(57)【要約】  システムは、プロセッサを有する健康アドバイザスイートを含むヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）健康アドバイザシステムを含む。その健康アドバイザスイートのプロセッサは、ＨＭＩデバイスに関する運用データを受信するように構成され、その運用データは、構成データ、ログデータ、またはそれらの組合せを含む。そのプロセッサはまた、複数のルールを運用データに適用してＨＭＩの問題点を積極的に判定するように構成される。そのプロセッサはまた、ＨＭＩの問題点の複数の知られている解決法からそのＨＭＩの問題点の解決法を識別するように構成される。そのプロセッサはさらに、構成データに基づいてＨＭＩデバイスの構成レポートを生成し、ＨＭＩデバイスの健康評価レポートを生成するように構成される。加えて、その健康評価レポートは、ＨＭＩの問題点およびＨＭＩの問題点の解決法を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＭＩデバイスに関する運用データであり、構成データ、ログデータ、またはそれらの組合せを備える前記運用データを受信し、
前記運用データに複数のルールを適用してＨＭＩの問題点を積極的に判定し、
ＨＭＩの問題点の複数の知られている解決法から前記ＨＭＩの問題点の解決法を識別し、
前記受信された構成データに基づいて前記ＨＭＩデバイスの構成レポートを生成し、
前記ＨＭＩデバイスの健康評価レポートであり、前記ＨＭＩの問題点および前記ＨＭＩの問題点の解決法を備える前記健康評価レポートを生成する
ように構成されたプロセッサを備える、健康アドバイザスイート
を備える、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）健康アドバイザシステム
を備える、システム。
【請求項２】
前記構成データが、前記ＨＭＩデバイスでインストールされた複数のハードウェアおよびソフトウェア構成要素に関する詳細を備える、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ＨＭＩデバイスにインストールされた前記ソフトウェア構成要素に関する前記詳細が、オペレーティングシステム（ＯＳ）バージョン、ＯＳサービスパックバージョン、ドライババージョン、アプリケーションバージョン、アプリケーションサービスパックバージョン、またはそれらの組合せを備える、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記ＨＭＩデバイスにインストールされた前記ハードウェア構成要素に関する前記詳細が、ハードウェア構成要素タイプ、ハードウェア構成要素バージョン、ハードウェア構成要素ベンダ、またはそれらの組合せを備える、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記ログデータが、動作中に前記ＨＭＩデバイスによって経験される、複数のハードウェア事象、ソフトウェア事象、ユーザ事象、またはそれらの組合せに関する詳細を備える、請求項２記載のシステム。
【請求項６】
前記健康アドバイザスイートが、前記ＨＭＩ健康アドバイザシステムのオペレータから前記ＨＭＩデバイスに関する前記運用データを受信するように構成された、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ＨＭＩ健康アドバイザシステムが、
前記複数のルールを記憶する、
前記複数のルールを前記健康アドバイザスイートに提供する、
前記健康アドバイザスイートから前記構成レポート、前記健康評価レポート、または両方を受信する、および、
前記構成レポート、前記健康評価レポート、または両方に基づいて前記記憶された複数のルールを更新する
ように構成された、健康アドバイザデータベースを備える、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記健康アドバイザデータベースによって記憶された前記複数のルールが、複数の「ｉｆ…ｔｈｅｎ」ルールを備え、そして、前記健康アドバイザスイートが、前記複数の「ｉｆ…ｔｈｅｎ」ルールを前記受信された運用データに適用して前記ＨＭＩの問題点を積極的に判定するように構成された、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記ＨＭＩ健康アドバイザシステムが、
ＨＭＩの問題点の前記複数の知られている解決法を記憶する、
前記複数の知られている解決法を前記健康アドバイザスイートに提供する、
前記健康アドバイザスイートから、前記構成レポート、前記健康評価レポート、または両方を受信する、および、
前記受信された構成レポート、前記健康評価レポート、または両方に基づいて前記記憶された複数の知られている解決法を更新する
ように構成された知識基盤を備える、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＨＭＩデバイスを備え、前記ＨＭＩデバイスが、産業用制御システムを視覚化および制御するためのオペレータのためのインターフェースを提供するように構成され、そして、前記産業用システムが、ガス化システム、タービンシステム、ガス処理システム、発電システム、またはそれらの組合せを備える、請求項１０記載のシステム。
【請求項１１】
前記健康アドバイザスイートが、前記ＨＭＩデバイスに関する更新された運用データを定期的に受信し、前記更新された運用データに少なくとも部分的に基づいて、前記ＨＭＩの更新された健康評価レポートを生成するように構成された、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
電子デバイスのプロセッサを介して、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスから、構成データ、ログデータ、または両方を受信するステップと、
前記プロセッサを介して、前記構成データ、前記ログデータ、または両方に複数のルールを適用して、前記ＨＭＩデバイスの１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点を予測するステップと、
前記ＨＭＩデバイスの前記１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点の複数の知られている解決法から、前記プロセッサを介して、１つまたは複数の対応する解決法を判定するステップと、
前記ＨＭＩデバイスの健康評価を報告するステップであって、前記健康評価が、前記ＨＭＩデバイスの前記１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点と、前記１つまたは複数の対応する解決法とを備える、ステップと
を含む、方法。
【請求項１３】
健康アドバイザデータベースから前記複数のルールを受信するステップと、知識基盤から前記複数の解決法を受信するステップとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記健康アドバイザデータベースで前記複数のルールを更新するステップと、前記健康評価に少なくとも部分的に基づいて、前記知識基盤からの前記複数の解決法を更新するステップとを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ＨＭＩデバイスから受信された前記構成データに基づいて前記ＨＭＩデバイスの構成レポートを生成するステップであって、前記構成レポートが、前記ＨＭＩデバイスでインストールされた複数のハードウェアおよびソフトウェア構成要素に関する詳細を備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記健康評価が、１つまたは複数の製品マニュアル、商品付帯サービス会報、サイバーセキュリティ警告、北米電力信頼度協議会（ＮＥＲＣ）推奨、またはそれらの組合せの前記ＨＭＩデバイスの順守の測定結果を備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記ＨＭＩデバイスが、冗長性を有するＨＭＩデバイスであり、そして、前記ＨＭＩ健康評価が、前記ＨＭＩデバイスの前記冗長性の評価を備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
電子デバイスのプロセッサによって実行可能な命令を備える、非一時的、コンピュータ可読媒体であって、前記命令が、
ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスの健康評価を進めるための指令を受信する、
ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスに関する運用データを受信する、
