專(zhuān)利名稱(chēng)：用于抑制冗余報(bào)警的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及故障診斷與報(bào)警系統(tǒng)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及對(duì)對(duì)應(yīng)于正在被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中發(fā)生的故障的冗余報(bào)警的抑制。
背景技術(shù)：
所有的大規(guī)模和小規(guī)模的系統(tǒng)，諸如制造單元、加工單元、核工廠、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等等，通常都裝備有故障監(jiān)測(cè)單元。故障監(jiān)測(cè)單元通過(guò)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于它所檢測(cè)到的每個(gè)故障的報(bào)警，確保正在被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的安全運(yùn)行。故障監(jiān)測(cè)單元耦合到報(bào)警系統(tǒng)，其顯示所產(chǎn)生的報(bào)警，從而通知用戶關(guān)于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中故障的發(fā)生。
通過(guò)使用預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，諸如過(guò)程變量超過(guò)其閾值之類(lèi)，故障監(jiān)測(cè)單元產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中故障的報(bào)警。過(guò)程變量包括被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全工作所依賴(lài)的參數(shù)。例如，在鋼鐵制造單元中，過(guò)程變量包括反應(yīng)器內(nèi)部的溫度和壓力；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，變量可以包括適用于網(wǎng)絡(luò)的超時(shí)參數(shù)，等等。經(jīng)常是，報(bào)警是由于過(guò)程變量與期望值的微小偏差而產(chǎn)生，并不對(duì)應(yīng)于嚴(yán)重的系統(tǒng)故障。這些報(bào)警被稱(chēng)為擾亂性報(bào)警。大多數(shù)的傳統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)還顯示這種擾亂性報(bào)警。
在其他情形中，對(duì)影響被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的許多部件的嚴(yán)重故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)導(dǎo)致產(chǎn)生非常大量的報(bào)警。大多數(shù)的這些報(bào)警是由于相同的根源故障產(chǎn)生的，并且對(duì)應(yīng)于故障的不同階段和故障中涉及的過(guò)程參數(shù)。因此，一般而言，由故障監(jiān)測(cè)單元所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中故障的報(bào)警是相關(guān)的。這是因?yàn)榫唧w的報(bào)警要么是先前產(chǎn)生的報(bào)警的原因，要么是其結(jié)果，因此使得大多數(shù)產(chǎn)生的報(bào)警成為冗余。
例如，考慮在一瞬間對(duì)應(yīng)于LAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)故障產(chǎn)生第一報(bào)警，并且在下一個(gè)瞬間對(duì)應(yīng)于連接到所述節(jié)點(diǎn)的外圍設(shè)備故障產(chǎn)生第二報(bào)警。在這種情況下，第二報(bào)警對(duì)應(yīng)于先前產(chǎn)生的第一報(bào)警的結(jié)果，因?yàn)橥鈬O(shè)備的故障是該節(jié)點(diǎn)故障的直接后果。因此，第二報(bào)警是冗余報(bào)警。換言之，第一報(bào)警是第二報(bào)警的原因，從而使所述兩個(gè)報(bào)警相互關(guān)聯(lián)。
因此，故障監(jiān)測(cè)單元產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中一連串故障的大量報(bào)警。如果報(bào)警系統(tǒng)顯示所有產(chǎn)生的報(bào)警，則管理被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用戶難以用實(shí)驗(yàn)方法從特定瞬間顯示的大量報(bào)警中判斷并確定對(duì)應(yīng)于根源故障的重要報(bào)警。因此，用戶不能對(duì)造成正在顯示的報(bào)警的根源故障做出反應(yīng)，從而致使報(bào)警系統(tǒng)無(wú)用。
傳統(tǒng)上，以抑制冗余報(bào)警、從而防止顯示冗余報(bào)警為目標(biāo)已設(shè)計(jì)了多種報(bào)警系統(tǒng)。
名稱(chēng)為“工廠中的自動(dòng)報(bào)警顯示處理系統(tǒng)”的美國(guó)專(zhuān)利5581242涉及一種方法，其用于從工廠運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的報(bào)警中自動(dòng)選擇重要的報(bào)警。該方法包括在滿足報(bào)警抑制的條件下對(duì)報(bào)警進(jìn)行抑制。用于報(bào)警抑制的條件存儲(chǔ)在因果表中。
名稱(chēng)為“用于光傳輸設(shè)備的報(bào)警抑制方法”的美國(guó)專(zhuān)利6594236涉及用于光傳輸設(shè)備的報(bào)警抑制方法。該方法包括對(duì)根源報(bào)警和后續(xù)報(bào)警之間關(guān)系的分析，所述后續(xù)報(bào)警是在根源報(bào)警之后產(chǎn)生的，并且被稱(chēng)為傳播報(bào)警。
