[發(fā)明專利]用于對(duì)具有多個(gè)設(shè)備的總系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)控的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080025192.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102460321A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.豪格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;H04L12/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有多個(gè)設(shè)備的總系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)控的方法，其中所述設(shè)備通過具有預(yù)先給定的傳輸帶寬的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)彼此進(jìn)行通信，其中每個(gè)設(shè)備的至少一個(gè)設(shè)備組件在所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸帶寬的規(guī)定的時(shí)間段中或者根據(jù)其規(guī)定的評(píng)斷方法來發(fā)送預(yù)先給定的信息，并且本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施所述方法的裝置。

背景技術(shù)

為了在機(jī)器或者設(shè)備中進(jìn)行故障診斷，今天對(duì)于機(jī)器組件或設(shè)備組件的推測(cè)的有故障的運(yùn)行方式來說大多數(shù)將外部的診斷單元連接到這些設(shè)備組件上。對(duì)于這種診斷單元來說，傳感器測(cè)量單獨(dú)的物理參量，將所述物理參量傳輸給測(cè)量計(jì)算機(jī)并且在那里對(duì)其進(jìn)行分析。故障監(jiān)控的這種選擇性的使用導(dǎo)致這樣的結(jié)果，即僅僅對(duì)已經(jīng)顯得有故障的設(shè)備組件進(jìn)行維修。其它的設(shè)備或機(jī)器組件則繼續(xù)工作，直至也懷疑其出現(xiàn)故障。

這種處理方式提高了設(shè)備組件出現(xiàn)意料之外的故障的可能性，即使不是整個(gè)機(jī)器或設(shè)備出現(xiàn)意外的故障，但這也會(huì)導(dǎo)致不受歡迎的可能敏感地對(duì)總系統(tǒng)的正常的工作過程產(chǎn)生干擾的停機(jī)時(shí)間及維修時(shí)間，其中在所述總系統(tǒng)中布置了所述機(jī)器或設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

所述按本發(fā)明的具有權(quán)利要求1所述特征的用于對(duì)具有多個(gè)設(shè)備的總系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)控的方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以預(yù)防性地實(shí)施總系統(tǒng)的診斷。在所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的預(yù)先給定的傳輸帶寬的范圍內(nèi)傳輸關(guān)于每個(gè)設(shè)備的設(shè)備組件的故障診斷的信息，其中每個(gè)設(shè)備的至少一個(gè)有待在故障方面進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備組件將其故障診斷數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸帶寬中的未占用的時(shí)間段發(fā)送給中央的分析單元，該中央的分析單元通過所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)接收所有有待監(jiān)控的設(shè)備組件的故障診斷數(shù)據(jù)，由此可以對(duì)大量的機(jī)器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和分析。通過所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的帶寬中的空著的時(shí)間段的使用，不僅可以分析物理參量比如電流和電壓，而且可以分析過程進(jìn)行時(shí)間比如所述總系統(tǒng)的特定的機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。從中可以容易地推導(dǎo)出哪些設(shè)備組件受到干擾損壞這種趨向并且可能已經(jīng)可以開始訂購備件了。通過這種提早發(fā)現(xiàn)故障的方式，縮短了保養(yǎng)間隔期。

有利的是，在斷開故障診斷時(shí)確定所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的帶寬中的未占用的時(shí)間段。在總系統(tǒng)的正常的運(yùn)行狀態(tài)中設(shè)備執(zhí)行為其分配的職能，在所述總系統(tǒng)的正常的運(yùn)行狀態(tài)中可靠地確定空著的時(shí)間段，用于得到關(guān)于所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的定期提供的未占用的帶寬的具體的結(jié)論。

在一種設(shè)計(jì)方案中，所述總系統(tǒng)的處于運(yùn)行狀態(tài)中的設(shè)備的未占用的時(shí)間段根據(jù)以下情況來確定，即所述總系統(tǒng)的設(shè)備的設(shè)備組件是在調(diào)整運(yùn)行中無波動(dòng)地運(yùn)行還是在總系統(tǒng)中在所定義的時(shí)間單位中出現(xiàn)預(yù)先給定的數(shù)目的波動(dòng)還是在所述總系統(tǒng)的設(shè)備的所有設(shè)備組件中出現(xiàn)波動(dòng)。這些在設(shè)備的調(diào)整運(yùn)行中出現(xiàn)的波動(dòng)可能有不同的原因，比如在物理過程中比如在氣動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的波動(dòng)。但是所述波動(dòng)也受到設(shè)備組件的有故障的部件的數(shù)目的影響，因?yàn)閷?duì)有故障的部件進(jìn)行處理的方式不同于正確地制造和工作的部件。設(shè)備的這樣的波動(dòng)使得未占用的時(shí)間段在其帶寬方面發(fā)生波動(dòng)。

從這三種不同的運(yùn)行狀態(tài)中，可以通過加權(quán)的平均值計(jì)算來求得平均的未占用的時(shí)間段，所述平均的未占用的時(shí)間段為可靠的預(yù)防性的系統(tǒng)診斷提供了用于在總系統(tǒng)的運(yùn)行過程中交換故障診斷信號(hào)的基礎(chǔ)。

在一種改進(jìn)方案中，為了確定未占用的時(shí)間段，在所述總系統(tǒng)的設(shè)備的設(shè)備組件的運(yùn)行過程中對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的預(yù)先給定的帶寬之內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)控和分析。利用這種處理方式，在總系統(tǒng)的正常運(yùn)行的過程中在沒有花費(fèi)額外的時(shí)間的情況下非常容易確定空著的時(shí)間段。

有利地在配置階段中依順序來對(duì)所述設(shè)備的有待在故障方面進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備組件進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，其中在分配數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的帶寬中的未占用的時(shí)間段時(shí)對(duì)這種順序加以考慮。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，從一開始就確定，哪些設(shè)備組件具有特殊的重要性，從而即使在總系統(tǒng)的正常運(yùn)行的過程中在所述未占用的時(shí)間段之內(nèi)的帶寬中出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)也可靠地將這些設(shè)備組件的故障診斷信號(hào)傳輸給分析單元。

在一種設(shè)計(jì)方案中，在配置階段中為每個(gè)有待監(jiān)控的設(shè)備組件選擇故障診斷信號(hào)，其中為每個(gè)故障診斷信號(hào)分配了所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸帶寬的未占用的時(shí)間段之內(nèi)的診斷帶寬。由于這種規(guī)定了所述未占用的時(shí)間段的帶寬的方式，在總系統(tǒng)的運(yùn)行過程中在出現(xiàn)未占用的時(shí)間段的波動(dòng)的情況下也可以快速地選擇用于傳輸給分析單元的故障診斷信號(hào)，所述故障診斷信號(hào)由于為其分配的診斷帶寬而進(jìn)入到所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸帶寬的當(dāng)前出現(xiàn)的未占用的時(shí)間段中。