健康アドバイザデータベースから複数のルールを受信する、
前記運用データに前記複数のルールを適用して前記ＨＭＩデバイスに関連する将来の問題を予測する、
前記ＨＭＩデバイスに関する前記将来の問題に少なくとも部分的に基づいて、知識基盤から複数の知られている解決法を受信する、および、
前記ＨＭＩデバイスの前記将来の問題と、前記複数の知られている解決法のうちの１つまたは複数とを備える、健康評価レポートを提供する
ための命令を備える、非一時的、コンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記命令が、
前記ＨＭＩデバイスの冗長性評価を進めるための指令を受信する、
前記ＨＭＩデバイスの冗長性の有効性の測定結果を判定するために、前記運用データに前記複数のルールを適用する、および、
前記ＨＭＩデバイスの前記冗長性の前記有効性の前記測定結果を備える前記健康評価レポートを提供する
ための命令を備える、請求項１８記載の媒体。
【請求項２０】
前記運用データが、前記ＨＭＩデバイスの動作を実質的に中断することなしに前記ＨＭＩデバイスから検索される、請求項１８記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、産業用制御システムの信頼性に関し、より具体的には、産業用制御システムにおけるヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスの信頼性に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用制御システムは、概して、プロセスの制御に関与する様々な構成要素およびサブシステムを含む。たとえば、産業用制御システムの産業用制御装置は、１つまたは複数のプロセッサ、Ｉ／Ｏサブシステム、メモリなどを含み得る。加えて、産業用制御装置は、たとえば、産業プロセスを制御するために、様々な他のデバイスおよび／またはシステムに動作可能なように結合され得る。したがって、産業用制御システムは、多数の相互に関連する構成要素およびサブシステムを含み、複雑になり得る。したがって、産業用制御システム動作の信頼性の認識または予測は、困難で、時間がかかることがある。
【０００３】
本来請求されている発明の範囲と同等のある種の実施形態が、以下に要約される。これらの実施形態は、特許請求されている発明の範囲を限定するものではなく、そうではなくて、これらの実施形態は、本発明の起こり得る形の簡単な概要を提供することのみを意図されている。実際に、本発明は、以下に記載の実施形態と同様のまたはそれらとは異なってもよい様々な形を包含し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０７８６２８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態で、システムは、プロセッサを有する健康アドバイザスイートを含むヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）健康アドバイザシステムを含む。健康アドバイザスイートのプロセッサは、ＨＭＩデバイスに関する運用データを受信するように構成され、その運用データは、構成データ、ログデータ、またはそれらの組合せを含む。そのプロセッサはまた、運用データに複数のルールを適用してＨＭＩの問題点を積極的に判定するように構成される。そのプロセッサはまた、ＨＭＩの問題点の複数の知られている解決法からそのＨＭＩの問題点の解決法を識別するように構成される。そのプロセッサは、構成データに基づいてＨＭＩデバイスの構成レポートを生成するように、およびＨＭＩデバイスの健康評価レポートを生成するようにさらに構成される。加えて、その健康評価レポートは、ＨＭＩの問題点およびＨＭＩの問題点の解決法を備える。
【０００６】
もう１つの実施形態で、方法は、電子デバイスのプロセッサを介して、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスから、構成データ、ログデータ、または両方を受信するステップを含む。本方法はまた、プロセッサを介して、その構成データ、ログデータ、または両方に複数のルールを適用して、ＨＭＩデバイスの１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点を予測するステップを含む。本方法はまた、プロセッサを介して、ＨＭＩデバイスの１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点の複数の知られている解決法から、１つまたは複数の対応する解決法を判定するステップを含む。本方法は、ＨＭＩデバイスの健康評価を報告するステップをさらに含み、その健康評価は、ＨＭＩデバイスの１つまたは複数の潜在的な将来の保守の問題点と、１つまたは複数の対応する解決法とを備える。
【０００７】
第３の実施形態で、非一時的、コンピュータ可読媒体は、電子デバイスのプロセッサによって実行可能な命令を含む。その命令は、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスの健康評価を進めるための指令を受信するための命令を含む。その命令は、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）デバイスに関する運用データを受信するための命令を含む。その命令は、健康アドバイザデータベースから複数のルールを受信するための命令を含む。その命令は、運用データにそれらの複数のルールを適用してＨＭＩデバイスに関する将来の問題を予測するための命令を含む。その命令はまた、そのＨＭＩデバイスに関する将来の問題に少なくとも部分的に基づいて、知識基盤から複数の知られている解決法を受信するための命令を含む。その命令はまた、健康評価レポートを提供するための命令を含み、健康評価レポートは、ＨＭＩデバイスの将来の問題と、複数の知られている解決法のうちの１つまたは複数とを備える。
【０００８】
本発明のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、以下のような、同様の文字が図面を通して同様の部分を表す添付の図面を参照し、以下の詳細な説明が読まれるときに、よりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】産業用制御システムのヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）に通信で結合された健康アドバイザの一実施形態の概略図である。
【図２】産業用制御システムおよび関連する健康アドバイザシステムの様々な構成要素を示す概略図である。
【図３】健康アドバイザが産業用制御システムのＨＭＩの健康を評価するときの情報の流れを示すハイブリッド流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態が、以下に説明される。これらの実施形態の簡潔な説明を提供することを目的として、実際の実装形態のすべての特徴は、本明細書には記載されないことがある。任意のそのような実際の実装形態の開発では、いずれの工学的または設計プロジェクトでもそうであるように、多数の実装形態特有の決定が、実装形態によって変わり得るシステム関連およびビジネス関連の制約の順守などの開発者の特有の目的を達成するために、行われる必要があることを理解されたい。さらに、そのような開発の努力は、複雑で、時間を要することがあるが、それでもなお、本開示の利益を有する当業者の設計、製作、および製造の通常業務になろうことを理解されたい。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の要素を紹介するとき、「１つの（ａ、ａｎ）」、「その」および「前記」という冠詞は、１つまたは複数のその要素が存在することを意味するものである。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的であり、挙げられた要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味するものである。
【００１２】
前述のように、産業用制御システムは、ガスタービンシステム、蒸気タービンシステム、水力タービンシステム、風力タービンシステム、ガス化装置、ガス処理システム（たとえば、酸性ガス除去システム）、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、発電システム、化学生産システム、水処理システム、またはそれらの任意の組合せなどの産業プロセスおよび関連する機械の動作の制御装置でもよい。そのような産業用制御システムは、入力（たとえば、プロセス入力）の受信、入力の処理、および、機械またはプロセス（たとえば、発電プロセス）の制御に役立つある種の制御行動の導出に適したハードウェアおよびソフトウェア構成要素の組合せとして実装され得る。産業用制御システムの一構成要素は、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）である。一般的に言えば、ＨＭＩは、制御されるプロセスのパラメータおよび状態をオペレータが視覚化および調整することを可能にすることができる。
