Система предотвращения нестандартной ситуации на производственном предприятии

Система, осуществляющая обнаружение аварийных условий на предприятии. Система получает данные обработки сигналов, сгенерированные блоками сбора данных обработки сигналов, функционирующими на основе набора устройств. Блоки сбора данных обработки сигналов могут генерировать такие данные, как статистические данные, данные анализа частоты, данные авторегрессии, данные вейвлетов и т.д. Система включает в себя механизм анализа, для которого сконфигурировано обнаружение по меньшей мере одного аварийного условия на предприятии. Данные обработки сигналов передаются механизму анализа, который определяет необходимость выполнения какого-либо действия. Технический результат - повышение достоверности диагностики аварийного состояния. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 47 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ обнаружения аварийных ситуаций на предприятии, включающий в себя следующие шаги:
выполняют получение данных обработки сигналов, генерируемых набором блоков сбора данных обработки сигналов, относящихся к набору устройств на предприятии;
выполняют конфигурирование механизма анализа для обнаружения по меньшей мере одной аварийной ситуации на предприятии на основе данных обработки сигналов;
предоставляют данные обработки сигналов механизму анализа;
используют механизм анализа для определения необходимости выполнения какого-либо действия для уведомления оператора или для устранения аварийной ситуации;
причем получение данных обработки сигналов включает в себя получение статистических данных, сгенерированных множеством статистических блоков сбора данных, образованных множеством полевых устройств, и
предоставление данных обработки сигналов механизму анализа включает в себя предоставление механизму анализа статистических данных, сгенерированных множеством статистических блоков сбора данных, причем
использование механизма анализа включает в себя использование статистических данных для определения необходимости выполнения какого-либо указанного действия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает шаг получения статистических данных из базы данных.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что статистические данные включают в себя статистический параметр, связанный с переменной процесса.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что статистические данные включают в себя определяющие данные состояния статистического параметра, связанного с переменной процесса.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение данных обработки сигналов дополнительно включает в себя получение по меньшей мере данных одного из следующих типов: данные анализа частоты, данные авторегрессии, данные вейвлетов, данные, сгенерированные с использованием нейронной сети, данные, сгенерированные с использованием нечеткой логики.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение данных обработки сигналов включает в себя получение данных обработки сигналов, сгенерированных по меньшей мере одним блоком сбора данных обработки сигналов, реализованным на основе по меньшей мере одного из следующих устройств: контроллер процесса, менеджер архивных данных, рабочая станция.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение данных обработки сигналов включает в себя получение данных обработки сигналов, сгенерированных полевым устройством, поддерживающим по меньшей мере один из следующих протоколов: Foundation Fieldbus, HART, Profibus, WORLDFIP, Device-Net, AS-interface, CAN.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение данных обработки сигналов включает в себя получение данных обработки сигналов по меньшей мере по одной из следующих сетей: проводная сеть, беспроводная сеть.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение данных обработки сигналов включает в себя получение данных обработки сигналов по соединению по меньшей мере одного из следующих типов: проводное соединение, беспроводное соединение, временное соединение.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что передача данных обработки сигналов механизму анализа включает в себя передачу данных обработки сигналов механизму правил.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что передача данных обработки сигналов механизму правил включает в себя передачу данных обработки сигналов механизму правил, для которого сконфигурировано применение по меньшей мере одного Булевского правила по меньшей мере к некоторым из данных обработки сигналов.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что передача данных обработки сигналов механизму правил включает в себя передачу данных обработки сигналов механизму правил, для которого сконфигурировано применение по меньшей мере одного правила нечеткой логики по меньшей мере к некоторым из данных обработки сигналов.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что передача данных обработки сигналов механизму анализа включает в себя передачу данных обработки сигналов механизму анализа, для которого сконфигурировано определение степени корреляции между по меньшей мере некоторыми из данных обработки сигналов.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что передача данных обработки сигналов механизму анализа включает в себя передачу данных обработки сигналов по меньшей мере одному из следующих объектов: нейронная сеть, механизм математических вычислений, механизм анализа на основе нечеткой логики, механизм сопоставления с шаблоном, механизм регрессионного анализа.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что использование механизма анализа включает в себя использование механизма анализа для определения необходимости генерирования предупредительного или аварийного сигнала;
способ также включает в себя генерирование предупредительного или аварийного сигнала.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что использование механизма анализа включает в себя использование механизма анализа для определения необходимости изменения настройки управления, связанной с предприятием;
способ, далее включающий в себя изменение настройки управления.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что использование механизма анализа включает в себя использование механизма анализа для определения необходимости предоставления оператору выбора из одного или нескольких рекомендуемых действий по обработке аварийной ситуации; способ также включает в себя предоставление оператору выбора из одного или нескольких рекомендуемых действий.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что использование механизма анализа включает в себя использование механизма анализа для определения необходимости изменения по меньшей мере одной из следующих установок:
условие управления, уставка контроллера; способ также включает в себя изменение по меньшей мере одной из следующих установок:
условие управления, уставка контроллера.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя предоставление информации о состоянии механизма анализа в процессе анализа данных обработки сигналов через пользовательский интерфейс.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя предоставление информации о конфигурации механизма анализа в процессе анализа данных обработки сигналов через пользовательский интерфейс.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что конфигурирование механизма анализа включает в себя конфигурирование механизма анализа с целью обнаружения по меньшей мере одного аварийного условия на предприятии для механизма анализа, в свою очередь основанного по меньшей мере на одних из следующих данных: данные конфигурации процесса, данные стратегии управления, выходные данные управления, данные переменных процесса, исторические данные, данные моделирования, данные оптимизации, предупредительный сигнал, аварийный сигнал, данные управления предупредительными/аварийными сигналами, данные управления документами, справочные данные, данные оборудования с вращающимися частями, данные лабораторного анализа, данные управления окружающей средой.

