CN111435238A - 自动发现并归类工厂电力与能量智能设备以供分析的方法 - Google Patents

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Abstract

一种电力设备发现与可视化系统，其识别并归类部署在工业企业内的智能电力与能量设备，并且基于从被发现设备检索到的数据来生成呈现工厂的电力与能量使用的自定义表示的接口。该系统还经由与提供对所有被发现电力与能量设备的访问的单个联合的接口的交互来促进对被发现智能设备的远程配置。该系统基于从设备检索到的信息构造每个被发现智能设备的设备简档，并且根据设备类型(例如，电表、IED、VFD、控制器等)将每个被发现设备归类。该系统从每个被发现智能设备检索可用的历史数据、实时数据和/或配置数据，并且使该数据可用于经由系统接口查看或修改，从而将全厂电力与能量数据统一为公共表示。

Description

自动发现并归类工厂电力与能量智能设备以供分析的方法
技术领域
本文中公开的主题总体上涉及工业数据管理，并且更具体地涉及智能电力与能量设备的发现和管理。
发明内容
为了提供对本文中描述的一些方面的基本理解，以下呈现简化的概述。该概述既不是广泛的综述，也不意在标识关键/重要元素或描绘本文中描述的各方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些构思，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
在一个或更多个实施方式中，提供了一种用于将智能电力与能量设备归类的系统，包括：发现部件，其被配置成发现部署在网络上的智能电力与能量设备，并且针对智能电力与能量设备中的每个设备检索设备信息，该设备信息包括设备的标识以及设备上可用的数据标签的标识；分类部件，其被配置成针对智能电力与能量设备中的每个设备识别设备的类型、生成设备的设备简档、并且根据设备的类型对设备简档分类以产生归类电力数据；以及客户端接口部件，其被配置成生成接口显示，该接口显示呈现符合经由该接口显示提交的搜索输入的、归类电力数据的所选集合。
另外，一个或更多个实施方式提供了一种用于收集和呈现智能电力与能量设备信息的方法，包括：由包括处理器的系统识别在网络上驻留的智能电力与能量设备；针对智能电力与能量设备中的每个设备，由系统检索设备信息，设备信息包括设备的标识以及设备上可用的数据标签的标识；针对智能电力与能量设备中的每个设备，由系统确定设备的类型；由系统生成设备的设备简档；由系统根据设备的类型对设备简档分类以产生归类电力数据；以及由系统生成接口显示，接口显示呈现符合经由该接口显示提交的搜索输入的、归类电力数据的所选集合。
另外，根据一个或更多个实施方式，提供了一种其上存储有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令响应于执行而使系统执行操作，操作包括：检测和识别存在于网络上的智能电力与能量设备；从智能电力与能量设备检索设备信息，对于智能电力与能量设备中的每个设备，设备信息包括设备标识以及设备上可用的数据标签的标识；针对智能电力与能量设备中的每个设备确定设备的类型、生成设备的设备简档、并且根据设备的类型对设备简档分类以产生归类电力数据；以及呈现接口显示，该接口显示显示出符合经由与该接口显示的交互提交的搜索输入的、归类电力数据的所选集合。
为了实现上述和相关目的，在本文中结合以下描述和附图对某些示意性方面进行了描述。这些方面指示可以实践的各种方式，所有这些方式旨在被涵盖在本文中。根据结合附图考虑的以下详细描述，其他优点和新颖特征可以变得明显。
附图说明
图1是示例工业控制环境的框图。
图2是示例电力设备发现与可视化系统的框图。
图3是包括发现并归类整个工业环境中的智能电力与能量设备的电力设备发现与可视化系统的通用示例架构的框图。
图4是示出使用发现代理来发现工厂网络上的智能设备的图。
图5A是示出示例发现与索引例程的第一部分的流程图。
图5B是示出示例发现与索引例程的第二部分的流程图。
图5C是示出示例发现与索引例程的第三部分的流程图。
图6是示出构成归类电力数据的智能电力与能量设备简档的示例集合的图。
图7是示出根据每个简档所在的生产设施和生产区域的智能设备简档的示例分组的图。
图8是可以通过客户端接口部件生成并且在客户端设备上呈现的示例自动发现接口显示。
图9是示出搜索和检索期望的电力与能量数据的图。
图10是列出已被电力设备发现与可视化系统发现的电力监测器的示例设备简档接口显示。
图11是可以在选择了变频驱动器设备选择按钮时呈现的示例设备简档接口显示。
图12是示出智能电力与能量设备的远程配置的图。
图13是可以通过客户端接口部件呈现的示例设备配置接口显示。
图14是示出通过电力设备发现与可视化系统生成电力分析结果的图。
图15是可以通过客户端接口部件生成并且填充有由电力分析部件生成的数据值的示例每日需求简档显示。
图16是电力设备与可视化系统的通用的基于云的实现方式的概念图。
图17是用于发现和归类在工业设施内部署的智能电力与能量设备的示例方法的流程图。
图18是用于远程配置智能电力与能量设备的示例方法的流程图。
图19是示例计算环境。
图20是示例联网环境。
具体实施方式
现在参照附图描述本公开内容，其中，贯穿全文使用相同的附图标记来指代相同的元素。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多特定细节以提供对描述的透彻理解。然而，可能明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开内容。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和设备以有助于对其进行描述。
如本申请中所使用的，术语“部件”、“系统”、“平台”、“层”、“控制器”、“终端”、“站”、“节点”、“接口”旨在指代计算机相关实体或者与具有一个或更多个特定功能的操作装置相关或者作为其一部分的实体，其中，这样的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于：在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、(光存储介质或磁存储介质的)多个存储驱动器，包括附接的(例如，螺丝拧紧或螺栓固定的)或可移除地附接的固态存储驱动器；对象；可执行体；执行线程；计算机可执行程序以及/或者计算机。作为说明，在服务器上运行的应用以及服务器两者均可以是部件。一个或更多个部件可以在进程和/或执行线程内驻留，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布于两个或更多个计算机之间。另外，本文中描述的部件可以根据其上存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质来执行。部件可以例如根据具有一个或更多个数据包(例如，来自经由信号与本地系统中的另一部件、分布式系统和/或跨越诸如互联网的网络与其他系统进行交互的一个部件的数据)的信号经由本地和/或远程处理进行通信。作为另一示例，部件可以是具有由通过电或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，电或电子电路由处理器执行的软件或固件应用来操作，其中，处理器可以在装置内部或外部并且执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，部件可以是在没有机械部件的情况下通过电子部件提供特定功能的装置，电子部件中可以包括处理器以执行至少部分地提供电子部件的功能的软件或固件。作为又一示例，(一个或多个)接口可以包括输入/输出(I/O)部件以及相关联的处理器、应用或应用程序接口(API)部件。虽然前述示例涉及部件的各方面，但是例示的方面或特征也适用于系统、平台、接口、层、控制器、终端等。
如本文中所使用的，术语“推断”和“推论”一般是指根据经由事件和/或数据捕获的一组观察结果来推理或推断系统、环境和/或用户的状态的处理。例如，可以采用推论来标识特定上下文或动作，或者可以生成关于状态的概率分布。推论可以是概率的——即，基于对数据和事件的考虑来计算关于所关注的状态的概率分布。推论还可以指代为了由事件和/或数据的集合构成较高级别的事件而采用的技术。这样的推论使得从观测到的事件和/或存储的事件数据的集合构造出新事件或动作，无论这些事件是否以紧密的时间接近度相关，以及这些事件和数据是来自一个事件和数据源还是若干个事件和数据源。
