[發明專利]用于控制技術系統的操作的系統、方法和控制單元

有效

• 申請號: 201810845879.8
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109308035B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: C.R.布爾;B.馬修;B.奧布斯特
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李雪娜;劉春元

公開了用于控制技術系統（220）的操作的系統、控制單元和方法。技術系統（220）包括多個傳感器（222?228）。所述方法包括從多個傳感器（222?228）中的第一傳感器（222）接收第一傳感器數據。所述方法包括檢測基于生成第一傳感器數據的第一傳感器（222）的故障的第一傳感器異常。第一傳感器的故障包括生成異常的第一傳感器數據。此外，所述方法包括基于第一傳感器數據與虛擬第一傳感器數據之間的比較來驗證第一傳感器異常。此后，當第一傳感器異常被驗證時，通過代替第一傳感器數據替換虛擬第一傳感器數據來向技術系統（220）生成控制命令。

技術領域

本發明涉及通過克服技術系統中的傳感器的故障來實時地控制技術系統的操作。

背景技術

在技術系統中，使用多個傳感器來連續監視和收集數據。傳感器數據對于監視和控制過程非常重要，因為它有助于驗證技術系統以預期的方式運行。

在一段時間內，傳感器可能失去其準確性，或者在某些關鍵過程中可能故障。在這樣的場景下，技術系統可能需要停止。在制造業中，單個設備的故障可能會妨礙制造產品的準確性。這可能總是導致時間和金錢的損失。

在專利US 9533683 B2中教導了克服傳感器故障的這樣一種方法。其中公開的方法涉及車輛中的故障結角（hitch angle）傳感器。當結角未被感測到時，通過產生用于車輛的對策命令來緩解結角傳感器的故障。上述方法限于結角的一個參數，并且不考慮妨礙技術系統中的過程的其他參數。

WO2016120112A1描述了一種檢測、分類和/或減輕傳感器誤差的方法。傳感器故障減輕也對識別的偏置、漂移、乘法校準誤差、精度降低和尖峰誤差來進行。所公開的方法表明，在完全傳感器故障的情況下，可以采用某些減輕方法。然而，這種方法的停機時間可能相當長，并且技術系統對傳感器故障不是無懈可擊的。

發明內容

因此，本發明的目的是通過替換虛擬第一傳感器數據代替第一傳感器數據來生成對技術系統的控制命令來使停機時間最小化并克服傳感器的限制。

根據本發明的方法、設備和系統通過檢測基于生成第一傳感器數據的第一傳感器的故障的第一傳感器異常來實現前述目的。然后基于第一傳感器數據與虛擬第一傳感器數據之間的比較來驗證第一傳感器異常。當第一傳感器異常被驗證時，通過代替第一傳感器數據替換虛擬第一傳感器數據來生成對技術系統的控制命令。

根據本發明，提供了一種用于控制包括多個傳感器的技術系統的操作的計算機實現的方法。該方法包括按時間序列接收傳感器數據。該傳感器數據包括對應于與所述技術系統相關聯的至少一個操作參數的傳感器值或數據點。在實施例中，多個傳感器包括第一傳感器，并且相應接收來自第一傳感器的第一傳感器數據。

如本文所使用的，術語“數據”/“數據集”是指傳感器記錄的數據。由傳感器記錄的數據是在特定的時間段內的。在本實施例中，傳感器用時間戳記錄數據。數據包括多個數據點，每個數據點表示電子設備的記錄。如本文所使用的，“傳感器數據”和“數據點”可以互換使用以意為針對與技術系統相關聯的至少一個操作參數記錄的一個或多個基準（datum）的表示。“至少一個操作參數”是指技術系統的一個或多個特性。例如，如果燃氣輪機是技術系統，那么至少一個操作參數包括燃燒溫度、入口壓力、排氣壓力等。在另一個示例中，電機是技術系統，并且因此至少一個操作參數包括旋轉速度、溫度等。如本文所使用的，第一傳感器僅用于說明目的。步驟可以在技術系統中的多個傳感器上執行。