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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft Prüfsysteme, und genauer Prüfsysteme, die Daten von Messinstrumenten mit visuellen Anzeigeeinrichtungen aufnehmen.
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Eine Maschinenüberwachung und -diagnose kann als Werkzeuge betrachtet werden, das dabei hilft, die Ursache eines Fehlers bzw. einer Störung in einem Maschinenbauteil oder -system zu finden, sowie dabei, deren Auftreten aufgrund eines Symptoms vorauszusagen. Ohne eine exakte Erfassung und Identifizierung des Fehlers in der Maschine ist es nicht möglich, einen effektiven Wartungs- und Produktionsplan zu erstellen, und die nötigen Reparaturaufgaben können nicht rechtzeitig durchgeführt werden. Daher ist die Maschinenüberwachung und -diagnose von grundlegender Bedeutung für ein effektives vorausschauendes Wartungsprogramm.
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Das ultimative Ziel der Anwendung von Maschinenüberwachung und -diagnose ist eine Verbesserung der Einsatzfähigkeit von Ausrüstung und außerdem die Verringerung der Kosten für die Wartung und aufgrund von unerwarteten Ausfällen von Maschinen. Um die Einsatzfähigkeit zu maximieren, muss man die Zuverlässigkeit durch Maximieren der Betriebszeit der Maschine erhöhen und gleichzeitig deren Wartbarkeit durch Minimieren der mittleren Reparaturdauer erhöhen. Als Folge der Überwachung und Diagnose wird die Häufigkeit unerwarteter Maschinenausfälle deutlich reduziert, und Maschinenprobleme können sofort präzise lokalisiert werden.
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Die Überwachung und die Diagnose von Maschinen können einfach dadurch durchgeführt werden, dass man sich den Ton anhört, der während des Betriebs der Maschine erzeugt wird, oder dass man die Qualität von maschinell bearbeiteten Teilen betrachtet, um auf den Zustand der Maschine zu schließen. Viele Fehler in Maschinen können jedoch nicht allein dadurch exakt bestimmt werden, dass man sich auf visuelle oder akustische Beobachtungen verlässt, insbesondere während des Betriebs (z.B. Verschleiß und Risse in Lagern und Getriebekästen). Daher wurden ausgefeiltere Signalverarbeitungsverfahren, beispielsweise Vibrationsanalyse, Ölanalyse, akustische Emission, Infrarot und Ultraschall, entwickelt, um den Wartungsarbeiten ausführenden Techniker und den Ingenieur in die Lage zu versetzen, Maschinendefekte zu erfassen und zu diagnostizieren.
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Die obige Erörterung soll nur allgemeine Hintergrundinformationen liefern und soll nicht als Hilfsmittel zur Bestimmung des Bereichs des beanspruchten Gegenstands genommen werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird ein Untersuchungssystem offenbart, wobei das Untersuchungssystem Merkmale und Komponenten aufweist, die Daten in Bezug auf Betriebsbedingungen (z.B. Vibration) und Betriebsparameter (z.B. Fahrgeschwindigkeit, Leistung, Temperatur usw.) von Anlagen sammeln und korrelieren. Daten in Bezug auf die Betriebsparameter sind häufig nur schwierig zu bekommen, wenn Werte für die Betriebsparameter nur visuell dargestellt werden. Ein Vorteil, der bei der Umsetzung von offenbarten Ausführungsformen des Prüfsystems verwirklicht werden kann, ist die Erfassung von Werten für die Betriebsparameter aus den visuellen Anzeigeeinrichtungen.
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In einer Ausführungsform wird ein Prüfsystem beschrieben, das eine Bildgebungsvorrichtung und einen Prozessor aufweist, der mit der Bildgebungsvorrichtung gekoppelt ist. Das Prüfsystem weist außerdem einen Speicher auf, der mit dem Prozessor gekoppelt ist und der einen oder mehrere ausführbare Befehle umfasst, die so gestaltet sind, dass sie von dem Prozessor ausgeführt werden können. Die ausführbaren Befehle umfassen Befehle zum Aufnehmen eines Bildes von einem Messinstrument mit der Bildgebungsvorrichtung, wobei das Messinstrument einen Messwert für einen Betriebsparameter einer Anlage anzeigt, und zum Identifizieren des Messwerts in dem Bild. Die ausführbaren Befehle beinhalten auch Befehle für den Messwert einen ersten Werts mit Maßeinheiten und zum Erzeugen eines Ausgangssingals, das den zweiten Wert wiedergibt.