另外，术语“或”意指包容性的“或”，而非排他性的“或”。即，除非另有指定或者根据上下文是清楚的，否则短语“X采用A或者B”意指任何自然的包容性排列。也就是说，以下任何实例都满足短语“X采用A或B”：X采用A；X采用B；或者X采用A和B两者。另外，除非另有指定或者根据上下文清楚地指向单数形式，否则在本申请和所附权利要求中所使用的冠词“a”和“an”通常应当被解释为意指“一个或更多个”。
此外，本文中所采用的术语“集合”排除空集，例如，其中没有元素的集合。因此，本公开内容中的“集合”包括一个或更多个元素或实体。作为说明，控制器的集合包括一个或更多个控制器；数据资源的集合包括一个或更多个数据资源等。同样，本文中所采用的术语“组”是指一个或更多个实体的集合，例如，节点的组是指一个或更多个节点。
将以可以包括多个设备、部件、模块等的系统的角度来呈现各个方面或特征。要理解和认识到，各个系统可以包括另外的设备、部件、模块等，并且/或者可以不包括结合附图讨论的全部设备、部件、模块等。也可以使用这些方法的组合。
图1是示例工业控制环境100的框图。在典型的工业设施中，在整个设施上部署有多个工业控制器118以监测和控制与产品制造、加工、运动控制、批量处理、材料搬运或其他这样的工业功能相关的相应工业系统或处理。工业控制器118通常执行相应控制程序以有助于对组成受控工业系统的工业设备120进行监测和控制。一些工业控制器118还可以包括在个人计算机或其他硬件平台上或者在云平台上执行的软件控制器。一些混合设备还可以将控制器功能与其他功能(例如，可视化)组合。由工业控制器118执行的控制程序可以包括用于处理从工业设备120读取的输入信号并且控制由工业控制器生成的输出信号的任何可想到的类型的代码，包括但不限于梯形逻辑、次序功能图、功能框图或结构化文本。
工业设备120可以包括输入设备和输出设备二者，其中，输入设备向工业控制器118提供与受控工业系统相关的数据，而输出设备响应于由工业控制器118生成的控制信号来控制工业系统的各方面。示例输入设备可以包括遥测设备(例如，温度传感器、流量计、物位传感器、压力传感器等)、手动操作者控制设备(例如，按钮、选择器开关等)、安全监测设备(例如，安全垫、安全拉绳、光幕等)以及其他这种设备。输出设备可以包括马达驱动器、气动致动器、信令设备、机器人控制输入、阀等。
工业控制器118可以通过硬连线连接或网络连接与工业设备120通信地对接。例如，工业控制器118可以配备有与工业设备1202至120N进行通信以实现对设备的控制的本地硬连线输入和输出。本地控制器I/O可以包括数字I/O或模拟I/O，其中，数字I/O向现场设备发送以及从现场设备接收离散电压信号，模拟I/O向设备发送以及从设备接收模拟电压或电流信号。控制器I/O可以通过背板与控制器的处理器通信，使得数字和模拟信号可以被读入控制程序并且被控制程序控制。一些工业控制器118还可以使用例如通信模块或集成联网端口通过网络108与工业设备120(例如，联网的工业设备1201)进行通信。示例网络可以包括因特网、内联网、以太网、设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速公路和数据高速公路加(DH/DH+)、远程I/O、现场总线、Modbus、过程现场总线(Profibus)、无线网络、串行协议等。工业控制器118还可以存储可以被控制程序引用并且用于控制决策的持久数据值，包括但不限于：表示受控机器或处理的操作状态(例如，储罐液位、位置、警告等)的测量值或计算值，或者在自动化系统的操作期间收集的被捕获时间序列数据(例如，多个时间点的状态信息、诊断发生等)。类似地，一些智能设备——包括但不限于马达驱动器、仪器、电力监测器或条件监测模块——可以存储用于控制操作状态和/或使操作状态可视化的数据值。这种设备还可以捕获日志上的时间序列数据或事件以供稍后检索和查看。
工业自动化系统通常包括一个或更多个人机接口(HMI)114，HMI114允许工厂人员查看与自动化系统有关的遥测数据和状态数据以及控制系统操作的一些方面。HMI 114可以通过工厂网络108与工业控制器118中的一个或更多个进行通信，并且与工业控制器118交换数据以有助于在一个或更多个预先开发的操作者接口画面上使与受控工业处理相关的信息可视化。HMI 114还可以被配置成允许操作者向工业控制器118的存储器地址或指定数据标签提交数据，从而为操作者提供向受控系统发布用以修改设定点值等的命令(例如，循环启动命令、设备致动命令等)的手段。HMI 114可以生成一个或更多个显示画面，操作者通过该显示画面与工业控制器118交互并且由此与受控处理和/或系统交互。示例显示画面可以使用处理的图形表示来使工业系统或其相关联的设备的当前状态可视化，这些图形表示显示计量值或计算值、基于状态而采用颜色或位置动画、呈现警报通知、或者采用用于向操作者呈现相关数据的其他这样的技术。以该方式呈现的数据被HMI 114从工业控制器118读取，并且根据由HMI开发者选择的显示格式而被呈现在一个或更多个显示画面上。HMI可以包括具有用户安装或预安装的操作系统以及用户安装或预安装的图形应用软件的固定位置设备或移动设备。
工业企业还可以包括提供高层次性能与业务追踪的企业资源计(ERP)或制造执行系统102。
除了以上讨论的设备和系统以外，许多工业设施还采用监测并记录整个设施的电力与能量利用的各种智能设备。这些智能电力设备包括例如测量并记录由工业机器或工厂设施的区域消耗的电力的电力监测器110。智能电力设备还可以包括以受保护方式向工业设备分配电力的智能电子设备(IED)122。IED 122(例如，其可以是智能控制的断路器、过载继电器、电容器组开关、负载分接变换器控制器或其他这样的设备)可以记录其自己的监测电力统计信息和设备状态信息(例如，随时间推移的电压和/或电流、诸如断路器跳闸的电力系统事件记录等)，并且因此可以用作工厂的另一电力与能量数据源。通过调节输送到马达的电力来控制马达速度的一些变频驱动器(VFD)104也可以在本地存储其电力统计以供后续的检索和查看。工业工厂环境中的其他电力与能量数据源可以包括但不限于：与工业控制器118集成的智能仪表、将历史电力与能量使用数据归档的数据库116(例如，结构化查询语言(SQL)数据库、电子表格或其他类型的数据库)、作为马达控制中心(MCC)112的一部分的马达控制设备以及其他这样的数据源。
通常，必须使用能量管理软件应用单独手动配置智能电力与能量设备。因此，虽然这些智能设备的广度和多样性能够提供关于工业企业的各个级别的工业设施电力与能量使用情况的有用视图，但是配置这些智能设备以提供所需的视图可能是耗时且易出错的过程，在使用大量能量仪表或其他智能电力设备的工厂中尤其如此。
为了解决这些和其他问题，本公开内容的一个或更多个实施方式提供了电力设备发现与可视化系统，其识别并归类在工业企业内部署的智能电力与能量设备，并且基于从被发现设备检索到的数据来生成呈现工厂的电力与能量使用的自定义表示的接口。该发现与可视化系统还经由与提供对所有被发现电力与能量设备的访问的单个联合接口的交互来促成对被发现智能设备的远程配置。
在一些实施方式中，发现与可视化系统可以接受限定要搜索的网络地址范围的网络参数作为输入。作为响应，该系统识别所指示的网络地址范围内的智能电力与能量设备、基于从设备检索到的信息为每个被发现智能设备构造设备简档、并且根据设备类型(例如，电表、IED、VFD、控制器等)将每个被发现设备归类。系统从每个被发现智能设备检索可用的历史数据、实时数据和/或配置数据，并且使该数据可用于经由系统接口查看或修改，从而将全厂电力与能量数据统一为共同表示。该系统为用户提供了以相对于传统的智能设备配置技术而言更少的时间发现智能电力与能量设备参数和标签并与之交互的手段。
图2是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的示例电力设备发现与可视化系统202的框图。在本公开内容中说明的系统、装置或处理的各方面可以构成在(一个或多个)机器内实施的(例如，在与一个或更多个机器相关联的一个或更多个计算机可读介质(或媒介)中实施的)机器可执行部件。这些部件在被一个或更多个机器(例如，(一个或多个)计算机、(一个或多个)计算设备、(一个或多个)自动化设备、(一个或多个)虚拟机等)执行时能够使这(一个或多个)机器执行所述操作。
