АДАПТИВНЫЙ И УПРАВЛЯЕМЫЙ СОСТОЯНИЯМИ СБОР ДАННЫХ
ADAPTIVE AND STATE-CONTROLLED DATA COLLECTION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данная заявка является непредварительной заявкой и заявляет все права и приоритет предшествующих предварительных заявок на патент США, находящихся в стадии рассмотрения, номер 62036746, зарегистрированной 2014.08.13, и номер 62039553, зарегистрированной 2014.08.20. Данное изобретение относится к области диагностического технического обслуживания машин (predictive machinery maintenance - PdM). Более конкретно, данное изобретение относится к адаптивному и управляемому состояниями сбору данных для использования в диагностическом техническом обслуживании машин.
ВВЕДЕНИЕ
[0002] Большинство машин требует некоторого обслуживания для поддержания в рабочем состоянии. В прошлом, машина обслуживалась, когда она прекращала работать должным образом, например, при неисправности, или когда становилось совершенно очевидно, что она нуждается в обслуживании, например, при появлении шума, генерации избыточного тепла, или при неровной работе. Однако, ожидание перед проведением обслуживания до тех пор, пока машина не откажет, как правило, приводит к многочисленным проблемам, например, дополнительным повреждениям, неудобству момента времени отказа, остановкам работы, ранениям технических специалистов, дополнительным затратам, связанным с этим, и т.д.
[0003] Диагностическое техническое обслуживание решает многие из этих проблем, по меньшей мере частично, посредством мониторинга функционирования машины и обеспечения обслуживания в удобное время, как только она начинает обнаруживать признаки проблемы.
[0004] Диагностическое техническое обслуживание обычно включает в себя сбор данных о машине в плановом порядке, например, по меньшей мере, данных об одном из вибрации, температуры, звука, и тепловых изображений, и сравнение этих данных с эксплуатационными нормативными документами и хронологическими данными для определения того, не появился ли признак проблемы в отношении машины. Такие технологии обычно являются общеизвестными в области техники.
[0005] Однако, трудно узнать, когда эти данные должны быть собраны, как часто их необходимо собирать, сколько данных нужно собрать, и при каких обстоятельствах эти данные должны быть собраны, для того, чтобы иметь адекватное понимание состояния машины. Одним ответом на эти вопросы может быть – собирать как можно больше данных как можно чаще, чтобы ничего не пропустить. Однако, такая методика технического обслуживания является неэффективной и непродуктивно расходует время и деньги на мониторинг машины.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Упомянутые выше и другие потребности удовлетворяют посредством способа автоматической корректировки параметров сбора данных для машин на маршруте сбора данных в портативном устройстве сбора, используемом техническим специалистом, на основе состояний машин. Для каждой машины на маршруте сбора данных, состояние машины считывают в портативное устройство сбора. Машину автоматически включают в маршрут сбора данных или исключают из него на основе, по меньшей мере частично, состояния машины. Портативное устройство сбора автоматически конфигурируют с помощью первого заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины. Начальный набор данных собирают от включенной в маршрут машины с помощью портативного устройства сбора, на основе первого заданного набора параметров сбора данных. Начальный набор данных автоматически анализируют с использованием заданного набора параметров анализа данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины, для определения предупреждений. На основе предупреждений, выборочно, автоматически, незамедлительно собирают второй набор данных от включенной в маршрут машины, на основе второго заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины и предупреждений. Также, на основе предупреждений, техническому специалисту выборочно подсказывают, с помощью портативного устройства сбора, предпринять заданное действие и собрать третий набор данных от включенной в маршрут машины. Это действие и третий набор данных основаны на третьем заданном наборе параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют, по меньшей мере частично, по состоянию включенной в маршрут машины и предупреждений.
[0007] В некоторых вариантах осуществления, этап считывания состояния машины в портативное устройство сбора включает в себя по меньшей мере одно из прямого измерения, с помощью портативного устройства сбора данных, параметров машины, которые указывают на состояние машины, ввода техническим специалистом, в ручном режиме, параметров машины, которые указывают на состояние машины, в портативное устройство сбора данных, и автоматической загрузки параметров машины, которые указывают на состояние машины, из удаленного устройства в портативное устройство сбора данных.
[0008] В некоторых вариантах осуществления, состояние машины включает в себя по меньшей мере одно из работы, простоя, продолжительности времени работы, продолжительности времени простоя, скорости работы, срока службы машины, типа машины и материала, обрабатываемого машиной. В некоторых вариантах осуществления, наборы параметров сбора данных расположены по меньшей мере в одной из: памяти на портативном устройстве сбора данных, и удаленной вычислительной системы, и доступны для портативного устройства сбора данных посредством сети передачи данных.
[0009] В некоторых вариантах осуществления, наборы данных включают в себя по меньшей мере одно из вибрации, температуры, теплового изображения, звука, пробы масла, и оценки технического специалиста. В некоторых вариантах осуществления, заранее заданное действие, которое технический специалист должен предпринять, включает в себя по меньшей мере одно из ударного испытания включенной в маршрут машины, перемещения датчиков, и возврата, позже, для снятия показаний, по указанию портативного устройства сбора данных.