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In einer anderen Ausführungsform wird ein Prüfsystem zur Überwachung einer Anlage beschrieben. Das Prüfsystem umfasst einen Sensor, der auf eine Betriebsbedingung einer Anlage empfindlich ist. Das Prüfsystem weist außerdem eine Kamera und eine Verarbeitungsschaltung auf, die mit der Kamera verkoppelt ist und die dazu dient, ein Ausgangssignal von einem Bild eines Messinstruments, das von der Kamera aufgenommen wird, zu erzeugen. In einem Beispiel weist das Ausgangssignal einen Wert auf, der proportional ist zu einem Messwert, der von dem Messinstrument angezeigt wird und der Messeinheiten aufweist, die mit einer Datenermittlungsvorrichtung kompatibel sind.
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In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Überwachung einer Anlage beschrieben. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Empfangen eines ersten Signals von einer Bildgebungsvorrichtung, wobei das erste Signal Bilddaten eines Bildes eines Messinstruments überträgt. Das Verfahren umfasst außerdem Schritte zur Identifizierung eines Messwerts, den das Messinstrument anzeigt, aus den Bilddaten und zum Anlegen eines Skalierungsfaktors, um den Messwert aus einem ersten Wert von einem zweiten Wert umzuwandeln. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt zum Umwandeln des ersten Signals in ein zweites Signal, das mit einer Datenermittlungsvorrichtung kompatibel ist, die einen oder mehrere Sensoren überwacht, die an der Anlage angeordnet sind. In einem Beispiel ist der zweite Wert kompatibel mit einer Datenermittlungsvorrichtung.
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Diese kurze Beschreibung der Erfindung soll nur einen kurzen Überblick über den hierin offenbarten Gegenstand gemäß einer oder mehreren Ausführungsbeispielen geben und dient nicht als Leitfaden zur Interpretierung der Ansprüche oder zur Definition oder Begrenzung des Gebietes der Erfindung, das nur durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. Diese kurze Beschreibung soll eine erläuternde Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einführen, die nachstehend in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. Diese kurze Beschreibung soll keine wichtigen oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands benennen, und soll auch nicht als Hilfsmittel zur Bestimmung des Bereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden. Der beanspruchte Gegenstand ist nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oder alle Nachteile beseitigen, die im Allgemeinen Stand der Technik beschrieben sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Damit die Art und Weise, in der die Merkmale der Erfindung verstanden werden können, mag eine ausführliche Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen nützlich sein, von denen einige in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nur bestimmte Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Beschränkung des Bereichs aufzufassen sind, da der Bereich der Erfindung auch andere gleichermaßen wirksame Ausführungsformen umfasst. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, und das Hauptaugenmerk liegt darauf, die Merkmale bestimmter Ausführungsformen der Erfindung darzustellen. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um Teile, die in allen Ansichten gleich sind, anzuzeigen. Somit kann für ein weitergehendes Verstehen der Erfindung auf die folgende ausführliche Beschreibung verwiesen werden, die in Verbindung mit den Zeichnungen zu lesen ist, von denen:
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1 eine schematische Skizze eines Prüfsystems ist;
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2 ein Ablaufschema eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Verarbeitung von Bildern zu Signalen ist, welche Werte wiedergeben, die auf einem Messinstrument angezeigt werden;
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3 in Flussdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Zusammentragen von Daten über einen Betrieb einer Anlage ist; und
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4 ein schematischer Schaltplan eines Prüfsystems ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Prüfsystems 100 dar mit Messinstrumenten 102, die einen Messwert visuell darstellen, das einen Betriebsparameter einer Anlage 104 quantifiziert. Beispiele für Betriebsparameter sind unter anderem die Drehzahl eines Motors der Anlage 104 ebenso wie eine Temperatur, eine Strömungsrate und dergleichen. Die Messinstrumente 102 beinhalten eine digitale Anzeigeeinrichtung 106 mit einer numerischen Ausgabe 108 und einer Zeigeranzeige 110 mit einem rotierenden Nadel 112 und einer Skala 114. Andere Arten von Messinstrumenten können Balkenskalen, Farbindikatoren und dergleichen beinhalten. Die numerische Ausgabe 108 verwendet verschiedene Arten von Zeichen (z.B. Zahlen und Buchstaben), um den Messwert anzugeben. Die Nadelanzeige 110 zeigt einen Messwert über die Stellung der rotierenden Nadel 112 in Bezug auf die Skala 114 an. Die Messinstrumente 102 können Teil einer Steuerkonsole 116 oder einer ähnlichen Steuerstruktur sein, die Hardware (und/oder Software und/oder Firmware) beinhaltet, um die Anlage 104 zu steuern.
