CN112904807A - 工业分析系统、方法和非暂态计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业分析系统、方法和非暂态计算机可读介质。一种工业分析系统，包括设备接口部件。该设备接口部件被配置成从多个分析仪器收集数据并且将数据传输至分析部件。多个分析仪器中的每个分析仪器被配置成从多个设备集合中的相应设备集合收集数据。所述多个设备集合在一个或更多个工业系统中执行多个操作。

Description

工业分析系统、方法和非暂态计算机可读介质

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月19日提交的标题为“SCALABLE ANALYTICS SYSTEM”的序列号为62/937,348的美国临时申请的优先权和权益。出于所有目的，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容大体上涉及工业自动化系统，并且更特别地涉及工业分析系统、方法和非暂态计算机可读介质。

背景技术

本文公开的主题总体上涉及工业自动化系统，并且更具体地涉及工业数据分析。

发明内容

下面呈现简化的概要，以提供对本文中所描述的一些方面的基本理解。该概要既不是广泛的综述也不旨在标识关键的/决定性的要素或描绘本文中所描述的各个方面的范围。该概述的唯一目的是以简化的形式呈现一些概念作为后面呈现的更详细的描述的序言。

在一个实施方式中，一种工业分析系统，包括设备接口部件。该设备接口部件被配置成从多个分析仪器收集数据并且将数据传输至分析部件。多个分析仪器中的每个分析仪器被配置成从多个设备集合中的相应设备集合收集数据。多个设备集合在一个或更多个工业系统中执行多个操作。

在另一实施方式中，一种方法包括：通过一个或更多个处理器从第一分析仪器收集第一分析数据，第一分析数据包括对第一设备集合的分析；通过一个或更多个处理器从第二分析仪器收集第二分析数据，第二分析数据包括对第二设备集合的分析；通过一个或更多个处理器将第一分析数据和第二分析数据进行组合；以及将所组合的分析数据传输至分析系统。

在另一实施方式中，一种非暂态计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令响应于执行而使包括处理器的系统执行操作，操作包括：从第一分析仪器收集第一分析数据，该第一分析数据包括对第一设备集合的分析；从第二分析仪器收集第二分析数据，该第二分析数据包括对第二设备集合的分析；将第一分析数据和第二分析数据进行组合；以及将所组合的分析数据传输至分析系统。

为了实现上述及相关目的，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，所有这些方式均旨在被涵盖在本文中。当结合附图考虑时，其他优点和新颖特征可以根据以下详细描述变得明显。

附图说明

图1是示例工业控制环境的框图。

图2是示例工业分析系统的框图。

图3是示出示例架构的图，在该示例架构中，工业分析系统从构成工业企业的一个或更多个自动化系统的工业设备收集原始和/或智能数据。

图4是可以由工业分析系统的用户接口部件生成的示例概览仪表板。

图5是可以由工业分析系统的用户接口部件生成的示例分析仪器仪表板。

图6是可以由工业分析系统的用户接口部件生成的示例设备仪表板。

图7是可以由工业分析系统的用户接口部件生成的示例动作卡(action card)仪表板。

图8是可以响应于从动作卡列表中选择动作卡而被调用的示例动作卡窗口。

图9是可以响应于选择采取动作按钮而被调用的示例采取动作窗口。

图10是呈现了动作卡通知的移动电话主屏幕的屏幕截图。

图11是示例动作卡概要屏幕。

图12是示例计算环境。

图13是示例联网环境。

图14是根据示例实施方式的用于提供可扩展分析数据的方法的流程图。

具体实施方式

现在参照附图描述本公开内容，其中，贯穿全文使用相似的附图标记指代相似的元素。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定细节以提供对其的透彻理解。然而，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，以框图的形式示出了公知的结构和设备以利于对其进行描述。

如在本申请中使用的，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的或作为该操作装置的一部分的实体，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、包括附接的(例如，螺钉连接或螺栓连接)或可移除的附接的固态存储驱动器的(光存储介质或磁存储介质的)多个存储驱动器；对象；可执行体；执行线程；计算机可执行程序和/或计算机。作为说明，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驻留在执行的进程和/或线程内，并且部件可以位于一个计算机上以及/或者分布在两个或更多个计算机(包括基于云的计算系统)之间。此外，本文所描述的部件可以从存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质来执行。部件可以经由本地和/或远程进程例如根据具有一个或更多个数据包的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另一部件进行交互和/或经由信号跨网络例如因特网与其他系统进行交互的一个部件的数据)进行通信。作为另一示例，部件可以是具有由下述电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，所述电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用来操作，其中，处理器可以在该装置的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，该电子部件可以在其中包括处理器以执行至少部分提供电子部件的功能的软件或固件。作为又一示例，(一个或更多个)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方面，但是所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(to infer)”和“推断(inference)”通常涉及根据经由事件和/或数据捕获的观察结果的集合来推理或推断系统、环境和/或用户的状态的处理。例如，可以采用推断来识别特定的情境或动作，或者可以生成关于状态的概率分布。推断可以是概率性的，也就是说，基于对事件和数据的考虑来计算关于所关注状态的概率分布。推断还可以涉及用于从事件和/或数据的集合构成较高级别的事件的技术。这样的推断导致从观察到的事件和/或所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，以及事件和数据是否来自一个或若干个事件和数据源。