22. Система обнаружения аварийных условий на предприятии, включающая в себя следующие компоненты:
по меньшей мере один процессор, соединенный каналом связи с сетью связи;
по меньшей мере одна считываемая компьютером память, соединенная каналом связи по меньшей мере с одним процессором;
первая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая получение данных обработки сигналов, сгенерированных набором блоков сбора данных обработки сигналов, реализованных на основе набора устройств, связанных с предприятием;
вторая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая конфигурирование механизма анализа с целью обнаружения по меньшей мере одного аварийного условия на предприятии;
третья программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая механизм анализа, обеспечивающий анализ по меньшей мере некоторых из данных обработки сигналов для определения необходимости выполнения какого-либо действия для уведомления оператора или для устранения аварийной ситуации,
причем первая программа предназначена для получения статистических данных, сгенерированных множеством статистических блоков сбора данных, образованных множеством полевых устройств, и
вторая программа предназначена для предоставления механизму анализа статистических данных, сгенерированных множеством статистических блоков сбора данных, и
механизм анализа использует статистические данные для определения необходимости выполнения какого-либо указанного действия.

23. Система по п.22, отличающаяся тем, что третья подпрограмма реализует механизм анализа, выполняющий дополнительный анализ по меньшей мере одних из следующих данных: данные конфигурации процесса, данные стратегии управления, выходные данные управления, данные переменных процесса, исторические данные, данные моделирования, данные оптимизации, предупредительный сигнал, аварийный сигнал, данные управления предупредительными/аварийными сигналами, данные управления документами, справочные данные, данные оборудования с вращающимися частями, данные лабораторного анализа, данные управления окружающей средой, для определения необходимости выполнения какого-либо действия.

24. Способ конфигурирования механизма анализа, предназначенного для обнаружения аварийной ситуации на предприятии, включающий в себя следующие шаги:
посредством первого механизма пользовательского интерфейса определяют первый параметр обработки сигналов из набора параметров обработки сигналов, сгенерированных набором блоков сбора данных обработки сигналов, функционирующих на основе набора устройств на предприятии;
посредством второго механизма пользовательского интерфейса определяют второй параметр обработки сигналов из набора параметров обработки сигналов, сгенерированных набором блоков сбора данных обработки сигналов, функционирующих на основе набора устройств;
посредством третьего механизма пользовательского интерфейса определяют анализ по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов, выполняемый механизмом анализа;
получают данные через первый механизм пользовательского интерфейса, второй механизм пользовательского интерфейса и третий механизм пользовательского интерфейса;
осуществляют хранение указанных данных, причем
первый параметр обработки сигналов представляет собой статистический параметр, сгенерированный первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве, и
второй параметр обработки сигналов представляет собой статистический параметр, сгенерированный вторым статистическим блоком сбора данных, реализованным во втором полевом устройстве.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что набор блоков сбора данных обработки сигналов включает в себя блоки сбора данных обработки сигналов, реализованные на основе по меньшей мере одного из следующих устройств:
полевое устройство, контроллер процесса, менеджер архивных данных, рабочая станция.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что определение первого параметра обработки сигналов включает в себя следующие шаги:
посредством четвертого механизма пользовательского интерфейса выбирают одно полевое устройство из набора устройств;
посредством пятого механизма пользовательского интерфейса определяют статистический параметр, сгенерированный первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве, из первого набора параметров обработки сигналов, сгенерированных по меньшей мере первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что определение статистического параметра, сгенерированного первым статистическим блоком сбора данных включает в себя следующие шаги:
посредством шестого механизма пользовательского интерфейса выбирают первый статистический блок сбора данных из набора статистических блоков сбора данных, реализованных в первом полевом устройстве; и
посредством седьмого механизма пользовательского интерфейса определяют первый статистический параметр, сгенерированный первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве, из набора статистических параметров, сгенерированных первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве.

