[發(fā)明專利]用于操縱室中屏幕的姿勢(shì)控制的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280018581.0
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN103492980A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.多佩爾哈默;K.胡索伊;M.霍倫德;M.里薩南;T.恩克魯?shù)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;湯春龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于操作技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過程的組件以及用于呈現(xiàn)所述組件的測(cè)量值、過程參量和/或狀態(tài)消息的操作和觀察系統(tǒng)以及方法，并且尤其適用于操作和呈現(xiàn)大型技術(shù)設(shè)備—例如油平臺(tái)和氣平臺(tái)、精煉廠或發(fā)電廠設(shè)備—的操縱室中的過程流程。

背景技術(shù)

當(dāng)前使用的操作和觀察系統(tǒng)（其在技術(shù)設(shè)備中也稱作引導(dǎo)系統(tǒng)）對(duì)于操作人員而言是重要的輔助工具，以便識(shí)別設(shè)備狀態(tài)或過程狀態(tài)以及控制設(shè)備或過程。這類引導(dǎo)系統(tǒng)通常包括一個(gè)或多個(gè)大屏幕和多個(gè)操作工作場(chǎng)所，所述一個(gè)或多個(gè)大屏幕用于呈現(xiàn)例如整個(gè)過程或整個(gè)系統(tǒng)的概觀，所述多個(gè)操作工作場(chǎng)所通常具有鍵盤或鼠標(biāo)。在監(jiān)視和控制設(shè)備過程時(shí)，操作工作場(chǎng)所分別具有特定的任務(wù)，例如監(jiān)視和控制各個(gè)組件或分過程、檢測(cè)確定的過程參數(shù)或管理和控制積累的數(shù)據(jù)流。操作工作場(chǎng)所在此根據(jù)狀況和狀態(tài)彼此交換多個(gè)數(shù)據(jù)，并且與大屏幕交換多個(gè)數(shù)據(jù)。過程或設(shè)備在大屏幕上的呈現(xiàn)也可以通過所選擇的操作工作場(chǎng)所來控制或改變。然而，一旦操作人員離開通過其可影響大屏幕上的顯示的操作工作場(chǎng)所（例如當(dāng)在干擾狀況中或分析復(fù)雜信息的情況下多位專家必須有效地一起工作時(shí)），就不可以再?gòu)脑撨h(yuǎn)程位置改變大屏幕的內(nèi)容。這導(dǎo)致關(guān)于設(shè)備控制或過程引導(dǎo)的顯著限制。

現(xiàn)在，有可以借助多個(gè)攝像機(jī)建立室中用戶的運(yùn)動(dòng)模型的便宜傳感器。通過可選地補(bǔ)充面部識(shí)別的該模型，也能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的標(biāo)識(shí)。此外，這些傳感器可以識(shí)別姿勢(shì)（Gesten）。目前為止，這種傳感器被用于計(jì)算機(jī)游戲。

發(fā)明內(nèi)容

與此相應(yīng)地，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，說明一種用于操作技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過程的組件以及用于呈現(xiàn)所述組件的測(cè)量值、過程參量和/或狀態(tài)消息的操作和觀察系統(tǒng)以及方法，由此克服現(xiàn)有技術(shù)的先前提到的缺點(diǎn)并且尤其當(dāng)設(shè)備的操作者遠(yuǎn)離他們的操作工作場(chǎng)所時(shí)，尤其適合用于清楚且簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)和操作大型技術(shù)設(shè)備或過程，以便在干擾狀況中或在分析復(fù)雜的信息時(shí)有效地一起工作或交流經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過具有在權(quán)利要求1中說明的特征的操作和觀察系統(tǒng)解決。根據(jù)本發(fā)明的操作和觀察系統(tǒng)的有利擴(kuò)展方案、改進(jìn)以及相應(yīng)的方法在其他權(quán)利要求中以及在說明書中說明。

根據(jù)本發(fā)明的操作和觀察系統(tǒng)包括至少一個(gè)大屏幕和多個(gè)操作工作場(chǎng)所，所述至少一個(gè)大屏幕用于呈現(xiàn)所述技術(shù)過程或所述技術(shù)設(shè)備的設(shè)備或過程的所述組件、所述組件的測(cè)量值、過程參量和/或狀態(tài)消息。

根據(jù)本發(fā)明，在上一級(jí)屏幕（也稱作“操縱屏幕”，其例如可以被實(shí)現(xiàn)為大屏幕）和操作和觀察系統(tǒng)的操作工作場(chǎng)所上安裝運(yùn)動(dòng)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)控制軟件，所述運(yùn)動(dòng)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)控制軟件能夠借助操作人員的身體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過程的所述組件、所述組件的測(cè)量值、過程參量和/或狀態(tài)消息的操作和/或查詢。為此，設(shè)備或過程的所選擇的組件、所述組件的測(cè)量值、過程參量和/或狀態(tài)消息被表示為可通過姿勢(shì)、優(yōu)選手勢(shì)操作的對(duì)象，其可通過人的運(yùn)動(dòng)流程控制。

該軟件具有位置識(shí)別模塊，所述位置識(shí)別模塊確定設(shè)備的各個(gè)操作者在操縱室內(nèi)的位置。在第一步驟中，借助操作者的姿勢(shì)指示對(duì)象、例如泵符號(hào)。在第二步驟中，產(chǎn)生反饋，即實(shí)現(xiàn)對(duì)象的選擇，例如其方式是，改變符號(hào)后背景的顏色。可選地，可以通過另一姿勢(shì)確認(rèn)所述選擇，這又被往回報(bào)告，其方式是例如再次改變背景的顏色。

在另一步驟中，現(xiàn)在選擇應(yīng)應(yīng)用于所選擇對(duì)象的動(dòng)作。這或者可以通過特殊的姿勢(shì)實(shí)現(xiàn)：例如可以定義切斷屬于對(duì)象的消息、趨勢(shì)或視頻圖像的姿勢(shì)。或者利用另一姿勢(shì)選擇預(yù)定義的目標(biāo)范圍，例如具有告警和消息列表的屏幕，所述告警和消息列表隨后特別地顯示屬于該對(duì)象的消息。對(duì)于操作人員而言，這可能顯得好像他可以在不同的屏幕之間來回移動(dòng)對(duì)象。在根據(jù)本發(fā)明的操作和觀察系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展方案中規(guī)定，操作者將姿勢(shì)與真實(shí)物體相關(guān)。例如，操作者針對(duì)告警喇叭通過特殊的姿勢(shì)對(duì)聲音告警應(yīng)答。通過會(huì)議桌上的另一姿勢(shì)可將特殊視圖連接到大屏幕上，所述特殊視圖特別支持輪班主管會(huì)議。如果操作者將電話移動(dòng)到揚(yáng)聲器上，則電話被切換到會(huì)議模式上。為此，真實(shí)物體設(shè)有記錄和處理模塊、例如傳感器，所述記錄和處理模塊記錄、處理相應(yīng)的姿勢(shì)并且將其傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)控制軟件上，用于進(jìn)一步處理。

此外，提供至少一個(gè)記錄單元用于記錄運(yùn)動(dòng)，所述記錄單元能夠記錄操作者的定義的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)，將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)—以下也稱作運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且提供所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)給安裝在屏幕和操作工作場(chǎng)所上的軟件，用于進(jìn)一步處理。由此，能夠以有利的方式借助設(shè)備操作者的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)通過技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過程的導(dǎo)航。通常在操作者具有對(duì)整個(gè)設(shè)備或整個(gè)過程的最佳的概觀的地方、優(yōu)選在大屏幕附近或周圍環(huán)境中提供記錄單元。