电力设备发现与可视化系统202可以包括客户端接口部件204、发现部件206、分类部件208、电力分析部件210、搜索部件212、设备接口部件214、一个或更多个处理器226和存储器228。在各种实施方式中，客户端接口部件204、发现部件206、分类部件208、电力分析部件210、搜索部件212、设备接口部件214、一个或更多个处理器226和存储器228中的一者或更多可以彼此电耦接和/或通信地耦接，以执行电力设备发现与可视化系统202的功能中的一个或更多个功能。在一些实施方式中，部件204、206、208、210、212和214可以包括存储在存储器228上并且由(一个或多个)处理器226执行的软件指令。电力设备发现与可视化系统202还可以与图2中未描绘的其他硬件和/或软件部件交互。例如，(一个或多个)处理器226可以与一个或更多个外部用户接口设备例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口设备交互。
客户端接口部件204可以被配置成与跟系统202对接的客户端设备交换数据，这些客户端设备例如是：台式计算机、膝上型计算机或平板计算机；诸如智能电话的移动设备；或者其他这样的客户端设备。客户端接口部件204可以生成图形接口显示并且将这些显示呈现在客户端设备上。这些接口显示可以呈现电力与能量数据表示以及接收用于自定义表示的用户输入。客户端接口部件204还可以经由用户与图形接口显示的交互来接收要下载或分发到所选的智能电力与能量设备的智能设备配置数据。
发现部件206可以被配置成：发现和识别给定工厂网络或指定工厂网络集合上的智能电力与能量设备，以及检索设备信息、可用数据标签信息以及存储在被发现设备上的可用数据标签值。在一些实施方式中，发现部件206还可以被配置成发现(例如，使用脉冲追踪或通过其他手段)两个或更多个被发现设备之间的相互依赖性。分类部件208可以被配置成对每个被发现智能设备指定分类或归类，并且根据指定的分类来存储该设备的设备简档。所存储的设备简档及其相关联的数据标签值的集合产生存储在存储器228上的归类电力数据230。示例智能设备分类可以包括但不限于电表、IED、VFD、控制器(例如，具有集成电力计量功能的控制器)、马达控制中心或其相关联的马达控制设备、或者智能电力与能量设备的其他这种分类。归类电力数据230包括智能电力设备的标识、关于智能设备的信息、智能设备的分类及其相关联的数据项。
电力分析部件210可以被配置成对由发现部件206和分类部件208获得并编索引的归类电力数据230执行分析。搜索部件212可以被配置成提交对归类电力数据230的搜索查询并且检索表示由该搜索查询指定的可用电力设备信息的所选子集的搜索结果。设备接口部件214可以被配置成通信地连接到所选智能电力与能量设备并与之交换数据。该数据交换可以包括例如对历史数据标签值或大致实时数据标签值的检索或者用户限定的配置设置到所选设备的下载。
一个或更多个处理器226可以参照所公开的系统和/或方法执行本文中描述的功能中的一个或更多个。存储器228可以是存储用于参照所公开的系统和/或方法执行本文中描述的功能的计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质。
图3是包括发现和归类整个工业环境中的智能电力与能量设备的电力设备发现与可视化系统202的通用示例架构的框图。图3中描绘的示例工业环境除了包括用于执行工业处理的机器及相关联的控制系统(图3中未示出)以外，还包括多个智能电力与能量设备。这些智能设备312可以包括例如电力监测器110、各种类型的智能电子设备122(例如，过载继电器、断路器等)、监测并记录与输送至其相应马达的调节电力相关的统计的变频驱动器104、马达控制中心112及其相关联的马达控制设备或其他这样的设备。具有集成的电力监测特征的工业控制器118也可以用作电力与能量数据源。这些工业控制器可以包括在控制器背板上安装有模块化电力监测器的工业控制器118、或者具有带集成的电力监测功能的处理器模块的控制器118。电力设备发现与可视化系统202还可以发现和归类在数据库或其他类型的数据存储中存储的电力与能量数据，包括但不限于在数据存储设备304上的电子表格文件中或者在SQL数据库306中记录的已归档能量数据。
这些多种电力与能量数据源驻留在工厂网络108上。在一些场景下，智能电力与能量设备可能分布在工厂设施内的多个网络上；例如，工厂网络和办公网络通过防火墙设备或其他网络基础架构设备通信地连接。网络108还可以访问(例如，经由防火墙308)外部网络310，例如因特网或者工业企业内其他设施处的工厂网络。
电力设备发现与可视化系统202(其也驻留在所示示例架构中的网络108上)能够发现、归类网络108上的智能电力与能量设备以及存储在每个智能设备上的数据项或数据标签并为其编索引。针对每个被发现的智能电力与能量设备，系统202创建设备简档数据，设备简档数据包括智能设备的标识、智能设备的归类或分类以及智能设备上可用的数据项或数据标签的标识(既包括只读的测量与诊断数据又包括具有读取和写入许可两者的配置参数)。系统202还能够：从智能设备上的可用数据标签来检索历史数据、实时数据和/或配置数据、将该电力与能量数据归一化为公共的可搜索格式，以及将数据与智能设备简档数据汇总以产生归类电力数据230。
系统的发现部件206可以采用任何合适的技术来发现智能电力与能量设备312及其相关联的数据标签。例如，系统202的一些实施方式可以部署发现代理以有助于发现智能电力与能量设备并为其加索引。图4是示出使用发现代理406发现工厂网络108上的智能设备312的图。发现代理406例如可以包括爬行网络108以发现智能电力与能量设备或其他电力与能量数据源的软件脚本。这可以包括工厂内部的数据源以及位于工厂之外(例如，在其他相关工厂设施处)并且能够经由外部网络310访问的外部数据源。发现代理406可以向系统202报告被发现智能设备312及其相关联的数据项，系统202将该信息归一化为公共的可搜索格式、将每个被发现智能设备312归类、并且为该智能设备信息加索引以作为归类电力数据230。尽管本示例利用发现代理406来有助于智能电力与能量设备以及其他能量数据源的发现，但是系统202的一些实施方式可以采用其他技术来发现和识别网络108上的智能设备312。例如，在一些实施方式中，发现部件206可以对在每个设备的标识信息的指定搜索范围内对该设备进行ping检测并且针对每个设备创建设备简档，每个设备的标识信息指示该设备是智能电力设备或是智能能量设备。
在一些场景下，智能电力与能量设备404可以包括由不同设备供应商提供的设备的多种异构集合。因此，在各种智能设备上可用的信息可能根据设备供应商而不同，即使对于同一设备分类的设备也是如此。通常，发现部件206和/或分类部件208将基于智能设备上可用的特定于供应商的信息集来生成给定设备的设备简档。发现部件206和分类部件208还将根据公共格式和数据方案来将收集自不同的设备404集合的数据归一化以有助于集体搜索和分析产生的归类电力数据230。
图5A是示出可以由系统202实现的示例发现与加索引例程的第一部分的流程图。系统202的一些实施方式可以允许用户在发起发现序列之前输入要在其内搜索智能电力与能量设备404的网络地址范围。替选地，系统202可以自动发现在工厂网络上驻留的网络地址范围，并且检查这些设备中的每一个中是否存在智能电力设备或智能能量设备。当发起发现序列时，发现部件206可以针对范围内的每个网络地址对地址进行ping检测(步骤502)，并且尝试识别具有该地址的智能电力或能量设备(步骤504)。一些智能电力与能量设备可以被配置成具有能够被发现部件206读取并且包括设备的标识信息的标识对象。从智能设备读取的标识信息可以包括例如指定给设备的名称、设备的供应商和型号信息或者其他这种信息。
如果读取标识对象(或另一形式的设备标识信息)的尝试不成功(步骤506处为“否”)，则选择范围中的下一地址(步骤508)，并且发现部件206尝试读取关于该地址的设备标识信息。如果读取标识对象的尝试成功(步骤506处为“是”)，则发现部件206基于从设备读取的标识信息来确定设备的类型。
在一些实施方式中，分类部件208可以被配置成检查每个被发现设备以确定该设备是否对应于所限定的智能电力与能量设备类型集合中的类型。例如，如果分类部件208基于标识对象中包含的标识来确定设备是电力监测器(步骤510处的“是”)，则分类部件208基于设备的标识对象中包含的信息以及设备上存储的可用数据项来为该设备创建电力监测器设备简档，并且将该电力监测器简档添加到归类电力数据230。类似地，如果分类部件208确定设备是VFD(步骤512处为“是”)或智能继电器(步骤514处为“是”)，则为该设备创建VFD设备简档或智能继电器简档，并且将其添加到归类能量数据。尽管图5A仅描绘了三种限定的设备类型(电力监测器、VFD和智能继电器)，但是应当认识到，在该分类步骤中也可以包括其他智能设备类型(例如，具有电力监测能力的控制器、马达控制中心电力设备、其他类型的IED等)。
