CN101617348A - 用于优化警报配置的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法以及一种用于执行该方法的合适的装置，其中，评估历史进程测量值(12、22、32)并且用于生成警报消除规则(11)以及(联系预设的要求(13、23、33))用于检查、评定和优化警报配置参数(31)，并且还用于识别预报的警报。方法或装置的结果适用于配置在控制系统中的警报配置参数(35)和警报消除规则(11)。

Description

用于优化警报配置的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种方法及装置，均用于优化警报系统的警报配置参数。
背景技术
警报系统是技术设备(例如像动力设备或制造设备)的监控系统或控制系统的重要装置，并且其也是操作人员的重要辅助工具，以便于能够识别出需要直接进行参与的设备状态及工艺进程状态。用于监测和显示设备状态或工艺进程状态的警报系统的工作方式通过警报参数来确定，也就是例如通过工艺进程变量所规定的界限值来确定。
在发生严重的运行事故之后所进行的分析展示出警报系统或优化的警报参数的质量意义。在此需要强调的是，在发生事故事先很长时间内的延缓的报告以及大量的警报都会造成问题。单一的工艺进程事故(例如像堵塞的阀门)会导致许多不同的推断警报，例如“流通过低”或“填充水平过低”。这通常会出现，即一个及相同的工艺进程故障将导致上百个警报。只是这些警报仍然会报告给操作工人，操作工人可以根据这些警报通过手动操作及时进行处理。另外，在紧急状态下也会限定保留全部的报告警报，因为这些大量的报告由于一方面会分散人员的注意力，另一方面也会使得人员忽视某些重要的报告，从而对人员来说不仅构成了干扰而且也是很危险的。
来自于这些分析的认知不仅构成了对于这些警报系统的设计方向和设计建议，也构成对专业领域多方的涉猎，以便于客服那些无关紧要的报告以及实现警报参数的优化。从而，例如参考EEMUA 191(电气制造商及用户协会指导意见，公开出版物No.191，1999，ISBN 085931 076 0)，对于紧急状态来说也针对性地将所报告的警报限制在10分钟以内总体10个警报报告，以避免操作工人苛求大量的警报。为了实现这些目的，人们将对多个警报之间的因果关系进行分析并且区别出成因警报(root cause)和推断警报。一个识别为推断警报的警报可以通过在控制系统中合适的机械装置来消除。在US 5 581 242中提出一种可供工作的表格，在该表格中存储了用于消除显示所生成的警报的多个条件。在WO 2006000110中描述了一种用于消除冗余警报的方法，其中借助于过滤器从事前生成的警报中识别出一些冗余的警报以及一些还未分级的警报。仅仅一些非冗余的且还未分级的警报将进行显示。此外，警报管理工具是传统且可购买的，通过这些警报管理工具可以例如计算出警报之间的相关联系数，并且这些相关联系数会是用于配置消除警报规则的基础。然而，在此仅仅使用到例如开启或关闭警报的二进制数据并且总体上还没有达到所要满足的要求。设备工人偶尔会看到这些无用或构成干扰的警报系统，即他们仍会对这些警报不予理会。
发明内容
由此，本发明的目的在于提出一种方法，通过该方法可以实现警报系统的优化。此外，本发明还提出一种适合于执行该方法的装置。
该目的通过一种方法来实现，该方法具有在权利要求1至4中所描述的特征，在该方法中，评估历史进程测量值(也就是历史警报)并且用于生成警报消除规则以及(联系预设的要求)用于检查、评定和优化所提供的警报配置参数，并且还用于识别预报的警报。在其他权利要求及说明书中描述了多个有利的设计方案及一种用于执行该方法的装置。
总体上，根据本发明包括方法或方法变体的措施，即产生用于优化警报系统的历史进程测量值，也就是可以实现缩减数据，例如以二进制结果放弃类似的多个进程测量值的构成，从而将可以使用所有具有有利于分析的信息的进程测量值。因为取消分立结构的限制，所以可以通过较好的准确度来识别冗余的警报。另一优点在于，可以识别出之前还未形成警报的干扰原因并进行报告。因此而可以实现，提前对设备工人进行警告。这些工人由此而具有更多时间来进行反应和处理，在很多情况下也能够更简单而稳定地进行操作。对于一个预设的警报界限值可以进行计算，如这样的数值经常有可能在以往会用于激活警报。极少量的激活将说明，还可以更小范围地设置界限值，反之，大量的激活则是更大范围地设置界限值。
通常，用于执行该方法所需的历史进程测量值将作为标识以供进程数据库或进程信息管理系统使用。
接下来示出了一种根据本发明的方法的示范应用情况：
