CN109690586A - 用于自主保养操作确认的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本方式涉及用于验证由现场工程师对资产执行的保养操作的充分性和/或质量的自动方式。在一个实现中，所述方式采用自主测试，和/或将所保养的资产的性能与在类似或共同本地环境中进行操作的可比较的同等体的性能进行比较。
Description
技术领域
本文所公开的主题涉及包括功率生成和/或传输、其他公用事业应用、运输、材料或商品的生产等中使用的大规模资产的现场资产的保养和维修。
背景技术
对于用在公用事业、制造、采矿和资源生产、运输等中的多种大规模资产，给定的资产可处于固定的或约束的位置中，并且因而必须在该位置来保养或维护。这类资产的示例可包括但不限于功率生成中使用的涡轮（例如风力涡轮、蒸汽涡轮、燃气涡轮、水电涡轮等）、电力运输或储存基础设施、水运基础设施、铁路系统、自动或半自动制造设备（例如移动或固定放置机器人）、油和气泵设备或分离器等。由于这类资产的本地化性质，给定的资产的例行或随叫随到保养可由到访实地以执行维修或保养操作的现场工程师来执行。
在常规方式中，当现场工程师对资产执行保养时，保养完成和质量随现场工程师的意思来确定。在保养后，现场工程师可执行测试以验证保养是成功的并且资产正常起作用。这些测试通常不是详尽的。此外，某一测试结果的判读可能至少部分是主观的，并且因而根据给定的技术人员的专业知识、技术背景、个人模式等而偏差。因此，并非罕见的是，对于资产针对相同症状反复要求保养和/或对于资产的产率未达最佳。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于确认对装置执行的保养操作的方法。按照这种方法，在对装置的保养操作的完成时，在装置接收保养完成指示。响应于保养完成指示，通过在所述装置上执行的或者与所述装置进行通信的确认代理来请求保养操作的确认。预期性能度量基于针对所述装置的一个或多个性能模型来计算。针对所述装置的一个或多个实际性能度量在收到保养完成指示之后被生成。如果实际性能度量处于预期性能度量的指定的阈值内，则生成保养是完成的通知。如果实际性能度量不在指定的阈值内，则向查找代理请求比较装置的列表。基于比较装置的列表，向每个列出的比较装置请求比较性能度量。实际性能度量与比较性能度量进行比较。基于实际性能度量与比较性能度量的比较，生成保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
在另一个实施例中，提供一种配置成要实地保养的装置。所述装置包括处理器组件以及存储有处理器可执行的例程的数据存储装置或存储器。所述例程在由所述处理器调用和执行时实现接口代理和确认代理的一个或两者，其单独或组合地：在对装置的保养操作的完成时接收保养完成指示；响应于保养完成指示，基于针对所述装置的一个或多个性能模型来计算预期性能度量；在收到保养完成指示之后生成针对所述装置的一个或多个实际性能度量；如果实际性能度量处于预期性能度量的指定的阈值内，则生成保养是完成的通知；如果实际性能度量不在指定的阈值内，则向查找代理请求比较装置的列表；基于比较装置的列表，向每个列出的比较装置请求比较性能度量；将实际性能度量与比较性能度量进行比较；以及基于实际性能度量与比较性能度量的比较，生成保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
在附加实施例中，提供一种用于确认对装置执行的保养操作的方法。按照这种方法，响应于保养操作在装置上被完成的指示，基于一个或多个准则来自动地标识一个或多个比较装置。一个或多个比较性能度量从所述一个或多个比较装置中被自动地获取。所述一个或多个比较性能度量与在收到保养操作被完成的指示之后而生成的实际性能度量进行比较。基于实际性能度量与比较性能度量的比较，生成保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
附图说明
当参照附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些及其他特征、方面、和优点将变得更好理解，在附图中，相似符号在附图中通篇表示相似部分，其中：
图1示意描绘按照本公开的方面的保养地点和确认方案的方面；