現(xiàn)有技術(shù)的這些報(bào)警系統(tǒng)和方法存在某些限制。這些報(bào)警系統(tǒng)中的一些使用硬編碼的報(bào)警抑制規(guī)則。報(bào)警系統(tǒng)使用這些規(guī)則決定故障監(jiān)測(cè)單元所產(chǎn)生的相關(guān)報(bào)警中的哪一些是冗余的。報(bào)警系統(tǒng)然后抑制這些冗余報(bào)警，并且只顯示非冗余報(bào)警。這些報(bào)警抑制規(guī)則通?；趫?bào)警源容器分層結(jié)構(gòu)(containment hierarchy)。報(bào)警源容器分層結(jié)構(gòu)是預(yù)先做出的被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中可能發(fā)生的所有可能故障的列表連同故障的原因和結(jié)果。根據(jù)報(bào)警抑制規(guī)則，報(bào)警系統(tǒng)抑制對(duì)應(yīng)于故障結(jié)果的報(bào)警。因此，這些報(bào)警系統(tǒng)成功防止了大量相關(guān)報(bào)警被顯示。然而，硬編碼的報(bào)警抑制規(guī)則可能隱藏被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的多重故障的同時(shí)發(fā)生。這可能導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于一些同時(shí)發(fā)生的不相關(guān)故障的報(bào)警不被顯示。另外，傳統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)的操作不靈活，并且設(shè)立和維護(hù)它們麻煩。
用于抑制冗余報(bào)警的另一種方法包括在與報(bào)警相關(guān)聯(lián)的“時(shí)間標(biāo)記”的基礎(chǔ)上抑制報(bào)警。與基礎(chǔ)報(bào)警有關(guān)的稍后發(fā)生的所有報(bào)警都被抑制。然而，使用這種報(bào)警抑制方法的報(bào)警系統(tǒng)要求非常高的時(shí)間分辨率和高度同步的系統(tǒng)時(shí)鐘。在許多情形中，這種方法也可能隱藏被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的多重故障的同時(shí)發(fā)生。通常，這些報(bào)警系統(tǒng)易于出現(xiàn)同步不精確和延遲。另外，難以從被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的報(bào)警的時(shí)間順序推斷因果關(guān)系。
因此，現(xiàn)有的報(bào)警系統(tǒng)不能在被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中產(chǎn)生冗余報(bào)警的同時(shí)動(dòng)態(tài)地抑制該冗余報(bào)警。這些報(bào)警系統(tǒng)也不能在報(bào)警的產(chǎn)生和報(bào)警的表達(dá)之間沒(méi)有顯著時(shí)間滯后地顯示非冗余報(bào)警。另外，現(xiàn)有的報(bào)警系統(tǒng)不能防止對(duì)對(duì)應(yīng)于下述情形中嚴(yán)重故障的報(bào)警的抑制多重故障在被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生的情形。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于抑制冗余報(bào)警并顯示非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警的系統(tǒng)和方法。通過(guò)實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1的報(bào)警系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求8的抑制冗余報(bào)警的方法和根據(jù)權(quán)利要求11的用于抑制冗余報(bào)警的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。根據(jù)從屬專(zhuān)利權(quán)利要求，進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例是明顯的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了能夠抑制冗余報(bào)警的報(bào)警系統(tǒng)。該報(bào)警系統(tǒng)包括至少一個(gè)過(guò)程控制單元，用于檢測(cè)正在被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中的異常并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警；故障診斷和隔離(FDI)單元，用于診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的故障；過(guò)濾器，其耦合到所述FDI單元和所述過(guò)程控制單元；所述過(guò)濾器管理報(bào)警，并且至少一個(gè)報(bào)警顯示單元耦合到所述過(guò)濾器，用于顯示識(shí)別的尚未分類(lèi)的報(bào)警和非冗余報(bào)警。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，過(guò)濾器耦合到FDI單元，并且經(jīng)由報(bào)警顯示單元耦合到過(guò)程控制單元。
FDI單元生成故障因果圖表，其包括與對(duì)應(yīng)于被診斷的故障的每個(gè)報(bào)警的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的報(bào)警。FDI單元在過(guò)程控制單元產(chǎn)生報(bào)警和FDI單元診斷故障的同時(shí)動(dòng)態(tài)地更新故障因果圖表。過(guò)濾器通過(guò)使用生成的故障因果圖表識(shí)別冗余報(bào)警和尚未分類(lèi)的報(bào)警來(lái)進(jìn)行報(bào)警管理。如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警沒(méi)有列在故障因果圖表中，則其被識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選變型，通過(guò)執(zhí)行對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警關(guān)于對(duì)應(yīng)于故障因果圖表中列出的被診斷系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)，過(guò)濾器識(shí)別冗余報(bào)警。