一个热交换器将冷却一个具有很大容量的容器。在此确定出在热交换器中的流量和容器中的温度。如果对于热交换器中流量的界限值设置地过宽，则人们会在一种缓慢堵塞的热交换器中首先非常迟缓地识别上升的容器温度。
现在，根据本发明可以看出热交换器中流量和容器中温度之间的因果关系，并且可以更窄范围地设置用于流量的警报界限，以便于以后(作为预先警报)更早地看出将体现出的温度问题。
附图说明
根据在附图中示出的实施例来继续描述本发明以及其优点和设计方案，其中：
图1示出了用于生成警报消除的方法进程图，
图2示出了用于识别预报警报的方法进程图，
图3示出了用于评定和优化预设警报配置参数的方法进程图，
图4示出了用于执行所述方法的装置。
具体实施方式
图1示出了用于生成警报消除规则的自动化方法的进程，其中在启动后，在第一步骤中进行历史进程测量值和警报12的评估，并且确定出用于数值12之间的函数关系变量的特征值。对此，合适的方法例如是传输平均信息量的因果分析方法(transfer entropycausality)、时间延迟因果分析方法(time delay causality)以及关联作用方法(correlation method)。
在第二步骤中将特征值14整理分类，并且排除在预设的界限值13之下的具有特征值14的函数关系变量。
在第三步骤中生成警报消除规则11并且作为用于显示的建议或以其他方式输出。这些警报消除规则11例如说明了，当另一个特定的警报已经发生时，一个警报将不会显示。
通过警报消除规则11作为建议输出，自动化方法终止。
一个工作人员可以接纳或排除该建议。在接纳时，工作人员可以在相应的控制系统中配置各种警报消除规则，由此而可以减少显示给设备工人的警报数量。
图2示出了用于确定预报警报的自动化方法的进程，其中涉及到用于评估和核实的历史进程数值22。
在第一步骤中借助于合理的方法(如传输平均信息量的因果分析方法、时间延迟因果分析方法以及关联作用方法)评估历史进程数值22(也称为进程测量值)，以便于识别出进程测量值22之间的函数关系变量并且由此而确定出特征值24。在第二步骤中分类整理特征值24并排除那些处于预设界限值23之下的特征值24。因此，强烈关联的进程测量值A和B被保留，其中在进程测量值A中的一个干扰分别是在进程测量值B中的后续干扰的原因。在第三步骤中将核实，一个对于进程测量值A的预报的警报鉴于当时的干扰过程的后续发展是否是有益的。当验证显示出，之前的警告是更好的，从中将输出，即对于进程测量值A的预报警报在未来也是有利的，并且其将在控制系统中进行配置且作为进程测量值A的预报警报显示。
在根据图3的方法中将验证预设的警报配置参数31的合理性。对此，在第一步骤中参考各个预设的警报配置参数31对过去所选时间段中历史进程数值32进行评估，并且计算警报特征值34。这些警报特征值34可以是例如警报率、警报持续时间、峰值或错误警报率。在第二步骤中根据评定标准33对所确定的警报特征值34进行评价。评定标准33例如可以是指标函数、质量判据或价值函数。标准可以例如是警报率、警报界限值比、错误警报率或警报未识别率。质量判据可以例如这样表述：一个警报对于时间点ta、tb、tc必须是激活的。警报要是越精准地在时间段ta1到ta2、tb1到tb2、tc1到tc2中激活，则越有益。每分钟在该时间段内未激活消耗例如10点。每分钟在该时间段外激活消耗例如5点。警报可以在所选的时间段内最多被激活10次。例如在参考这样的质量判据也或其他标准时而得出的结果是，所确定的警报特征值34满足要求，从而该方法结束，并且所属的警报参数在控制系统中被配置为优化的警报参数35。当警报特征值不满足这些要求时，在手动或自动执行的第三步骤中进行警报参数的更改并且该参数的默认值将作为该方法更新流程的新的警报配置参数36。
在图4中示出了数据处理装置400，其具有用于确定警报特征值的模块401和处理模块402，该处理模块尤其用于优化警报配置。数据处理装置400为此而设置，即对历史进程测量值和警报(12、22、32)进行评估，参考预设的标准(33)、特征值(14、24、34)、参数(31、36)和界限值(23)并且输出结果，例如优化的警报配置参数(35)或警报消除规则(11)。

Claims (8)

1.一种方法，用于使用数据处理装置(400)自动的验证预设的警报配置参数(31)的效果，所述数据处理装置在预设的警报配置参数(31)、历史进程测量值(32)以及用于的警报特征值的检测-及评定标准(33)上进行访问，其中
a)在第一步骤中，借助于合适的计算方法在所选的过去的时间段上对所述历史进程测量值(32)进行评估，并且在参考所述预设的警报配置参数(31)的前提下确定出警报特征值(34)，并且
b)在第二步骤中，在参考所述用于警报特征值的检测-及评定标准(33)的前提下对所确定的警报特征值进行评价，并且输出结果。