图2描绘按照本公开的方面的用于执行保养操作并且得出预期性能度量的过程流程；以及
图3描绘按照本公开的方面的用于确认保养操作的过程流程。
具体实施方式
下面将描述一个或多个特定实施例。在努力提供对这些实施例的简明描述中，实际实现的所有特征可能没有在本说明书中描述。应当领会，在任何这种实际实现的开发中，如任何工程或设计项目中，必须采用许多实现特定的（implementation-specific）判定以取得开发人员的特定目标，诸如与可从一个实现到另一个实现中变化的系统相关的和业务相关的约束的顺应性。此外，应当领会，这种开发努力可能是复杂且耗费时间的，但将仍然是对于获益于此公开的技术人员的设计、制作和制造的例行事业。
在介绍本发明的各个实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在有元件的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包含性的，并且表示可存在有除了列出的元件之外的附加元件。此外，在以下论述中的任何数字示例旨在是非限制性的，并且因而附加数值、范围、和百分比处于所公开的实施例的范围内。
本论述涉及用于验证由现场工程师对资产执行的保养操作的充分性和/或质量的自动方式。在一个实现中，所述方式采用自主测试，和/或将所保养的资产的性能与在类似或共同本地（co-local）的环境中进行操作的其同等体的性能进行比较。因此，本方式致力于解决用于评估与主观人为误差和可变性相关的保养操作的充分性的问题。
作为举例，并转向图1，资产（在这里描绘为装置100）配置成自主地评估保养操作的充分性或质量。作为举例，资产100可以是可比较的或同样的设计的工业资产的组或集合的成员，包括以相互紧密接近地或者以其他方式在相同或可比较的环境条件中进行操作的这类工业资产。这类资产可以是固定的或移动的，只要移动性被约束到具有相同的或可比较的环境条件的区域。可在其上实现本方式的资产或装置的示例包括以下资产或装置，现场工程师102通常为所述资产或装置被分派到资产的地点以供进行维修或保养操作的资产或装置，并且因而可包括被固定就位的或者被局限于限制的区域（例如仓库、生产地点等）内的操作的资产或者以其他方式实地保养的资产。这些资产可包括但不限于风力涡轮（诸如可存在于风力田地点）和/或其他功率生成涡轮系统（诸如共同本地的水力、燃气或蒸汽涡轮、移动或静止的仓库或制造机器人、在太阳能场的装置或设备、和/或在工厂层上工作的同构装置）。
在描绘的示例中，装置100包括：一个或多个微处理器组件110；存储器112或其他数据存储结构，其配置成存储由处理器110使用的或生成的数据和/或由处理器110执行的或实现的模型或例程；以及一个或多个传感器114，传感器114配置成生成感测的测量，其可被用于评估当运行时的装置100的性能或操作。虽然处理器110、存储器112、和传感器114在图1的示例中都被描绘为处于装置100内部或者与装置100构成整体，但是在其他实现中，这些组件的一个或多个对于装置100可以是外部的或外在的，诸如与装置100远程通信或者被耦合到装置100以便为了保养装置或者评估保养操作。
在描绘的示例中，各种代理可在装置100上实现或者与装置100进行通信（诸如经由处理器110、专用集成电路等上执行的所存储的例程），以促进与现场工程师102的交互以及保养操作的确认。例如，在一个实现中，面向代理的架构被采用为针对代理方面的组织和通信的基础。处理器或电路实现的代理可在运行或者被调用（或由用户或自动地）时针对执行编程的或配置的任务以某种程度的自主性起作用而无需由用户进行直接控制或交互，并且可调用用于完成被归于给定的代理的职能（诸如保养确认）所需的其他任务（诸如与其他装置或数据存储装置进行通信、传感器数据的获取、装置100的操作等）。
作为举例，图1所示的描绘的实现包括用户接口（UI）代理120和维修确认代理122，其在装置100上实现或者与装置100进行通信（诸如经由处理器110上执行的所存储的例程）。在这个示例中，UI代理可促进与对装置100正执行或者已经执行保养操作的现场工程师102的交互。例如，UI代理120可配置成当保养操作被完成时从现场工程师102接收指示。基于从维修确认代理122中所接收的反馈，UI代理120还可向现场工程师102提供关于保养操作是否成功（即，接受或拒绝）并且因而保养操作是可表征为被完成还是必须被再次执行的指示。作为举例，在一个实现中，一旦现场工程师102执行所请求的保养，现场工程师102经过操控的用户接口来连接到装置100，其与装置100上驻留的UI代理120进行交互。