如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的新報(bào)警被診斷為先前顯示的報(bào)警的原因，則該先前顯示的報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。換言之，如果導(dǎo)致該先前顯示的報(bào)警的產(chǎn)生或作為其診斷原因的故障被識(shí)別為導(dǎo)致該新報(bào)警的產(chǎn)生的故障的結(jié)果之一，則該先前顯示的報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。如果對(duì)應(yīng)于先前診斷的故障或先前檢測(cè)到的異常的先前產(chǎn)生的報(bào)警為先前顯示的報(bào)警的確定結(jié)果，則其被識(shí)別為冗余報(bào)警。換言之，如果導(dǎo)致先前顯示的報(bào)警的產(chǎn)生或者被診斷為其原因的故障被識(shí)別為導(dǎo)致新報(bào)警產(chǎn)生的故障的原因之一；則該新報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警，所述先前產(chǎn)生的報(bào)警對(duì)應(yīng)于先前診斷的故障或先前檢測(cè)到的異常。
在本發(fā)明的第二優(yōu)選變型中，作為冗余或尚未分類(lèi)的報(bào)警的先前識(shí)別的報(bào)警，在故障因果圖表被更新時(shí)，被再次識(shí)別為冗余或非冗余報(bào)警。
在本發(fā)明的第三優(yōu)選變型中，報(bào)警顯示單元還顯示抑制冗余報(bào)警的原因。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了動(dòng)態(tài)抑制正在被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中的冗余報(bào)警的方法。該方法使用用于抑制冗余報(bào)警的故障因果圖表。該方法包括檢測(cè)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的至少一個(gè)異常；診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的至少一個(gè)故障；如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警未列在所述故障因果圖表中，則將該對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警；通過(guò)對(duì)應(yīng)于診斷故障的報(bào)警關(guān)于對(duì)應(yīng)于所述故障因果圖表中列出的診斷的系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)，將該報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警；抑制識(shí)別的冗余報(bào)警并顯示非冗余報(bào)警和識(shí)別的尚未分類(lèi)的報(bào)警。


以下將參考附圖中圖示的優(yōu)選示例性實(shí)施例，詳細(xì)地解釋本發(fā)明的主題，其中
圖1a描繪了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的報(bào)警系統(tǒng)；圖1b描繪了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的報(bào)警系統(tǒng)；圖2描繪了根據(jù)圖1a中圖示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于動(dòng)態(tài)抑制冗余報(bào)警的方法的流程圖；圖3描繪了根據(jù)圖1b中圖示的本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于動(dòng)態(tài)抑制冗余報(bào)警的方法的流程圖；以及圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性的故障因果圖表。
附圖中使用的參考符號(hào)和它們的意義以匯總的形式列在參考符號(hào)表中。原則上，在附圖中相同的部分設(shè)置有相同的參考符號(hào)。
具體實(shí)施例方式
圖1a示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例中的報(bào)警系統(tǒng)100。報(bào)警系統(tǒng)100包括過(guò)程控制單元101、故障診斷和隔離(FDI)單元103、過(guò)濾器105和報(bào)警顯示單元107。
報(bào)警系統(tǒng)100管理對(duì)應(yīng)于正在被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中發(fā)生的異常和故障而產(chǎn)生的報(bào)警，并且抑制冗余報(bào)警。過(guò)程控制單元101和FDI單元103接收來(lái)自被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中裝配的傳感器(圖1中未顯示)的輸入。過(guò)程控制單元101檢測(cè)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的異常，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警。FDI單元103診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)生的故障，并且動(dòng)態(tài)地生成對(duì)應(yīng)于被診斷故障的故障因果圖表。過(guò)濾器105在故障因果圖表中查找過(guò)程控制單元101產(chǎn)生的每個(gè)報(bào)警，并且識(shí)別冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警。識(shí)別的冗余報(bào)警被抑制，而非冗余和尚未識(shí)別的報(bào)警則被顯示。