分类部件208检查设备的标识对象与每个限定的智能电力与能量设备类型，直到在标识对象与设备类型限定中的一个之间发现对应关系，或者直到确定设备不与所限定的智能设备类型中的任何类型对应。在一些实施方式中，如果设备不与所限定的智能电力与能量设备类型中的任何类型对应(步骤514处为“否”)，则系统202仍将基于设备的标识对象来将网络设备简档添加到归类电力数据230。替选地，在一些实施方式中，系统202将仅添加与限定归类之一对应的被发现设备的简档。因此，如果分类部件208确定设备不与所限定的智能设备归类中的任何归类对应，则系统202在不添加该设备的简档的情况下对限定的网络地址范围中的下一地址进行ping检测。
如果发现设备对应于智能设备归类之一，但是归类电力数据230已经包括该设备的简档，则在必要时，分类部件208将基于新获得的该设备的标识和/或数据标签来更新简档。
发现和分类过程继续进行图5B所示流程图的第二部分。分类部件208在步骤524处确定设备是否具有其上附接其他模块化设备的背板。如果设备具有其上附接一个或更多个模块化设备的背板(步骤524处为“是”)，则分类部件208检查背板上的每个模块化设备以确定该模块化设备是否为工业控制器。对于是工业控制器的每个模块化设备(步骤526处为“是”)，分类部件208向控制器指定将控制器与父设备相关联的父标识符(步骤528)，并且将控制器的设备简档(包括父标识符)添加到归类电力数据(步骤530)。
方法继续进行图5C中示出的第三部分。对于尚未分类的每个剩余地址(例如，在步骤506处无法找到或读取其标识对象的设备，或者其他情况下无法被分类的设备)，分类部件208尝试从未分类设备读取计算机标识符(步骤532)。如果读取成功(步骤534处为“是”)，则将该未分类设备的通用计算机简档添加到归类电力数据230(步骤536)。如果读取尝试不成功(步骤534处为“否”)，则不添加该设备的简档。
最后，对于系统202发现的每个网络，获得网络的网络标识符(步骤538)，并且将网络的简档添加到归类电力数据230。分类部件208还可以在每个被发现网络与在该网络上发现的每个设备之间创建关联。
图6是示出构成归类电力数据203的智能电力与能量设备简档602的示例集合的图。当上述发现序列完结时，归类电力数据230将包括与相应的不同类型的智能设备(例如，电力监测器、IED等)对应的设备简档602的集合。每个简档602包括关于其对应的智能设备的信息(例如，网络地址、设备名称、设备型号、当前固件版本等)，以及可用于在设备上查看和/或修改的数据标签的标识和值。这些数据标签可以包括可以由用户修改以有助于设备配置的配置参数，以及指示由设备获得的电力和/或能量测量结果、设备的状态或诊断信息的只读参数，或者其他这样的只读参数。
在一些实施方式中，系统202还可以记录给定的多层工业企业内的每个被发现设备的位置。图7是示出根据每个对应设备所处的生产设施和生产区域的智能设备简档602的示例分组的图。在示出的示例中，工业企业包括两个工业设施(设施1和设施2)，每个设施包括多个生产区域。归类电力数据230将每个设备简档602指定给该设备所处的设施和生产区域。在一些场景下，发现部件206可以基于智能设备的标识对象中包括的用户限定的位置信息来确定设施和/或生产区域。在其他场景下，用户可以经由与客户端接口部件204生成的接口显示的交互来指定所选设备的位置。尽管图7描绘了根据设施和生产区域来定位智能设备的仅两层的位置层次，但是系统202的实施方式可以限定具有任何数目的层或级的位置层次，其中，每个智能设备被指定给层次中的某一级。系统202使用该位置层次来生成工业企业的电力与能量统计的基于位置的表示或报告。
在一些实施方式中，发现部件206还能够识别被发现智能设备之间的物理和/或功能关系作为网络扫描序列的一部分，并且更新归类电力数据230以反映所发现的关系。例如，除了与工厂网络108对接以外，电力设备发现与可视化系统202的一些实施方式可以被配置成与电力分配系统自身对接并且执行脉冲追踪分析以发现或推断一些或所有被发现智能设备之间的关系。根据该方式，发现部件206可以将电脉冲或其他类型的信号模式注入到电力分配系统上，并且基于对脉冲的后续测量来识别设备之间的关系。例如，发现部件206可以测量在将脉冲注入到电力分配网络上与在网络上的一个或更多个智能设备处接收到脉冲之间的经过时间。每个设备检测脉冲的相对时间可以指示设备之间的距离。因此，系统202可以将这些时间转换成成对的设备之间的距离，并且将该信息记录为归类电力数据的一部分。一些这样的实施方式还可以测量由相应设备测量的脉冲的幅度，其可以指示电力分配网络上的电力变压器的存在。例如，如果具有已知幅度的脉冲在第一设备处被测量为具有期望的幅度，而在第二设备处被测量为具有较小的幅度，则这可能指示第一设备与第二设备之间存在变压器。因此，系统202可以在归类电力数据230中插入两个设备之间的变压器的记录。
图8是可以由客户端接口部件204生成并且在客户端设备402上呈现的示例自动发现接口显示802。在该示例中，能够通过选择自动发现导航控制804来访问自动发现接口显示802。接口显示802包括用户指定要搜索智能电力与能量设备312的存在的网络地址范围的网络地址栏806(例如，依照开始地址和结束地址)。在输入网络地址范围后，可以通过选择自动发现按钮814来发起上述设备发现和分类序列。自动发现状态窗口808呈现设备发现和分类处理的状态信息。参数检索状态条810可以指示从被发现智能设备上载的参数的状态。设备汇总区域812可以提供关于由系统202发现的每种类型的智能设备(例如，电力监测器、VFD、控制器等)的数目的统计。
使用上述发现技术，电力设备发现与可视化系统通过发现使用中的智能设备及其相关联的可用数据项来自动地盘点和归类工业企业的智能电力与能量设备。系统202将设备简档信息(电力与能量设备标识符、信息和数据标签)、位置信息以及被发现设备之间的任何功能关系记录为归类电力数据230，归类电力数据230可以由客户端设备402远程访问和搜索以有助于查看从智能电力与能量设备获得的历史数据、实时数据或配置数据的所选集合。图9是示出基于由发现部件206和分类部件208生成的归类电力数据230来搜索和检索期望的电力与能量数据的图。客户端设备402可以是能够经由客户端接口部件204远程或直接访问系统202的任何移动设备(例如，移动电话、膝上型计算机、平板计算机、可穿戴计算机等)或固定位置计算机(例如，台式计算机、服务器、操作者接口等)。在一些实施方式中，可以在网络服务器上实现系统202，从而允许客户端设备402经由互联网连接来访问归类电力数据230。也可以在能够由客户端设备402经由无线网络连接访问的联网本地服务器上实现系统420。在另一场景下，可以在云平台上实现系统420，在这种情况下系统202作为基于云的服务执行。
在工业企业的智能电力与能量设备被盘点和记录为归类电力数据230的情况下，客户端接口部件204可以在客户端设备402上生成并呈现图形接口显示，图形接口显示有助于与由智能设备312生成和/或在智能设备312上存储的可用电力与能量数据的交互。例如，可以在允许用户提交请求可用电力与能量数据的所选子集的搜索查询数据902的客户端设备402上生成并呈现接口显示。搜索查询数据902例如可以包括针对在整个企业中分布或在工业企业内的特定位置(例如，生产区域、工厂设施等)部署的智能电力与能量设备的标识和状态的信息的查询。搜索查询数据902还可以包括对所选的智能设备集合上可用的历史或实时电力与能量数据的指定集合的请求。搜索部件212对提交的搜索查询数据902进行解析以确定搜索的参数，并且检索所请求的归类电力数据230子集以由客户端接口部件204表示为搜索结果数据904。如果搜索查询需要从一个或更多个智能设备312检索实时数据标签值，则设备接口部件214经由网络108轮询适当的智能设备，并且从这些设备检索实时电力数据906以由客户端接口部件204进行呈现。设备接口部件214可以利用设备简档中的信息(例如，网络地址、可用数据标签名称等)以便通过网络108通信地连接至相关智能设备312，并且从设备312获得所请求的数据值。
由客户端接口部件204生成的图形接口可以包括能够用于向系统202提交搜索查询的多个交互式控件。图10是列出已被电力设备发现与可视化系统202发现的电力监测器的示例设备简档接口显示1002。在系统202执行上述智能设备发现和分类序列之后，由设备类型选择按钮1020代表已经发现并记录在归类电力数据230中的智能电力与能量设备312的各种类型。选择这些按钮1020中与所选设备类型对应的按钮(例如，电力监测器按钮1004)使客户端接口部件204从归类电力数据230检索在工业企业内发现的电力监测器的设备简档数据，并且将该设备简档信息呈现在接口显示1002上。与所选设备类型对应的每个智能设备可以呈现的设备简档信息可以包括但不限于智能设备的描述1006(例如，型号和序列号)、智能设备的类型1008(类型可以是设备的特定产品线)、用户定义的智能设备的设备名称1010、智能设备的网络地址1012、智能设备上当前安装的固件版本1014以及指示智能设备的固件是否最新的固件状态指示符1016。