针对维修确认代理，在描绘的示例中，这个代理可在保养操作被报告为由现场工程师102完成时从UI代理120接收确认维修（或其他保养操作）的请求。响应于这个请求，并且使用针对图2和图3更详细论述的逻辑和过程，维修确认代理122可执行关于维修或保养操作是否充分的分析，并且基于这个分析，可向UI代理120提供确认结果，其又可向现场工程师102指示是否保养已经被确认（并且因而可标记为完成）还是尚未被确认（在这种情况下，保养操作可再次被执行或者备选的保养被执行）。
如本文所述，作为确定确认操作的充分性的部分，维修确认代理122可访问各种资源，包括来自配置成监测装置100的操作参数的一个或多个传感器114的数据、一个或多个性能评估度量或模型130（例如适合于对装置100的性能进行建模和/或生成针对装置100的性能度量、和/或来自一个或多个其他装置150（例如比较或相邻装置）的性能数据或度量。针对可能的感测的模态，这类传感器可以是装置特定的，并且可表征为条件监测（例如，环境传感器，诸如用于感测或测量温度、湿度、风力或风速等的传感器）或性能监测（例如测量资产的某一操作或性能特性的操作传感器）。
在描绘的示例中，性能度量或模型130被存储在装置100上，诸如在存储器112中并且是由处理器110可执行的。但是，实际上，这类模型130可作为确认过程的部分从远程源或者作为保养操作的部分从外部存储装置（包括由工程师102提供的并且连接到装置的存储装置）来访问。可采用的性能评估度量或模型103的示例包括但不限于：随时间的降级模型、随时间的性能模型等。如将会领会的，这类性能评估模型和度量130可取决于装置100的模型。
针对其他装置150，在一个实现中，从其中可寻求比较的性能数据的装置150可以是相同的或可比较的类型的相邻装置。这类装置150可经受可比较的或同样的本地或环境条件，因而帮助说明针对装置性能的这类环境因素。例如，在装置100为风力涡轮的风力田的上下文中，其他装置150可以是同样的或可比较的设计的其他风力涡轮，并且存在于风力田或者在某一接近度内（例如，最紧密的5、10或15个涡轮、在1、5或10英里内的所有涡轮等）。因此，在这个相邻或接近的上下文中，这类其他装置150的性能能够有效地限制或消除可归因于本地环境中的变化的性能差异。此外，就仅相同的或可比较的设备模型类型是对于性能度量的查询来说，与装置差异相关的性能差异还能够被限制或被消除。
另外，在描绘的示例中，各种类型的代理被描绘，以促进标识其他装置150和/或与其他装置150进行通信。在这个示例中，维修确认代理122查询对于感兴趣的装置的群所属的装置社区160（在这里描绘为社区家庭的部分）或资产的一个或多个查找代理。因此，这类查找代理可允许本地上下文（例如风力田、发电站等）、地区上下文（例如州或多州区域）、国家上下文、国际上下文和/或全球（例如包括国界外部的地区）上下文中的装置的引用和搜索。
作为举例，装置的群可被注册到允许不同装置以各种方式来标识（例如“查找”）的一个或多个代理。例如，装置社区160可包括“黄页代理”180或者经由“黄页代理”180是可搜索的，“黄页代理”180作为提供基于类别和/或能力（诸如装置能力、设备类型、位置等）来组织信息的数据库或数据存储的软件模块或组件而被提供。因此，黄页代理180可允许装置基于其功能性、能力等而被搜索和被标识。
装置社区160还可包括白页代理182或者经由白页代理182是可搜索的，白页代理182作为提供基于标题或其他标识来组织信息（在这种情况下，其他装置至少是由装置100和其他装置150所实施的类型）的数据库或数据存储的软件模块或组件而被提供。因此，在本示例中，白页代理182能通过对于一个或多个具体装置的名称或标题来搜索，诸如以返回通信地址。相反，黄页代理180能够基于一个或多个所定义的功能、能力和/或位置来搜索，以返回具有指定的特性的一个或多个装置的列表。基于所返回的列表，经由从白页代理182中所检索的数据，然后能定位所标识的装置或者与其进行通信。