【００１３】
産業用制御システムの他の構成要素のように、経時的に、たとえば、ＨＭＩのハードウェアおよび／またはソフトウェア（たとえば、オペレーティングシステム、セキュリティパッチ、アプリケーションなど）が時代遅れにおよび／または旧式になるとき、ＨＭＩは、信頼性の喪失を徐々に経験し得る。この信頼性の喪失は、ＨＭＩの予期せぬ保守事象の増加から明らかになり得る。改良保全（ＣＭ）技法は、予期せぬ保守事象が生じた後にＨＭＩを修理および／または更新するのに有用であり得るが、そのような技法は、ＨＭＩが機能しない状況に陥ることを先制して防ぐまたは阻止することをしない。さらに、ＨＭＩが予期せぬ保守事象により機能しないとき、オペレータは、産業用制御システム内の機器の状況およびパラメータを見失うことがある。さらに、オペレータは、ＨＭＩシステムが所望の動作状態に戻されるまで、ＨＭＩを使用して制御プロセスのパラメータおよび状態を視覚化および／または調整することができないことがあり、これは産業用制御システムにとって問題であることがある。
【００１４】
前述を考慮して、本明細書に記載されるのは、ＨＭＩおよび産業用制御システムの操作性および動作可能時間を改善し、潜在的ＨＭＩの問題点（たとえば、矛盾、故障、ソフトウェアバグ、セキュリティの脆弱性など）を先制して識別することおよび積極的なＨＭＩ保守がこれらの潜在的問題に予防的に対処することを可能にすることができる積極的な健康評価技法である。したがって、ここで開示される技法は、潜在的故障事象が生じる前にそれらが対処され得るように、潜在的故障事象を予測することによって、他の保守技法（たとえば、ＣＭ）に関連する故障時間の一部またはすべてを未然に防ぐことができる。したがって、オペレーティングシステムパッチの適用、ソフトウェアアップグレード、構成調節、セキュリティ強化、ハードウェア置換え、ハードウェアアップグレード、および同様のものなどのＨＭＩ保守行動は、開示されるＨＭＩ健康アドバイザシステムの推奨に基づいて、ＨＭＩ故障より前に実行され得る。さらに、ある種の実施形態で、ここで開示されるＨＭＩ健康アドバイザシステムは、ＨＭＩデバイスに加えて、産業用制御システムの他の構成要素の健康を評価するにように構成された構成要素を含み得る、大きな健康アドバイザシステムまたはアプリケーションの部分でもよい。したがって、ここで開示される技法は、概して、ＨＭＩならびに産業用制御システムがより長い期間にわたり動作状況を維持することを可能にする。
【００１５】
さらに、以下に記載のように、ここで開示されるＨＭＩ健康アドバイザシステムは、概して、ルールに基づくシステムを使用して、ＨＭＩの運用データからＨＭＩの健康評価を分析および導出する。結果として、ＨＭＩ健康アドバイザシステムは、ＨＭＩの健康に関する１つまたは複数のレポートを出力することができる。そのレポートは、ＨＭＩデバイスの構成情報、ハードウェアのインストレーション、除去、および／または置換えの推奨、ソフトウェアのインストレーション、除去、および／または置換えの推奨、セキュリティ推奨などを含み得る。加えて、ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康評価は、リアルタイムで、もしくは、ほぼリアルタイムで、または定期的に、提供され得る。たとえば、ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康評価は、連続して導出され、ＨＭＩを更新または改良するために使用され、それによってＨＭＩの健康の最新の予後診断を提供することができる。
【００１６】
前述を考慮し、ここで図１を見ると、図は、ＨＭＩデバイス１２に通信で結合されたＨＭＩ健康アドバイザシステム１０の一実施形態を示す。ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、機械可読媒体に記憶された、本明細書で開示される技法を実装するためにコンピューティングデバイス（たとえば、コンピュータ、タブレット、ラップトップ、ノートブック、携帯電話、携帯情報端末）によって使用される、非一時的コードまたは命令を含み得る。ＨＭＩ１２は、たとえば、産業用制御システム１４の様々なパラメータを視覚化および制御するためのインターフェースをオペレータに提供するために使用され得る。図１で、図示された産業用制御システムは、発電所１４である。図示された発電所１４は、任意のタイプの電力生産工場１４でもよく、ガスタービン、蒸気タービン、風力タービン、水力タービン、ポンプ、コンプレッサ、または他の適切な構成要素などのターボ機械を含み得る。タービンはまた、電力を生み出すために、発電機に結合され得る。工場１４はまた、ガスタービン駆動発電機による使用の前にガス処理システムによって処理され得る、合成ガスを生み出すために炭素原料をガス化するように構成されたガス化システム（たとえば、１つまたは複数のガス化装置）を含み得る。ある種の実施形態で、ＨＭＩ１２は、様々な適切な機器（たとえば、ガス化システム、タービンシステム、ガス処理システム、発電システム、空気分離装置、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、自動組立てライン、または他の適切な産業用機器）を含むいくつかの異なる産業用制御システム１４（たとえば、製造工場、化学工場、精油工場、または他の適切な産業用制御システム）を視覚化および／または制御するためにオペレータによって使用され得ることに留意されたい。
【００１７】
図１に示すＨＭＩ健康アドバイザシステム１０の実施形態は、健康アドバイザデータベース１６、健康アドバイザスイート（たとえば、ソフトウェアのスイートおよび／またはハードウェアツール）１８、および知識基盤２０を含む。ある種の実施形態で、健康アドバイザスイート１８、健康アドバイザデータベース１６、および／または知識基盤２０は、同プロセッサ（たとえば、共通の機械、コンピュータ、またはサーバによって供される）によって実行される命令を含み得る。他の実施形態で、健康アドバイザデータベース１６、健康アドバイザスイート１８、および知識基盤２０の各々は、異なるプロセッサ（たとえば、異なる機械、コンピュータ、またはサーバによって供される）によって別個に実行され得る。
【００１８】
一般に、健康アドバイザスイート１８は、健康アドバイザシステム１０の動作を制御することができる。すなわち、以下に記載するように、健康アドバイザスイート１８は、ＨＭＩ１２に関連する情報（たとえば、構成情報およびログデータ）を受信し、その後に、健康アドバイザデータベース１６に記憶されたルールを使用して、受信されたＨＭＩ情報を分析することができる。健康アドバイザスイート１８は、次いで、分析されたＨＭＩ情報に基づいて、知識基盤２０に記憶された情報を使用してＨＭＩ１２の推奨を判定することができる。その後に、ＨＭＩ健康アドバイザスイート１８は、１つまたは複数のレポート２２を出力し、その内容は以下に記載の１つまたは複数の機会２４に使用され得る。たとえば、健康アドバイザシステム１０によって生成されたレポート２２は、ＨＭＩ１２のハードウェアおよびソフトウェア保守推奨を有するレポート（たとえば、ＨＭＩ健康評価レポート）を含み得る。ある種の実施形態で、健康アドバイザシステム１０によって生成されるレポート２２は、加えてまたは別法として、ＨＭＩ１２のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成（たとえば、ＨＭＩ構成レポート）を含み得る。
【００１９】
ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０の健康アドバイザデータベース１６は、たとえば、ＨＭＩ１２の成功した構成の専門知識を詳述するルールに基づく情報、ならびにＨＭＩ１２の健康に関する演繹または予測を行うのに役立つ知識を含み得る。加えて、ある種の実施形態で、健康アドバイザデータベース１６内のルールは、他のＨＭＩシステムの動作から収集された情報、サービス更新、商品付帯サービス会報、サイバーセキュリティ警告、サイバーセキュリティ規則、北米電力信頼度協議会（Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＮＥＲＣ）推奨、技術的情報レター（ＴＩＬ）、および／またはＨＭＩ１２もしくはソフトウェアユーザマニュアルに基づき得る。たとえば、ある種の実施形態で、健康アドバイザデータベース１６は、エキスパートシステムルール（たとえば、前向き連鎖エキスパートシステム、後向き連鎖エキスパートシステム）と、回帰モデル（たとえば、線形回帰、非線形回帰）と、ファジィ論理モデル（たとえば、予測的ファジィ論理モデル）と、健康、構成、および／または、ＨＭＩ１２に関する好ましくない保守事象（たとえば、電力供給装置の故障、プロセッサコアの故障、入力／出力［Ｉ／Ｏ］パックの故障、メモリの不足、バス接続不良、アプリケーションのデッドロックもしくは枯渇、アプリケーションの故障もしくは不安定性、アプリケーションの矛盾、または他の好ましくない保守事象）の発生の可能性を予測するために使用され得る他の予測モデル（たとえば、マルコフ連鎖モデル、ベイズモデル、サポートベクタマシンモデル）とを含み得る。さらに、ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、他のＨＭＩが分析されるときに、これらのデバイスの健康評価から収集された新しい情報（たとえば、ＨＭＩ１２について生成されたレポート２２）に基づいて健康アドバイザデータベース１６内のルールを継続的にまたは断続的に更新することができる。
【００２０】
具体例によれば、一実施形態で、健康アドバイザデータベース１６は、様々なソフトウェアパッケージのソフトウェア互換性および／またはＨＭＩ１２にインストールされるソフトウェアの好ましいバージョンに関するルールを含み得る。したがって、健康アドバイザデータベース１６は、ＨＭＩ１２でインストールされたソフトウェアパッケージのある種の組合せが、互いに互換性がない可能性がある（たとえば、同プロセッサによって実行されるときに予期せぬ出力または終了をもたらす）ことを指示するいくつかのルールを記憶することができる。したがって、これらのルールをＨＭＩ構成情報および／またはログデータに適用したとき、健康アドバイザスイート１８は、互換性のないソフトウェア（たとえば、２つのソフトウェアパッケージの互換性のないバージョン）がＨＭＩ１２に存在する可能性があることを判定することができ、オペレータによる互換性のないソフトウェアの除去、置換え、またはアップグレードを保証することができる。健康アドバイザデータベース１６のルールが、図３に関して、以下にさらに詳しく論じられる。
【００２１】
このようにして、健康アドバイザスイート１８は、健康アドバイザデータベース１６からのルールを使用してＨＭＩ１２の構成情報および／またはログデータを分析し、潜在的問題点または問題を識別することができる。将来の問題が識別された後は、健康アドバイザデータベース１６は、知識基盤２０に記憶されたデータを使用して、これらの識別された問題点の解決法を識別することができる。したがって、ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０の知識基盤２０は、たとえば、知られている有効なＨＭＩ構成および／または知られているＨＭＩハードウェアまたはソフトウェア問題への試験済みの解決法を含む、ＨＭＩ１２の知られている問題点または懸念事項への１つまたは複数の解決法を含み得る。加えて、知識基盤２０は、サービス更新から収集された情報、商品付帯サービス会報、サイバーセキュリティ警告、サイバーセキュリティ規則、ＮＥＲＣ推奨、ＴＩＬ、および／または、ＨＭＩもしくはソフトウェアユーザマニュアルから収集された情報を含み得る。さらに、ある種の実施形態で、健康アドバイザスイート１８は、他のＨＭＩが分析されるときにこれらのデバイスの健康評価から収集された新しい情報（たとえば、ＨＭＩ１２について生成されたレポート２２）に基づいて、継続的にまたは断続的に知識基盤２０を更新することができる。さらに、ある種の実施形態で、知識基盤２０および／または健康アドバイザデータベース１６は、顧客が他のアプリケーションまたはインターフェースを介して知識基盤２０に記憶された推奨にアクセスすることができるように、アクセス可能でもよい（たとえば、ネットワーク接続を介して）。
【００２２】
健康アドバイザシステム１０によって生成されたレポート２２（たとえば、ＨＭＩ健康評価および／またはＨＭＩ構成レポート）は、図１の機会２４によって示されるいくつかの方法で使用することができる。たとえば、レポート２２は、新製品の紹介（ＮＰＩ）２８をサポートするおよび／または根本原因の分析（ＲＣＡ）３０（たとえば、産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素に関する）を実行するために使用することができる。たとえば、ＨＭＩ健康評価（たとえば、レポート２２）で見つけられる問題点は、ＨＭＩ１２の新しいハードウェアもしくはソフトウェア構成要素の導入、またはＨＭＩデバイス１２のより新しいバージョンの導入に関する問題点の識別に役立ち得る。識別された問題点は、次いで、たとえば、故障系統図分析、線形回帰分析、非線形回帰分析、マルコフモデリング、信頼性ブロック図（ＲＢＤ）、リスクグラフ、防護層解析（ＬＯＰＡ）、または他の適切な分析技法を使用し、ＲＣＡ３０を導出するために使用され得る。ＲＣＡ３０は、次いで、産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素（たとえば、制御装置）を設計し直してまたは他の方法で更新して任意の識別された問題点に対処するために使用され得る。
【００２３】
さらなる例として、レポート２２に含まれるＨＭＩ健康評価はまた、産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素の工学的機会（ＥＯ）３２を判定するために使用することができる（たとえば、知識基盤２０とともに）。たとえば、ＨＭＩ１２の使用パターン（たとえば、プロセッサ使用、メモリ使用、ネットワーク使用、プログラムログ、発見された問題点、よくある質問など）は、産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素（たとえば、制御装置）の工学的変更を導出するために使用することができる。ある種の実施形態で、ＨＭＩ１２について、ＨＭＩ１２への工学的変更は、メモリページング方式の変更、メモリ割当てアルゴリズム、ＣＰＵ最適化の適用（たとえば、プロセス優先順位の割当て、スレッド優先順位の割当て）、プログラミング最適化の適用（たとえば、プログラムボトルネックの識別および書替え、ユーザインターフェースの調整、改良されたメモリ割当ての使用、プロセッサ固有命令の使用）、ネットワークの最適化の適用（たとえば、送信／受信速度、フレームサイズ、有効期間（ＴＴＬ）制限の変更）などを含み得る。たとえば、工学的機会３２は、ＨＭＩ１２の製造会社によって顧客に定期的に提供され得る遠隔配備可能なソフトウェアアップグレード（ＲＤＳＵ）の修正および改良を含み得る。すなわち、レポート２２に基づいて、これらのＲＤＳＵは、ＲＤＳＵがフィールドで（たとえば、産業用制御システム１４で）配備されるときに直面する問題および／または懸念事項に基づいて、調整され得る。
【００２４】
さらなる例として、レポート２２に含まれるＨＭＩ健康評価はまた、産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素に関する収入機会（ＲＯ）３４を判定するために使用することができる（たとえば、知識基盤２０とともに）。たとえば、ＨＭＩ健康評価２４は、ＨＭＩ１２および／または産業用制御システム１４の性能を向上させるのに適した産業用制御システム１４のＨＭＩ１２および／または他の構成要素（たとえば、制御装置）のある種のアップグレードを詳述することができる。そのようなアップグレードは、ＨＭＩ、分散された制御システム（ＤＣＳ）、製造実行システム（ＭＥＳ）、および／または監視制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システムのより新しいバージョンなどのソフトウェア更新を含み得る。そのアップグレードはまた、入力／出力システム（たとえば、Ｉ／Ｏパック）、メモリ、プロセッサ、ネットワークもしくはネットワークインターフェース、電力供給装置、および／または通信バスの更新などのハードウェア更新を含み得る。健康アドバイザスイート１８を使用して健康評価２４を導出することによって、本明細書に記載の技法は、より効率的な発電所１４、ならびに運営費の低減を可能にすることができる。
【００２５】