另外，术语“或”旨在意指包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外指明或者根据上下文是清楚的，否则短语“X采用A或B”旨在意指任何自然的包括性排列。也就是说，以下实例中的任何实例满足短语“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，本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一(a)”和“一个(an)”通常应当被解释为意指“一个或更多个”，除非另外指明或者根据上下文清楚的是，该冠词针对单数形式。

此外，文中使用的术语“集合”排除空集，例如其中没有元素的集合。因此，在本公开内容中的“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，本文所用的术语“组”是指一个或更多个实体的集合；例如，一组节点是指一个或更多个节点。

将根据可以包括许多设备、部件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。要理解和领会的是，各个系统可以包括另外的设备、部件、模块等，以及/或者各个系统可以不包括结合附图所讨论的全部设备、部件、模块等。也可以使用这些方法的组合。

工业控制器、其相关联的I/O设备、马达驱动器和其他这样的工业设备对现代自动化系统的操作很重要。工业控制器与工厂车间的现场设备进行交互，以控制与诸如产品制造、材料处理、批处理、监督控制和其他这样的应用的目的相关的自动化处理。工业控制器存储和执行用户定义的控制程序，以影响与受控处理有关的决策。这样的程序可以包括但不限于：梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本、C++、Python、Javascript或其他这样的平台。

图1是示例工业环境100的框图。在该示例中，多个工业控制器118被部署在整个工业工厂环境中，以监视和控制与产品制造、加工、运动控制、批处理、材料处理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通常执行相应的控制程序以利于对组成受控工业资产或系统(例如，工业机器)的工业设备120进行监视和控制。一个或更多个工业控制器118还可以包括在个人计算机、刀片式服务器或其他硬件平台或云平台上执行的软控制器。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)进行组合。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读取的输入信号以及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码，包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本、C++、Python、Javascript等。

工业设备120可以包括输入设备、输出设备或者用作输入设备和输出设备两者的设备，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，输出设备对由工业控制器118生成的控制信号做出响应以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)、安全监视设备(例如，安全垫、安全拉绳、光幕等)以及其他这样的设备。输出设备可以包括马达驱动器、气动致动器、信号设备、机器人控制输入、阀等。诸如工业设备120M的一些工业设备可以在不受工业控制器118的控制的情况下在工厂网络116上自主地操作。

工业控制器118可以通过硬连线连接或者通过有线或无线网络与工业设备120通信地对接。例如，工业控制器118可以配备有与工业设备120进行通信以影响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：向现场设备发送离散电压信号以及从现场设备接收离散电压信号的数字I/O，或者向设备发送模拟电压或电流信号以及从设备接收模拟电压或电流信号的模拟I/O。控制器I/O可以通过背板与控制器的处理器进行通信，使得数字信号和模拟信号可以被读入控制程序并受控制程序控制。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工厂网络116与工业设备120通信。示例性网络可以包括因特网、内联网、以太网、以太网/IP(EtherNet/IP)、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(Fieldbus)、网络通讯协议(Modbus)、过程现场总线(Profibus)、无线网络、串行协议等。工业控制器118还可以存储可以由控制程序引用并且用于控制决策的持久数据值，其包括但不限于：表示受控机器或处理的操作状态的测量或计算的值(例如，罐水平、位置、警报等)，或者在自动化系统的操作期间收集的捕获的时间序列数据(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、仪器或状态监视模块——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。这样的设备还可以将时间序列数据或事件捕获在日志上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，其允许工厂人员查看与自动化系统相关联的遥测数据和状态数据，并且控制系统操作的一些方面。HMI 114可以通过工厂网络116与工业控制器118中的一个或更多个进行通信，并且与工业控制器交换数据，以便于在一个或更多个预开发的操作者接口屏幕上对与受控工业处理相关的信息进行可视化。HMI 114还可以被配置成允许操作者将数据提交至工业控制器118的存储器地址或指定的数据标签，从而为操作者提供向受控系统发出命令(例如，循环启动命令、设备致动命令等)、修改设定点值等的手段。HMI114可以生成一个或更多个显示画面，操作者通过一个或更多个显示画面与工业控制器118交互并且从而与受控过程和/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设备的当前状态可视化：所述处理的图形表示显示计量或计算的值、采用基于状态的颜色或位置动画、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由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被呈现在显示画面中的一个或更多个上。HMI可以包括具有用户安装或预先安装的操作系统以及用户安装或预先安装的图形应用软件的固定位置设备或移动设备。

一些工业环境还可以包括与受控工业系统的特定方面相关的其他系统或设备。这些系统或设备可以包括例如一个或更多个数据历史库(data historian)110，该数据历史库110聚合和存储从工业控制器118和其他工业设备收集的生产信息。

工业设备120、工业控制器118、HMI 114、相关联的受控工业资产、以及其他工厂车间系统例如数据历史库110、视觉系统以及其他这样的系统在工业环境的操作技术(OT)级上操作。更高级别的分析和报告系统可以在信息技术(IT)域中的工业环境的更高企业级处(例如在办公网络108上或在云平台122上)操作。这样的更高级别的系统可以包括例如企业资源计划(ERP)系统104，所述ERP系统104集成并总体地管理高级业务操作，例如财务、销售、订单管理、营销、人力资源或其他这样的业务功能。鉴于更高级别的业务考虑，制造执行系统(MES)102可以监视和管理控制级上的控制操作。报告系统106可以从工厂车间的工业设备收集操作数据，并且生成总结受控工业资产的操作统计的每日或轮班报告。