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Das Prüfsystem 100 kann außerdem eine oder mehrere bildgebende Vorrichtungen 118 (z.B. eine Kamera), einen oder mehrere Sensoren 120 (z.B. Beschleunigungssensoren) und eine Datenermittlungsvorrichtung 122) beinhalten. Die Bildgebungsvorrichtungen sind auf die digitale Anzeige 106 und die Nadelanzeige 110 gerichtet. Die Sensoren 120 sind an und/oder in der Nähe der Anlage 104 angeordnet, um bestimmte Betriebsbedingungen (z.B. Vibration) der Anlage 104 während des Betriebs zu überwachen.
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Die Sensoren 120 übermitteln Signale an eine Datenermittlungsvorrichtung 122, welche die Signale zum Zwecke des Zusammentragens von Informationen über den Betrieb der Anlage 104 verarbeitet. Die Signale weisen einen Sensorwert auf, der die Betriebsbedingung quantifiziert. In einem Beispiel zeigt die Datenermittlungsvorrichtung 122 die Signale auf einem Bildschirm (oder einer Anzeigeeinrichtung) an, damit ein Endnutzer (z.B. ein Techniker) sie betrachten kann.
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Ausführungsformen des Prüfsystems 100 können die Sensorwerte mit den Messwerten assoziieren. Dieses Merkmal eliminiert die Notwendigkeit, dass ein Endnutzer die Werte der Messinstrumente 102 manuell protokolliert und/oder Werte manuell in eine Datenermittlungsvorrichtung eingibt. In einer Ausführungsform verwendet das Prüfsystem 100 die Bildgebungsvorrichtungen 118, um eines oder mehrere Bilder der digitalen Anzeigeeinrichtung 106 und der Nadelanzeigeeinrichtung 110 aufzunehmen. Jedoch umfassen die Bilder auch Daten, die die Datenermittlungsvorrichtung 122 normalerweise nicht verarbeiten könnte. So sind die Bilddaten, einschließlich des Messwerts, generell nicht mit der Datenermittlungsvorrichtung 122 kompatibel. Um das Problem der Kompatibilität zu lösen, ist das Prüfsystem 100 so ausgestattet, dass es den Messwert in den Bilddaten identifiziert, wodurch der Messwert für die Datenermittlungsvorrichtung 122 zugänglich wird. Dieses Merkmal kann an einer der Bildgebungsvorrichtungen 118 oder einer separat aktivierten Vorrichtung und/oder Verarbeitungsschaltung (nicht dargestellt) verwirklicht werden, die geeignete Maßeinheiten für den hierin erörterten Messwert bestimmen kann bzw. können. In einem Beispiel ist das Prüfsystem 100 so ausgestattet, das es ein Ausgangssignal erzeugt, das den Messwert wiedergibt und das von der Datenermittlungsvorrichtung 122 verarbeitet werden kann und damit kompatibel ist. Die Datenermittlungsvorrichtung 122 kann dieses Ausgangssignal verwenden, um den Messwert mit Informationen wie den Sensorwerten, welche die Datenermittlungsvorrichtung 122 von den Sensoren 120 empfängt, zu korrelieren.
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2 stellt ein Ablaufschema eines Verfahrens 200 zum Verarbeiten der Bilder zu Signalen dar, welche die Datenermittlungsvorrichtung 122 verwenden kann. Das Verfahren 200 umfasst im Block 202 das Aufnehmen von Bildern eines Messinstruments (z.B. der Messinstrumente 102) und im Block 204 das Identifizieren des Messwerts in dem Bild. Das Verfahren 200 beinhaltet außerdem in Block 206 das Bestimmen eines ersten Werts aus dem Messwert, der Maßeinheiten aufweist, die vom Datenerfassungssystem 122 verarbeitet werden können und damit kompatibel sind. Das Verfahren 200 beinhaltet in Block 208 ferner das Erzeugen eines Ausgangssignals, das mit einer Datenermittlungsvorrichtung (z.B. der Datenermittlungsvorrichtung 122) kompatibel ist.