本發(fā)明提供的報(bào)警系統(tǒng)可以用在包含故障監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的任何系統(tǒng)中以檢測(cè)系統(tǒng)故障。這樣的系統(tǒng)的例子包括大規(guī)?；蛐∫?guī)模的工廠或者網(wǎng)絡(luò)。大規(guī)?；蛐∫?guī)模的工廠包括加工工廠、核工廠和制造工廠。網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，諸如以太網(wǎng)LAN、WAN和因特網(wǎng)之類(lèi)。
過(guò)程控制單元101檢測(cè)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的異常。異常是被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不希望的狀態(tài)或行為，其可以通過(guò)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程變量超過(guò)閾值來(lái)指示。異常在某些情況下是故障的指示器。在其他情形中，異常表示被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的短期的過(guò)程偏差，并不指示任何嚴(yán)重的故障。加工工廠中檢測(cè)到的異常的例子包括鍋爐溫度超過(guò)其閾值、管道壓力變低等等。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，過(guò)程控制單元101可以是監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)單元。SCADA是過(guò)程控制應(yīng)用程序，其從位于系統(tǒng)車(chē)間地面上或遙遠(yuǎn)位置中的傳感器收集數(shù)據(jù)，并且將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到用于管理和控制的中央處理器。SCADA單元駐留在中央處理器上，其從傳感器接收信息，確定被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制要求，并且發(fā)送命令以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，過(guò)程控制單元101經(jīng)由被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同部分中裝配的傳感器接收關(guān)于過(guò)程變量狀態(tài)的輸入。過(guò)程控制單元101產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于每個(gè)檢測(cè)到的異常的報(bào)警。
FDI單元103執(zhí)行被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)生的故障的診斷和隔離。通過(guò)使用包括專(zhuān)家系統(tǒng)、定理證明器、數(shù)學(xué)與控制理論模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、以及模擬器，或者其組合，例如以多代理系統(tǒng)的形式的合作的方法來(lái)執(zhí)行故障診斷和隔離。用于故障診斷和隔離的示例性方法在下述IEEE論文中描述，其名稱(chēng)為“Dynamic functional-link neuralnetworks genetically evolved applied to fault diagnosis”，作者是T.Marcu，B.Kppen-Seliger，P.M.Frank和S.X.Ding，并且發(fā)表在劍橋大學(xué)2003年9月1-4日的the 7thEuropean ControlConference ECC’03上。
FDI單元103基于多種輸入產(chǎn)生關(guān)于診斷的故障類(lèi)型及其位置的假設(shè)。輸入的數(shù)據(jù)包括經(jīng)由系統(tǒng)的不同部分中裝配的傳感器獲得的過(guò)程變量和模擬結(jié)果的當(dāng)前和歷史測(cè)量值。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，F(xiàn)DI單元103動(dòng)態(tài)生成故障因果圖表，其包括對(duì)應(yīng)于每個(gè)被診斷故障的報(bào)警的列表連同對(duì)應(yīng)于該被診斷故障的可能原因和結(jié)果的報(bào)警。要注意的是，故障因果圖表中列舉的報(bào)警對(duì)應(yīng)于被診斷的故障，亦即，“第一報(bào)警是第二報(bào)警的原因或結(jié)果”與“對(duì)應(yīng)于第一報(bào)警的第一故障是對(duì)應(yīng)于第二報(bào)警的第二故障的原因或結(jié)果”的表達(dá)是等效的。
在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，F(xiàn)DI單元103動(dòng)態(tài)生成故障因果圖表，其包括被診斷故障的列表連同被診斷故障的可能原因和結(jié)果。
在替換實(shí)施例中，F(xiàn)DI單元103能夠生成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，諸如表格或圖表之類(lèi)，用于列舉被診斷的故障連同它們的原因和結(jié)果。FDI單元103在過(guò)程控制單元101產(chǎn)生報(bào)警和FDI單元103診斷故障的同時(shí)更新這個(gè)圖表。具體地，無(wú)論何時(shí)故障的新假設(shè)變得可用于FDI單元103，都更新圖表。故障的新假設(shè)基于來(lái)自向FDI單元103提供輸入的傳感器的附加信息。