系统202可以允许用户经由接口显示1002来定义每个智能设备的名称。因此，每个列出的智能设备均被关联有允许用户输入设备名称的设备名称输入栏1018，然后设备名称被保存到归类电力数据230。在一些实施方式中，设备接口部件214还可以将用户定义的设备名称写入相关设备上的存储器。
在一些实施方式中，固件状态指示符1016可以是以颜色编码的以便表达与固件更新有关的推荐紧急度。例如，绿色指示符1016可以表达当前安装的固件是最新的(即，当前安装的固件与最新发布的版本对应)。黄色指示符1016可以指示对应设备正在使用过时固件版本，但是并不急于升级到最新固件。红色指示符1016可以表达对应设备正在使用已知会导致性能问题的过时固件版本，并且因此急需更新至最新固件。
用户可以选择其他设备类型选择按钮1020中的任何按钮以将设备简档视图切换到不同的设备类型。图11是在选择变频驱动器设备选择按钮1104时呈现的示例设备简档接口显示1102。如该图所示，选择另一设备类型选择按钮会改变视图以列出与所选设备类型对应的被发现智能设备子集的设备简档信息。在一些实施方式中，系统202还可以允许用户选择(例如，从归类电力数据230中限定的生产区域列表中选择)关注的生产区域，使客户端接口部件204根据所选生产区域来筛选设备及其相关联数据的显示列表。在这样的实施方式中，搜索部件212将选择被归类在所选生产区域下的设备简档数据子集作为要呈现的数据(如图7所示)。在一些实施方式中，系统202还可以允许用户选择用以根据工厂设施的生产区域将智能设备分组的设备数据的视图。
在设备简档接口显示上呈现的设备简档信息源可以包括由分类部件208针对每个被发现智能设备生成的设备简档数据，以及从智能设备自身的数据标签检索的数据标签值。
电力设备发现与可视化系统还可以允许用户使用用于所有设备的公共配置接口来远程配置所选智能电力与能量设备。图12是示出使用系统202的智能电力与能量设备的远程配置的图。客户端接口部件204可以在客户端设备402上呈现交互式配置显示1206，客户端设备402允许用户针对记录在归类电力数据230中的所选智能设备输入配置数据1202。对于给定的智能设备，客户端接口部件204可以基于被发现部件发现并被记录在归类电力数据230中的设备的可用配置数据标签来确定该设备上可用以修改的配置参数。
图13是可以由客户端接口部件呈现的示例设备配置接口显示1302。该示例显示1302包括设备简档搜索区域1306，其允许用户使用设备选择控件1308(例如，下拉式设备选择栏或另一类型的选择控件)来选择要配置的设备312。使用选择控件1308选择设备使得可用于查看和/或修改的数据标签列表显示在列表框1314中。这些数据标签例如可以包括包含由设备测量并存储在设备上的实时或历史电气数据(例如，电压、电流、电力统计、消耗的能量、生成的能量、净能量消耗、峰值需求、电力因数、线路到线路的电压和电流等)、设备状态数据(例如，诊断或故障数据、操作模式信息等)、用户可以改变的配置参数(例如，比例因子、操作模式、工程单元、波特率等)的标签或其他这样的标签。用户可以从列表框1314选择可用数据标签中的一个或更多个以将其包括在接口显示1302的监测与配置区域1304中。
对数据标签的选择将与所选数据标签对应的列表条目添加到监测与配置区域1304。每个标签条目可以包括：所选标签的名称1316、标签中包含的数据值的字母数字或图形实时预览1318、用于更新标签值的采样率1320、更新类型1322(例如，轮询、待改变等)、监测动作1324和允许用户从监测列表移除所选标签的移除按钮1326。
给定数据标签的实时预览1318可以包括标签值(即，由设备接口部件214从设备检索的值，如图9所示)的字母数字呈现。替选地，可以将实时预览1318呈现为图形对象，例如计量表、仪表、条形图或提供数据标签值的指示的另一类型的图形对象。如果数据标签对应于只读值，例如电测量或设备状态，则实时预览1318将被呈现为只读值。替选地，如果数据标签对应于设备的配置参数，则实时预览1318可以用允许用户根据需要来修改值的读写数据栏代替只读值。经由接口显示1302改变配置参数的值使得设备接口部件214经由网络108将经修改的值作为电力设备配置数据1204写入设备上的适当标签(见图12)。
对于具有实时更新的值的每个数据标签，配置接口显示1302可以包括控制如何在显示上更新数据标签值的设置。例如，可以根据需要修改采样率1320，从而允许用户设置设备接口部件214轮询数据标签值的频率。类似地，可以改变监测类型1324以允许用户选择是否以采样率字段指定的采样率定期轮询数据标签值，或替选地，是否每次值改变时均更新数据值。监测动作1324的控件允许用户开始或停止对数据标签值的实时监测。
在一些实施方式中，可以提供开始记录按钮1328，其允许用户指示系统202随着时间记录所选数据标签的值。响应于对按钮1328的选择，设备监测与配置区域1304中列出的所有数据标签的值将根据用户指定的记录频率被存储为时间序列数据。
虽然图13描绘了来自单个智能电力与能量设备的数据标签被显示在设备监测与配置区域1304中的情景，但是系统202的一些实施方式可以允许用户将来自多个不同智能设备的数据标签添加到表示中，从而允许用户创建关于来自不同设备或生产区域的实时或历史电力与能量统计的自定义汇总视图，或者经由单个图形接口显示来配置多个智能电力与能量设备。
除了以上讨论的监测和配置方面以外，电力设备发现与可视化系统202的一些实施方式还可以对归类电力数据230的所选子集执行电力分析。图14是示出由系统202生成电力分析结果1402的图。系统202的实施方式可以包括可以对归类电力数据230执行各种类型的分析或选择性数据汇总的电力分析部件210。
在示例分析类型中，电力分析部件210可以对从智能设备312检索的电力数据的所选集合进行汇总，以产生对工厂设施、对工厂内所选区域或者对工业企业内多个工厂设施的每小时需求简档。图15是可以由客户端接口部件204生成并且填充有由电力分析部件210生成的数据值的示例每日需求简档显示1502。在该示例中，电力分析部件210已经被配置成基于对归类电力数据230的分析来确定所选生产区域的每小时能量需求。确定该每小时需求可能涉及例如对由指定生产区域内的多个智能电表或其他智能电力与能量设备测量的测量需求进行汇总。然后，客户端接口部件204生成需求简档显示1502，需求简档显示1502在网格的各个单元格1504中呈现一周中的每天的历史每小时汇总需求，其中，网格的每一列表示一周中的一天，而每一行表示一天中的一小时。在一些实施方式中，可以对每个单元格1504进行颜色编码以与对应需求值所在的范围对应，从而提供快速找到峰值需求时间和低需求时间的手段。客户端接口部件204的一些实施方式还可以被配置成以能量热图或其他合适的可视化格式的形式呈现能量需求。
系统202的一些实施方式可以呈现所选设施或工厂设施内的所选区域的每日需求简档的视图。例如，响应于对关注的特定生产区域的选择(例如，基于图7所示的数据组织，从归类电力数据230中限定的可用生产区域列表中选择)，系统202可以基于与所选区域对应的归类电力数据230的子集来呈现该生产区域的需求简档的视图。需求数据的每项(例如，每个单元格1504中的值)可以是对来自收集区域的电力与能量使用的多个电力监测设备的电力数据的汇总。系统202还可以呈现整个设施或工业企业的汇总需求，从而提供该企业的每小时和每日需求的较高级别的视图。
电力分析部件210的一些实施方式还可以被配置成对归类电力数据230执行事件序列(SOE)分析。根据该类型的分析，电力分析部件210对归类电力数据230的所选子集进行分析以识别电力分配故障(例如跳闸)的根本情况。为了追踪电力分配故障的根本原因，电力分析部件210可以分析所选智能设备的历史设备状态信息(例如，过载继电器、断路器或其他IED的状态)以及由相应设备测量的时间序列电压或电流值。电力分析部件210可以识别这些状态与测量结果之间的关联，以推断出电力分配故障的可能的根本原因。然后，客户端接口部件204可以呈现根本原因的图形或字母数字指示；例如，通过呈现包括根本情况的位置的图形指示以及说明故障事件的可能原因的消息的工厂设施地图。为了有助于与由电力分析部件210执行的SOE分析或其他类型的分析有关的准确事件关联，设备接口部件214可以被配置成根据公共时间标准(例如，由系统202或外部系统保持的主时钟)来同步从电力设备的数据标签检索的实时电力数据906。