[0010] Согласно другому аспекту данного изобретения, описан способ автоматической корректировки параметров сбора для машин на маршруте сбора данных в портативном устройстве сбора данных, используемом техническим специалистом, на основе состояний машин. Для каждой машины на маршруте сбора данных, состояние машины считывают в портативное устройство сбора, которое автоматически конфигурируют с помощью первого заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины. Начальный набор данных собирают от включенной в маршрут машины с помощью портативного устройства сбора, на основе первого заданного набора параметров сбора данных. Начальный набор данных автоматически анализируют с помощью заданного набора параметров анализа данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины, для определения предупреждений. На основе предупреждений, техническому специалисту выборочно подсказывают, с помощью портативного устройства сбора, предпринять заданное действие и собрать третий набор данных от включенной в маршрут машины. Это действие и третий набор данных основаны на третьем заданном наборе параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют, по меньшей мере частично, по состоянию включенной в маршрут машины и предупреждений.
[0011] Согласно другому аспекту данного изобретения, описан способ автоматической корректировки параметров сбора данных для машин на маршруте сбора данных в портативном устройстве сбора, используемом техническим специалистом, на основе состояний машин. Для каждой машины на маршруте сбора данных, состояние машины считывают в портативное устройство сбора, которое автоматически конфигурируют с помощью первого заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют, на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины. Начальный набор данных собирают от включенной в маршрут машины с помощью портативного устройства сбора, на основе первого заданного набора параметров сбора данных. Начальный набор данных автоматически анализируют с использованием заданного набора параметров анализа данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины.
[0012] Согласно другому аспекту данного изобретения, описан способ автоматической корректировки параметров сбора данных для машин на маршруте сбора данных в портативном устройстве сбора, используемом техническим специалистом, на основе состояний машин. Для каждой машины на маршруте сбора данных, состояние машины считывают в портативное устройство сбора данных, которое автоматически конфигурируют с помощью первого заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины. Начальный набор данных собирают от включенной в маршрут машины с помощью портативного устройства сбора данных, на основе первого заданного набора параметров сбора данных. Начальный набор данных автоматически анализируют с использованием заданного набора параметров анализа данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины, для определения предупреждений. На основе предупреждений, выборочно, автоматически, незамедлительно собирают второй набор данных от включенной в маршрут машины, на основе второго заданного набора параметров сбора данных, который автоматически конфигурируют на основе, по меньшей мере частично, состояния включенной в маршрут машины и предупреждений.
[0013] Согласно другому аспекту данного изобретения, описан способ автоматической корректировки параметров сбора данных для машин на маршруте сбора данных в портативном устройстве сбора, используемом техническим специалистом, на основе состояний машин. Для каждой машины на маршруте сбора данных, состояние машины считывают в портативное устройство сбора данных. Машину автоматически включают в маршрут сбора данных или исключают из него на основе, по меньшей мере частично, состояния машины.
[0014] В некоторых вариантах осуществления согласно этому аспекту данного изобретения, один из параметров сбора данных, который корректируют, является планируемым интервалом для машины. В некоторых вариантах осуществления, машину, которая была ранее исключена из маршрута сбора данных, автоматически включают в маршрут сбора данных, во время осуществления маршрута сбора данных, на основе, по меньшей мере частично, изменения состояния машины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0015] Дополнительные преимущества данного изобретения будут очевидны со ссылкой на подробное описание при рассмотрении в сочетании с фигурами, которые приведены не в масштабе для более ясной демонстрации подробностей, в которых одинаковые ссылочные позиции указывают на одинаковые элементы везде на нескольких видах, и в которых:
[0016] Фиг.1 является последовательностью операций для способа определения параметров сбора данных согласно варианту осуществления данного изобретения.
[0017] Фиг.2 является последовательностью операций для способа определения состояния машины согласно варианту осуществления данного изобретения.
[0018] Фиг.3 является последовательностью операций для способа установки уровней предупреждений на основе состояния машины согласно варианту осуществления данного изобретения.
[0019] Фиг.4 является последовательностью операций для способа для адаптации маршрута сбора данных согласно варианту осуществления данного изобретения.
[0020] Фиг.5 является функциональной блок-схемой портативного устройства сбора данных согласно варианту осуществления данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
УСТРОЙСТВО СБОРА
[0021] Описываемое здесь является различными вариантами осуществления портативного, ручного, программируемого, устройства 500 сбора данных, показанного на фиг.5. Описываемое ниже является краткими описаниями типов компонентов, которые включены в устройство 500 сбора. Следует понимать, что в различные варианты осуществления устройства 500 сбора, включено либо подмножество описанных компонентов, либо включены многочисленные примеры по меньшей мере некоторых из компонентов. Также, следует понимать, что взаимосвязи, показанные на фиг.5, являются характерными, и что в некоторых вариантах осуществления, различные компоненты соединены напрямую друг с другом, и не обязательно все соединения проходят через процессор 502.