作为举例，在一个实现中，白页代理182和黄页代理180在社区主机服务器上被托管，其能够在装置100的驻地上或者在虚拟或网络上下文内（例如在“云”内）。在引导时，装置社区内的所有装置100、150向白页代理182和黄页代理180来注册。例如，装置100、150可向白页代理182注册其存在，以便是由社区内的其他装置可发现的。装置100、150向黄页代理180注册它们提供或者能够提供的其能力和保养。在一个这样的布置中，装置使用基于谓词逻辑的通信语言（诸如代理通信语言（ACL））与黄页代理180、白页代理182通话并且相互通话。
虽然分开的且区别的白页代理182和黄页代理180针对图1示出和描述，但是应当理解，采用这种区别只是为了促进和简化解释。应当理解，白页代理182和黄页代理180中包含的信息以及被认为属于白页代理182和黄页代理180的功能性可被包含在单个数据库或数据存储（诸如关系数据库的不同表）中，或者可以以其他方式采用返回具有联络信息的装置的所指定的列表的可搜索格式来提供。
鉴于前面内容，并且转向图2和图3，示出了描绘可作为用于确认保养操作的确认过程的部分所采用的步骤的过程流程图。转向图2，在这个示例中，现场工程师102（或其他人员）对经受维修或保养的装置100执行保养操作（框200）。现场工程师102在保养操作被完成时通知（框202）UI代理120。UI代理120又生成确认请求204，其被转发（框206）到维修确认代理122。
在描绘的示例中，在收到确认请求204时，维修确认代理122可查询或以其他方式访问（框210）被存储或以其他方式被提供装置100上的或者是装置100可访问的一个或多个性能模型。如果保养操作是成功的或充分的话，则维修确认代理122可然后采用性能模型130，其可将各种装置特定的因素、位置特定的因素、环境特定的因素、或其他因素考虑在内或者通过其被参数化，以计算（框214）与装置100的预期性能对应的一个或多个度量218。在一个实现中，维修确认代理122还可在步骤214计算预期性能中将来自相邻或比较装置150（针对图3更详细论述）的性能数据或度量考虑在内。
转向图3，作为确认例程的部分，在现场工程师102指示保养操作被完成之后装置100被操作（框250）。当装置100被操作时，实际性能度量252被获取，诸如采用传感器114或者通过用于测量装置100的性能的其他适当方式。如果实际性能度量252满足或超过预期性能度量218（如在判定框256中确定），则保养被指示为完成（框260），通知UI代理120并且，对应地将通知提供给现场工程师102，所述通知是保养操作是成功的。
相反，如果实际性能度量不满足或未超过预期性能度量，则维修确认代理122请求（框264）比较装置150的列表，其性能度量在确定保养装置100的实际性能度量252是否与成功的保养操作一致中可以是有用的。在描绘的示例中，维修确认代理122可指定一个或多个因素或准则（例如位置、接近度、模型或设备类型、年限等），其可在黄页代理180中是可搜索的，以生成将会对评估所保养的装置100的性能是有用的装置150的列表。如通过以上论述将领会的是，取决于实现，白页代理182还可被查询（如需要的话）以获取对于这样标识的比较装置150的联络信息。但是在其他实现中这种信息可作为比较装置150的列表的部分来提供。
作为举例，在一个实现中，比较装置150可以是在相同地点（例如风力田、仓库、制造地点等）、在阈值距离（例如1英里、5英里、10英里、50英里等）内、位于可比较的地带（例如丘陵地带、平原、山谷等）中或者在那个时间正经历可比较的天气或环境条件的可比较的装置（例如风力涡轮、移动机器人等）。同样，比较装置150可被标识或被限制为与所保养的装置100相同的或可比较的模型（例如相同的模型、或者在阈值时间范畴（诸如1、2或5年）内发布的后续或先前模型）。类似地，比较装置150可被标识为或者被限制为与所保养的装置100相同的或可比较的年限或者具有类似保养历史的装置。以此方式，比较装置150可被选择为装置的组，其允许因环境、年限、保养、历史、位置等引起的性能变化被控制或被消除，因而允许当前保养操作的充分性被更好地评估。