这些不同的信息源遍布在工厂环境内的许多位置和系统中。当诊断问题或确定机器或自动化系统的状态时，维护人员通常需要(通常使用特定于被搜索的相应数据源的若干不同的软件包)单独搜索若干这些信息源。此外，搜索与特定设备或机器有关的信息通常需要对整个工业系统的广泛的了解，以便定位要搜索的数据源(例如工业控制器、HMI等)并且识别相关的操作者屏幕或控制程序例程。与解决系统停机问题或确定自动化系统或设备的健康状况结合而单独搜索这些数据源中的每一个可能会延迟对维护问题的改正，从而引起收入损失和调度问题。由于用于向用户呈现数据的应用(例如HMI显示器、工业控制器程序开发和监视软件等)的非直观性质，定位和获取相关系统数据也变得更加困难。这些应用可能不容易被尚未受过培训以导航(navigate)应用特征的用户所理解。

为了解决这些和其他问题，本文描述的一个或更多个实施方式提供了设备级分析和报告系统，该设备级分析和报告系统可以独立地使用或与更大的可扩展分析系统结合使用，以监视和主动报告构成工业企业的自动化系统的健康状况和状态。

图2是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的示例工业分析系统202的框图。在本公开内容中说明的系统、装置或处理的方面可以构成实施在(一个或更多个)机器内例如实施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(或介质)中的机器可执行部件。这样的部件在由一个或更多个机器(例如(一个或更多个)计算机、(一个或更多个)计算设备、(一个或更多个)自动化设备、(一个或更多个)虚拟机等)执行时可以使(一个或更多个)机器执行描述的操作。

工业分析系统202可以包括设备接口部件204、分析部件206、用户接口部件208、一个或更多个处理器216和存储器218。在各种实施方式中，设备接口部件204、分析部件206、用户接口部件208、一个或更多个处理器216和存储器218中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接以执行工业分析系统202的功能中的一个或更多个。在一些实施方式中，部件204、206和208可以包括存储在存储器218上并由(一个或更多个)处理器216执行的软件指令。工业分析系统202还可以与图2中未描绘的其他硬件和/或软件部件进行交互。例如，(一个或更多个)处理器216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。在一些实施方式中，智能网关平台302可以用作嵌入包括但不限于边缘设备、工业控制器或HMI终端的另一设备的逻辑实体。替选地，工业分析系统202可以实施在被配置成驻留在工厂网络116或办公网络108上的仪器上。在一些实施方式中，工业分析系统202可以驻留在云平台上，并且作为基于云的服务集合来执行。

设备接口部件204可以被配置成在工业分析系统202与一个或更多个工厂设施处的工业数据的源之间交换信息。可以由设备接口部件204访问的工业数据的源可以包括但不限于工业控制器、遥测设备、马达驱动器、质量检查系统(例如，视觉系统或其他质量验证系统)、工业安全系统、摄像装置或其他类型的光学传感器、数据收集设备(例如，工业数据历史库)或者其他这样的信息源。这些工业数据源可以包括不同类型和供应商的设备，并且包括结构化和非结构化数据的源。在一些实施方式中，设备接口部件204可以经由驻留有设备的工厂网络(例如，工厂网络116)与这些工业设备交换数据。在一些实施方式中，设备接口部件204还可以经由诸如因特网的公共网络接收至少一些工业数据。在一些实施方式中，设备接口部件204可以经由一个或更多个公共和/或专用网络直接访问由这些工业设备和系统生成的数据。替选地，设备接口部件204可以经由代理或边缘设备访问这些数据源上的数据，所述代理或边缘设备聚合来自多个工业设备的数据以用于经由设备接口部件204迁移到工业分析系统202。

分析部件206可以被配置成对建模的工业数据执行本地分析(例如，AI、机器学习、统计分析等)。用户接口部件208可以被配置成在工业分析系统202与具有访问平台的授权的客户端设备之间交换信息。在一些实施方式中，用户接口部件208可以被配置成生成图形仪表板或其他类型的接口显示并将其递送到客户端设备。这些仪表板可以呈现所选择的收集的工业数据的子集、所选分析结果、或者与所选情境或所需信息的类别有关的其他信息。用户接口部件208可以经由仪表板将分析结果递送到客户端设备，分析结果包括预测资产性能问题的通知、用于实现指定操作或业务目标的推荐或其他这样的分析输出。

一个或更多个处理器216可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法描述的功能中的一个或更多个功能。存储器218可以是存储用于执行本文中参照所公开的系统和/或方法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是示出示例架构的图，在该示例架构中，工业分析系统202从构成工业企业的一个或更多个自动化系统的工业设备308收集原始和/或智能数据306。在一些配置中，工业分析系统202从分析仪器316接收原始和/或智能数据306，分析仪器316安装在相应自动化系统处或附近并且从组成那些自动化系统的工业设备308收集数据。在所示示例中，第一分析仪器316从构成第一自动化系统或机器的第一工业设备集合308(包括设备308a和308b)收集数据308a并递送数据308a，而第二分析仪器316b从构成第二自动化系统或机器的第二工业设备集合308(包括308c和308d)收集数据306。在一些实施方式中，系统202可以包括驻留在工厂网络116或办公网络108上并且从也驻留在公共网络上的分析仪器316收集数据308的仪器。在一些实施方式中，系统202可以自动发现数据源306(例如，分析仪器316)并将设备接口部件204配置成开始从所发现的源收集该数据306。