図２は、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０に通信で結合された産業用制御システム１４（たとえば、発電所１４）の一実施形態を示す概略図である。産業用制御システム１４は、それを介してエンジニアまたは技術者が産業用制御システム１４の構成要素を監視することができるオペレータインターフェースを提供するために、ＨＭＩ１２など、様々な制御を実行しアプリケーションを監視するのに適したコンピュータシステム３６を含み得る。したがって、コンピュータ３６は、コンピュータ命令の処理で使用することができるプロセッサ３８と、コンピュータ命令および他のデータを記憶するために使用することができるメモリ４０とを含む。コンピュータシステム３６は、ラップトップ、ワークステーション、タブレットコンピュータ、またはハンドヘルドの携帯デバイス（たとえば、携帯情報端末または携帯電話）など、ソフトウェアアプリケーションを実行するのに適した任意のタイプのコンピューティングデバイスを含み得る。実際、コンピュータシステム３６は、様々なハードウェアおよび／またはオペレーティングシステムプラットフォームのいずれかを含み得る。一実施形態によれば、コンピュータ３６は、製造実行システム（ＭＥＳ）４４、分散制御システム（ＤＣＳ）４６、および／または監視制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システム４８などの他の産業用制御ソフトウェアをホストすることができる。ＨＭＩ１２、ＭＥＳ４４、ＤＣＳ４６、および／またはＳＣＡＤＡ４８は、コンピュータ３６のメモリ４０などの非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶された実行可能コード命令として記憶され得る。たとえば、コンピュータ３６は、ニューヨーク州スケネクタディのＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏ．から入手可能なＣｏｎｔｒｏｌＳＴ（商標）および／またはＴｏｏｌｂｏｘＳＴ（商標）ソフトウェアをホストすることができる。
【００２６】
ある種の実施形態で、ＨＭＩ１２は、フェイルオーバまたは冗長動作を提供するのに適した冗長デバイスでもよい。そのような実施形態で、ＨＭＩ１２（たとえば、ＨＭＩ１２をホストするコンピュータ３６）は、３つのコアまたは別個の制御装置（たとえば、コアＲ、Ｓ、およびＴ）を含むことができ、三重モジュール冗長（Ｔｒｉｐｌｅ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ、ＴＭＲ）ＨＭＩ１２と称され得る。ある種の実施形態で、その３つのコアのうちの２つは、ＨＭＩが第３のコアによって実行される間に、アイドル状態のままでもよい。そのような実施形態で、第２のおよび第３のアイドルコアは、適切に機能するときには、実行コアが故障した場合にＨＭＩ１２の実行をシームレスに再開するように構成され得る。他の実施形態で、様々なコアが、協力してＨＭＩ１２を実行することができる（たとえば、ポーリングおよび／または投票技法を使用して）。この方式では、ＨＭＩ１２は、それらの複数のコアに依存して、ハードウェア（たとえば、コア）故障にかかわらず産業用制御システム１４を視覚化および制御するために、オペレータのための高信頼システムを提供することができる。以下に論じるように、ここで開示される健康アドバイザシステム１０は、レポート２２のためにＨＭＩ１２の冗長性を評価することができる。
【００２７】
図示されたＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、健康アドバイザシステム１０とインターフェースするためにオペレータ５３によって使用され得るコンピュータ５０（たとえば、プロセッサ５１およびメモリ５２を含む）によって、実行される。したがって、コンピュータ５０は、オペレータ５３が指令を健康アドバイザシステム１０に提供し、レポート２２を健康アドバイザシステム１０から受信することができるような、様々な入力および出力デバイス（たとえば、マウス、キーボード、モニタ、タッチスクリーン、プリンタ、または他の適切な入力もしくは出力デバイス）を含み得る。さらに、ある種の実施形態で、コンピュータ５０（たとえば、健康アドバイザシステム１０）は、ＨＭＩ１２の動作に関する情報を受信するために、直接または間接技法を介してコンピュータシステム３６（たとえば、ＨＭＩ１２）に通信で結合され得る。たとえば、信号ルート（たとえば、ケーブル、ワイヤレスルータ）が、コンピュータ５０をコンピュータ３６に直接結合させるために使用され得る。同様に、ファイル転送機構（たとえば、遠隔デスクトッププロトコル（ＲＤＰ）、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、マニュアル転送、または他の適切な機構）が、データ（たとえば、ファイル）を間接的に送信するまたは受信するために使用され得る。さらに、クラウド５４コンピューティング技法が使用されることがあり、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０のすべてまたは部分がクラウド５４内にあり、コンピュータシステム３６と直接にまたは間接に通信する（たとえば、ネットワークまたはインターネットを介して）。
【００２８】
ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、ユーザインターフェース構成要素５５、データ収集構成要素５６、ルールエンジン構成要素５７、および／またはレポートジェネレータ構成要素５８など、いくつかのサブシステムまたは構成要素を含み得る。図示されたＨＭＩ健康アドバイザシステム１０のこれらの構成要素は、コンピュータ、ラップトップ、ノートブック、タブレット、携帯電話、および／または携帯情報端末（ＰＤＡ）のメモリなどの非一時的機械可読媒体に記憶されたコンピュータ命令を使用することによって、実装され得る。以下にさらに詳しく論じるように、健康アドバイザシステム１０のユーザインターフェース構成要素５５は、一般に、オペレータ５３にインターフェース（たとえば、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ））を提供して指令をＨＭＩ健康アドバイザシステム１０に提供することができる。たとえば、オペレータ５３は、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０のユーザインターフェース構成要素５５を使用して、特定のＨＭＩ１２を評価するための、ＨＭＩ１２の特定の特徴を評価するための（たとえば、冗長検査）、ＨＭＩ１２の評価を停止するためのなどの指令または命令をＨＭＩ健康アドバイザシステム１０に提供することができる。さらに、ユーザインターフェース構成要素５５はまた、レポート２２（たとえば、ＨＭＩ健康評価レポートおよび／またはＨＭＩ構成レポート）をオペレータ５３に提供する（たとえば、ディスプレイ、プリンタ、または同様の出力デバイスを介して）ために使用され得る。
【００２９】
ある種の実施形態で、健康アドバイザシステム１０は、ＨＭＩ１２に関する運用データ（たとえば、ＨＭＩ１２の構成、状況、健康、および動作状態を表すデータ）を収集および記憶するために、データ収集構成要素５６を含み得る。データ収集構成要素５６は、連続して動作してもまたは周期的に起動されてもよく、データを記憶するおよび記憶されたデータを更新するのに役立つ、リレーショナルデータベース、ネットワークデータベース、ファイルなどを含み得る。たとえば、以下に記載のように、データ収集構成要素５６は、ＨＭＩ１２から（たとえば、ＨＭＩ１２を実行するコンピュータ３６のメモリ４０から）１つまたは複数の構成ファイルおよび／またはログファイルを収集することによって、ＨＭＩ１２のソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素の様々な構成を収集する（たとえば、ネットワーク接続を介して）ために使用され得る。
【００３０】
ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０のある種の実施形態で、ルールエンジン構成要素５７は、図３に関して以下にさらに詳しく説明するように、ＨＭＩ１２の運用データからのＨＭＩ１２の健康の判定を可能にするために使用され得る。これらのルールは、ＨＭＩ１２が動作中に直面し得る潜在的問題点に関する専門知識を概してコード化するいくつかの異なるタイプのルールを含み得る。したがって、ある種の実施形態で、ルールエンジン構成要素５７は、ＨＭＩ１２が将来経験しそうな潜在的問題点を予測するために、健康アドバイザデータベース１６に複数のルールを要求し、受信し、次いで、これらのルールを運用データ（たとえば、データ収集構成要素５４によって収集された構成およびログファイル）に適用することができる。これらのルールは、図３に関して、以下にさらに詳しく論じられる。
【００３１】