[0022] В различных вариантах осуществления, устройство 500 сбора включает в себя процессор 502, интерфейс 504 с пользователем, дисплей 506, память 508, датчики 510, входы 512 датчиков, коммуникационные порты 514, батарею 516, порт 518 ввода питания, выходы 520, и сигнальные процессоры 522, в корпусе 524 повышенной прочности.
[0023] Процессор 502 управляет, по меньшей мере частично, функционированием и связью устройства 500 сбора, и, в различных вариантах осуществления, является по меньшей мере одним из процессора общего назначения, ASIC, и FPGA. Память 508 в некоторых вариантах осуществления является DRAM, и содержит команды, используемые процессором 502 для управления функционированием устройства 500 сбора, данные, собираемые устройством 500 сбора, и команды, принимаемые извне устройства 500 сбора. Некоторые варианты осуществления включают в себя сменный банк данных, такой как карта памяти микро SD.
[0024] В различных вариантах осуществления, дисплей 506 включает в себя плоскопанельный видеоэкран с сенсорным экраном. В некоторых вариантах осуществления, интерфейс 504 включает в себя одно или несколько из пера, клавиатуры, и сенсорного устройства ввода данных. Батарея 516, в некоторых вариантах осуществления, включает в себя по меньшей мере одно из сменной батареи или перезаряжаемой батареи, такой как литий-ионная батарея. Порт 518 ввода питания, в некоторых вариантах осуществления, используют для обеспечения по меньшей мере одного из питания переменным током или питания постоянным током устройства 500 сбора, например, в целях по меньшей мере одного из перезарядки батареи 516 и обеспечения рабочей мощности устройства 500 сбора.
[0025] В различных вариантах осуществления, входы 512 датчиков включают в себя один или несколько входов для внешних датчиков, которые собирают данные о вибрации, данные о температуре, звуковые данные, тепловые изображения, и данные распознавания паров. В различных вариантах осуществления, входы 512 либо принимают необработанные данные от таких датчиков, которые, например, могут быть сконфигурированы в виде пробы, или данные, которые улучшены посредством внешнего устройства и обеспечены в потоке данных для устройства 500 сбора. В некоторых вариантах осуществления, некоторые датчики 510, такие как вышеописанные, встроены в устройство 500 сбора.
[0026] Некоторые варианты осуществления устройства 500 сбора включают в себя сигнальные процессоры 522, такие как один или несколько аналого-цифровых преобразователей для аналоговых данных, которые могут быть приняты либо от датчиков 510, либо от входов 512 датчиков, и специализированные схемы улучшения сигнала, такие как фильтры и преобразователи области, усилители, и т.д.
[0027] В некоторых вариантах осуществления, коммуникационные порты 514 включают в себя компоненты, такие как беспроводная сеть Ethernet (например, определенная различными стандартами IEEE 802.11), сотовые приемопередатчики данных (например, определенные посредством IEEE 802.16, 802.20 и других стандартов), жесткие сетевые соединения, такие как Ethernet, Bluetooth, и другие коммуникационные протоколы. Некоторые варианты осуществления устройства 500 сбора включают в себя выходные порты 520, такие как видеовыход, сигнальный выход (например, от датчиков 510, входов 512 датчиков, и т.д.), USB-соединение, и т.д.
[0028] В различных вариантах осуществления, корпус 524 повышенной прочности выполнен по меньшей мере из одного из металла и пластмассы. В некоторых вариантах осуществления, корпус 524 имеет вентиляционные отверстия, а в других вариантах осуществления корпус 524 обеспечивает, по существу, герметичные защитные приспособления для других компонентов, расположенных в пределах корпуса 524. Корпус 524, в некоторых вариантах осуществления, является, по меньшей мере в некоторой степени, пылезащищенным, водозащищенным, удароустойчивым, и обеспечивает некоторую степень тепловой изоляции для устройства 500 сбора.
[0029] Устройство 500 сбора является достаточно малым для удерживания в одной руке техническим специалистом, и достаточно легким для того, чтобы технический специалист мог носить его на маршруте, который он проходит от одной части машины к другой. Батарея 516 является, в некоторых вариантах осуществления, достаточной, чтобы устройство 500 сбора могло обеспечить питание для датчиков 510, коммуникационных портов 514, и других компонентов устройства 500 сбора, в течение промежутка времени, который является достаточным для сбора данных техническим специалистом на его маршруте и по меньшей мере одного из сохранения этих данных и загрузки их в центральный архив данных.
ОБЗОР
[0030] Адаптивные и управляемые состояниями технологии сбора данных обеспечивают устройству 500 сбора возможность адаптации к тому, как, когда, и какие данные собирать, на основе по меньшей мере одного из (а) состояния контролируемой машины, (b) информации о синхронизации, например, плана, и (с) внешних входных данных от других устройств и систем. Эту информацию обеспечивают для технического специалиста, например, посредством представления маршрута сбора данных и машин, подлежащих считыванию, на дисплее 506. Различные варианты осуществления данного изобретения обеспечивают возможность использования адаптивных и управляемых состояниями технологий с использованием устройств 500 сбора, описанных выше, и коммуникационных устройств, калибраторов, контролирующих камер, и портативных устройств обнаружения газов.