過(guò)濾器105接收過(guò)程控制單元101產(chǎn)生的報(bào)警和FDI單元103生成的因果圖表。過(guò)濾器105然后通過(guò)使用故障因果圖表，從接收的報(bào)警中識(shí)別冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警。下一步，過(guò)濾器105抑制冗余報(bào)警，并且將非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警傳遞到報(bào)警顯示單元107。因此，過(guò)濾器105防止了大量的冗余報(bào)警顯示給管理被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用戶。只有識(shí)別為非冗余或尚未分類(lèi)的報(bào)警才被顯示。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，過(guò)濾器105通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)用硬件、軟件或用硬件和軟件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)。計(jì)算系統(tǒng)包括處理器和用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲(chǔ)器。處理器包括一個(gè)或多個(gè)通用或?qū)Ｓ锰幚砥?，諸如Pentium、Centrino、Power PC、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等等。存儲(chǔ)器根據(jù)具體應(yīng)用的需要而包括硬盤(pán)變體、軟盤(pán)/光盤(pán)變體、數(shù)字多用途盤(pán)(DVD)變體、智能卡、部分或全部硬化的可移動(dòng)介質(zhì)、只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器等等。根據(jù)具體應(yīng)用的需要，各種編程語(yǔ)言或其他工具也能夠用于實(shí)現(xiàn)過(guò)濾器105，諸如與C變體(例如C++、C#)兼容的那些、Java 2平臺(tái)企業(yè)版(J2EE)或其他編程語(yǔ)言。
報(bào)警顯示單元107從過(guò)濾器105接收非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警，并且顯示這樣的報(bào)警。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用音頻以及視頻顯示系統(tǒng)，將報(bào)警顯示給用戶。在另一個(gè)實(shí)施例中，報(bào)警顯示單元107也例如使用故障因果圖表的可視表示，來(lái)顯示過(guò)濾器105抑制的冗余報(bào)警和抑制它們的原因。
圖1b描繪了根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例的報(bào)警系統(tǒng)。在這個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程控制單元101直接將產(chǎn)生的報(bào)警發(fā)送到報(bào)警顯示單元107。報(bào)警顯示單元107顯示接收的報(bào)警。另外，報(bào)警顯示單元107使得接收的報(bào)警對(duì)于過(guò)濾器105而言可訪問(wèn)，用于冗余報(bào)警的抑制和非冗余與尚未分類(lèi)的報(bào)警的識(shí)別。過(guò)濾器105抑制被顯示的報(bào)警中的冗余報(bào)警，并且只有識(shí)別的非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警才繼續(xù)被報(bào)警顯示單元107顯示。過(guò)濾器105與報(bào)警顯示單元107并行工作，因此在顯示非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警方面不產(chǎn)生額外的延遲。
圖2描繪了根據(jù)圖1a中圖示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于動(dòng)態(tài)抑制冗余報(bào)警的方法的流程圖。根據(jù)該示例性實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的每個(gè)檢測(cè)到的異常產(chǎn)生報(bào)警。然而，只有識(shí)別的非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警被顯示，其余的則被抑制。換言之，在產(chǎn)生的報(bào)警之中被識(shí)別為冗余報(bào)警的報(bào)警不被顯示。
過(guò)程控制單元101檢測(cè)大量的異常，并且FDI單元103診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)生的大量故障。然而，為了圖示起見(jiàn)，圖2和3是在假定單個(gè)異常和單個(gè)故障的情況下描述的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明顯的是，圖2和3中描述的方法能夠被延伸到其中存在多于一個(gè)的異常和故障的情景。
在步驟201，過(guò)程控制單元101檢測(cè)到異常，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該檢測(cè)到的異常的報(bào)警。在步驟203，F(xiàn)DI單元103診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的故障并生成故障因果圖表。步驟201和203同時(shí)執(zhí)行。
下一步，在步驟205，確定對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警是否列在故障因果圖表中。為了完成該確定，過(guò)濾器105在故障因果圖表中進(jìn)行查找以確定該報(bào)警是否列在圖表中。如果該報(bào)警沒(méi)有列在圖表中，那么在步驟207，該報(bào)警被識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警，并且經(jīng)由報(bào)警顯示單元107顯示。
如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警列在故障因果圖表中，那么過(guò)濾器105識(shí)別該報(bào)警是否是冗余報(bào)警。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，過(guò)濾器105通過(guò)執(zhí)行對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)來(lái)識(shí)別冗余報(bào)警。進(jìn)行分類(lèi)以將每個(gè)報(bào)警分類(lèi)為對(duì)應(yīng)于故障因果圖表中列出的一被診斷系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的任一個(gè)。