电力分析部件210的一些实施方式还可以对记录在归类电力数据230中的时间序列电力与能量数据执行预防性分析。这可以包括例如基于对记录在数据230中的时间序列电压、电流、电力和/或能量数据的分析来识别电力分配趋势。可以基于该时间序列分析识别出的趋势可以包括例如一周中各天的峰值需求的小时、在给定生产区域以给定操作模式运行时(例如，在特定产品的生产期间或在制造处理的特定阶段期间)该给定生产区域的电力使用估计、或其他这样的信息。该时间序列分析的结果可以由客户端接口部件204呈现。
电力设备发现与可视化系统202的一些实施方式还可以被配置成将归类电力数据230归一化为允许将归类电力数据230与外部应用和系统交换的通用数据标准。例如，系统202可以被配置成将归类电力数据230转换为电能质量数据交换格式(PQDIF)或另一共享的电力数据格式，从而允许归类电力数据230(例如，电压、电流、电力以及能量测量结果)被支持共享格式的外部应用读取。
如上所述，可以在云平台上实现电力设备发现与可视化系统202的一个或更多个实施方式。图16是本文中描述的系统202的通用的基于云的实现方式的概念图。在该实施方式中，电力设备发现与可视化系统202作为在云平台1602上的基于云的服务来执行，从而允许将来自地理位置不同的多个工业设施(例如，工业设施16061至1606N)的电力与能量数据汇总在云平台1602中以供查看。该基于云的实现方式还允许用户从基本上任何位置访问系统202及其相关联的归类电力数据230。
云平台1602可以是允许具有云功能的设备访问和利用系统202的任何基础设施。云平台1602可以是能够由具有互联网连接以及用以利用电力设备发现与可视化系统202的适当授权的设备经由互联网访问的公共云。在一些场景下，云平台1602可以被云供应商提供为平台即服务(PaaS)，并且系统202可以作为基于云的服务驻留在云平台1602上并且在云平台502上执行。在一些这样的配置中，可以由系统202的拥有者向客户提供对云平台1602和系统202的访问作为订阅服务。替选地，云平台1602可以是由企业内部操作的私有或半私有云，或者是共享的或共有的云环境。示例私有云可以包括托管系统202并且驻留在受防火墙保护的公司网络上的一组服务器。
如果云平台1602是基于网络的云，则相应工厂设施1606处的云代理设备1608可以直接或经由互联网与电力设备发现与可视化系统202交互。在示例配置中，智能电力与能量设备312通过物理或无线局域网或无线电链路连接至预置云代理设备1608。在另一示例配置中，智能设备312可以直接使用集成的云代理来访问云平台1602。
通过提供用于发现、归类、查看和配置工业设施的智能设备的单个接口，本文中描述的电力设备发现与可视化系统202的实施方式能够显著减少配置这些智能电力与能量设备所涉及的时间和劳动力。系统202允许用户发现在一个或更多个工厂设施上分布的智能电力与能量设备的配置参数和数据标签并与之交互。系统202的一些实施方式还能够通过汇总来自工厂的智能电力与能量设备的电力与能量数据的所选集合来生成工业企业的电力与能量利用的自定义视图，并且能够执行诊断和性能分析以产生对工业企业的电力与能量利用的了解。
图17至图18示出了根据本申请的一个或更多个实施方式的各种方法。虽然出于简化说明的目的而将本文中示出的一种或更多种方法示出和描述为一系列动作，但是应当理解和认识到，本发明不受动作顺序的限制，因为一些动作可以据此以不同的顺序发生和/或与本文中示出和描述的其他动作同时发生。例如，本领域技术人员将理解和认识到，方法可以替选地被表示为一系列相互关联的状态或事件，例如以状态图的方式。另外，并非所有示出的动作都是实现根据本发明的方法所需的。此外，当不同实体演示方法的不同部分时，(一个或多个)交互图可以表示根据本公开内容的方法论或方法。此外，可以将两个或更多个所公开的示例方法实现为彼此的组合以实现本文中描述的一个或更多个特征或优点。
图17示出了用于发现和归类在工业设施内部署的智能电力与能量设备的示例方法1700。最初，在1702处，接收指定要搜索的网络地址范围的网络范围信息。例如，可以经由与提示用户提供期望的网络范围的图形接口显示的交互来接收网络范围信息。替选地，可以基于对正被检查的工业工厂网络上正使用的网络地址范围的确定来自动选择网络范围。
在1704处，选择在步骤1702处限定的网络范围内的未经检查的网络地址。在1706处，确定在步骤1704处选择的网络地址处是否发现智能电力设备或智能能量设备。如果发现了智能电力或能量设备(步骤1706处为“是”)，则方法行进到步骤1708，在步骤1708处，从设备检索关于被发现设备以及该被发现智能设备上的可用数据项的信息。检索到的信息例如可以包括智能设备的名称和型号、设备的网络地址、智能设备的类型(例如，电表、IED等)、安装在网络设备上的固件版本、设备上可用的数据标签(例如，测量数据标签、设备诊断标签等)、智能设备的配置参数或其他这样的信息。在1710处，基于在步骤1708处检索到的信息生成设备的设备简档。在1712处，根据设备类型(例如，电表、IED、具有集成的电力监测能力的控制器、VFD等)对设备简档分类并加索引以产生归类电力数据。在设备简档的分类和加索引之后，或者如果在网络地址处没有发现智能电力设备或智能能量设备(步骤1706处为“否”)，则方法行进到步骤1714。
步骤1706至步骤1714还可以包括搜索安装在控制器背板上的模块化智能电力设备和智能能量设备，如以上结合图5A至图5C所讨论的。
在1714处，确定是否存在另外的未经检查的网络地址。如果存在另外的未经检查的网络地址(步骤1714处为“是”)，则方法返回到步骤1704，在步骤1704处，选择另一未经检查的网络地址，并且对所选地址重复步骤1706至步骤1712。重复步骤1704至步骤1714直到没有剩余的未经检查的网络地址(步骤1714处为“否”)。在已经检查了指定范围内的所有网络地址的情况下，在步骤1716处呈现被发现设备的归类电力数据以供集体查看，或者以有助于对一个或更多个智能设备配置参数的配置。
图18示出了用于远程配置智能电力与能量设备的示例方法1800。最初，在1802处，发现(例如，使用方法1700或以上结合图5A至图5C讨论的发现序列来发现)安装在一个或更多个工业网络上的智能电力与能量设备。在1804处，生成包括智能电力与能量设备的设备简档及其可用数据标签(例如，测量数据标签、配置参数数据标签、设备诊断标签等)的归类电力数据。
在1806处，经由与图形接口的交互来接收对一个或更多个智能电力与能量设备或智能电力/能量设备的类型的选择。在1808处，在图形接口上呈现与步骤1806处选择的设备或设备类型对应的智能电力与能量设备的子集的可用配置参数。在1810处，接收对在步骤1808处呈现的配置参数中的一个或更多个配置参数的修改，该修改产生经修改的智能设备配置数据。在1812处，将在步骤1810处接收的经修改的智能设备配置数据发送至相关的智能电力与能量设备以有助于配置这些设备。
本文中描述的实施方式、系统、部件以及可以执行本申请文件中阐述的各个方面的工业控制系统和工业自动化环境可以包括能够在网络上进行交互的计算机或网络部件，例如服务器、客户端、可编程逻辑控制器(PLC)、自动化控制器、通信模块、移动计算机、无线部件、控制部件等。计算机和服务器包括：一个或更多个处理器(采用电信号执行逻辑运算的电子集成电路)，其被配置成执行在诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器以及可移除存储器设备的介质中存储的指令，可移除存储器设备可以包括存储棒、存储卡、闪速驱动器、外部硬盘驱动器等。
类似地，如本文中使用的术语PLC或自动化控制器可以包括可以在多个部件、系统和/或网络上共享的功能。作为示例，一个或更多个PLC或自动化控制器可以在网络上与各种网络设备通信和协作。这可以包括经由网络(其包括控制、自动化和/或公共网络)进行通信的基本上任何类型的控制、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)设备、传感器、致动器、仪器以及人机接口(HMI)。PLC或自动化控制器还可以与各种其他设备通信并且进行控制，各种其他设备例如：包括模拟、数字、编程/智能I/O模块的标准或安全级I/O模块、其他可编程控制器、通信模块、传感器、致动器、输出设备等。
