CN106251595A - 通过大数据分析的使用自动化控制设备的使用模式的维修计划预测 - Google Patents

通过大数据分析的使用自动化控制设备的使用模式的维修计划预测 Download PDF

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Abstract

通过大数据分析的使用自动化控制设备的使用模式的维修计划预测。一种系统包括：自动化系统的有线或无线自动化设备，其检测在受保护地理区域内的威胁；自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现用于改善潜在故障的建议。

Description

通过大数据分析的使用自动化控制设备的使用模式的维修计 划预测
技术领域
本申请涉及安全系统并且更特别地涉及维修这样的系统。
背景技术
已知服务和保护受保护区域(例如，家或其他住宅、商业区域等)内的人和资产的家庭或建筑自动化系统。这样的系统通常基于对一个或多个受控设备的使用并且可以包括检测区域内的威胁的一个或多个传感器。
对人和资产的威胁可能源于多个不同的来源中的任何来源。例如，火灾可能杀死或伤害被家或商业建筑中的火灾困住的居住者。类似地，来自火灾的一氧化碳可能杀死在其睡眠中的人。
替代地，诸如窃贼之类的未被授权的入侵者可能呈现(present)对区域内的资产的威胁。在入侵者的情况下，可以基于不同的区域的相应用户将传感器放置在那些区域中。例如，如果用户在正常的一天的某些部分期间在场并且在其他时间处不在场，则传感器可以被沿着空间的外围放置以在空间被占用时提供保护，而附加的传感器可以被放置在空间的内部内并且用在空间没有被占用时。
在大部分情况下，威胁检测器被连接到本地控制面板。如果经由传感器中的一个检测到的威胁发生，则控制面板可以发出本地可听警报。控制面板还可以向中央监视站发送信号。
一般地，家庭或建筑自动化系统工作良好。然而，预期这样的系统中的问题并且在那些问题发生时、尤其在意外的故障发生的情况下对那些问题进行故障检修(troubleshoot)有时候是困难的。因此，对于用于对这样的系统进行故障检修的较好的方法和装置的需要存在。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种系统，所述系统包括自动化系统的有线或无线自动化设备，其检测在受保护地理区域内的威胁；自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现用于改善潜在故障的建议。
根据本发明的另一方面，提供了一种系统，所述系统包括位于受保护地理区域内的多个有线或无线自动化设备，其中的至少某些检测受保护地理区域内的威胁；自动化系统，其针对受保护区域内的威胁而监视至少某些有线或无线自动化设备并且将检测到的威胁报告到中央监视站；自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并且将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备中的每个的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现关于潜在故障的通知。
附图说明
图1图示了根据本文的建筑自动化系统的框图；
图2是图1的系统的处理模块的框图；
图3是图1的系统的交换模块的框图；
图4是图1的系统的寿命结束处理模块的框图；以及
图5是针对突然的磨损的提醒模块的框图。
具体实施方式
虽然公开的实施例可以采取许多不同的形式，但是本公开的特定实施例在图中被示出并且将在本文中被详细描述，其中应理解，本公开将被视为其原理的例证以及实施所述原理的最佳模式，并且不意图将本申请或权利要求限于阐明的特定实施例。
图1是根据图示的实施例一般地示出的家庭或建筑自动化系统10的框图。多个建筑自动化设备12被包括在建筑自动化系统内。例如，建筑自动化设备中的至少某些可以被具体化为检测受保护地理区域18内的威胁的传感器或成像设备14、16。建筑自动化设备中的其他可以被具体化为控制到受保护区域中或在受保护区域外的访问的访问控制设备，或者可以是控制受保护区域的环境的环境控制设备。
可以以多个不同的形式中的任何形式来具体化传感器。例如，传感器中的至少某些可以是开关或振动传感器，其被沿着受保护区域的外围放置在门和窗户上。传感器中的其他可以是位于受保护区域的内部中的被动红外(PIR)传感器，其检测已经能够规避沿着外围的传感器的入侵者。
替代地，传感器可以包括检测对人类居住者的安全的威胁的一个或多个环境检测器。例如，检测器中的某些可以是火灾检测器而其他可以是毒气检测器。
建筑自动化设备可以包括一个或多个成像设备。例如，一个或多个照相机可以捕获受保护区域内的图像。数字视频记录器(DVR)可以在连续的基础上或者仅在入侵传感器的激活时记录那些图像。