[0031] Слово «адаптивный», в этом контексте, относится к способности подстраиваться к изменяющимся ситуациям, автоматически, в некоторых вариантах осуществления. В качестве примера, адаптивный сбор данных, в некоторых вариантах осуществления, применяют к маршрутам PdM, маршрутам проверки устройств, внешним осмотрам диагностического технического обслуживания, термографическим обследованиям, ультразвуковому детектированию утечек, маршрутам проверки пароотделителей, и контрольным обследованиям линий электропередачи.
[0032] План сбора данных для каждой машины обычно определяют посредством по меньшей мере одного из (а) типа машины, (b) производственной загрузки, (с) состояния машины, (d) условий работы машины, и т.д. Это означает, что машины на конкретном маршруте могут иметь разные планы сбора данных. Маршруты или обследования или другая контрольная информация, загружаемая в устройство 500 сбора, например, через коммуникационный порт 514, содержит планируемое время для сбора данных для каждой машины, и данные должны быть собраны только для тех машин, для которых время их прохождения на маршруте соответствуют данному окну времени.
[0033] Состояния машин классифицируются от простых условий, соответствующих, например, (а) работе в сравнении с простоем, (b) скорости работы, (с) текущей рабочей нагрузке, (d) обрабатываемому материалу, (е) температуре машины, (f) сроку службы машины, (g) рабочей среде, и (h) тому, насколько хорошо или плохо работает машина, до более сложных условий, соответствующих, например, указанию возможной проблемы на основе предшествующих показаний. В состоянии, соответствующем последнему примеру, аналитик может запланировать дополнительные сборы данных. Состояние оборудования может быть использовано для помощи в определении многих аспектов сбора данных, таких как следующие элементы.
• Как часто выполняется сбор данных. Например, какой является идеальная максимальная частота сбора данных в данном состоянии?
• Когда выполняется сбор данных. Например, если машина не находится под нагрузкой, то тогда никакие данные не должны собираться.
• Какие данные должны быть собраны? Например, при перекачивании жидкости X, собрать параметр А; при перекачивании жидкости Y, собрать параметры А и B.
• Какие данные должны быть сохранены? Например, сохранить только спектры и формы сигналов, если параметр имеется в предупреждении.
[0034] Состояние машины может быть также характеристикой в отношении собранных метаданных. Например, оно может быть характеристикой в определении уровней предупреждений, интервалов генерации отчетов, планов сбора данных, и т.д.
[0035] В некоторых вариантах осуществления, существуют по меньшей мере два момента времени, во время которых состояние машины определяют и записывают, причем этими моментами времени являются (а) непосредственно перед сбором данных, и (b) непосредственно после сбора данных. Таким образом, даже если не требуется, желательно определить и повторно оценить состояние машины каждый раз при сборе и анализе данных.
[0036] Способы, описанные здесь, могут быть применены к конкретной машине, группе похожих машин, или машине на конкретном маршруте. При использовании здесь, слово «машина» также относится к оборудованию и другим устройствам, которые соответствуют способам, описанным здесь. Не предполагается никакого конкретного порядка этапов, описанных ниже, за исключением случая, когда один этап в силу необходимости требует ввода результатов из предшествующего этапа.
НАСТРОЙКА
[0037] В одном варианте осуществления, первым этапом в процессе настройки является только идентификация того, какие состояния существуют для данной машины. Например, разные состояния для машины могут быть определены в виде разных наборов условий работы машины, в которых данные, собранные от машины, отличаются, на основе состояния машины.
[0038] В некоторых вариантах осуществления, второй этап является идентификацией переменных (и их значений), которые указывают на состояние машины. Эти переменные могут быть определены, например, самим устройством 500 сбора данных, могут быть введены техническим специалистом, или могут быть приняты из удаленного местоположения через сеть.
[0039] Третий этап, в некоторых вариантах осуществления, является определением того, какие данные должны быть собраны для каждого из различных состояний машины.
[0040] Четвертый этап является сохранением информации настройки, определенной в вышеупомянутых этапах. В некоторых вариантах осуществления, эта информация настройки запоминается в памяти, либо после завершения всех этапов, либо после каждого этапа. Память может быть расположена, например, в удаленном компьютере, в памяти 508 в устройстве 500 сбора, или в некоторой их комбинации.
СБОР ДАННЫХ
[0041] Пятый этап всего процесса является доставкой информации настройки в устройство 500 сбора. После загрузки информации настройки в устройство 500 сбора, оно готово для сбора данных, который является шестым этапом процесса. В качестве части этого процесса, устанавливают состояние машины.