工业设备308中的一些(例如，设备308a和308c)可以是将其设备数据存储在智能标签310中的智能设备。每个智能标签310可以存储其相应数据项的值——例如遥测值(速度、流量、压力等)、安全设备的状态、阀或致动器的状态等——以及提供关于所述值的附加信息的情境元数据。其他工业设备308(例如，设备308b和308d)可以将其相关联的数据值作为原始数据存储在标准数据标签312中。

在一些实施方式中，系统的设备接口部件204可以根据一个或更多个分析模型对从分析仪器308收集的原始和/或智能数据306进行情境化、建模和结构化。然后，将所得到的结构化和情境化数据314传递到分析部件206以进行分析(例如，AI分析、机器学习分析等)。用户接口部件208经由仪表板304将该实时监视和分析的结果递送给所选客户端设备302，该仪表板304以有意义的方式呈现数据的定制表示。

图4是根据一个或更多个实施方式的可以由用户接口部件208生成的示例概览仪表板400。在该示例中，仪表板400包括导航工具栏412，该导航工具栏412具有允许用户在仪表板类别之间转换的四个可选导航按钮402、404、406和408。图4中描绘的示例概览仪表板400包括沿着仪表板400的左侧的分析仪器模块408的集合。这些模块408呈现针对与相应分析仪器316相对应的工业系统的概要信息。通常，给定的分析仪器316从要被视为总体实体的工业资产集合收集数据以用于分析目的。可以在分析应用模块408中呈现的示例信息可以包括但不限于：对应的自动化系统的总运行时间或执行时间、构成自动化系统的设备的数量(例如，连接至对应的分析仪器316的自动化设备的数量)、当前处于多个可能状态(例如，正常、故障、警报等)中的各状态的设备的数量、分析仪器的许可(license)状态或者其他这样的概要信息。

概览仪表板400还可以包括：列出构成所收集的自动化系统的设备以及每个设备的名称和当前状态的设备列表414。在概览仪表板400的右侧是总结由分析系统202生成的当前有效的动作卡的动作卡部分410。响应于由分析部件206基于对结构化和情境化数据314的分析而检测到问题，系统202生成动作卡。每个动作卡呈现针对所检测到的问题的概要数据，从而允许用户确定适当的校正动作以解决该问题。通常，可以根据问题的严重性(例如，故障、超出规范、维护请求和检查功能)来对动作卡进行分类。概览仪表板400的动作卡部分410以数值格式并按照饼形图416两者来呈现每种严重性的有效动作卡的总数。

从工具栏412选择分析仪器按钮404使得分析仪器仪表板被呈现。图5是根据一个或更多个实施方式的可以由用户接口部件208生成的示例分析仪器仪表板500。分析仪器仪表板500在仪表板500的左侧保持分析仪器模块408，同时在仪表板500的主画布上呈现分析仪器细节面板502。选择分析仪器模块408中的一个分析仪器模块使得用于对应的分析仪器316的细节面板502被呈现。用于分析仪器502的分析仪器细节面板502可以包括诸如用户定义的仪器名称、连接至分析仪器316的设备308的总数、与分析仪器316相对应的自动化系统的总运行时间、分析仪器的中央处理单元(CPU)上的处理负荷、分析仪器316的总存储器使用率的信息。面板502还可以包括状况概要506，该状况概要506列出多个可能的设备状况(例如，故障、检查功能、超出规范、需要维护和健康)以及连接至分析仪器316的当前处于各相应设备状态的设备的总数。

在一些实施方式中，分析仪器面板502还可以包括帮助栏504，用户可以通过该帮助栏请求自动化援助附加故障诊断信息。可以通过使用外围设备(例如，键盘或触摸板)输入简明语言请求来将对故障诊断信息的请求提交到帮助栏504，或者可以通过对着与呈现仪表板的客户端设备302集成的麦克风说话来输入对故障诊断信息的请求。这些请求被发送回系统202并由用户接口部件206翻译，使得用户的请求可以被解释并且合适的响应被制定。

从工具栏412选择设备按钮406使得设备仪表板被呈现。图6是根据一个或更多个实施方式的可以由用户接口部件208生成的示例设备仪表板600。在该示例中，设备仪表板600在一侧呈现设备列表602，该设备列表602列出连接至分析仪器316的设备。从列表602中选择设备之一使得针对所选设备的设备面板604被显示在仪表板的主画布上。设备面板604呈现针对所选设备的信息，所述信息包括但不限于设备名称、设备修订号和序列号、设备的产品类型、设备已服务的总时间量。通常，为给定设备呈现的信息项取决于设备的类型。例如，从设备列表602中选择被管理的以太网交换机可以呈现特定于该设备的信息，例如总带宽利用率、内部设备温度、交换机的每个端口随时间的端口利用率百分比(其可以被呈现为时间序列线图608)或其他这样的信息。

从工具栏412选择动作卡按钮408使得动作卡仪表板被呈现。图7是根据一个或更多个实施方式的可以由用户接口部件208生成的示例动作卡仪表板700。动作卡仪表板700保持来自概览仪表板400的动作卡部分410，作为当前有效的动作卡的概要，同时当前有效的各个动作卡被列在仪表板700的主画布上的动作卡列表702中。如上所述，每个动作卡表示影响正在被监视的自动化系统之一的设备的问题，其可能需要适当的工厂人员的注意。列表702上的每个动作卡条目可以包括问题所属的设备的网络地址、设备的类型(例如，按照设备的型号、序列号、供应商和/或产品名称)、问题的严重性(例如，故障、超出规范、需要维护、检查功能等)以及描述问题的消息。动作卡条目还可以包括检查框，当问题已经解决时，用户可以设置该检查框。从动作卡列表702选择条目可以使系统202呈现包括关于相应问题的附加细节的窗口。