在步驟209，確定對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警是否是先前顯示的報(bào)警的結(jié)果。所述先前顯示的報(bào)警對(duì)應(yīng)于先前檢測(cè)到的異常或先前診斷的故障，其中所述先前檢測(cè)到的異?？梢允请S后診斷的故障的癥狀。因此，可確定檢測(cè)到的異常是否是先前檢測(cè)到的異?；蛳惹霸\斷的故障的結(jié)果。如果該報(bào)警是先前顯示的報(bào)警的結(jié)果，那么在步驟211該報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。在步驟217，該識(shí)別的冗余報(bào)警被抑制，因此防止了其被顯示。
如果對(duì)應(yīng)于診斷故障產(chǎn)生的報(bào)警不是先前產(chǎn)生的報(bào)警的結(jié)果，則執(zhí)行步驟213。在步驟213，確定對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警是否是先前顯示的報(bào)警的原因。因此，可確定檢測(cè)到的異常是否是先前檢測(cè)到的異?；蛳惹霸\斷的故障的原因。如果報(bào)警是任何先前顯示的報(bào)警的原因，則在步驟215，將對(duì)應(yīng)于先前診斷的故障的先前顯示的報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警。在步驟217，該識(shí)別的冗余報(bào)警被抑制，因此防止了其被顯示。
如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警既不是先前顯示的報(bào)警的原因又不是其結(jié)果，那么在步驟219，該報(bào)警被識(shí)別為非冗余報(bào)警并經(jīng)由報(bào)警顯示單元107顯示。
圖3描繪了根據(jù)圖1b中圖示的本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的用于動(dòng)態(tài)抑制冗余報(bào)警的方法的流程圖。根據(jù)示例性實(shí)施例，在步驟301中產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)于每個(gè)檢測(cè)到的異常的報(bào)警在步驟303顯示。下一步，使用在步驟305生成的故障因果圖表，分別在步驟307和311識(shí)別尚未分類(lèi)和冗余的報(bào)警。在步驟307，確定正在被顯示的報(bào)警是否列在故障因果圖表中。如果該正在被顯示的報(bào)警沒(méi)有列在故障因果圖表中，則在步驟309中其被識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警，并且被繼續(xù)顯示。在步驟311和315，確定正在被顯示的報(bào)警是否是先前顯示的報(bào)警的原因或結(jié)果。如果該報(bào)警是先前顯示的報(bào)警的結(jié)果，則在步驟313其被識(shí)別為冗余報(bào)警。如果該報(bào)警被確定為先前顯示的報(bào)警的原因，則在步驟317，該先前顯示的報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。在步驟319，該識(shí)別的冗余報(bào)警被抑制。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在正被顯示的報(bào)警之中被識(shí)別為冗余的報(bào)警被抑制，而其余的則繼續(xù)被顯示。
還將意識(shí)到的是，根據(jù)具體的應(yīng)用，附圖中描繪的元件和步驟的一個(gè)或多個(gè)能夠以更加分離或集成的方式實(shí)現(xiàn)，或者在某些情況下甚至被去除或使其不起作用，這是有益的。另外，附圖中的任何信號(hào)箭頭應(yīng)當(dāng)僅被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的，除非另外具體注釋。進(jìn)而，本發(fā)明的任何特定實(shí)施例的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚c一個(gè)或多個(gè)其他的實(shí)施例結(jié)合。要理解的是，考慮到這里的講解，在此描述和圖示的本發(fā)明的實(shí)施例的其他變型和修改是可能的，并且將被認(rèn)為是本發(fā)明的精神和范圍的一部分。
圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性故障因果圖表。對(duì)應(yīng)于每個(gè)診斷故障產(chǎn)生的報(bào)警(故障報(bào)警)和它們可能的原因與結(jié)果列在故障因果圖表400中。在圖4中，箭頭從故障報(bào)警的原因指向故障報(bào)警的可能結(jié)果。具有多于一個(gè)向外箭頭的故障報(bào)警意味著該故障報(bào)警存在幾個(gè)可能結(jié)果。具有多于一個(gè)向內(nèi)箭頭的故障報(bào)警意味著該故障報(bào)警存在幾個(gè)可能原因。
為了圖示起見(jiàn)，假定過(guò)程控制單元101檢測(cè)異常，并且顯示對(duì)應(yīng)于在一特定瞬間檢測(cè)到的異常的故障報(bào)警401。故障報(bào)警403和405對(duì)應(yīng)于為檢測(cè)到的異常的直接后果的故障，并且被識(shí)別為故障報(bào)警401的可能結(jié)果。故障報(bào)警407、409和411對(duì)應(yīng)于為檢測(cè)到的異常的可能原因的故障，并且被識(shí)別為故障因果圖表400中的故障報(bào)警401的可能原因。
結(jié)果，如果過(guò)程控制單元101檢測(cè)到的異常對(duì)應(yīng)于在稍后瞬間的故障報(bào)警403，那么該故障報(bào)警403被識(shí)別為冗余報(bào)警并被抑制。這是因?yàn)楣收蠄?bào)警403對(duì)應(yīng)于為在較早瞬間檢測(cè)到的異常的直接后果的故障。換言之，故障報(bào)警403是該先前顯示的故障報(bào)警401的結(jié)果，因此被識(shí)別為冗余報(bào)警。
另一方面，如果過(guò)程控制單元101檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于在稍后瞬間的故障報(bào)警407的異常，則故障報(bào)警401被識(shí)別為冗余報(bào)警并被抑制。故障報(bào)警407對(duì)應(yīng)于為在較早瞬間檢測(cè)到的異常的原因的故障。因此，故障報(bào)警401被識(shí)別為冗余報(bào)警，因?yàn)樗切陆@示的故障報(bào)警407的結(jié)果。因此，故障報(bào)警407經(jīng)由報(bào)警顯示單元107顯示，而故障報(bào)警401則被抑制。
