中刪除規(guī)則集280，管理規(guī)則集280的不同版本，更新規(guī)則集，為所應(yīng)用的規(guī)則集280中的規(guī)則求解操作數(shù)，管理規(guī)則集生存周期，預(yù)先試運行規(guī)則集280中的規(guī)則的測試，增強規(guī)則集安全性，創(chuàng)建和應(yīng)用定制規(guī)則，創(chuàng)建/修改行動計劃和可訴信息文本集，創(chuàng)建/修改通知計劃，以及創(chuàng)建/修改定制條件類型(事件類型)。
圖5是可在選擇文件夾列表504中的規(guī)則集管理器文件夾502之后顯示的用戶界面500的示范實施例的圖解。當(dāng)選取時，規(guī)則集管理器應(yīng)用允許對工廠資產(chǎn)的規(guī)則集280的導(dǎo)入以及規(guī)則集模板(未示出)的應(yīng)用。規(guī)則集管理器有助于管理導(dǎo)入規(guī)則集模板。規(guī)則集管理器文件夾502表示文件夾列表504的樹形圖中的節(jié)點。如果規(guī)則集管理器文件夾502節(jié)點展開，則規(guī)則集管理器文件夾502的子文件夾可在文件夾列表504中顯示，如果規(guī)則集管理器文件夾502折疊，則可以不顯示或隱藏。文件夾以及從屬于規(guī)則集管理器文件夾502或其中包含的文件可在用戶界面300的規(guī)則集和文件部分506中顯示。各級文件夾的子可通過選擇父和/或展開文件夾列表504來顯示。
規(guī)則集導(dǎo)入器應(yīng)用是基于向?qū)У倪^程，用于查找規(guī)則集以及將規(guī)則集添加到企業(yè)，并且包含瀏覽窗口以定位規(guī)則集文件。如果需要加密密鑰，則可在可導(dǎo)入規(guī)則集280之前顯示窗口以要求用戶輸入加密密鑰。加密密鑰可以在規(guī)則集導(dǎo)出時自動生成，并且可在生成密鑰時復(fù)制/粘貼。規(guī)則集導(dǎo)入器還可解釋規(guī)則包文件。規(guī)則集導(dǎo)入器將規(guī)則集信息輸入企業(yè)數(shù)據(jù)庫，并且可起動MSM以刷新規(guī)則集的列表。
規(guī)則集庫管理器是應(yīng)用模塊，它可列出在樹形圖中選取規(guī)則集庫節(jié)點時加載的規(guī)則集庫詳細資料，顯示已經(jīng)導(dǎo)入的所有規(guī)則集的列表，以及顯示各規(guī)則集280的名稱、規(guī)則集280所應(yīng)用的資產(chǎn)類型和規(guī)則集280的版本。
規(guī)則集管理器可顯示在樹形圖中選取規(guī)則集280節(jié)點時加載的規(guī)則集280的版本列表。規(guī)則集管理器檢查導(dǎo)入的規(guī)則集是否已經(jīng)存在于企業(yè)中，并且根據(jù)導(dǎo)入規(guī)則集280的版本顯示預(yù)定消息。如果導(dǎo)入的規(guī)則集是與現(xiàn)有規(guī)則集280不同的版本，則可更新使用這個規(guī)則集280的所有資產(chǎn)。所選規(guī)則集版本可被刪除。
規(guī)則集版本管理器可顯示在樹形圖中選取規(guī)則集280版本節(jié)點時加載的規(guī)則集280版本詳細資料的列表，并顯示有關(guān)所選規(guī)則集節(jié)點的信息。
規(guī)則集應(yīng)用向?qū)Ч芾砣糠忠?guī)則集應(yīng)用過程，即資產(chǎn)選擇、規(guī)則集總體屬性和操作數(shù)映射。資產(chǎn)可采用允許用戶進入分級結(jié)構(gòu)中的所選資產(chǎn)的分級視圖從企業(yè)分級結(jié)構(gòu)中選取。規(guī)則集可應(yīng)用于所選資產(chǎn)并成為活動的，并且它的名稱和/或標(biāo)記名稱可以改變。操作數(shù)映射對話框可包括規(guī)則集280中的所有操作數(shù)的至少一部分的樹形列表。列表中的每個操作數(shù)可包括規(guī)則名稱、操作數(shù)描述、測量類型、相對組件路徑和操作數(shù)狀態(tài)。測量類型和相對組件路徑可以是“未知的”。如果它們是“未知的”，則文本可用紅色來顯示。操作數(shù)狀態(tài)可以是“未分辨的”，此文本也可用紅色來顯示。每個規(guī)則集可提供配置各具有一組特權(quán)的用戶的列表的能力。特權(quán)的集合可包括例如規(guī)則集管理員(所有特權(quán))、映射操作數(shù)以及應(yīng)用規(guī)則集。這些特權(quán)可在對規(guī)則集或其它規(guī)則執(zhí)行動作時應(yīng)用于整個MSM。如果當(dāng)前用戶沒有必要的特權(quán)，則MSM可阻擋動作視圖。
圖6是在向下進入規(guī)則集管理器文件夾502中包含的文件夾之后可向用戶顯示的用戶界面600的一個示范實施例的圖解。文件夾列表540顯示各種文件夾的樹節(jié)點，它們可配置成顯示并組織多個規(guī)則集280。采用MSM 401，任何數(shù)量的文件夾和子文件夾可通過涉及用戶的設(shè)施的邏輯方式來創(chuàng)建和組織。在文件夾列表504中選取規(guī)則集280時，所選選擇集280的詳細資料顯示在規(guī)則集屬性顯示602中，其中包括讀取每個規(guī)則集280的信息。例如，在示范實施例中，規(guī)則集屬性顯示602以列形式包括規(guī)則集活動604、規(guī)則集用戶名606、規(guī)則集標(biāo)記名稱608、規(guī)則集版本610和規(guī)則集資產(chǎn)路徑612的字段。在一個備選實施例中，規(guī)則集屬性顯示602可配置成顯示或多或少的規(guī)則集屬性。