在一些情况下，如果系统202具有关于问题的解决方案的信息，则消息还可以包括用于解决问题的指令。例如，具有需要维护严重性的动作卡可以指定问题以及可能的解决方案两者。示例的需要维护的动作卡可以指示在指定设备上已经检测到较小的可恢复故障，并且指示用户检查设备的配置以获得附加信息。在另一示例中，动作卡可以指示应当在指定设备上运行的服务没有运行，并且指示用户重新引导设备并且检查设备的日志文件以获得其他信息。

在一些实施方式中，动作卡仪表板700还可以包括搜索部分704，该搜索部分704允许用户根据指定的标准搜索有效动作卡的子集。搜索部分可以包括动作卡搜索栏706，其允许用户输入动作卡搜索标准。响应于输入搜索标准，用户接口部件208在搜索部分704中呈现与该标准匹配的有效动作卡的子集。在所示的示例中，用户已经输入对具有故障严重性的所有有效动作卡的搜索。

图8是可以响应于从列表702中选择动作卡而被调用的示例动作卡窗口800。在一些实施方式中，动作卡窗口800可以呈现关于受影响的设备的信息、问题的严重性以及关于问题的详情(例如，辅助输入：外部跳闸(trip)输入)。窗口800还可以包括采取动作按钮804，其响应于选择而调用更详细地描述问题并且概述所提出的解决方案的窗口。图9是可以响应于选择采取动作按钮804而被调用的示例采取动作窗口900。类似的窗口900也可以使用帮助栏504来调用。

回到图8，动作卡窗口800还可以包括投票反对按钮802和投票赞成按钮806。这些按钮允许用户记录他们关于相应问题的重要性或优先级的意见；例如他们是否认为应该很快解决问题(投票赞成按钮806)，或者问题是否应该被降低优先级以有利于更重要的问题(投票反对按钮802)。可以在窗口800上和/或在动作卡列表702上的问题条目上呈现针对给定问题的赞成和反对投票的总数。此外，在一些实施方式中，针对给定问题的赞成和反对投票的数量可以确定问题在动作卡列表702上的位置，使得具有较大的赞成投票数的问题在列表702上被放置得较高。

工业分析系统202的一些实施方式可以支持与移动电话的交互。在这样的实施方式中，用户接口部件208可以被配置成将动作卡通知作为文本消息推送到与适当的工厂人员相关联的所选移动电话。图10是已呈现了动作卡通知的移动电话主屏幕1000的屏幕截图。

图11是在一些实施方式中可以由用户接口部件208呈现的示例动作卡概要屏幕1100。动作卡概要屏幕1100可以包括：指示根据工业设施的动作卡的相对数量(对应于检测到的问题的数量)的图形1102、指示根据设备类型的动作卡的相对数量的图形1106、指示根据描述的前十个动作卡和针对每个描述的动作卡的数量的条形图1110、指示根据严重性的动作卡的相对数量的图形1104、指示根据警报类别的动作卡的相对数量的图形1108、以及指示按照时间戳的动作卡的数量的时间序列图1112。

本文中描述的实施方式、系统和部件以及其中可以执行本说明书中阐述的各个方面的控制系统和自动化环境可以包括能够跨网络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、用于移动车辆的车载计算机、无线部件、控制部件等。计算机和服务器包括被配置成执行存储在介质中的指令的一个或更多个处理器，处理器为采用电信号执行逻辑操作的电子集成电路，介质例如为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动以及可移除存储器设备，可移除存储器设备可以包括记忆棒、存储卡、闪存驱动、外部硬盘驱动等。

类似地，如本文使用的术语PLC或自动化控制器可以包括可以跨多个部件、系统和/或网络共享的功能。作为示例，一个或更多个PLC或自动化控制器可以跨网络与各种网络设备进行通信和协作。这基本上可以包括经由网络进行通信的任何类型的控制装置、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)设备、传感器、致动器和人机接口(HMI)，所述网络包括控制网络、自动化网络和/或公共网络。PLC或自动化控制器还可以与各种其他设备进行通信并且控制各种其他设备，所述其他设备例如标准或安全额定I/O模块，包括模拟、数字、编程/智能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。

网络可以包括公共网络，例如因特网、内联网以及自动化网络，例如控制和信息协议(CIP)网络，包括设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、安全网络以及以太网/IP。其他网络包括以太网、DH/DH+、远程I/O、现场总线、Modbus、Profibus、CAN(控制器区域网络)、无线网络、串行协议等。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：诸如具有虚拟局域网(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、监视工具和/或其他设备。

为了提供所公开主题的各个方面的情境，图12和图13以及以下讨论旨在提供对可以实现所公开主题的各方面的适当环境的简要的一般性描述。尽管以上在可以在一个或更多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般情境中描述了实施方式，但是本领域技术人员将认识到，也可以组合其他程序模块和/或作为软件和硬件的组合来实现实施方式。

通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。此外，本领域技术人员将理解，可以利用其他计算机系统配置来实践本发明的方法，其他计算机系统配置包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机、物联网(IoT)设备、分布式计算系统、以及个人计算机、手持计算设备、基于微处理器的或可编程的消费性电子产品等，上述中的每个均可以可操作地耦接至一个或更多个相关联的设备。