[0042] В некоторых вариантах осуществления, устройство 500 сбора включает в себя схемы, которые необходимы для считывания переменных, идентифицируемых на втором этапе процесса настройки, и фактического определения состояния машины. Эти переменные могут быть считаны через входы 512, с использованием встроенных датчиков 510, или к ним может быть осуществлен доступ от удаленного источника через датчики коммуникационный порт 514, например. Однако, в некоторых вариантах осуществления, пользователь определяет состояние машины, и вводит его в устройство 500 сбора.
[0043] На основе текущего состояния машины, устройство 500 сбора выполнено с возможностью считывания соответствующего заранее заданного набора данных, определенного из процедуры настройки. Если по некоторой причине текущее состояние машины не может быть определено, то тогда, в некоторых вариантах осуществления, устройство 500 сбора считывает заданный по умолчанию набор данных PdM.
[0044] После считывания данных, этап семь является анализом данных. Это выполняют посредством устройства 500 сбора в некоторых вариантах осуществления, а в других вариантах осуществления это выполняют посредством отправки данных к внешнему процессору и анализа данных там. Другие варианты осуществления используют некоторую комбинацию из этих двух вариантов. Анализ данных может запустить одно или несколько предупреждений, которые были определены во время процесса настройки, на основе собранных данных и состояния машины. Анализ данных, в некоторых вариантах осуществления, выполняют автоматически, незамедлительно после сбора данных, и без какого-либо вмешательства технического специалиста.
[0045] В некоторых вариантах осуществления, анализ данных коррелируемый с состоянием машины, указывает на то, что должны быть собраны дополнительные данные, что является этапом 8. Если это так, то тогда устройство 500 сбора считывает дополнительные данные (этап 6) и анализирует (этап 7) их. Это выполняют до тех пор, пока больше не будет данных, подлежащих сбору.
[0046] В некоторых вариантах осуществления, этап девять является доставкой собранных данных от устройства 500 сбора к удаленной вычислительной системе, которая выполнена с возможностью анализа долгосрочных тенденций и анализа состояния машины. Эта удаленная система сохраняет, в некоторых вариантах осуществления, информацию о состоянии, при котором данные были собраны от машины, таким образом, чтобы хронологические данные могли быть скоррелированы с состоянием машины, в котором они собирались.
[0047] Анализ собранных данных и состояния машины может указывать на то, что может быть уместной корректировка плана сбора данных для машины, что является этапом десять. Например, анализ может указывать на то, что данные могут безопасно собираться менее часто. Альтернативно, анализ может указывать на то, что данные для машины должны собираться чаще, чем указано в предшествующем плане. Анализ, в некоторых вариантах осуществления, выполняют по меньшей мере в одном из устройства 500 сбора и удаленного вычислительного устройства.
[0048] Этап одиннадцать является синхронизацией любого модифицированного алгоритма сбора данных с устройством 500 сбора. В некоторых вариантах осуществления, анализ и состояние машины могут указывать на то, что необходимо собрать больше данных, либо сразу же, в некоторой данной точке в будущем, либо согласно заданному плану.
ИЛЛЮСТРАТИВНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0049] Со ссылкой теперь на фиг.1-4, обеспечен и реализован в устройстве 500 сбора фиг.5 иллюстративный вариант осуществления способов, описанных выше. Следует понимать, что не все варианты осуществления данного изобретения ограничены объемом или порядком этапов описанного варианта осуществления.
[0050] На фиг.1 описан алгоритм 100 сбора данных, который начинается в блоке 102. Выполняют определение в отношении того, доступна ли информация о состоянии для данной машины, как указано в блоке 104. Если никакая информация не доступна для этой машины, то тогда устройство 500 сбора запрограммировано собрать набор данных по умолчанию от этой машины, как указано в блоке 106. Однако, если информация о состоянии доступна, то тогда устройство 500 сбора пытается определить, в каком состоянии находится машина, как указано в блоках 108, 110, и 112. Если заданное состояние машины определено, то тогда устройство 500 сбора собирает заданный набор данных, который связан с этим состоянием машины, как указано в блоках 114, 116, и 118. Если, однако, состояние не может быть определено из этих данных и входов, посредством которых определяют состояния машины, то тогда данные по умолчанию собирают еще раз, как указано в блоке 106.
[0051] После того, как устройство 500 сбора собрало необходимый заданный набор данных, будь то конкретное состояние или состояние по умолчанию, данные анализируют, как указано в блоке 120. Как описано выше, анализ может быть выполнен либо в устройстве 500 сбора, либо может быть передан к удаленному вычислительному устройству для анализа там, причем результаты затем передают обратно к устройству 500 сбора. В любом варианте осуществления, анализ может быть выполнен автоматически, без какого-либо ввода данных от технического специалиста. В качестве части анализа, данные сравнивают с пороговыми ограничениями, и любое нарушение ограничений создает по меньшей мере одно из условия предупреждения и корректировки интервала сбора данных.
[0052] Некоторые условия предупреждения запускают сбор дополнительных данных от машины, как указано в блоке 122. Если это так, то технического специалиста уведомляют посредством устройства 500 сбора при необходимости какого-либо действия с его стороны. В некоторых вариантах осуществления, дополнительное действие, которое может быть подсказано для выполнения техническим специалистом, включает в себя действия, такие как одно или несколько ударных испытаний машины, перемещение датчиков, возврат в более поздний момент времени для дополнительных считываний показаний, и выполнение изменения в функционировании машины.