2.一种方法，用于使用数据处理装置(400)自动的优化警报配置参数(31)，所述数据处理装置在预设的警报配置参数(31)、历史进程测量值(32)以及用于的警报特征值的检测-及评定标准(33)上进行访问，其中
a)在第一步骤中，借助于合适的计算方法在所选的过去的时间段上对所述历史进程测量值(32)进行评估，并且在参考所述预设的警报配置参数(31)的前提下确定出所述警报特征值(34)，
b)在第二步骤中，在参考所述用于警报特征值的检测-及评定标准(33)的前提下对所确定的警报特征值进行评价，并且当所述警报特征值符合根据用于警报特征值的检测-及评定标准(33)的要求时，所述预设的警报配置参数(31)作为优化的警报配置参数(35)输出并且所述方法流程结束，反之
c)在第三步骤中，使用优化算法来计算新的警报配置参数(36)，并且通过重新执行所述方法步骤继续进行所述方法流程，其中所述新的警报配置参数(36)作为所述预设的警报配置参数(31)使用。
3.一种方法，用于使用数据处理装置(400)自动的生成警报消除规则(11)，所述数据处理装置在历史进程测量值及警报(12)以及用于进程测量值和/或警报(12)之间的函数关系变量的预设的界限值(13)进行访问，其中
a)在第一步骤中，借助于合适的计算方法在所选的过去的时间段上对所述历史进程测量值及警报(12)进行评估，识别出相互因果关系上相关的进程测量值和/或警报(12)，并且确定出所述这些关联的进程测量值和/或警报(12)之间的函数关系变量的特征值(14)，
b)在第二步骤中，对所述特征值(14)进行分类整理，并且参考所述界限值(13)排除那些每个位于以此为基础的界限值(13)之下的特征值(14)，并且
c)在第三步骤中，根据所保留的特征值(14)生成警报消除规则(11)并且作为建议输出。
4.一种方法，用于使用数据处理装置(400)自动的识别导致警报的在因果关系上相关联的进程测量值，所述数据处理装置在历史进程测量值(22)以及用于所述进程测量值(22)之间的函数关系变量的预设的界限值(23)进行访问，其中
a)在第一步骤中，借助于合适的计算方法在所选的过去的时间段上对所述历史进程测量值(22)进行评估，并且确定出这些进程测量值(22)之间的函数关系变量的特征值(24)，
b)在第二步骤中，对所述特征值(24)进行分类整理，并且参考所述界限值(23)排除那些每个位于以此为基础的界限值(23)之下的特征值(24)，并且
c)在第三步骤中，对于这些进程测量值A和B，其根据所保留的特征值(24)分别强烈关联，其中一个基于进程测量值A的干扰是一个基于进程测量值B的干扰的原因，并且进程测量值A目前还未触发警报，借助于所述历史进程测量值(22)将核实，对于进程测量值A的预报警报，也就是一个前期的警报是否是有益的，并且将结果输出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述合适的方法例如从传输平均信息量的因果分析方法、时间延迟因果分析方法以及关联作用方法，这些方法中选择。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述用于警报特征值的检测-及评定标准(33)从包含有警报率、警报界限值比、错误警报率或警报未识别率和/或指标函数、价值函数或其他质量判据的这些标准中进行选择。
7.根据权利要求1、2、5或6中任一项所述的方法，其特征在于，所述警报特征值从例如警报率、警报持续时间、峰值或错误警报率这些数值中选择。
8.一种装置，用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有数据处理装置(400)，其中
a)所述数据处理装置(400)提供历史进程测量值和警报(12、22、32)、用于警报特征值的检测-及评定标准(33)、预设的警报配置参数(31)、预设的用于进程测量值和/或警报之间的函数关系变量的界限值(13)、以及预设的用于进程测量值(22)之间的函数关系变量的界限值(23)，
b)所述数据处理装置(400)包含模块(401、402)，用于历史进程测量值和警报(12、22、32)的评估，和/或用于警报特征值(34)的确定和评价，和/或用于计算新的警报配置参数(36)，和/或用于识别在因果关系上相互关联的进程测量值和/或警报，和/或用于确定用于进程测量值和/或警报(12)之间的函数关系变量的特征值(14)，并且
c)所述数据处理装置(400)为此而设置，即输出优化的警报配置参数(35)和/或警报消除规制(11)。
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