如提供的示例中示出的，可采用关于可搜索装置的任一个是否满足所指定的准则（即是否存在有任何比较装置150）的确定（框268）。如果不是的话，则没有进一步比较是可能的，并且保养被指示为未完成的或者不令人满意的（框280）。维修确认代理122向UI代理120指示保养操作不是可接受的，并且UI代理120向现场工程师102提供通知。现场工程师102然后可重新执行保养操作，或者可执行备选操作，以致力于解决缺陷（框282）。
相反，如果可搜索的装置满足所指定的准则，则这类比较装置150的标识被返回给维修确认代理122。基于装置150的所返回的列表，维修确认代理122向装置150请求（框284）比较性能度量290。在一个实现中，装置100、150使用基于谓词逻辑的代理通信语言与相互通信。
如果没有比较性能度量290被返回（框292），则没有进一步比较是可能的，并且保养被指示为未完成的或者不令人满意的（框280）。维修确认代理122向UI代理120指示保养操作不是可接受的，并且UI代理120向现场工程师102提供通知。现场工程师102然后可重新执行保养操作，或者可执行备选操作，以致力于解决缺陷（框282）。
相反，如果比较性能度量被返回给维修确认代理122，则执行比较性能度量290与实际性能度量252之间的比较（框298），以确定保养操作的充分性或可接受性（框310）。作为举例，比较步骤298的结果300可在框310来评估，以确定实际性能度量252是否满足或超过比较度量290或者处于某一指定的容差阈值内（例如1%、2%、5%内；0.25标准偏差（SD）、0.5SD、0.75 SD内等）。
如果比较结果300被认为是令人满意的，则维修确认代理122指示保养操作已完成（框260），通知UI代理120，并且对应地将通知提供给现场工程师102，所述通知是保养操作是成功的。相反，如果比较结果被确定为不是令人满意的，则维修确认代理122向UI代理120指示保养操作不是可接受的，并且UI代理120向现场工程师102提供通知。现场工程师102然后可重新执行保养操作，或者可执行备选操作，以致力于解决缺陷（框282）。
本发明的技术效果包括用于由验证现场工程师对资产执行的保养操作的充分性和/或质量的自动方式的实现。在一个实现中，所述方式采用自主测试，和/或将所保养的资产的性能与在类似或共同本地环境中进行操作的可比较的同等体的性能进行比较。因此，本方式致力于解决用于评估与主观人为误差和可变性相关的保养操作的充分性的问题。
本书面描述使用了包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还使本领域的技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可以取得专利的范围由权利要求来定义，并且可包括被本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有与权利要求的文字语言并非不相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在处于权利要求的范畴内。
Claims (20)
1.一种用于确认对装置执行的保养操作的方法，包括：
在对所述装置的保养操作的完成时，在装置接收保养完成指示；
响应于所述保养完成指示，通过在所述装置上执行的或者与所述装置进行通信的确认代理来请求所述保养操作的确认；
基于针对所述装置的一个或多个性能模型来计算预期性能度量；
在收到所述保养完成指示之后生成针对所述装置的一个或多个实际性能度量；
如果所述实际性能度量是处于所述预期性能度量的指定的阈值内，则生成所述保养是完成的通知；
如果所述实际性能度量不在所述指定的阈值内，则向查找代理请求比较装置的列表；
基于比较装置的所述列表，向每个列出的比较装置请求比较性能度量；
将所述实际性能度量与所述比较性能度量进行比较；以及
基于所述实际性能度量与所述比较性能度量的所述比较，生成所述保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述保养完成指示由在所述装置上执行的或者与所述装置进行通信的接口代理来接收，并且其中所述接口代理生成确认请求，并且将所述确认请求传送给所述确认代理，以请求所述保养操作的确认。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述保养完成由所述装置经由通过保养所述装置的现场工程师所操作的手持装置来接收。