本文中示出的实施方式也可以在分布式计算环境中实践，其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。

计算设备通常包括各种介质，各种介质可以包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在本文中如下彼此不同地使用。计算机可读存储介质或者机器可读存储介质可以是能够由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性介质和非易失性介质、可移除介质和不可移除介质。作为示例而非限制，可以结合用于存储诸如计算机可读指令或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据的信息的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质或机器可读存储介质。

计算机可读存储介质可以包括但不限于：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、蓝光光盘(BD)或其他光盘存储设备、磁带盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备、固态驱动器或其他固态存储设备、或其他可用于存储所需信息的有形和/或非暂态介质。在这点上，应当将本文中应用于存储设备、存储器或计算机可读介质的术语“有形”或“非暂态”理解为作为修饰语仅排除传播暂态信号本身，并且不放弃不是仅传播暂态信号本身的所有标准存储设备、存储器或计算机可读介质的权利。

可以通过一个或更多个本地或远程计算设备(例如，针对关于由介质存储的信息的多种操作，经由访问请求、查询或其他数据检索协议)来访问计算机可读存储介质。

通信介质通常在诸如调制数据信号例如载波或其他传输机制的数据信号中实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或非结构化数据，并且包括任何信息递送或传输介质。术语“调制数据信号”或信号是指以将信息编码在一个或更多个信号中的方式设置或改变其特性中的一个或更多个特性的信号。作为示例而非进行限制，通信介质包括有线介质例如有线网络或直接有线连接，以及无线介质例如声学、RF、红外以及其他无线介质。

再次参照图12，用于实现本文中描述的方面的各种实施方式的示例环境1200包括计算机1202，计算机1202包括处理单元1204、系统存储器1206以及系统总线1208。系统总线1208将系统部件耦接至处理单元1204，系统部件包括但不限于系统存储器1206。处理单元1204可以是各种商业可用处理器中的任何处理器。双微处理器和其他多处理器架构也可以用作处理单元1204。

系统总线1208可以是以下若干类型总线结构中的任一种：其还可以使用多种商业可用总线架构中的任一种互连至存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线以及本地总线。系统存储器1206包括ROM 1210和RAM 1212。基本输入/输出系统(BIOS)可以存储在非易失性存储器，例如ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM中，其中，BIOS包含例如在启动期间帮助在计算机1202内的元件之间传输信息的基本例程。RAM 1212还可以包括高速RAM，例如用于缓存数据的静态RAM。

计算机1202还包括内部硬盘驱动器(HDD)1214(例如，EIDE、SATA)、一个或更多个外部存储设备1216(例如，磁软盘驱动器(FDD)1216、存储棒或闪存驱动器读取器、存储卡读取器等)以及光盘驱动器1220(例如，其可以从CD-ROM盘、DVD、BD等进行读写)。虽然内部HDD1214被示出为位于计算机1202内，但是内部HDD 1214也可以被配置用于在合适的机箱(未示出)的外部使用。另外，虽然在环境1200中未示出，但除了HDD 1214之外还可以使用固态驱动(SSD)或者代替HDD 1214使用固态驱动(SSD)。HDD 1214、外部存储设备1216以及光盘驱动器1220可以分别通过HDD接口1224、外部存储接口1226和光盘驱动器接口1228连接至系统总线1208。用于外部驱动实现方式的接口1224可以包括通用串行总线(USB)和电气与电子工程师协会(IEEE)1394接口技术中的至少之一或两者。其他外部驱动连接技术在本文中描述的实施方式的考虑之内。

驱动器及其关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机1202，驱动和存储介质以适当的数字格式适应任何数据的存储。尽管上面对计算机可读存储介质的描述是指各类型的存储设备，但是本领域技术人员应当理解，计算机可读的其他类型的存储介质，无论是当前存在的还是将来开发的，也可以在示例操作环境中使用，并且此外，任何这样的存储介质可以包含用于执行本文中描述的方法的计算机可执行指令。

在驱动器和RAM 1212中可以存储多个程序模块，包括操作系统1230、一个或更多个应用程序1232、其他程序模块1234以及程序数据1236。操作系统、应用、模块和/或数据中的全部或部分也可以缓存在RAM1212中。可以使用各种商业上可用的操作系统或操作系统的组合来实现本文中描述的系统和方法。

计算机1202可以可选地包括模拟技术。例如，管理程序(未示出)或其他中间物可以模拟用于操作系统1230的硬件环境，并且模拟的硬件可以可选地不同于图12中所示的硬件。在这样的实施方式中，操作系统1230可以包括在计算机1202处托管的多个虚拟机(VM)中的一个VM。此外，操作系统1230可以为应用程序1232提供诸如Java运行时间环境或.NET框架的运行时间环境。运行时间环境是一致的执行环境，其允许应用程序1232在包括运行时间环境的任何操作系统上运行。类似地，操作系统1230可以支持容器，并且应用程序1232可以呈容器的形式，其是轻量级的、独立的、可执行的软件包，该软件包包括例如代码、运行时间、系统工具、系统库以及应用的设置。

此外，可以利用诸如可信处理模块(TPM)的安全模块来启用计算机1202。例如，利用TPM，引导部件在时间上散列(hash)接下来的引导部件，并且在加载接下来的引导部件之前等待结果与安全值的匹配。该处理可以发生在计算机1202的代码执行栈中的任何层处，例如在应用执行级或在操作系统(OS)内核级处应用，从而实现代码执行的任何级处的安全性。