控制面板24可以位于受保护区域内或监视传感器的其他地方。在传感器中的一个的激活时，控制面板可以向中央监视站26发送警报消息。作为响应，中央监视站可以通过召唤(summon)帮助(例如，消防部门、警察等)来进行响应。
也可以以多个不同的形式中的任何形式来具体化访问控制设备和环境控制设备。例如，访问控制设备可以是卡读取器或自动门控制器，其机械地打开和关闭提供到受保护区域或其部分中和在受保护区域或其部分外的访问的门。替代地，访问控制设备可以是磁锁，其锁住或解锁那些门并其控制那些门的打开。类似地，环境控制设备可以控制受保护区域内的照明、加热、通风、空气调节(HVAC)单元等。
用户接口28允许人类用户控制建筑自动化系统。例如，用户可以通过键盘32输入个人标识号码(PIN)和功能键以装备(arm)由建筑自动化系统提供的安全特征。状态信息(例如，被装备、被解除装备等)可以被示出在显示器30上。
包括在控制面板内的自动化设备和用户接口可以是一个或多个处理器装置(处理器)34、36，每个在从非瞬时计算机可读介质(存储器)42加载的一个或多个计算机程序38、40的控制下操作。如在本文中使用的那样，对计算机程序的步骤的引用也是对执行该步骤的处理器的引用。
例如，状态处理器可以针对来自用户的输入而监视键盘。在由用户输入有效的PIN连同激活装备键时，状态处理器可以使得建筑自动化系统的安全系统部分进入被装备状态。类似地，用户可以输入适当的代码以激活和解激活各种建筑自动化设备，诸如加热通风空气调节(HVAC)装备、照明或家庭娱乐系统。
一旦建筑自动化设备的安全系统被装备，警报处理器就可以针对威胁而监视传感器中的每个。在传感器中的一个的激活时，警报处理器可以编写(compose)警报消息并将警报消息发送到中央监视站。
除了监视和报告威胁之外，安全系统或分离的进入控制系统还可以监视在受保护区域的入口和出口上的卡读取器的集合。在被授权人的ID卡呈现到卡读取器时，进入控制处理器可以将从卡读取的标识符与保存在控制面板的存储器中的被授权用户的标识符的集合进行比较。如果发现匹配，则进入控制处理器可以激活磁锁以解锁相应的门并且激活门打开设备以将门自动地移动到完全打开的位置。在对于用户进入而言足够的预定时间段后，进入控制处理器关闭门。
在一个图示的实施例下，故障评估子系统的一个或多个设备使用或跟踪处理器针对建筑自动化设备中的每个确定性能参数的集合。基于性能参数中的改变，跟踪处理器能够检测随时间的性能退化和对于校正动作的需要。基于随时间的退化，跟踪处理器或相关处理器可以检测设备的潜在故障的可能性并向自动化系统的被授权人类用户呈现用于改善潜在故障的建议。
例如，跟踪处理器可以确定对于门打开器将门从完全关闭位置移动到完全打开位置和从完全打开位置移动到完全关闭位置而言必要的持续时间。可以将被确定的持续时间与在门打开器的标准文件44、46内发现的标准进行比较。如果被确定的时间超过标准，则处理器可以取回(retrieve)通过用户接口的显示器呈现的消息。在该情况下，消息可以包括门打开器的标识符、它的位置和门打开过慢的指示符。消息可以进一步给出可能的补救动作的指示，所述补救动作诸如加油脂润滑或清理门打开器的移动部分(例如轨道)。
一般地，用于标识对于补救动作的需要的标准可以基于信息的多个不同来源中的任何来源。在一个图示的实施例下，标准文件基于由设备(例如，门打开器)的制造商最初提供的操作规范的集合。在另一实施例下，标准可以基于在最初安装设备时获得的测量到的参数。
在另一示例中，考虑被连接到建筑自动化系统并且被建筑自动化系统控制的HVAC单元。在该情况下，外部温度传感器可以被用来检测或以其他方式测定HVAC单元在它在条件的特定集合下冷却或加热空间花费的时间中的有效性。
一般地，使用跟踪处理器来跟踪和检测性能的退化以及对校正性能的方式进行建议提供了多个优点。例如，常常存在安装在某些大的房屋(premise)中的非常大量的自动化设备。这些设备/装备取决于使用而缓慢地和稳定地磨损。由于固有的人类的对感知在长的时间段上的小的改变的无能为力，该装备的维修可能被维修人员或操作者忽略。
另一方面，标识没有被用到其完全潜能或能力的建筑自动化系统的其他设备是先前在大的房屋中还尚未被解决的挑战。在时间段上对设备(例如，门、磁锁、状态输入设备、照相机、PIR检测器、振动传感器、DVR等)的使用对操作者而言不是显然的。另外，不存在在没有由操作者进行的大量数据分析的情况下获得该信息的显然的方式。
例如，考虑建筑外的中央门，所述中央门因为其允许对建筑内的许多其他区域的访问而被高度使用。如果它意外地停止工作，则这将导致对整个建筑的安全威胁。如果基于使用来检修(service)门部件，则可以避免该情况。
图1的系统根据被记录的事件来分析各种系统(例如访问控制、视频、HVAC、照明等)的每个设备的关键性能参数。系统通过将性能参数与装备的保修(warranty)信息以及来自其中放置设备的区域的环境测量结果匹配而生成定制的维修活动。可以从建筑信息模型(BIM)和天气馈送得到附加信息。
在门的情况下，在激励或解激励事件与门位置传感器提供打开或关闭信号之间消逝的时间给出了门对打开和关闭进行响应所花费的时间。该时间间隔是可以由系统针对退化而监视的性能参数。