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述确认代理从在所述装置上的或者与所述装置进行通信的存储装置中访问针对所述装置的所述一个或多个性能模型。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述性能模型包括随时间的降级模型、随时间的性能模型、或者模型特定的性能模型中的一个或多个。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述生成所述一个或多个实际性能度量包括操作所述装置，并且使用所述装置上的一个或多个传感器来获取操作数据。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述指定的阈值是所述实际性能度量满足或超过所述预期性能度量。
8.如权利要求1所述的方法，其中，比较装置的所述列表包括满足对于装置类型、装置功能、装置年限、装置位置、环境条件、或接近度中的至少一项的一个或多个指定的准则的装置。
9.如权利要求1所述的方法，其中，如果没有比较装置的列表被返回，则生成所述保养是未完成的通知。
10.如权利要求1所述的方法，其中，如果没有比较性能度量的列表被返回，则生成所述保养是未完成的通知。
11.一种配置成实地保养的装置，所述装置包括：
处理器组件；以及
存储有处理器可执行的例程的数据存储装置或存储器，所述例程在由所述处理器来调用和执行时实现接口代理和确认代理中的一个或两者，其单独或组合地：
在对所述装置的保养操作的完成时，接收保养完成指示；
响应于所述保养完成指示，基于针对所述装置的一个或多个性能模型来计算预期性能度量；
在收到所述保养完成指示之后生成针对所述装置的一个或多个实际性能度量；
如果所述实际性能度量处于所述预期性能度量的指定的阈值内，则生成所述保养是完成的通知；
如果所述实际性能度量不在所述指定的阈值内，则向查找代理请求比较装置的列表；
基于比较装置的所述列表，向每个列出的比较装置请求比较性能度量；
将所述实际性能度量与所述比较性能度量进行比较；以及
基于所述实际性能度量与所述比较性能度量的所述比较，生成所述保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述接口代理响应所述保养完成指示来生成确认请求，并且将所述确认请求传送给所述确认代理，以请求所述保养操作的确认。
13.如权利要求11所述的装置，其中，所述确认代理从在所述装置上的或者与所述装置进行通信的存储装置中访问针对所述装置的所述一个或多个性能模型。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述性能模型包括随时间的降级模型、随时间的性能模型、或者模型特定的性能模型中的一个或多个。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述生成所述一个或多个实际性能度量包括操作所述装置，并且使用所述装置上的一个或多个传感器来获取操作数据。
16.如权利要求11所述的装置，其中，所述指定的阈值是所述实际性能度量满足或超过所述预期性能度量。
17.如权利要求11所述的装置，其中，比较装置的所述列表包括满足对于装置类型、装置功能、装置年限、装置位置、环境条件、或接近度中的至少一项的一个或多个指定的准则的装置。
18.一种用于确认对装置执行的保养操作的方法，包括：
响应于保养操作在所述装置上被完成的指示，基于一个或多个准则来自动地标识一个或多个比较装置；
从所述一个或多个比较装置中自动地获取一个或多个比较性能度量；
将所述一个或多个比较性能度量与在收到所述保养操作被完成的所述指示之后而生成的实际性能度量进行比较；
基于所述实际性能度量与所述比较性能度量的所述比较，生成所述保养操作是令人满意或者不是令人满意的通知。
19.如权利要求18所述的方法，其中，用于标识所述一个或多个比较装置的所述一个或多个准则包括装置类型、装置功能、装置年限、装置位置、环境条件、或接近度中的一项或多项。
20.如权利要求18所述的方法，其中，通过操作所述装置并且使用所述装置上的一个或多个传感器获取操作数据来生成所述实际性能度量。
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