网络可以包括诸如互联网公共网络、内联网以及诸如包括设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)和以太网/IP的通用工业协议(CIP)网络的自动化网络。其他网络包括以太网、DH/DH+、远程I/O、现场总线、Modbus、过程现场总线(Profibus)、CAN、无线网络、串行协议、近场通信(NFC)、蓝牙等。另外，网络设备可以包括各种可能性(硬件和/或软件部件)。这些包括以下部件：例如，具有虚拟局域网(VLAN)能力的交换机、LAN、WAN、代理、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网(VPN)设备、服务器、客户端、计算机、配置工具、监测工具和/或其他设备。
为了提供供应所公开的主题的各个方面的情境，图19和图20以及以下讨论旨在提供对可以实现公开的主题的各个方面的合适环境的简要的一般描述。
参照图19，用于实现前述主题的各个方面的示例环境1910包括计算机1912。计算机1912包括处理单元1914、系统存储器1916和系统总线1918。系统总线1918将系统部件耦接至处理单元1914，系统部件包括但不限于系统存储器1916。处理单元1914可以是各种可用处理器中的任何处理器。也可以采用多核微处理器和其他多处理器架构作为处理单元1914。
系统总线1918可以是若干类型的(一个或多个)总线结构中的任何结构，包括：存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线，和/或使用任何各种可用总线架构的局部总线，可用总线架构包括但不限于8位总线、工业标准架构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子(IDE)、VESA局部总线(VLB)、外围部件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、高级图形端口(AGP)、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)和小型计算机系统接口(SCSI)。
系统存储器1916包括易失性存储器2320和非易失性存储器1922。在非易失性存储器1922中存储有基本的输入/输出系统(BIOS)，其包含用于例如在启动期间在计算机1912内的元件之间传送信息的基本例程。作为示例而非限制，非易失性存储器1922可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或闪速存储器。易失性存储器1920包括用作外部缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为说明而非限制，RAM可以具有多种形式，例如，同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)和直接型Rambus RAM(DRRAM)。
计算机1912还包括可移除/不可移除的易失性/非易失性计算机存储介质。例如，图19示出了盘存储装置1924。盘存储装置1924包括但不限于如磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zip驱动器、LS-100驱动器、闪速存储卡或存储棒的设备。另外，盘存储装置1924可以单独包括存储介质，或者包括与其他存储介质组合的存储介质，其他存储介质包括但不限于诸如致密盘ROM设备(CD-ROM)、CD可记录驱动器(CD-R驱动器)、CD可重写驱动器(CD-RW驱动器)或数字通用盘ROM驱动器(DVD-ROM)的光盘驱动器。为了有助于将盘存储装置1924连接至系统总线1918，通常使用可移除或不可移除接口，例如接口1926。
应当认识到，图19描述了用作用户与在合适的操作环境1910下描述的基本计算机资源之间的中介的软件。这样的软件包括操作系统1928。操作系统1928(其可以存储在盘存储装置1924上)起控制和分配计算机1912的资源的作用。系统应用1930通过在系统存储器1916中或盘存储装置1924上存储的程序模块1932和程序数据1934来利用操作系统1928进行的资源管理。应当认识到，可以使用各种操作系统或操作系统的组合来实现本公开内容的一个或更多个实施方式。
用户通过(一个或多个)输入设备1936将命令或信息输入到计算机1912中。输入设备1936包括但不限于指向设备(例如鼠标、轨迹球、触控笔)、触摸垫、键盘、麦克风、操纵杆、游戏垫、卫星天线、扫描仪、TV调谐卡、数码摄像装置、数码视频摄像装置、网络摄像装置等。这些和其它输入设备经由(一个或多个)接口端口1938通过系统总线1918连连接至处理单元1914。(一个或多个)接口端口1938包括例如串行端口、并行端口、游戏端口以及通用串行总线(USB)。(一个或多个)输出设备1940使用与(一个或多个)输入设备1936相同类型的端口中的一些端口。因此，例如，可以使用USB端口来向计算机1912提供输入，并且将信息从计算机1912输出至输出设备1940。提供输出适配器1942以示出除了输出设备1940之外还存在一些需要特殊适配器的输出设备1940，如监测器、扬声器和打印机。作为说明而非限制，输出适配器1942包括提供输出设备1940与系统总线1918之间的连接手段的视频卡和声卡。应当注意，其他设备和/或设备系统提供输入能力和输出能力两者，例如(一个或多个)远程计算机1944。
计算机1912可以使用到一个或更多个远程计算机(例如(一个或多个)远程计算机1944)的逻辑连接在联网环境中操作。(一个或多个)远程计算机1944可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的器具、对等设备或其他公共网络节点等，并且通常包括相对于计算机1912描述的许多元件或全部元件。出于简洁的目的，仅存储器存储设备1946示出有(一个或多个)远程计算机1944。(一个或多个)远程计算机1944通过网络接口1948逻辑地连接到计算机1912，然后经由通信连接1950物理地连接。网络接口1948包含诸如局域网(LAN)和广域网(WAN)的通信网络。LAN技术包括光纤分布式数据接口(FDDI)、铜质分布式数据接口(CDDI)、以太网/IEEE 802.3、令牌环/IEEE802.5等。WAN技术包括但不限于点对点链路、电路交换网络如集成服务数字网络(ISDN)及其变型、分组交换网络以及数字用户线路(DSL)。网络接口1948还可以包含近场通信(NFC)或蓝牙通信。
(一个或多个)通信连接1950是指用于将网络接口1948连接至系统总线1918的硬件/软件。虽然为了说明的清楚而将通信连接1950示出在计算机1912内，但是通信连接1950也可以在计算机1912的外部。仅出于示例性目的，连接至网络接口1948所需的硬件/软件包括内部和外部技术，例如包括常规电话级调制解调器、电缆调制解调器以及DSL调制解调器的调制解调器、ISDN适配器以及以太网卡。
图20是所公开的主题能够与之交互的样本计算环境2000的示意性框图。样本计算环境2000包括一个或更多个客户端2002。客户端2002以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。样本计算环境2000还包括一个或更多个服务器2004。服务器2004也可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。例如，服务器2004可以容纳用以通过采用如本文中所述的一个或更多个实施方式来执行变换的线程。客户端2002与服务器2004之间的一种可能的通信可以具有适于在两个或更多个计算机进程之间传输的数据包形式。样本计算环境2000包括可以用于促进客户端2002与服务器2004之间的通信的通信框架2006。客户端2002可操作地连接至能够用来存储客户端2002本地的信息的一个或更多个客户端数据存储库2008。类似地，(一个或多个)服务器2004可操作地连接到能够用来存储服务器2004本地的信息的一个或更多个服务器数据存储库2010。
以上所描述的内容包括本发明的示例。当然不可能出于描述所公开的主题的目的而描述每个可想到的部件或方法组合，但是本领域普通技术人员可以认识到，本发明的许多另外的组合和排列也是可能的。因此，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的更改、修改和变型。
特别地，并且对于由上述部件、设备、电路、系统等执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这样的部件的术语(包括提及“手段”)旨在与执行所描述的部件的指定功能(例如，功能等同物)的任何部件对应，即使在结构上不等同于执行本文中示出的所公开主题的示例性方面中的功能的所公开的结构。在这一点上，还将认识到，所公开的主题包括具有用于执行所公开主题的各种方法的动作和/或事件的计算机可执行指令的计算机可读介质以及系统。