所提出的系统将装备被部署在何处等的背景信息(例如，温度)与使用统计一起关联以提议特定的维修任务，诸如提供增加的热绝缘、频繁清理放置在室外的设备等。
图1的系统还根据在时间段上由妨碍(nuisance)警报处理器对警报日志的分析来检测妨碍警报。在该情况下，建议可以被限于一般的声明：重复的警报指示传感器的潜在故障。
如在图2中图示那样，故障子系统具有数据处理单元，其从多个来源(例如，BIM、天气馈送、保修信息、安全系统等)接收数据。数据处理单元分析来自不同的来源的数据并且向用户提议不同的动作。故障系统还包含诸如交换处理器、保修信息处理器、妨碍警报处理器等的多个子处理器，其特定地查找不同的性能参数中的模式变化并且提议适当的维修动作。
在访问控制系统的背景下特定地设定了图2的图中的示例。然而，这些相同的概念可以被延伸到包括IT系统的其他系统中的设备(例如，存储设备、服务器等)。
另外，故障系统具有可以在系统工程师方便的情况下改变的标准的集合。系统向系统工程师呈现这些性能参数(即标准)，所述系统工程师然后可以创建他/她自己的用于触发定制的维修动作的规则和条件。
故障检测系统具有胜过常规的家庭或建筑自动化系统的多个优点。例如，系统减小了对感知在使用的长时期上的设备的逐渐退化的系统工程师的能力的依赖。通过提供该级别的分析，检修工程师可以以智能的方式分析问题。系统通过将设备性能与制造商的规范进行比较并且在存在差异的情况下提示校正引起差异的任何缺陷来帮助客户通过最佳地使用设备省钱。通过比较房屋内的相同类型的设备的使用，性能参数中的差异的原因可以被标识并用来更好地安置设备，以便改善环境影响，从而使寿命增加。通过基于设备的实际使用来计划维修周期，维修有效性增加且手动努力减小。
故障检测系统可以被用在具有大量被安装的安全设备的大的工业/商业/住宅建筑中。系统可以通过提供最佳的/高效的预期维修计划来减小维修大量设备的成本。系统可以比较在不同品牌之间的用于相同目的的相同类型的设备的统计以获得每个品牌的总维修成本。系统还可以比较不同品牌的性能以得出来自每个品牌的设备的性能，从而帮助消费者标识较好的品牌，用于将来的购买/投资。系统还可以被用来基于数据分析生成用于诸如照相机、PIR、照明系统、DVR和投影仪之类的其他设备的预期维修计划以获得类似的益处。
基于对被记录的事件的分析，系统标识被最少和最多使用的装备，诸如门、读取器或照相机。这可以基于BIM信息在受保护区域的图上以图形格式被覆盖。
系统提议通过为设备提供较好的操作环境、基于使用来增加设备的检修保修的方法。系统还提供了用于基于平均维修时间/成本来宣布检修/更换计划的基础。
系统还提供了如果设备中的一个出故障或者如果设备中的某些未被充分利用则提议交换设备的处理器。例如(参见图3)，系统将提取对于其而言磨损或使用已经越过其制造商指定的限制的90％的设备的列表。然后，它将提取具有低于其制造商指定的限制的30％的磨损或使用的类似类型的设备的列表。根据两个列表，系统将提议将被最多使用的设备与被最少使用的设备进行交换。这可以延长设备的寿命。
在许多在先系统中，操作者常常习惯于忽略来自工作的设备的随机故障事件。然而，那些相同的设备可能因为对被忽略的警告的忽视而在时间段上出故障，本来可以根据被记录的事件数据以其他方式分析所述警告。
考虑具有在有效卡已经被相关联的卡读取器读取之后的10秒的“门保持打开”时间的门。然而，在某些月之后，“门保持打开”变成15秒。这里正常的行为已经基于使用随时间恶化。这将被故障检测系统足够早地检测到，使得门可以在它彻底出故障之前被检修。
故障检测系统还可以比较针对在类似的使用和环境中的两个不同品牌的设备的磨损的速率。如果一个品牌的设备比另一个磨损得快，则所提出的系统提议使用较好的品牌。
故障检测系统可以计算设备的磨损的速率并预测总使用何时接近针对设备的制造商的定义的寿命限制。系统报告在不久的将来达到其限制的设备的列表，其可以有助于对于采购计划的使用。例如(参见图4)，系统将计算所有设备的总磨损或使用并且然后将基于制造商指定的限制来计算剩余的使用。如果剩余的磨损或老化在预定义的时间段内届满(expire)，则系统将通知操作者预先采购设备。
如果设备的性能在制造保障的时间帧之前降到指定的限制之下，则系统将产生提醒。这允许设备可以在保修时期结束之前被很好地更换。
系统提议在检测到高磨损和破损的地方中使用较高等级的产品(例如，较结实的门、较高强度的材料等)。这通过使维修间隔之间的时间增加而减小了成本。
系统提议手动地检查特定设备，如果它们被很少使用的话。这可以减少起因于忽视的将来的故障或起因于没有使用的未检测到的恶化。
系统可以跟踪PIR传感器或振动传感器现在/过去保持被装备的总时间。这可以被用来提议对这些传感器的电池寿命的较频繁的检查。
系统可以检测到比如投影仪和照明系统的设备在建筑的一个区域中被大量使用并且在另一区域中几乎不被使用。这可以被用来提议交换这些设备以延长设备的寿命。
系统可以监视顶级参数，比如照相机帧速率、DVR硬盘空间利用。该信息可以被用来提议校正的动作或配置改变，用于增加设备寿命而不损害期望的功能。