用户可以通过一个或更多个有线/无线输入设备(例如，键盘1238、触摸屏1240和诸如鼠标1242的定点设备)将命令和信息输入到计算机1202中。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、红外(IR)遥控器、射频(RF)遥控器或其他遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实耳机、游戏手柄、触控笔、诸如摄像装置的图像输入设备、姿势传感器输入设备、视觉运动传感器输入设备、情绪或面部检测设备、诸如指纹或虹膜扫描仪的生物特征输入设备等。这些和其他输入设备通常通过可以耦接至系统总线1208的输入设备接口1244连接至处理单元1204，但是也可以通过其他接口连接，例如，并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口、

接口等。

监视器1244或其他类型的显示设备也可以经由诸如视频适配器1246的接口连接至系统总线1208。除了监视器1244之外，计算机通常还包括其他外围输出设备(未示出)，例如扬声器、打印机等。

计算机1202可以经由至诸如远程计算机1248的一个或更多个远程计算机的有线和/或无线通信、使用逻辑连接在联网环境中进行操作。远程计算机1248可以为工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐仪器、对等设备或其他常见网络节点，并且通常包括关于计算机1202所描述的许多或所有元件，然而为了简洁起见，仅示出了存储器/存储设备1250。所描绘的逻辑连接包括与局域网(LAN)1252和/或更大的网络例如广域网(WAN)1254的有线/无线连接。这样的LAN和WAN联网环境在办公室以及公司中很常见，并且促进诸如内部网的企业范围的计算机网络，所有这些都可以连接至全球通信网络，例如因特网。

当在LAN联网环境中使用时，计算机1202可以通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1256连接至本地网络1252。适配器1256可以促进与LAN 1252的有线或无线通信，LAN1252还可以包括布置在其上的用于以无线模式与适配器1256进行通信的无线接入点(AP)。

当在WAN联网环境中使用时，计算机1202可以包括调制解调器1258，或者可以经由用于通过WAN 1254建立通信的其他手段(例如通过因特网)连接至WAN 1254上的通信服务器。可以是内部或外部以及有线或无线设备的调制解调器1258可以经由输入设备接口1242连接至系统总线1208。在联网环境中，相对于计算机1202或其部分描绘的程序模块可以被存储在远程存储器/存储设备1250中。将理解的是，所示的网络连接是示例，并且可以使用在计算机之间建立通信链接的其他手段。

当在LAN或WAN联网环境中使用时，除了上述外部存储设备1216之外，计算机1202还可以访问云存储系统或其他基于网络的存储系统，或代替上述外部存储设备1216来访问云存储系统或其他基于网络的存储系统。通常，可以例如分别通过适配器1256或调制解调器1258来通过LAN 1252或WAN 1254建立计算机1202与云存储系统之间的连接。在将计算机1202连接至相关联的云存储系统时，外部存储接口1226可以在适配器1256和/或调制解调器1258的帮助下，如管理其他类型的外部存储一样管理由云存储系统提供的存储。例如，外部存储接口1226可以被配置成提供对云存储源的访问，就好像这些源物理地连接至计算机1202一样。

计算机1202可以是可操作的以与操作上以无线通信布置的任何无线设备或实体进行通信，例如打印机、扫描仪、台式计算机和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与可无线检测的标签相关联的任何装备或位置(例如信息亭、报摊、商店货架等)以及电话。这可以包括无线保真(Wi-Fi)和

无线技术。因此，通信可以是如常规网络的预定义结构或者仅是至少两个设备之间的自组织通信。

图13是所公开的主题可以与之交互的样本计算环境1300的示意性框图。样本计算环境1300包括一个或更多个客户端1302。客户端1302可以是硬件和/或软件(例如线程、进程、计算设备)。样本计算环境1300还包括一个或更多个服务器1304。服务器1304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1304可以容置线程以通过采用本文中所述的一个或更多个实施方式来执行转换。客户端1302与服务器1304之间的一种可能的通信可以是适于在两个或更多个计算机进程之间传输的数据包的形式。样本计算环境1300包括通信框架1306，其可以用于促进客户端1302与服务器1304之间的通信。客户端1302可操作地连接至一个或更多个客户端数据存储器1308，客户端数据存储器1308可以用于存储客户端1302本地的信息。类似地，服务器1304可操作地连接至一个或更多个服务器数据存储器1310，服务器数据存储器1310可以用于存储服务器1304本地的信息。

图14是根据示例实施方式的用于提供可扩展分析数据的方法1400的流程图。在操作1402处，通过一个或更多个处理器从第一分析仪器收集第一分析数据。第一分析数据包括对第一设备集合的分析。

在操作1404处，通过一个或更多个处理器从第二分析仪器收集第二分析数据。第二分析数据包括对第二设备集合的分析。第一设备集合和第二设备集合在一个或更多个工业系统中执行多个操作。第一分析数据和第二分析数据包括原始数据和/或智能数据。智能数据包括一个或更多个智能标签。每个智能标签存储数据项的值以及提供关于数据项的值的附加信息的情境元数据。

在操作1406处，通过一个或更多个处理器对第一分析数据和第二分析数据进行组合。

在操作1408处，通过一个或更多个处理器将组合的分析数据传输至分析系统。将第一分析数据和第二分析数据进行组合包括：对第一分析数据和第二分析数据进行情境化、建模和/或结构化。使用组合的分析数据生成可扩展分析数据。可扩展分析数据包括对第一设备集合和第二设备集合中的每个设备的实时监视和分析。