另外，虽然可能已经针对若干实现方式中的仅一个实现方式公开了所公开主题的特定特征，但是这样的特征可以与如对于任何给定或特定应用来说可能是期望和有利的其他实现方式的一个或更多个其他特征进行组合。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“包括(includes和including)”及其变型而言，这些术语旨在以与术语“包括(comprising)”类似的方式为包含性的。
在本申请中，词语“示例性”用于意指用作示例、实例或说明。在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计未必被解释为比其他方面或设计优选或有利。相反，使用词语“示例性”旨在以具体的方式来呈现概念。
本文中描述的各个方面或特征可以实现为方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本文中使用的术语“制品”旨在包含能够从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡和闪速存储设备(例如，卡、条、键驱动器等)。

Claims (20)

1.一种用于将智能电力与能量设备归类的系统，包括：
存储器，其存储计算机可执行部件；
处理器，其可操作地耦接至所述存储器，所述处理器执行所述计算机可执行部件，所述计算机可执行部件包括：
发现部件，其被配置成发现部署在网络上的智能电力与能量设备，并且针对所述智能电力与能量设备中的每个设备检索设备信息，所述设备信息包括所述设备的标识以及所述设备上可用的数据标签的标识；
分类部件，其被配置成针对所述智能电力与能量设备中的每个设备识别所述设备的类型、生成所述设备的设备简档、以及根据所述设备的类型对所述设备简档分类以产生归类电力或能量数据；以及
客户端接口部件，其被配置成生成接口显示，所述接口显示呈现符合经由所述接口显示提交的搜索输入的、所述归类电力或能量数据的所选集合。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分类部件被配置成根据以下至少之一来对所述设备简档分类：电表、变频驱动器、智能电子设备、具有电力监测能力的工业控制器、马达控制中心设备或过载继电器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述搜索输入包括对智能电力与能量设备的类型的选择，并且所述客户端接口部件被配置成呈现与符合所述类型的智能电力与能量设备子集对应的归类电力或能量数据子集作为所述归类电力或能量数据的所选集合。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述归类电力或能量数据包括从所述智能电力与能量设备检索的实时数据和历史数据，并且所述客户端接口部件被配置成在所述接口显示上呈现所述实时数据和所述历史数据的所选子集。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述归类电力或能量数据的子集包括所述智能电力与能量设备的相应配置参数的值，
所述客户端接口部件被配置成经由与所述接口显示的交互来接收配置数据，所述配置数据修改所述配置参数的一个或更多个值以产生经更新的配置数据，并且
所述系统还包括设备接口部件，所述设备接口部件被配置成将所述经更新的配置数据写入所述智能电力与能量设备的所选子集。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述智能电力与能量设备中的每个设备的所述简档数据包括以下至少之一：设备名称、设备类型、设备描述、设备网络地址、当前安装在设备上的固件版本以及所述固件的更新状态。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述客户端接口部件被配置成呈现根据工厂设施或生产区域筛选或归类的归类电力或能量数据的所选集合。
8.根据权利要求4所述的系统，还包括电力分析部件，其被配置成对所述实时数据或所述历史数据中的至少一者执行分析，并且所述客户端接口部件被配置成呈现所述分析的结果。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电力分析部件被配置成对所述数据标签的历史值执行事件序列分析，并且基于所述事件序列分析的结果来识别电力相关事件的根本原因。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述客户端接口部件被配置成将所述归类电力或能量数据的所选集合呈现为热图表示。
11.一种用于收集和呈现智能电力与能量设备信息的方法，包括：
由包括处理器的系统识别网络上的电力与能量数据源，其中，所述源包括以下至少一者：智能电力与能量设备或者电力与能量数据储存库；
针对所述电力与能量数据源中的每个源，由所述系统检索设备信息，所述设备信息包括所述源的标识以及所述源上可用的数据项的标识；
针对所述电力与能量数据源中的每个源，由所述系统确定所述源的类型；
由所述系统生成所述源的设备简档；
由所述系统根据所述源的类型对所述设备简档分类以产生归类电力或能量数据；以及
由所述系统生成接口显示，所述接口显示呈现符合经由所述接口显示提交的搜索输入的、所述归类电力或能量数据的所选集合。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述分类包括将所述设备简档分类为以下至少之一：电表、变频驱动器、智能电子设备、具有电力监测能力或数据的工业控制器、过载继电器或马达控制中心设备。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
由所述系统接收对智能电力与能量设备的类型的选择以作为所述搜索输入；以及
响应于接收到所述选择，由所述系统呈现与符合所述类型的电力与能量数据源子集对应的归类电力或能量数据子集。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述归类电力或能量数据包括从所述数据项检索的实时值和历史值，并且
生成所述接口显示包括在所述接口显示上呈现所述实时值和所述历史值的所选子集。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述数据项的子集包括智能电力与能量设备的相应配置参数的值，并且
所述方法还包括：
由所述系统经由与所述接口显示的交互来接收配置数据，所述配置数据改变所述配置参数中的配置参数值以产生经修改的值；以及
由所述系统将所述经修改的值下载到所述智能电力与能量设备中的与所述配置参数对应的智能电力与能量设备。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述设备简档包括生成用以包括以下至少之一的设备简档：源名称、源类型、源描述、源网络地址、当前安装在源上的固件版本以及所述固件的更新状态。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述接口显示包括呈现根据工业设施或生产区域筛选或归类的归类电力或能量数据的所选集合。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括：
由所述系统对所述实时数据值或所述历史数据值中的至少一者执行分析，以及
由所述系统呈现所述分析的结果。
19.一种其上存储有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令响应于执行而使包括处理器的系统执行操作，所述操作包括：
检测和识别存在于网络上的智能电力与能量设备；
从所述智能电力与能量设备检索设备信息，对于所述智能电力与能量设备中的每个设备，所述设备信息包括所述设备的标识以及所述设备上可用的数据项的标识；
针对所述智能电力与能量设备中的每个设备进行以下操作：
确定所述设备的类型，
生成所述设备的设备简档，以及
根据所述设备的类型对所述设备简档分类以产生归类电力或能量数据；以及
呈现接口显示，所述接口显示显示出符合经由与所述接口显示的交互提交的搜索输入的、所述归类电力或能量数据的所选集合。
20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述分类包括将所述设备简档分类为以下至少之一：电力监测器、变频驱动器、智能电子设备、具有电力监测能力的工业控制器、或者马达控制中心设备。
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