本發(fā)明的技術(shù)效果是捕捉專家知識，其形式是，可在沒有應(yīng)用專家的軟件編碼的情況下來創(chuàng)建和修改。知識可通過將軟件規(guī)則集合的輸出與軟件規(guī)則集合的輸入相關(guān)的規(guī)則的形式來捕捉。規(guī)則集則可經(jīng)過加密，使得只有加密密鑰的處理器才可導(dǎo)入規(guī)則集。在操作中，規(guī)則集用作黑匣子，它接收數(shù)據(jù)輸入，并傳送通過規(guī)則集中創(chuàng)建的知識規(guī)則與輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出。規(guī)則集可轉(zhuǎn)換為易于通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或計算機可讀媒體向客戶或其它用戶、如授權(quán)第三方服務(wù)提供商傳送的形式。
雖然參照工廠來描述本發(fā)明，但也考慮其它許多應(yīng)用。預(yù)計本發(fā)明可適用于任何控制系統(tǒng)，包括例如商業(yè)設(shè)施等設(shè)施、例如船、飛機和列車等交通工具、辦公樓或校園建筑物、以及精煉廠和中游流體設(shè)施、產(chǎn)生分離產(chǎn)品輸出的設(shè)施、如工廠。
以模塊化可傳送可感受的形式捕捉知識的上述系統(tǒng)及方法對于監(jiān)測和管理設(shè)施的操作和維護是節(jié)省成本且高度可靠的。更明確地說，本文所述的方法及系統(tǒng)有助于確定設(shè)施機器健康狀況。因此，本文所述的方法及系統(tǒng)有助于以節(jié)省成本且可靠的方式降低工廠運行成本。
以上詳細描述了實時設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)及方法的示范實施例。該系統(tǒng)不限于本文所述的特定實施例，而是可分開地且獨立于本文所述的其它組件來使用各系統(tǒng)的組件。各系統(tǒng)組件還可與其它系統(tǒng)組件結(jié)合使用。
雖然按照各種具體實施例對本發(fā)明進行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)，可經(jīng)過修改來實施本發(fā)明。
配件表網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)10分布式控制系統(tǒng)(DCS)20網(wǎng)絡(luò)干線22處理器24基站26控制系統(tǒng)110網(wǎng)絡(luò)段112連續(xù)綜合機器監(jiān)測系統(tǒng)(CIMMS)114服務(wù)器系統(tǒng)202客戶機系統(tǒng)204數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206應(yīng)用服務(wù)器208萬維網(wǎng)服務(wù)器210傳真服務(wù)器212目錄服務(wù)器214郵件服務(wù)器216盤存儲單元220工作站222因特網(wǎng)鏈接226雇員228服務(wù)提供商230工作站232管理者工作站234客戶機系統(tǒng)236數(shù)據(jù)庫240交互式電子技術(shù)手冊服務(wù)器242便攜振動監(jiān)測器244
聯(lián)機監(jiān)測器246開關(guān)設(shè)備250規(guī)則集280輸入282輸出284輸入286輸出288規(guī)則集280的生存周期的流程圖300開發(fā)模式302測試模式304規(guī)則集管理器306嘗試模式308試運行模式310用戶界面400監(jiān)測支持管理器(MSM)401文件夾402文件404用戶界面500規(guī)則集管理器文件夾502文件夾列表504規(guī)則集和文件夾部分506文件夾列表540用戶界面600規(guī)則集屬性顯示602規(guī)則集活動604規(guī)則集用戶名606規(guī)則集標(biāo)記名稱608規(guī)則集版本610
規(guī)則集資產(chǎn)路徑61權(quán)利要求
1.一種管理包括至少一個規(guī)則集(280)的數(shù)據(jù)庫的機器監(jiān)測系統(tǒng)的方法，所述規(guī)則集包括表示為相對實時數(shù)據(jù)輸入(282)的實時數(shù)據(jù)輸出(284)的關(guān)系式的至少一個規(guī)則，所述關(guān)系式是工廠資產(chǎn)特有的，所述方法包括將表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述機器監(jiān)測系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)包括規(guī)則集全操作數(shù)相對路徑信息；將所述至少一個規(guī)則集應(yīng)用于工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)(20)所監(jiān)測的特定工廠資產(chǎn)，其中所述至少一個規(guī)則集被配置成采用所述全操作數(shù)相對路徑信息的至少一部分來定位所述數(shù)據(jù)輸入；采用所述至少一個關(guān)系式和所述數(shù)據(jù)輸入來確定所述至少一個規(guī)則集的數(shù)據(jù)輸出；以及將所述數(shù)據(jù)輸出傳送到所述機器監(jiān)測系統(tǒng)和所述工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)中的至少一個。