上面已经描述的内容包括本发明的示例。当然，不可能为了描述所公开的主题的目的而描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到本主题发明的许多进一步的组合和排列是可能的。因此，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的更改、修改和变化。

特别地，关于由上述部件、设备、电路、系统等执行的各种功能，除非另外指出，否则用于描述这样的部件的术语(包括对“手段”的引用)旨在对应于执行描述的部件的指定功能的任何部件(例如，功能等同物)，即使该部件结构上不等效于执行所公开的主题的本文中示出的示例性方面的功能的所公开的结构也如此。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，尽管可能已经针对若干实现中的仅一个实现公开了所公开主题的特定特征，但是这样的特征可以与其他实现中的对于任何给定或特定应用来说可能是期望和有利的一个或更多个其他特征进行组合。此外，就在具体实施方式或权利要求中使用了术语“含有”和“包含”及其变体而言，这些术语旨在以类似于术语“包括”的方式为包含性的。

在本申请中，词语“示例性”用于表示用作示例、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。更确切地，使用词语“示例性”旨在以具体的方式来呈现概念。

本文描述的各个方面或特征可以使用标准编程和/或工程技术实现为方法、装置或制品。如本文中所使用的术语“制品”旨在包括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……)、光盘(例如，致密盘(CD)、数字通用盘(DVD)……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

Claims (20)

1.一种工业分析系统，包括：

设备接口部件，被配置成：

从多个分析仪器收集数据，其中，所述多个分析仪器中的每个分析仪器被配置成从多个设备集合中的相应设备集合收集数据，其中，所述多个设备集合在一个或更多个工业系统中执行多个操作；以及

将所述数据传输至分析部件。

2.根据权利要求1所述的工业分析系统，其中，所述数据包括原始数据和/或智能数据，其中，所述智能数据包括一个或更多个智能标签，其中，每个智能标签存储数据项的值和情境元数据，所述情境元数据提供关于所述数据项的值的附加信息。

3.根据权利要求1所述的工业分析系统，还包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成发现所述多个分析仪器，并且将所述设备接口部件配置成从所发现的多个分析仪器收集数据。

4.根据权利要求1所述的工业分析系统，其中，所述设备接口部件还被配置成对从所述多个分析仪器接收的数据进行情境化、建模和/或结构化。

5.根据权利要求4所述的工业分析系统，其中，所情境化的、所建模的和/或所结构化的数据被传输至所述分析部件以用于分析。

6.根据权利要求1所述的工业分析系统，其中，所述分析部件被配置成使用从所述设备接口部件接收的数据来生成分析数据，并且将所述分析数据提供给用户接口部件，其中，所述分析数据包括对所述多个设备集合中的每个设备的实时监视和分析。

7.根据权利要求6所述的工业分析系统，其中，所述用户接口部件被配置成经由一个或更多个仪表板实时地呈现所述分析数据。

8.根据权利要求7所述的工业分析系统，其中，所述一个或更多个仪表板包括针对所述多个设备集合中的每个设备集合的设备列表，以及对所述设备列表中的每个设备的分析。

9.一种方法，包括：

通过一个或更多个处理器从第一分析仪器收集第一分析数据，所述第一分析数据包括对第一设备集合的分析；

通过所述一个或更多个处理器从第二分析仪器收集第二分析数据，所述第二分析数据包括对第二设备集合的分析；

通过所述一个或更多个处理器将所述第一分析数据和所述第二分析数据进行组合；以及

将所组合的分析数据传输至分析系统。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一设备集合和所述第二设备集合在一个或更多个工业系统中执行多个操作。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一分析数据和所述第二分析数据包括原始数据和/或智能数据，其中，所述智能数据包括一个或更多个智能标签，其中，每个智能标签存储数据项的值和情境元数据，所述情境元数据提供关于所述数据项的值的附加信息。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：通过所述一个或更多个处理器发现所述第一分析仪器和所述第二分析仪器。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述第一分析数据和所述第二分析数据进行组合包括：对所述第一分析数据和所述第二分析数据进行情境化、建模和/或结构化。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括：使用所组合的分析数据来生成可扩展分析数据，其中，所述可扩展分析数据包括对所述第一设备集合和所述第二设备集合中的每个设备的实时监视和分析。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：经由一个或更多个仪表板实时地向用户呈现所述可扩展分析数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或更多个仪表板包括针对所述第一设备集合和所述第二设备集合中的每个设备集合的设备列表，以及对所述设备列表中的每个设备的分析。

17.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令响应于被执行来使包括处理器的系统执行操作，所述操作包括：

从第一分析仪器收集第一分析数据，所述第一分析数据包括对第一设备集合的分析；

从第二分析仪器收集第二分析数据，所述第二分析数据包括对第二设备集合的分析；

将所述第一分析数据和所述第二分析数据进行组合；以及

将所组合的分析数据传输至分析系统。

18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述第一分析数据和所述第二分析数据包括原始数据和/或智能数据，其中，所述智能数据包括一个或更多个智能标签，其中，每个智能标签存储数据项的值和情境元数据，所述情境元数据提供关于所述数据项的值的附加信息。

19.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，所述操作还包括：发现所述第一分析仪器和所述第二分析仪器。

20.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中，将所述第一分析数据和所述第二分析数据进行组合包括：对所述第一数据和所述第二分析数据进行情境化、建模和/或结构化。

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