[0053] В некоторых вариантах осуществления, если не требуется вмешательство технического специалиста, то устройство 500 сбора автоматически приступает к сбору дополнительных данных без дополнительного ввода данных от технического специалиста, как указано в блоке 124. Если все необходимые данные собраны, как задано инженером во время настройки, то тогда алгоритм сбора данных для этой машины завершен, как указано в блоке 126.
[0054] Фиг.2 обеспечивает больше подробностей в отношении одного варианта осуществления этапов 108, 110, и 112 фиг.1, в которых определяют состояние машины. Процесс анализа состояния машины начинается в блоке 202. Как описано выше, одну или несколько переменных используют для определения состояния машины. Эти переменные определяют во время процесса настройки, например, с помощью инженера. Источник переменных может быть разным для разных машин, и даже данная машина может использовать переменные из разных источников, которые используют в качестве входных данных для определения состояния машины.
[0055] Источники для этих переменных могут включать в себя, например, прямое измерение посредством датчика 510 на устройстве 500 сбора, ввод данных от датчика, подключенного к входному порту 512, информацию, принятую на коммуникационный порт 514, ввод данных от технического специалиста на интерфейс 504, или предупреждение, которое было ранее сгенерировано. Все эти источники определяют из данных настройки, как указано в блоке 204.
[0056] Как показано в блоке 206, затем считывают различные переменные состояний, согласно способам, указанным в блоке 204. В качестве части этого, устройство 500 сбора может автоматически считывать некоторые из необходимых данных, или загружать их из другого источника, или давать рекомендации техническому специалисту для выполнения конкретного действия для считывания данных или ввода данных.
[0057] Либо после захвата всех данных о состоянии, либо после захвата каждой части данных о состоянии, либо после некоторой комбинации из этих двух вариантов, оценивают данные о состоянии, как инициировано в блоке 208. Если часть данных о состоянии является логическим значением, то тогда это логическое значение оценивают, как указано в блоке 210. Если часть данных о состоянии является некоторым значением, то тогда его сравнивают с ограничениями, определяемыми инженером во время процесса настройки. Когда это выполнено для всех данных о состоянии, которые собраны, определяют, указывают ли данные о состоянии на данное состояние, как указано в блоке 214.
[0058] В одном варианте осуществления, это выполняют посредством загрузки заранее заданных условий, которые указывают на данное состояние, сравнения собранных переменных с этим набором заранее заданных условий, и вывода флага, указывающего на то, согласуется ли состояние-кандидат с этими переменными. Если это так, то тогда является истинным условие, что данное состояние согласовано. Если это не так, то тогда проводят сравнение собранных переменных с набором заранее заданных условий для другого состояния, и так далее, до тех пор, пока не будет найдено согласующееся состояние. Если не будет найдено согласующееся состояние, то тогда посредством устройства 500 сбора собирают набор данных по умолчанию, вместо набора данных конкретного состояния.
[0059] Со ссылкой теперь на фиг.3, описан вариант осуществления для способа, посредством которого устройство 500 сбора выполняет анализ 120 данных фиг.1, который начинается в блоке 302. Сначала, выполняют определение в отношении того, является ли информация о состоянии доступной для данной машины, как указано в блоке 304, подобно описанному выше в отношении фиг.1, когда загружались установки сбора данных. В некоторых вариантах осуществления, информацию о состоянии для машины, определенная в процессе из фиг.1, сохраняют, и ее повторное определение не требуется. Однако, в некоторых вариантах осуществления, процесс, посредством которого определяют состояние машины, повторяют, как описано ниже. В некоторых вариантах осуществления, способ, описанный на фиг.2, используют для определения состояния машины.
[0060] Если никакая информация о состоянии не доступна для машины, то тогда устройство 500 сбора запрограммировано использовать для анализа набор данных по умолчанию, как указано в блоке 306. Однако, если информация о состоянии является доступной, то тогда устройство 500 сбора пытается определить, в каком состоянии находится машина, как указано в блоках 308, 310, и 312. Если заданное состояние машины определено, то тогда устройство 500 сбора анализирует данные с использованием заданного набора ограничений и алгоритмов, которые связаны с этим состоянием машины, как указано в блоках 314, 316, и 318. Если, однако, состояние не может быть определено из этих данных и входов, посредством которых определяют состояния машины, то тогда еще раз используют анализ данных по умолчанию, как указано в блоке 306.
[0061] Как описано выше, любое нарушение ограничений создает условия предупреждений, которые регистрируют, как указано в блоке 308. Способ затем завершают, как указано в блоке 310.