健康アドバイザシステム１０のある種の実施形態で、レポートジェネレータ構成要素５８は、ＨＭＩ１２の健康および状況に関する１つまたは複数のレポート２２を作り出すために使用され得る。すなわち、ある種の実施形態で、ルールエンジン５７がＨＭＩ１２の運用データにルールを適用して、ＨＭＩ１２が直面しそうな潜在的問題点を識別した後は、レポートジェネレータ構成要素５８は、ＨＭＩ１２の健康および状況に関するいくつかのレポート２２を生成することができる。ある種の実施形態で、健康評価システム１０のレポートジェネレータ構成要素５８は、ルールエンジン５７によって識別されたＨＭＩ１２の潜在的問題点について知識基盤２０にいくつかの潜在的解決法を要求し、受信することができる。したがって、レポートジェネレータ構成要素５８は、レポート２２内に、潜在的問題点の詳細とともに、これらの潜在的解決法のすべてまたはいくつかを含めることができる。
【００３２】
図示された産業用制御システム１４で、コンピュータシステム３６および健康アドバイザシステム１０は、図示されたコンピュータ３６と他のコンピュータ５０および／または健康アドバイザシステム１０の間の通信を可能にするのに適した産業用制御システム１４の工場データハイウェイ６０に通信で接続される。実際に、ある種の実施形態で、産業用制御システム１４は、工場データハイウェイ６０を介してまたは他のデータバス（たとえば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク）を介して相互接続された複数コンピュータシステム３６を含み得る。一実施形態で、産業用制御システム１４の産業用制御装置６４は、タービンシステム６８、温度センサ７０、バルブ７２、ポンプ７４、または産業用制御システム１４の任意の他の適切な構成要素などの産業用制御システム１４内の様々な機器を自動化するのに役立つコンピュータ命令または制御論理を実行するのに適したプロセッサ６６を含み得る。産業用制御装置６４は、たとえば制御コード（たとえば、コンピュータ命令および他のデータ）を、記憶するために使用するためのメモリ７６をさらに含み得る。たとえば、産業用制御装置６４は、制御コード内に、国際電気標準会議（ＩＥＣ）６１８０４言語規格、シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣ）、ラダーロジック、または他のプログラミング言語で書かれた１つまたは複数の機能ブロックを記憶することができる。ある種の実施形態で、産業用制御装置６４は、インスタンス化された機能ブロック（たとえば、メモリにロードするための機能ブロック）、ネットワークパラメータ、コード同期およびタイミング、Ｉ／Ｏ構成、使用するメモリの量、メモリ割当てパラメータ（たとえば、メモリページングパラメータ）などの構成パラメータを含み得る。
【００３３】
さらに、図示された産業用制御装置６４は、流量計、ｐＨセンサ、温度センサ、振動センサ、間隔センサ（たとえば、回転する構成要素と固定された構成要素の間の距離を測定する）、圧力センサ、ポンプ、アクチュエータ、バルブなどを含むがこれらに限定されない様々な野外装置と通信することができる。いくつかの実施形態で、産業用制御装置６４は、ニューヨーク州スケネクタディのＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏ．から入手可能な三重モジュラ冗長（ＴＭＲ）Ｍａｒｋ（商標）ＶＩｅ制御装置システムでもよい。３つのプロセッサを含むことによって、ＴＭＲ制御装置６４は、冗長なまたは耐障害性の動作を実現することができる。他の実施形態で、制御装置６４は、シングルプロセッサ、またはデュアルプロセッサを含み得る。
【００３４】
図示された実施形態で、タービンシステム６８、温度センサ７０、バルブ７２、およびポンプ７４は、Ｉ／Ｏネットワーク８２とＨ１ネットワーク８４の間でインターフェースをとるのに適したリンク付けデバイス７８および８０を使用することによって、産業用制御装置６４および／または健康アドバイザ１８に通信で接続される。たとえば、リンク付けデバイス７８および８０は、ドイツ、ハールのＳｏｆｔｉｎｇ  ＡＧから入手可能なＦＧ−１００リンク付けデバイスを含み得る。追加の野外装置８６（たとえば、センサ、ポンプ、バルブ、アクチュエータ）が、たとえば、１つまたは複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）パック８８を使用することによって、Ｉ／Ｏネットワーク８２を介して制御装置６４および／または健康アドバイザ１８に通信で結合され得る。Ｉ／Ｏパック８８は、各々、カナダ、オンタリオ州ウォータールーのＱＮＸ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍ／Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｍｏｔｉｏｎ（ＲＩＭ）から入手可能なＱＮＸ（登録商標）などのリアルタイムオペレーティングシステムを実行する際に役立つマイクロプロセッサ９０を含み得る。各Ｉ／Ｏパック８８は、コンピューティング命令および他のデータを記憶するためのメモリ９２、ならびに、Ｉ／Ｏパック８８内の気温の監視に役に立つ、温度センサなどの１つまたは複数のセンサ９４も含み得る。他の実施形態で、タービンシステム６８、温度センサ７０、バルブ７２、ポンプ７４、および／または野外装置８６は、直接ケーブル配線（たとえば、ターミナルブロックを介する）または間接接続（たとえば、ファイル転送）を使用することによって、制御装置６４に接続することができる。
【００３５】
図示するように、リンク付けデバイス７８および８０は、それぞれ、コンピュータ命令の実行に役立つプロセッサ９６および９８を含むことができ、コンピュータ命令および他のデータの記憶に役立つメモリ１００および１０２もまた含み得る。いくつかの実施形態で、Ｉ／Ｏネットワーク８２は１００メガビット（ＭＢ）高速イーサネット（登録商標）（ＨＳＥ）ネットワークでもよく、そして、Ｈ１ネットワーク８４は、３１．２５キロビット／秒のネットワークでもよい。したがって、Ｉ／Ｏネットワーク８２を介して送信および受信されたデータは、順に、Ｈ１ネットワーク８４によって送信および受信され得る。すなわち、リンク付けデバイス７８および８０は、Ｉ／Ｏネットワーク８２とＨ１ネットワーク８４の間のブリッジの役割を果たすことができる。たとえば、Ｉ／Ｏネットワーク８２の高速データは、バッファリングされ、次いで、Ｈ１ネットワーク８４で適切な速度で送信され得る。たとえば、野外装置６８、７０、７２、および７４は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ１双方向通信プロトコルのサポートを含むＦｉｅｌｄｂｕｓ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（商標）デバイスなどの産業用デバイスを含むことができる、または、そのような産業用デバイスでもよい。野外装置６８、７０、７２、７４、および８６はまた、ＨＡＲＴ（登録商標）コミュニケーションファウンデーション（ＨＡＲＴ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ、ＨＣＦ）プロトコル、およびＰｒｏｆｉｂｕｓ  Ｎｕｔｚｅｒ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｅ．Ｖ．（ＰＮＯ）プロトコルに見られるものなどの他の通信プロトコルのサポートも含み得る。
【００３６】
図３は、それによってＨＭＩ健康アドバイザシステム１０が産業用制御システム１４のＨＭＩ１２の健康を評価する、プロセス１２０の一実施形態の情報の流れを示すハイブリッド流れ図である。図示されたプロセス１２０は、コンピュータ、ラップトップ、ノートブック、タブレット、携帯電話、および／または携帯情報端末（ＰＤＡ）のメモリなどの非一時的機械可読媒体に記憶されたコンピュータ命令を使用することによって、実装され得る。図示されたプロセス１２０で、健康アドバイザシステム１０は、第１に、指令を受信してＨＭＩ健康評価を開始する（ブロック１２２）。ある種の実施形態で、オペレータ５３は、以下に論じるように、加えて、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０にＨＭＩ冗長検査を実行するように命令することができる。ある種の実施形態で、オペレータ５３は、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０のユーザインターフェース構成要素５５と対話するために、健康アドバイザスイート１８を実行するプロセッサに結合された１つまたは複数の入力デバイス（たとえば、コンピュータ３６）を使用することができる。たとえば、ある種の実施形態で、このユーザインターフェース構成要素５５は、健康アドバイザシステム１０のオペレータが、評価するために産業用制御システム１４内の特定のＨＭＩ１２を選択すること、ＨＭＩ１２で実行されることになる特定の分析（たとえば、冗長検査）を選択すること、ならびに、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０にＨＭＩ１２の評価を開始および／または停止するための指令を提供することを可能にする。