下一步，故障報(bào)警413和415分別被確定為故障報(bào)警407的原因和結(jié)果，并且故障因果圖表400如上所述地用于確定隨后產(chǎn)生的報(bào)警中的冗余報(bào)警。
因此，本發(fā)明抑制了被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的冗余報(bào)警，并且防止大量的報(bào)警被顯示給管理被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用戶。本發(fā)明利用了FDI單元103生成的故障因果圖表以抑制冗余報(bào)警，而不是單純依靠機(jī)械抑制方案。為了識(shí)別冗余報(bào)警，產(chǎn)生的報(bào)警的原因和結(jié)果兩者都被識(shí)別。如果新近產(chǎn)生的報(bào)警接近于造成先前產(chǎn)生的報(bào)警的故障的根源原因，則所述先前產(chǎn)生的報(bào)警被抑制。本發(fā)明還利用了FDI單元103做出的報(bào)警預(yù)測(cè)，因此，如果新近產(chǎn)生的報(bào)警已經(jīng)被預(yù)料為先前產(chǎn)生的報(bào)警的結(jié)果，則它被直接抑制。
結(jié)果，只有用戶需要用反作用對(duì)其作出反應(yīng)的最相關(guān)的報(bào)警被顯示。本發(fā)明還降低了忽略被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)生的并行異常和故障的風(fēng)險(xiǎn)。
指示列表101 過(guò)程控制單元103 FDI105 過(guò)濾器107 報(bào)警顯示單元201 系統(tǒng)異常檢測(cè)和報(bào)警產(chǎn)生步驟203 系統(tǒng)故障診斷和故障因果圖表生成步驟205 尚未分類(lèi)報(bào)警確定步驟207 尚未分類(lèi)報(bào)警的顯示步驟209 確定報(bào)警為先前產(chǎn)生的報(bào)警的結(jié)果的步驟211 將報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警的步驟
213 確定報(bào)警為先前產(chǎn)生的報(bào)警的原因的步驟215 將先前產(chǎn)生的報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警的步驟217 抑制冗余報(bào)警的步驟219 顯示非冗余報(bào)警的步驟301 系統(tǒng)異常檢測(cè)步驟303 報(bào)警顯示步驟305 系統(tǒng)故障診斷和故障因果圖表生成步驟307 尚未分類(lèi)報(bào)警確定步驟309 尚未分類(lèi)報(bào)警顯示步驟311 確定報(bào)警為先前產(chǎn)生的報(bào)警的結(jié)果的步驟313 將報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警的步驟315 確定報(bào)警為先前產(chǎn)生的報(bào)警的原因的步驟317 將先前產(chǎn)生的報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警的步驟319 抑制冗余報(bào)警的步驟401 故障報(bào)警6403 故障報(bào)警2405 故障報(bào)警3407 故障報(bào)警9409 故障報(bào)警10411 故障報(bào)警11413 故障報(bào)警1權(quán)利要求
1.一種能夠抑制冗余報(bào)警的報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)包括至少一個(gè)過(guò)程控制單元，用于檢測(cè)系統(tǒng)異常并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)到的系統(tǒng)異常的報(bào)警；故障診斷和隔離(FDI)單元，用于診斷多個(gè)系統(tǒng)故障，所述FDI單元能夠生成故障因果圖表，其包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)診斷的系統(tǒng)故障中的每一個(gè)的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警；過(guò)濾器，其耦合到所述FDI單元和所述過(guò)程控制單元，所述過(guò)濾器管理報(bào)警，所述報(bào)警管理基于通過(guò)使用所述生成的故障因果圖表對(duì)冗余報(bào)警和尚未分類(lèi)的報(bào)警的識(shí)別，其中，如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警沒(méi)有列在所述故障因果圖表中，則對(duì)應(yīng)于該檢測(cè)到的異常的該報(bào)警被識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警；以及至少一個(gè)報(bào)警顯示單元，其耦合到所述過(guò)濾器，所述報(bào)警顯示單元顯示所述識(shí)別的尚未分類(lèi)的報(bào)警和非冗余報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述FDI單元在所述過(guò)程控制單元產(chǎn)生報(bào)警和所述FDI單元診斷故障的同時(shí)動(dòng)態(tài)地更新所述故障因果圖表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)使用所述生成的故障因果圖表識(shí)別冗余報(bào)警包括對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警關(guān)于對(duì)應(yīng)于診斷的系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的所述報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的新報(bào)警被診斷為先前顯示的報(bào)警的原因，則所述先前顯示的報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警是先前顯示的報(bào)警的確定結(jié)果中的一個(gè)，則其被識(shí)別為冗余報(bào)警。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，先前被識(shí)別為冗余或尚未分類(lèi)報(bào)警的報(bào)警在所述故障因果圖表被更新時(shí)，被再次識(shí)別為冗余或非冗余報(bào)警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警顯示單元顯示抑制所述冗余報(bào)警的至少一個(gè)原因。