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括運行事件類型和可訴信息文本集中的至少一個。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，導(dǎo)入表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)的步驟包括接收作為擴展標(biāo)記語言(XML)文件的規(guī)則集。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，導(dǎo)入表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)的步驟包括經(jīng)由電子郵件和CD-ROM中的至少一個來接收所述規(guī)則集。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，導(dǎo)入表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)的步驟包括將所述規(guī)則集導(dǎo)入規(guī)則集庫。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)是由工商企業(yè)操作的多個工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)中的一個，所述導(dǎo)入表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)特定工廠資產(chǎn)類型來創(chuàng)建基本規(guī)則集；編輯所述基本規(guī)則集以創(chuàng)建工廠資產(chǎn)特有的規(guī)則集；以及將所述規(guī)則集傳送到所述機器監(jiān)測系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，導(dǎo)入表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)的步驟還包括采用工廠資產(chǎn)設(shè)計數(shù)據(jù)、工廠資產(chǎn)維護歷史記錄、工廠資產(chǎn)脫機分析以及經(jīng)驗測試其中的至少一項來測試所述工廠資產(chǎn)特有的規(guī)則集。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，編輯所述基本規(guī)則集以創(chuàng)建工廠資產(chǎn)特定的規(guī)則集的步驟包括選擇要檢測的條件，所述條件是采用所述工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)所監(jiān)測的參數(shù)可檢測的；創(chuàng)建到所述參數(shù)的相對路徑；選擇操作數(shù)以處理所述參數(shù)；以及創(chuàng)建到所述輸出數(shù)據(jù)的相對路徑。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述規(guī)則集應(yīng)用于特定工廠資產(chǎn)的步驟包括對于所述規(guī)則集中的至少一個規(guī)則求解所述操作數(shù)。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括采用所述所選操作數(shù)來創(chuàng)建事件類型和可訴信息文本集中有條件可執(zhí)行的至少一個；以及將事件類型和可訴信息文本集中的所述創(chuàng)建的至少一個附加到所述規(guī)則集。
全文摘要
提供一種管理機器監(jiān)測系統(tǒng)的方法。機器監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個規(guī)則集(280)的數(shù)據(jù)庫(240)，該規(guī)則集包括表示為相對實時數(shù)據(jù)輸入(282)的實時數(shù)據(jù)輸出(284)的關(guān)系式的至少一個規(guī)則，該關(guān)系式是工廠資產(chǎn)特有的。該方法包括將表示規(guī)則集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入機器監(jiān)測系統(tǒng)；將至少一個規(guī)則集應(yīng)用于特定工廠資產(chǎn)，其中至少一個規(guī)則集配置成采用相對路徑信息的至少一部分來定位數(shù)據(jù)輸入；采用至少一個關(guān)系式以及數(shù)據(jù)輸入來確定至少一個規(guī)則集的數(shù)據(jù)輸出；以及將數(shù)據(jù)輸出傳送到機器監(jiān)測系統(tǒng)和工廠監(jiān)測及控制系統(tǒng)(20)中至少一個。
文檔編號G05B15/00GK1690684SQ20051006962
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者A·T·沙克特利, J·W·格蘭特, R·L·戈默, B·T·凱利, C·E·克諾德爾, P·L·普夫雷姆, J·J·施米德 申請人:通用電氣公司