28. Способ по п.24, отличающийся тем, что определение анализа по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов включает в себя определение посредством четвертого механизма пользовательского интерфейса сравнительного анализа, выполняемого в отношении первого параметра обработки сигналов.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что определение анализа по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов включает в себя определение посредством пятого механизма пользовательского интерфейса значения, сравниваемого с первым параметром обработки сигналов.

30. Способ по п.28, отличающийся тем, что определение анализа по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов включает в себя определение посредством пятого механизма пользовательского интерфейса третьего параметра обработки сигналов, сравниваемого с первым параметром обработки сигналов.

31. Способ по п.24, отличающийся тем, что определение анализа по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов включает в себя определение посредством пятого механизма пользовательского интерфейса операции Булевской логики, которая выполняется в отношении первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов.

32. Способ по п.24, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя следующие шаги:
посредством шестого механизма пользовательского интерфейса определяют действие, которое будет выполнено в случае, если результат анализа указывает на выполнение условия;
получают данные через четвертый механизм пользовательского интерфейса; и
осуществляют хранение указанных данных, полученных через четвертый механизм пользовательского интерфейса.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что определение действия, которое будет выполнено, определяет предупредительный сигнал, который будет генерироваться в случае, если результат анализа указывает на выполнение условия.

34. Способ по п.32, отличающийся тем, что определение действия, которое будет выполнено, определяет изменение настройки управления в случае, если результат анализа указывает на выполнение условия.

35. Способ по п.32, отличающийся тем, что определение действия, которое будет выполнено, определяет запрос, выдаваемый оператору и содержащий одно или несколько рекомендуемых действий, которые можно выбрать в случае, если результат анализа указывает на выполнение условия.

36. Способ по п.32, отличающийся тем, что определение действия, которое будет выполнено, определяет по меньшей мере одно изменение условия управления и изменение уставки в случае, если результат анализа указывает на выполнение условия.

37. Система конфигурирования механизма анализа, предназначенная для обнаружения аварийной ситуации на предприятии, включающая в себя следующие компоненты:
по меньшей мере один процессор, соединенный каналом связи с сетью связи;
по меньшей мере одна считываемая компьютером память, соединенная каналом связи по меньшей мере с одним процессором;
первая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая первый механизм пользовательского интерфейса с целью предоставления пользователю возможности определения первого параметра обработки сигналов в наборе параметров обработки сигналов, сгенерированных набором блоков сбора данных обработки сигналов, реализованных на основе набора устройств, связанных с предприятием;
вторая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая второй механизм пользовательского интерфейса с целью предоставления пользователю возможности определения первого параметра обработки сигналов в наборе параметров обработки сигналов, сгенерированных набором блоков сбора данных обработки сигналов, реализованных на основе набора устройств;
третья программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая второй механизм пользовательского интерфейса с целью предоставления пользователю возможности определения анализа по меньшей мере первого параметра обработки сигналов и второго параметра обработки сигналов, выполняемого механизмом анализа;
четвертая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая получение данных через первый механизм пользовательского интерфейса, второй механизм пользовательского интерфейса и третий механизм пользовательского интерфейса;
пятая программа, хранящаяся по меньшей мере в одном блоке считываемой компьютером памяти, предназначенная для выполнения по меньшей мере на одном процессоре и реализующая хранение данных, причем
первый параметр обработки сигналов представляет собой статистический параметр, сгенерированный первым статистическим блоком сбора данных, реализованным в первом полевом устройстве, и
второй параметр обработки сигналов представляет собой статистический параметр, сгенерированный вторым статистическим блоком сбора данных, реализованным во втором полевом устройстве.

38. Система по п.37, отличающаяся тем, что набор блоков сбора данных обработки сигналов включает в себя блоки сбора данных обработки сигналов, реализованные на основе по меньшей мере одного из следующих устройств:
полевое устройство, контроллер процесса, менеджер архивных данных, рабочая станция.