【００３７】
健康アドバイザシステム１０がＨＭＩ１２の健康評価を進めるための命令を受信した後は、健康アドバイザシステム１０（たとえば、データ収集構成要素５６）は、ＨＭＩ１２に関する運用データ１２４を収集することができる。たとえば、運用データ１２４は、構成ファイル、ログファイル、メモリダンプ、あるいは、ＨＭＩ１２の構成（たとえば、設定、変数、インストールされたハードウェア／ソフトウェアなど）または動作（たとえば、動作中に遭遇される、エラー、問題、警告などのハードウェアおよび／またはソフトウェア事象）に関する他の適切なデータを含み得る。たとえば、ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、データ収集構成要素５６を使用して、適切なネットワーク接続（たとえば、工場データハイウェイ６０）を介してＨＭＩ１２から運用データ１２４を検索することができる。加えて、健康アドバイザシステム１０のデータ収集サブシステム５４は、一般に、ＨＭＩ１２の動作に実質的に干渉しないように、効率的な形で（たとえば、単一パスでおよび／またはＨＭＩ１２の活動低下の期間中に）ＨＭＩ１２から運用データを収集することができる。ある種の実施形態で、オペレータ５３は、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０の前述のユーザインターフェース構成要素５５を使用して、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０にＨＭＩ１２からの運用データ１２４（たとえば、オペレータ５３によってＨＭＩ１２からマニュアルで収集された）を提供することができる。たとえば、オペレータ５３は、ユーザインターフェース構成要素５５を使用して、分析のためにＨＭＩ１２の運用データ１２４を記憶する記憶媒体（たとえば、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュカード、サムドライブ、ハードドライブ、または他の適切な記憶媒体）にロードされた１つまたは複数のファイルをＨＭＩ健康アドバイザシステム１０に示すことができる。
【００３８】
具体的な例では、一実施形態で、ＨＭＩ１２の運用データ１２４は、動作中にＨＭＩ１２にインストールされたおよび／またはＨＭＩ１２によって使用されるいくつかのまたはすべてのソフトウェア（たとえば、ソフトウェアツール、オペレーティングシステム、ネットワーキングソフトウェア、ファームウェア、マイクロコード、ディスプレイドライバ、サウンドドライバ、ネットワークドライバ、Ｉ／Ｏシステムドライバ）の詳細を含み得る。たとえば、一実施形態で、詳細は、オペレーティングシステム（ＯＳ）バージョン、ＯＳサービスパックバージョン、インストールされたソフトウェアおよびＯＳパッチ、ドライババージョン、アプリケーションバージョン、アプリケーションサービスパックバージョン、またはそれらの組合せを含み得る。さらに、ある種の実施形態で、ＨＭＩ１２の運用データ１２４は、動作中にＨＭＩ１２にインストールされたおよび／またはＨＭＩ１２によって使用されるすべてのハードウェア（たとえば、ハードウェア構成要素タイプ、ハードウェア構成要素バージョン、ハードウェア構成要素ベンダなど）の詳細を含み得る。ある種の実施形態で、運用データ１２４は、ＨＭＩ１２の状況（たとえば、メモリ使用、プロセッサ使用、記憶空間の空きなど）、ならびに、動作中にＨＭＩ１２によって経験される複数のハードウェア事象、ソフトウェア事象、ユーザ事象、またはそれらの組合せに関する詳細を記憶するログデータを含む。
【００３９】
ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０が直接に（たとえば、ＨＭＩ１２から）または間接に（たとえば、オペレータ５３によって供給される記憶媒体から）運用データ１２４を受信した後は、健康アドバイザシステム１０は健康アドバイザデータベースからのルール１２６を使用してＨＭＩ１２の運用データ１２４を分析し（ブロック１２８）、潜在的問題点を積極的に識別することができる。ある種の実施形態で、ルール１２６は、「ｉｆ…ｔｈｅｎ…（もし…であれば、そのとき…）」ルールを含むことができ「ｉｆ（もし）」部分は先行する状態として設定され、「ｔｈｅｎ（そのとき）」は先行する状態の結果として設定される。ルール１２６はまた、ファジィ論理ルール、エキスパートシステムルール（たとえば、前向き連鎖エキスパートシステム、後向き連鎖エキスパートシステム）、繰返しルール（たとえば、プロローグルール）、ベイズ推論ルール、動的論理ルール（たとえば、様相論理）、ニューラルネットワークルール、遺伝的アルゴリズムルール、またはそれらの組合せを含み得る。ルール１２６は、ＨＭＩ健康専門家などのその分野の１人または複数の専門家との相談を介して、または、機械学習技法（たとえば、強化学習、決定木学習、帰納的論理プログラミング、ニューラルネットワーク訓練、クラスタ化、サポートベクタマシン）を使用することなどによって自動的に、導出され得る。これらのルール１２６に加えて、またはその代わりに、故障系統図分析、線形回帰分析、非線形回帰分析、マルコフモデリング、ＲＢＤ、リスクグラフ、ＬＯＰＡ、ポアソン分布モデル、ワイブル分析、および／またはマルコフ連鎖モデリングなど、他の統計的および歴史的分析技法もまた、使用され得る。
【００４０】
ＨＭＩ１２からの運用データ１２４が分析された（ブロック１２８）後は、健康アドバイザシステム１０は、知識基盤２０からの推奨１３０を使用して、ＨＭＩ１２の運用データ１２４の分析（たとえば、ブロック１２８で実行される）に少なくとも部分的に基づいて、適切な推奨を判定する（ブロック１３２）。たとえば、積極的に識別されるＨＭＩの問題点は、運用データ１２４の分析を介する２つの互換性のないソフトウェア（たとえば、ＨＭＩ１２およびＭＥＳ４４）の識別を含み得る。したがって、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、その問題点のいくつかの潜在的解決法（たとえば、ＨＭＩ１２またはＭＥＳ４４を別個のデバイスまたはプロセッサに移動させること、ＨＭＩ１２をより新しいバージョンにアップグレードすること、ＭＥＳ４４をより新しいバージョンにアップグレードすることなど）を判定することができる。以下に論じるように、ある種の実施形態で、知識基盤２０からの潜在的解決法は、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０によって生成されるレポート２２に部分的にまたはすべて含まれ得る。
【００４１】
適切な推奨を判定した後、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０（たとえば、健康アドバイザシステム１０のレポートジェネレータ構成要素５８）は、ＨＭＩ１２のＨＭＩ健康評価レポート１３６およびＨＭＩ構成レポート１３８を生成し（ブロック１３４）、出力することができる。ＨＭＩ構成レポート１３８は、ＨＭＩ１２の構成の詳細を含み得る。構成詳細は、ＨＭＩ１２によって使用されるすべてのソフトウェアおよびハードウェア構成要素のリスト（たとえば、図２の産業用制御システム１４の構成要素１２、３８、４０、４４、４６、および／または４８の詳細を含む）を含み得る。その詳細は、各構成要素のバージョン情報（たとえば、ハードウェアバージョン、ファームウェアバージョン、ソフトウェアバージョン、マイクロコードバージョンなど）など、ＨＭＩ１２によって使用されるハードウェアおよびソフトウェア構成要素に関する詳細を含み得る。ＨＭＩ構成レポート１２４はまた、視覚的に（たとえば、グラフ、チャート、ブロック図、または他の適切な視覚的表現を使用して）ＨＭＩ１２のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素を示すことができる。さらに、ある種の実施形態で、ＨＭＩ構成レポート１３８は、ＨＭＩ１２の専門家以外によって一般には理解され得ないある種の専門用語が、ＨＭＩ１２の専門家以外によってより容易に理解され得る関連する専門用語または表現法に置き換えられ得る、非専門的形式で生成され得る。たとえば、ＨＭＩ１２を「ＴＭＲ  ＨＭＩ」と述べる代わりに、構成レポート１３８は、代わって、ＨＭＩ１２は３と等しい「冗長性のレベル」値を有すると述べることができる。
【００４２】