8.一種動(dòng)態(tài)地抑制系統(tǒng)中冗余報(bào)警的方法，所述方法使用故障因果圖表，其包括對(duì)應(yīng)于在所述系統(tǒng)中診斷的多個(gè)故障中的每一個(gè)的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警，所述故障因果圖表在報(bào)警產(chǎn)生和故障診斷的同時(shí)被動(dòng)態(tài)更新，所述方法包括以下步驟檢測(cè)所述系統(tǒng)中的至少一個(gè)異常；診斷至少一個(gè)系統(tǒng)故障；如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警未列在所述故障因果圖表中，則將該對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警；通過(guò)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警關(guān)于對(duì)應(yīng)于所述故障因果圖表中列舉的診斷系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)，將該對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警；抑制所述識(shí)別的冗余報(bào)警；以及顯示非冗余報(bào)警和所述識(shí)別的尚未分類(lèi)的報(bào)警。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警是先前顯示的報(bào)警的確定結(jié)果中的一個(gè)，則其被識(shí)別為冗余報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如果對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的新報(bào)警被診斷為所述先前顯示的報(bào)警的原因，則所述先前顯示的報(bào)警被識(shí)別為冗余報(bào)警。
11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括具有包含在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，用于通過(guò)使用故障因果圖表來(lái)動(dòng)態(tài)地抑制系統(tǒng)中的冗余報(bào)警，所述故障因果圖表包括對(duì)應(yīng)于在所述系統(tǒng)中診斷的多個(gè)故障中的每一個(gè)的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警，所述故障因果圖表在報(bào)警產(chǎn)生和故障診斷的同時(shí)被動(dòng)態(tài)更新，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于檢測(cè)所述系統(tǒng)中的至少一個(gè)異常的程序指令裝置，；用于診斷至少一個(gè)系統(tǒng)故障的程序指令裝置；用于在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警未列在所述故障因果圖表中的情況下，將對(duì)應(yīng)于該檢測(cè)到的異常的所述報(bào)警識(shí)別為尚未分類(lèi)的報(bào)警的程序指令裝置；用于通過(guò)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警關(guān)于對(duì)應(yīng)于所述故障因果圖表中列舉的診斷系統(tǒng)故障的至少一個(gè)原因和至少一個(gè)結(jié)果的報(bào)警的比較或邏輯分類(lèi)，將該對(duì)應(yīng)于檢測(cè)到的異常的報(bào)警識(shí)別為冗余報(bào)警的程序指令裝置；用于抑制所述識(shí)別的冗余報(bào)警的程序指令裝置；以及用于顯示非冗余報(bào)警和所述識(shí)別的尚未分類(lèi)的報(bào)警的程序指令裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于抑制被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的冗余報(bào)警的報(bào)警系統(tǒng)和方法。報(bào)警系統(tǒng)包括過(guò)程處理單元、FDI單元、過(guò)濾器和報(bào)警顯示單元。過(guò)程控制單元檢測(cè)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的異常，并且產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的報(bào)警。FDI單元診斷被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的故障，并且生成故障因果圖表，其包括產(chǎn)生的報(bào)警的列表連同對(duì)應(yīng)于每個(gè)列出的報(bào)警的原因和結(jié)果的報(bào)警。FDI單元在過(guò)程控制單元產(chǎn)生報(bào)警和FDI單元診斷故障的同時(shí)動(dòng)態(tài)地更新故障因果圖表。過(guò)濾器接收產(chǎn)生的報(bào)警并通過(guò)使用故障因果圖表，從接收的報(bào)警中識(shí)別冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警。過(guò)濾器抑制識(shí)別的冗余報(bào)警，并且將非冗余和尚未分類(lèi)的報(bào)警傳遞到報(bào)警顯示單元用于顯示。
文檔編號(hào)G08B29/18GK1993721SQ200480043684
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者馬丁·內(nèi)德勒, 克里斯蒂安·弗雷, 帕特里克·薩格爾, 亞歷山大·法伊 申請(qǐng)人:Abb研究有限公司