[发明专利]工业工厂监测

说明书

本文的教导涉及一种包括多个传感器和一个或多个功能连接的处理单元的方法，所述方法包括：在所述一个或多个处理单元中的任何处理单元处提供传感器对象的时间序列残差数据；所述传感器对象是来自所述多个传感器的传感器中的至少一些传感器的组，并且其中，所述残差数据包括，针对所述传感器对象中的每个传感器的残差信号，所述残差信号是所述传感器的测量输出和所述传感器的预期输出之间的差，经由所述一个或多个处理单元中的任何处理单元监测水平信号；其中，所述水平信号指示所述时间序列残差数据的共同的基于时间的变化，经由所述一个或多个处理单元中的任何处理单元监测关联信号；其中，所述关联信号指示所述时间序列残差数据的所述变化和/或关联结构，当在给定时间所述水平信号的值和/或所述关联信号的值从相应的信号在该时间或该时间附近的时间处的预期值改变时，经由所述一个或多个处理单元中的任何处理单元生成异常事件信号。本文的教导还涉及一种用于包括多个传感器的工厂的监测和/或控制系统，其中，所述系统包括被配置为执行本文公开的任何步骤中的方法步骤的一个或多个处理单元，以及计算机软件产品。

技术领域

概括地说，本文的教导涉及对工业工厂的基于计算机的监测。

背景技术

诸如加工厂之类的工业工厂包括被操作用于生产一种或多种工业产品的设备。例如，该设备可以是需要维护的机械和/或热交换器。维护要求可能取决于若干因素，包括设备的运行时间和/或负载、设备所处的环境条件等。通常不希望设备发生过度或计划外停机，因为这通常会导致生产停止，这会降低工厂的效率并可能导致浪费。由于两次维护之间的时间段可能不同，因此可能难以在实际需要维护的时间附近计划关闭设备。因此，日常维护可能会比实际需要的时间更早完成，或者设备运行可能会超出维护期。后者会影响设备的使用寿命，和/或导致运行效率低下。如将理解的，后者还可能增加计划外停机的风险，这可能导致由于计划外停机而无法由设备处理的材料的浪费。尽管前一种方法可用于降低计划外停机的风险，但这种方法也可能并不总是可取的，因为它可能导致更频繁的维护，从而增加成本。

设备还包括用于测量或检测与设备相关的一个或多个参数的多个传感器。一些传感器本身也可能需要维护，例如预防性维护和/或校准，以确保它们在测量和/或检测它们应该测量或检测的参数时的可靠性。

在许多情况下，传感器的输出变化也可以指示传感器正在测量的设备的健康状况。然而，输出变化也有可能是由传感器本身的故障功能所引起的，而不是由设备的健康状况下降引起的。工厂通常可以包含数百或数千个传感器。大型工业工厂可能包含数万个甚至更多的传感器。因此，通过监测每个传感器来获得对设备健康状况的指示可能具有挑战性。此外，即使传感器输出漂移，也很难确定设备的状态。因此，可能会触发误报事件。频繁的错误事件信号或警报可能会降低这种系统的可用性。

因此，需要一种用于监测工厂的方法，该方法更高效地利用传感器输出来检测工厂中的异常。

发明内容

现有技术固有的至少一些问题将通过所附独立权利要求的发明主题得到解决。

当从第一角度来看时，可以提供一种用于监测包括多个传感器和一个或多个功能连接的处理单元的工厂的方法，所述方法包括：

-在所述一个或多个处理单元中的任何处理单元处提供传感器对象的时间序列残差数据；所述传感器对象是来自所述多个传感器的传感器中的至少一些传感器的组，并且其中，所述残差数据包括针对所述传感器对象中的每个传感器的残差信号，所述残差信号是所述传感器的测量输出和所述传感器的预期输出之间的差，

-经由所述一个或多个处理单元中的任何处理单元监测水平信号；其中，所述水平信号指示所述时间序列残差数据的共同的基于时间的变化，

-经由所述一个或多个处理单元中的任何处理单元监测关联信号；其中，所述关联信号指示所述时间序列残差数据的所述变化和/或关联结构，