[發明專利]用于診斷基于電子的產品的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310413575.1
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103676830A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: G.克雷佩特
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 易皎鶴;湯春龍

技術領域

本公開涉及診斷工業工廠和過程中部署的各種基于電子的產品。

背景技術

工業系統和過程的監測和診斷是重要現象，因為制造商努力提高質量、增加生產和降低成本。這種監測通常針對診斷工業系統的各種組件中的故障。工業系統及其組件的監測涉及測量與工業系統的組件相關的各種環境變量、過程變量和物理數據。工業系統設計成將各種監測系統用于監測工業系統中的組件的操作。基于監測系統所提供的信息，當工業系統的一個或多個組件指示其操作中的故障時，可采取校正動作以保護工業系統的完整性。

現代工業系統和過程的監測包括部署外部監測系統，外部監測系統測量和記錄與工業系統的組件相關的物理和環境數據。示范監測系統包括與被監測組件耦合的感測部件，以便生成表示被監測組件的條件的信號。監測系統還包括至少一個外部控制站，該外部控制站配置成從一個或多個被監測組件接收信號，并且執行所接收信號的診斷以識別被監測組件中的任何故障。這類示范監測系統利用在被監測組件是基于電子的產品的情況下不能夠順利耦合到被監測組件的獨立儀器，因為這類儀器趨向于干擾基于電子的產品的正常功能。此外，這些監測系統的實現可能是高費用的。

相應地，由于外部監測系統所引起的、涉及基于電子的產品的工業過程的擾動的風險以及外部監測系統的高費用植入，這類監測系統可能不適合于基于電子的產品中的應用。

發明內容

下面提供本公開的簡化概述，以便提供對本公開的一個或多個方面的基本了解。本概述不是本公開的廣泛概述。預計既不是識別本公開的重要或關鍵元件也不是描述本公開的范圍。相反，本概述的唯一目的是以簡化形式來提供本公開的一些概念，作為下文中提供的更詳細描述的序言。

本公開的一個目的是提供用于執行工業工廠/系統和過程中部署的基于電子的產品中的故障的實時診斷/分析的機制。本公開的另一目的是提供能夠與基于電子的產品集成并且在沒有干擾基于電子的產品的功能的情況下進行操作的、用于監測和診斷基于電子的產品的自主裝置。本公開的另一目的是提供甚至在基于電子的產品中的故障出現之前的基于電子的產品的預防性維護。本公開的又一目的是檢查在保修協議下對基于電子的裝置的更換/維修所做出的要求的真實性。

以上所述及其它目的可通過一種用于診斷基于電子的產品的裝置來實現，該裝置包括：多個傳感器，與基于電子的產品耦合，用于監測與基于電子的產品關聯的多個參數，每個傳感器配置成在監測參數時生成模擬信號和數字信號中的至少一個；多個轉換器，用于將與多個參數關聯的模擬信號轉換成數字信號；處理模塊，與多個轉換器耦合，用于至少基于數字信號與閾值參數值的比較來確定異常參數條件，對應于參數的每個異常參數條件基于與參數關聯的數字信號和對應于參數的閾值參數值的比較而確定；存儲器，與處理模塊耦合，該存儲器配置成存儲異常參數值；以及通信接口，向至少一個外部裝置提供異常參數值以用于診斷基于電子的產品，其中該裝置配置在基于電子的產品的托管（hosting）模塊中。在一個實施例中，異常參數條件還可從數字信號與閾值的比較、異常梯度、數字信號的異常組合以及內部計算值(來自一組傳感器、數學模型和/或分析計算)中的一個或多個來確定。

在一方面，該裝置包括處理系統，處理系統是專用集成電路(ASIC)、芯片上系統(SOC)、微控制器單元(MCU)、數字信號處理(DSP)、電可編程邏輯裝置(EPLD)、復雜可編程邏輯裝置(CPLD)、分立組件的系統、混合系統和現場可編程門陣列(FPGA)系統中的至少一個。處理系統包括用于控制多個傳感器和多個轉換器的一個或多個邏輯模塊。處理模塊還可配置在可包含于基于電子的產品的托管模塊的處理系統中。在一方面，托管模塊是基于電子的產品的電路板、基于電子的產品的底板、基于電子的產品的中央處理單元(CPU)以及基于電子的產品的輸入/輸出(I/O)模塊中的至少一個，部分或完全由基于電子的產品的一個或多個部分、基于電子的產品的單板、基于電子的產品的主板以及基于電子的產品的子板來確保。在一方面，裝置的存儲器配置成存儲與異常參數條件關聯的信息連同對應的時間戳信息。

本公開中公開的裝置的一個優點是基于時間戳信息來準確診斷作為基于電子的產品中的故障原因的參數。由于對與各種參數對應的異常參數條件加時間標記，所以基于電子的產品中的故障的出現能夠準確地鏈接到一個或多個參數。