如果在磨损或使用中存在突然的增加或减小，则系统检测到改变。系统然后将当前月的数据与先前月的数据进行比较并且通知用户在该特定设备的使用中已存在突然的改变(参见图5)。
一般地，系统包括：自动化系统的有线或无线自动化设备，其检测在受保护地理区域内的威胁；自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现用于改善潜在故障的建议。
替代地，系统包括：位于受保护地理区域内的多个有线或无线自动化设备，其中的至少某些检测受保护地理区域内的威胁；自动化系统，其针对受保护区域内的威胁而监视至少某些有线或无线自动化设备并且将检测到的威胁报告到中央监视站；自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并且将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备中的每个的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现关于潜在故障的通知。
替代地，系统包括：检测受保护地理区域内的威胁的位于其内的多个传感器设备；至少一个有线或无线自动化设备，其控制对受保护地理区域内的访问的；自动化系统，其针对受保护区域内的威胁而监视传感器设备并且将检测到的威胁报告到中央监视站；自动化设备的处理器，其测量至少一个自动化设备的性能参数并且将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及控制面板的处理器，其将自动化设备的测量到的性能参数与至少一个自动化设备的操作规范进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现关于潜在故障的通知。
根据前述，将观察到，可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下实现许多变型和修改。应理解，意图或应该推断没有关于本文中阐明的特定装置的限制。当然，意图由所附权利要求书覆盖如落入权利要求书的范围内的所有这样的修改。进一步地，图中描绘的逻辑流程不要求示出的特定次序或顺序次序来获得所期望的结果。可以提供其他步骤或可以从描述的流程消除步骤，并且其他部件可以被添加到描述的实施例或从描述的实施例移除。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
自动化系统的有线或无线自动化设备，其检测在受保护地理区域内的威胁；
自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及
控制面板的处理器，其将自动化设备的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现用于改善潜在故障的建议。
2.根据权利要求1所述的系统，其中一个或多个标准进一步包括自动化设备的技术规范。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括自动化设备的处理器，其测量自动化设备的环境参数。
4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括处理器，其将自动化设备的测量到的环境参数与来自自动化设备的技术规范的相应参数进行比较并且在测量到的环境参数超过技术规范的相应参数时通知人类用户。
5.根据权利要求4所述的系统，其中测量到的环境参数进一步包括温度空气质量和湿度中的一个。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所呈现的用于改善潜在故障的建议进一步包括提议附加的绝缘能避免在技术规范外的自动化设备的操作的消息。
7.根据权利要求1所述的系统，其中自动化设备进一步包括门打开器、磁锁、状态输入设备、照相机、被动红外(PIR)检测器、振动传感器和数字视频记录器(DVR)中的一个。
8.根据权利要求7所述的系统，其中测量到的性能参数进一步包括门的打开时间和关闭时间中的一个。
9.根据权利要求8所述的系统，其中用于改善潜在故障的建议进一步包括在打开时间或关闭时间超过技术规范时立即检修门的检修建议。
10.一种系统，包括：
多个有线或无线自动化设备，其位于受保护地理区域内，其中的至少某些检测受保护地理区域内的威胁；
自动化系统，其针对受保护区域内的威胁而监视至少某些有线或无线自动化设备并且将检测到的威胁报告到中央监视站；
自动化设备的处理器，其测量自动化设备的性能参数并且将测量到的性能参数报告到自动化系统的控制面板；以及
控制面板的处理器，其将自动化设备中的每个的测量到的性能参数与一个或多个标准进行比较、检测自动化设备的潜在故障并且向自动化系统的被授权人类用户呈现关于潜在故障的通知。
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