[發明專利]用于機械資產的基于云端的監控的測量數據的自動分配

在審

• 申請號: 201880063513.3
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN111149069A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 丹尼爾·拉比施;貝恩德-馬庫斯·普法伊費爾;道格拉斯·韋伯
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李海霞

提出的方法用于分配測量數據，其用于基于云端監控工業設施的特別是機械的資產，其中工業設施具有測量數據檔案，在其中存儲多個測量點、特別是壓力或流量傳感器的測量數據，分配方法包括：規定具有特定類型的資產、特別是閥或泵，其中在云端中為資產分配典型的測量參量連同相關的測量點；讀出在云端中為特定資產類型存儲的、在不同測量點的與特定資產類型相關的測量參量之間的一般物理關系；利用屬于特定資產類型的典型測量參量和適用于特定資產的測量參量的、存儲在測量數據檔案中的測量數據，逐步估算物理關系的參數；將先前得出的物理關系與用于估算的測量數據逐步比較并確定殘差；根據對得出的殘差的統計評估將測量數據分配給特定的資產。

技術領域

本發明涉及根據權利要求1、4和5所述的用于分配測量數據的方法，該方法用于基于云端地監控工業設施、特別是制造或生產設施的機械資產，其中，工業設施具有測量數據檔案，在測量數據檔案中存儲有多個測量點的測量數據，測量點特別是壓力或流量傳感器。此外，本發明涉及根據權利要求12所述的相關的計算機程序，其具有能由計算機執行的程序代碼指令，還涉及根據權利要求13所述的存儲介質和根據權利要求14所述的計算機系統。

背景技術

工業設施的機械資產(例如泵、閥或熱交換器)的狀態監控能夠提高工業設施的可靠性和生產率。在此，監控的一個目的是盡早識別磨損過程或不利的運行狀態。此外，還能因此確定磨損表現的影響并且估算故障風險或剩余壽命。這允許有針對性地規劃維護工作。

監控的基礎是相應資產的、在不同測量點得出的測量數據。例如，在將閥作為資產的情況中，通常提供流量、閥上游和下游的壓力以及閥位置作為測量數據。

在對機械資產的基于云端的自動監控中，必須為每個資產匯編相關的測量數據、例如資產上游和下游的流速或壓力，并且將這些測量數據傳輸到云端中。隨后，能夠在那里評估大量資產的相應測量點的數據。

基于云端的監控系統具有以下顯著優點，即能夠利用相對較少的工程開銷自動監控大量機械資產。為此的前提條件是，能夠提供監控所需的測量點并且將其分配給相應資產。迄今執行的人工搜索和用于相應資產的相關測量數據的分配不僅需要訪問工業設施的相應文檔以及精確了解工業設施的運作過程，還需要很高的時間和人力方面的開銷。

當前，例如借助于西門子公司的工程系統7來監控資產。在其中實施的狀態監控庫中，提供具有相應監控功能的功能模塊。在此，每個功能模塊都能準確地監控一個資產。為了將各個測量數據分配給功能模塊，必須在該系統7的CFC(連續功能圖)編輯器中將這些測量數據與相應的功能模塊手動鏈接。

在泵或閥作為資產的情況下，迄今基于RI(管道和儀器)示意圖實現將測量點手動分配給相應的資產。從被考慮的資產出發，根據RI示意圖得出：用于壓力和流量的測量點是否設在資產所在的相同管道中。在此，管道中的搜索區域受分支或流阻限制，因為能夠假定：不受影響的壓力或流動條件僅存在于沒有分支或顯著流阻的管道區段中。

如果被考慮的管道從容器中引出，則通常能從容器中的壓力或其料位得出要分配給相應資產的壓力值。在相反情況下，如果管道通入容器中，則必須檢查這在容器的哪個位置發生。在入口開放的情況下，只有容器輸入管的基于大地測量的高度是決定性的，并且壓力本身是恒定的。

理想情況下，RI示意圖以電子的、機器可讀和面向對象的形式存在，從而能夠自動找到相關的測量點并且將其分配給相應的資產。但是，不能假設：在可預見的將來對于每個基于云端的應用都存在這種RI示意圖。

例如基于西門子公司的平臺“控制性能分析”的方法是已知的，該平臺在基于云端的調節回路分析的框架內識別工業設施的過程控制系統中“PID(比例積分微分)調節器”類型的所有功能模塊，并且將調節器的全部相關的控制變量、調節變量和額定變量尤其導出到云端中。由此，能夠自動地確定和選出與調節行為的評估相關的所有測量數據。該方式能夠類似地應用于以后直接提供閥位置或泵轉速的閥模塊或泵模塊。