前述のように、ＨＭＩ健康評価レポート１３６は、ＨＭＩ１２の修正および改良に関する推奨を含み得る。たとえば、ＨＭＩ１２のある種のハードウェアおよびソフトウェアのアップグレードまたは追加（たとえば、知識基盤２０からの推奨に基づく）が、推奨され得る。ハードウェアアップグレードは、メモリアップグレード、ネットワーク機器アップグレード、プロセッサアップグレード、ＨＭＩ１２の構成要素の置換え、ケーブル配線の置換え、電源装置の置換えなどを含み得る。ＨＭＩ健康評価レポート１３６はまた、たとえばデータのより高速な制御および／またはより高速な処理を可能にするために、ある種の構成要素および関連サブシステムを追加するまたは取り除くための推奨を含み得る。ソフトウェア推奨は、コンピュータ３６のある種の旧式ソフトウェア構成要素（たとえば、ＨＭＩ１２、ＭＥＳ４４、ＤＣＳ４６、ＳＣＡＤＡ４８）、オペレーティングシステム、ソフトウェアツール、ファームウェア、マイクロコード、アプリケーションなどをアップグレードすること、取り除くこと、または移動させることを含み得る。ＨＭＩ健康評価レポート１３６はさらに、ＨＭＩ１２の予期せぬ保守事象または停止などの好ましくない状態につながり得る問題点のリストを含み得る。たとえば、ＨＭＩ健康評価レポート１３６は、メモリの不足４０、ＨＭＩ１２の冗長性の喪失、容量または帯域幅の限界、プロセッサ３８の処理能力の不足、コンピュータ３６の構成要素の故障、ソフトウェアエラー、ハードウェアエラー、セキュリティエラーなどに関する警告を含み得る。したがって、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、問題点のいくつかの潜在的解決法（たとえば、ＨＭＩ１２またはＭＥＳ４４を別個のデバイスまたはプロセッサに移動させること、ＨＭＩ１２をより新しいバージョンにアップグレードすること、ＭＥＳ４４をより新しいバージョンにアップグレードすることなど）を判定することができる。ある種の実施形態で、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、ＨＭＩ健康評価レポート１３６に含めるために知識基盤２０から最も適切な解決法のみを選択することができる。他の実施形態で、健康アドバイザシステム１０は、ＨＭＩ健康評価レポート１３６にすべての推奨を含め、さらに、ＨＭＩ１２内で積極的に識別された問題点の知識基盤２０からの解決法に対応する問題点との類似点に少なくとも部分的に基づいて、個々の解決法を格付けすることができる（たとえば、０％〜１００％スコアに基づいて）。
【００４３】
さらに、冗長ＨＭＩ（たとえば、ＴＭＲ  ＨＭＩ）を含むある種の実施形態で、ＨＭＩ健康評価レポート１３６はまた、ＨＭＩの冗長性の有効性の測定結果を含み得る。たとえば、ＨＭＩ健康評価レポート１３６は、任意の検出された故障状態、警告ロギングデータに基づく警告レポート、エラーロギングデータに基づくエラーレポートを含む、ＴＭＲ  ＨＭＩ１２の状態を含むことができ、運用データ１２４から総合的な冗長性有効性または準備性メトリクを導出することができる。たとえば、準備性メトリクは、ＨＭＩ１２の概算の百分率の準備性または安定性レベル（たとえば、０％〜１００％）を詳述することができ、百分率の準備性または安定性のより高い数は、ＨＭＩ１２が継続される動作により適していることを示すことができ、一方、百分率の準備性または安定性のより低い数は、ＨＭＩ１２が継続される動作により適していないことを示す。百分率の準備性は、ＨＭＩ１２の冗長性機能がどのくらい有効に動作中に機能することになるかの判定に集中したある種のルール１２７を使用することによって、導出され得る。ある種の実施形態で、百分率の準備性はまた、ポアソン分布モデル、線形回帰分析、非線形回帰分析、ワイブル分析、故障系統図分析、マルコフ連鎖モデリングなど、入力に基づく統計的または歴史的分析を使用することによって、発見され得る。
【００４４】
生成された後は、ＨＭＩ健康評価レポート１３６およびＨＭＩ構成レポート１３８は、オペレータ５３および／または他のユーザ役（たとえば、システム管理者、工場オペレータ、試運転エンジニア、マネージャ、プログラマ、制御エンジニア、調達担当者、経理担当者）に提供され得る、ならびに、たとえば知識基盤２０に、記憶され得る。オペレータ５３は、次いで、提供されたレポート１３６および１３８を使用してＨＭＩ１２および／または産業用制御システム１４を改良することができる。たとえば、ＨＭＩ１２またはコンピュータ３６の構成要素は、レポート１３６および１３８に基づいて、置き換える、追加する、またはアップグレードすることが可能である。同様に、ＮＰＩ２８およびＲＣＡ３０、ＥＯ３２および／またはＲＯ３４は、ＨＭＩ１２および／または産業用制御システム１４をより効率的に運用および操作するために、導出および使用され得る。
【００４５】
本技法の技術的効果は、ＨＭＩ１２の動作を実質的に中断させることなしにＨＭＩ１２の健康評価を導出するためのＨＭＩ運用データ１２４（たとえば、構成および／またはログファイル）の収集および分析を含む。本実施形態は、ＨＭＩ１２が将来の動作中に遭遇しそうな潜在的問題点をＨＭＩ運用データ１２４のルールに基づく分析が積極的に識別することを可能にする。開示されるルールに基づく手法を使用することによって、そのルールにコード化された専門知識は、ＨＭＩデバイスの一団を介して迅速に適用されて、直接の専門家の注目を実際に必要とすることなしにＨＭＩの問題点を診断することができ、これらのＨＭＩの問題点に関する知識および解決法が、その一団内で容易に共有および試験され得る。開示される実施形態は、ＨＭＩ１２の構成情報ならびに積極的に識別された問題および推奨される解決法を含み得る、ＨＭＩ健康評価レポート１３６およびＨＭＩ構成レポート１３８などの１つまたは複数のレポート２２を提供する。また、開示される実施形態は、健康アドバイザシステム１０の能力を継続的に拡大し、これらのレポート２２に基づいて定期的に更新することができる、健康アドバイザデータベース１６および知識基盤２０などのデータ記憶構成要素を含み得る。さらに、レポート２２を使用して、ＨＭＩ健康アドバイザシステム１０は、ＨＭＩ１２の健康の最新の予後診断を可能にすることができ、ＨＭＩ１２および／または産業用制御システム１４のＮＰＩ２８、ＲＣＡ３０、工学的機会３２、および／または収入機会３４を導出するために使用され得る。
【００４６】
本明細書は、最良の形態を含めて本発明を開示するために、そしてまた、任意のデバイスまたはシステムの作成および使用と任意の組み込まれた方法の実行とを含めて、本発明を当業者が実施することを可能にするために、例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、本特許請求の範囲によって定義され、当業者が気が付く他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが本特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造的要素を有する場合、またはそれらが本特許請求の範囲の文字通りの言語とごくわずかな差を有する同等の構造的要素を含む場合、本特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ＨＭＩ健康アドバイザシステム
１２  ＨＭＩデバイス
１４  産業用制御システム
１６  健康アドバイザデータベース
１８  健康アドバイザスイート
２０  知識基盤
２２  レポート
２４  機会
３６  コンピュータシステム
３８  プロセッサ
４０  メモリ
４４  製造実行システム
４６  分散制御システム
４８  監視制御およびデータ収集システム
５０  コンピュータ
５１  プロセッサ
５２  メモリ
５３  オペレータ
５４  クラウド
５５  ユーザインターフェース構成要素
５６  データ収集構成要素
５７  ルールエンジン構成要素
５８  レポートジェネレータ構成要素
６０  工場データハイウェイ
６４  産業用制御装置
６６  プロセッサ
６８  タービンシステム
７０  温度センサ
７２  バルブ
７４  ポンプ
７６  メモリ
７８  リンク付けデバイス
８０  リンク付けデバイス
８２  Ｉ／Ｏネットワーク
８４  Ｈ１ネットワーク
８６  野外装置
８８  Ｉ／Ｏパック
９０  マイクロプロセッサ
９２  メモリ
９４  センサ
９６  プロセッサ
９８  プロセッサ
１００  メモリ
１０２  メモリ
１２４  運用データ
１２６  ルール
１３０  推奨
１３６  ＨＭＩ健康評価レポート
１３８  ＨＭＩ構成レポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2015530641.tif 000006
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