[0062] Фиг.4 описывает вариант осуществления способа 400, в котором маршрут, представляемый устройством 500 сбора техническому специалисту, адаптируют на основе состояний машин вдоль маршрута. Этот способ начинается с блока 402, где технический специалист выбирает необходимый маршрут для сбора данных и анализа, например, посредством выполнения выбора из списка таких маршрутов, которые представлены на дисплее 506 устройства 500 сбора, с использованием интерфейса 504 с пользователем. С выбранным маршрутом связывают список машин, которые ранее были идентифицированы, например, инженером, в качестве принадлежащих к выбранному маршруту, как указано в блоке 404.
[0063] Устройство 500 сбора, в некоторых вариантах осуществления, опрашивает различные источники данных, такие как журналы регистрации данных на удаленных вычислительных устройствах или устройствах хранения данных, для определения того, должны ли быть данные собраны от каждой из машин на маршруте. В некоторых вариантах осуществления, выполняют динамическое определение состояния машины, и посредством устройства 500 сбора принимают решение в отношении того, уместно ли собирать данные от этой машины, на основе, по меньшей мере частично, состояния машины. В некоторых вариантах осуществления, устройство 500 сбора просто проверяет записанный план сбора данных для данной машины, сравнивает его с записью о том, когда данные собирались в последний раз, и решает, включить ли машину в маршрут, или нет.
[0064] В некоторых вариантах осуществления, решение в отношении того, собирать ли данные от данной машины, принимают в моменты времени, когда технический специалист находится у этой машины. В других вариантах осуществления, машину включают в маршрут или исключают из него в начале разработки маршрута, перед тем, как технический специалист начинает прохождение маршрута. В некоторых вариантах осуществления, используют комбинацию этих двух способов, а именно, некоторую машину включают или исключают в начале выборов маршрутов, а другие машины включают или исключают на основе состояния машины, например, в момент времени, когда технический специалист готов собрать данные от этой машины.
[0065] В любом случае, если машина предложена для сбора данных, как указано в блоке 406, то тогда данные собирают, как указано в блоке 408, причем этот этап коррелируется со способом 100 фиг.1. Выполняют определение в отношении того, имеются ли на маршруте еще машины для выполнения сбора данных, как указано в блоке 410. Если это так, то тогда способ возвращается к блоку 404, а если это не так, то маршрут и сбор данных завершают, как указано в блоке 412.
ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СБОР ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ СОБРАННЫХ ДАННЫХ
[0066] В этом случае, инженер, который определяет маршрут сбора данных, желает удерживать количество собираемых данных, и соответствующее время сбора данных, на минимуме, для работающих должным образом машин. Однако, если стандартные данные и состояние машины указывают на возможную проблему, связанную с данной машиной, и предупреждение является запускающим механизмом (причем условие предупреждения определяют во время процесса настройки), то тогда инженер пожелает иметь дополнительные данные, собранные до того, как технический специалист, собирающий данные, покинет данное место. В этом случае, инженер заранее задает во время процесса настройки дополнительный набор параметров сбора данных для данных, подлежащих сбору, если предупреждения произойдут при стандартных данных. Устройство 500 сбора данных получает дополнительные данные без вмешательства технического специалиста на месте или инженера, который определил этот маршрут.
ПРИМЕРЫ
[0067] Если показания снимаются на асинхронном двигателе, и параметр анализа, который содержит пик для переменного тока (т.е., 120 Гц), запускает предупреждение, то тогда запускают спектр более высокого разрешения для различения 2*RPM и 2* частоту напряжения сети питания.
[0068] Если измерение запускает любой тип предупреждения о высокой частоте, то тогда расширяют диапазон частот, при котором снимают показания, и повторно собирают данные таким образом, чтобы аналитик имел фактические частотные характеристики сигнала в области высоких частот.
[0069] Если начальное показание показывают, что значительный участок спектра энергии вибрации является подсинхронным, то тогда запускают измерение SST для получения более точных значений для более низкого участка спектра.
ПРЕИМУЩЕСТВА
[0070] Экономит время: поскольку дополнительные данные собирают, в то время как технический специалист уже находится у местоположения машины, нет необходимости возвращаться к машине позже для сбора дополнительных данных.
[0071] Сохраняет местоположение измерения: некоторые показания могут быть сняты только в конкретном местоположении. Если первое измерение детектировалось в местоположении А, и технический специалист вернулся позже для сбора дополнительных диагностических данных в местоположение В (которое может быть очень близким к местоположению А), то изображения дефектов могут не быть видимыми на вновь считанном сигнале вибрации.
[0072] Захватывает переходные события: некоторые дефекты машин вызваны конкретной конфигурацией производственного процесса. Начальное показание, собранное при конфигурации А процесса, может показать явные признаки механического дефекта, такого как резонанс. Если технический специалист вернется позже для сбора дополнительных диагностических данных, то машина может в этот момент работать в другом состоянии, в котором этот дефект больше не виден.
[0073] Прерывистое функционирование: многие машины функционируют только в прерывистом режиме, если это необходимо в производственном процессе. Начальное показание на машине при работе может подсказать лицу из персонала вернуться позже для сбора дополнительных диагностических данных, но машина может больше не функционировать; таким образом, невозможно собрать никакие дополнительные данные.
ТРЕБУЮТСЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
[0074] В этом случае, инженер, который определяет маршрут, желает собрать дополнительную информацию о машине, если некоторые условия являются истинными, что требует дополнительного действия технического специалиста у местоположения машины. В этом случае, после оценки текущего состояния машины, или сбора и оценки начальных данных, определяют, что технический специалист должен изменить обычную процедуру и собрать дополнительные данные. Эти дополнительные данные могут собираться в разных местоположениях для измерений, или может потребоваться участие технического специалиста, такое как ударное испытание. После того, как устройство 500 сбора определяет, что необходим сбор дополнительных данных, техническому специалисту подсказывают предпринять конкретное действие для сбора этих данных.
ПРИМЕРЫ
[0075] Если начальное показание показывает, что значительный участок спектра энергии вибрации является несинхронным, то тогда техническому специалисту подсказывают подключить тахометр, запустить алгоритм детектирования скорости, и, затем, повторно оценить показание с улучшенным измерением скорости, или повторно собрать показание с использованием нового измерения скорости в качестве основы для показания.
[0076] Если собранные данные указывают на возможный резонанс, то техническому специалисту подсказывают выполнить несколько раз ударное испытание машины, и, затем, нажать ввод для вычитания вибрации рабочей скорости из показаний.
ПРЕИМУЩЕСТВА
[0077] Экономит время: поскольку дополнительные данные собирают, в то время как технический специалист уже находится у местоположения машины, нет необходимости возвращаться к машине позже для сбора дополнительных данных.
[0078] Захватывает переходные события: некоторые дефекты машин вызваны конкретной конфигурацией производственного процесса. Начальное показание, собранное при конфигурации А процесса, может показать явные признаки механического дефекта, такого как резонанс. Если технический специалист вернется позже для сбора дополнительных диагностических данных, то машина может в этот момент работать в другом состоянии, в котором этот дефект больше не виден.
[0079] Прерывистое функционирование: многие машины функционируют только в прерывистом режиме, если это необходимо в производственном процессе. Начальное показание на машине при работе может подсказать лицу из персонала вернуться позже для сбора дополнительных диагностических данных, но машина может больше не функционировать; таким образом, невозможно собрать никакие дополнительные данные.
ПЕРЕКАЧКА МНОГОЧИСЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
[0080] В этом случае, потребитель имеет насос с электродвигателем с регулируемой скоростью вращения, который перекачивает материалы разной вязкости или разной общей сущности в разные моменты времени. Эти разные заданные состояния связаны с разными заданными требованиями к сбору данных и разными заданными уровнями предупреждений. Инженер настраивает управляемый состояниями маршрут с использованием разных параметров сбора данных, определяемых для каждого состояния машины, и создает соответствующие образцы предупреждений. Во время сбора данных, текущее состояние машины определяют либо автоматически посредством установления связи с системой управления машины, или посредством личного наблюдения и ручного ввода данных техническим специалистом. Устройство 500 сбора загружает заданный набор параметров сбора данных, которые являются подходящими для текущего состояния машины, и данные оценивают с использованием соответствующих образцов предупреждений.
АДАПТИВНЫЕ МАРШРУТЫ
[0081] В этом случае, технический специалист имеет маршрут, который он проходит для сбора данных о наборе машин. Каждая их этих машин имеет свой собственный заданный план сбора данных, который настраивают в устройстве 500 сбора. Вместо создания многочисленных маршрутов для различных планов сбора данных, создают единственный маршрут, который динамически адаптируется к плану для каждой машины. Это упрощает обслуживание маршрутов.
[0082] Различные варианты осуществления, описанные здесь, могут быть выполнены, частично или целиком, одним или несколькими производителями ручного устройства PdM, которое осуществляет данное изобретение, обслуживающей организацией, или конечным пользователем устройства.
[0083] Варианты осуществления могут быть выполнены в пределах устройства 500 сбора, или с помощью вторичного устройства, такого как персональный компьютер. Например, этапы 7 и 8 могут быть полностью выполнены посредством устройства 500 сбора, или посредством загрузки данных, например, через беспроводную сеть, из этапа 6, к удаленному компьютеру, автоматического анализа этих данных на удаленном компьютере (этап 7), определения, необходим ли сбор дополнительных данных на удаленном компьютере (этап 8) и, затем, при необходимости, загрузки дополнительных команд в устройство 500 сбора.
[0084] Предшествующее описание вариантов осуществления для данного изобретения представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не претендует на исчерпывающий характер и не предназначено для ограничения данного изобретения описанными точными формами. В свете приведенных выше разъяснений, возможны очевидные модификации или изменения. Данные варианты осуществления выбраны и описаны с целью обеспечения иллюстраций принципов данного изобретения и его практического применения, и, таким образом, обеспечения специалистам в данной области техники возможности использования данного изобретения в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, которые подходят к предполагаемому конкретному применению. Все такие модификации и изменения находятся в пределах объема данного изобретения, определяемого посредством приложенной формулы изобретения, интерпретируемой согласно объему охраны, на который данное изобретение справедливо, законно, и обоснованно имеет право.