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Das Aufnehmen von Bildern (z.B. in Block 202) kann an Vorrichtungen (z.B. den Bildgebungsvorrichtungen 118) wie Digitalkameras stattfinden. Andere Vorrichtungen können Strichcode-Leser und Scanner, insbesondere solche, die mit Bildsensoren und Technik zur Aufnahme von Bildern ausgestattet sind, beinhalten. Die Vorrichtungen können direkt mit der Datenermittlungsvorrichtung 122 und/oder anderen Vorrichtungen, die den Betrieb der Kameras vorschreiben, verbunden sein. Beispiele für Vorrichtungen können einzelne Bilder und mehrere Bilder (z.B. Video) aufnehmen. Für Videoanwendungen kann das Prüfsystem 100 (z.B. über die Bildgebungsvorrichtungen 118 und/oder die Datenermittlungsvorrichtung 122) alle Bilder oder ein Segment der Bilder verarbeiten, aus denen ein Video-Stream besteht. Die Verarbeitung aller Bilder kann für Implementierungen nützlich sein, wo der Messwert sich schnell ändert und die somit eine häufigere Abtastung von Bildern benötigen, um den Messwert exakt zu identifizieren, zu sammeln und mit anderen Daten zu korrelieren, z.B. mit den Sensorwerten von den Sensoren 120. Dagegen kann die Verlängerung der Abtastzeit und/oder das Aufnehmen von nur einigen Bildern in bestimmten Abständen für Anwendungen, wo Änderungen des Messwerts minimal sind, effektiv sein.
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Die Identifizierung des Messwerts (z.B. in Block 204) kann von der Art des Messinstruments oder in einem Beispiel zumindest von der Konfiguration der Anzeigeeinrichtung an dem Messinstrument abhängen. In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren 200 Schritte zur Identifizierung der Zeichen des Messwerts („der Messwertzeichen“) in den Bildern. Das Verfahren 200 kann eines oder mehrere Datenerfassungsverfahren, beispielsweise ein optisches Zeichenerkennungs-(OCR-)Verfahren implementieren. Diese Datenerkennungsverfahren können die Bilder in maschinenkodierten Text übersetzen, die Messwertzeichen innerhalb des maschinenkodierten Texts lokalisieren und den Messwert, der von der Kombination aus Messwertzeichen dargestellt wird, quantifizieren. Wenn das Messinstrument eine Instrumentierung umfasst, die den Messwert mit einer Nadel anzeigt (z.B. die Nadelanzeige 110) oder die eine oder mehrere andere physische Darstellungen des Messwerts implementiert, können die Datenverarbeitungsverfahren die Art der Instrumentierung erkennen und aufgrund der Art der Instrumentierung den Messwert, der von der Instrumentierung anzeigt wird, quantifizieren. In einem Beispiel kann das Verfahren 200 die Position einer Nadel (z.B. der Nadel 112) in Bezug auf eine Skala (z.B. die Skala 114) bestimmen, um den Messwert zu quantifizieren.
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Die Bestimmung des ersten Werts (z.B. in Block 206) vereinfacht die Korrelation des Messwerts und des Sensorwerts. Unter Verwendung von Maßeinheiten, die vom Datenerfassungssystem erwartet werden und/oder verarbeitet werden können, wird der erste Wert zur Verarbeitung effektiv skaliert. Beispielsweise weisen der Messwert und der Sensorwert häufig unterschiedliche Maßeinheiten auf. Der Messwert kann beispielsweise Einheiten wie Umdrehungen pro Minute (UpM), Grad Fahrenheit (F) oder Grad Celsius (C) aufweisen. Der Sensorwert kann abhängig von der Art des Sensors 120 unterschiedliche Spannungspegel, Strompegel, Widerstandspegel und dergleichen aufweisen. Eine Art eines Sensors kann eine Vibration erkennen und ein Signal erzeugen, das relative Vibrationspegel als Spannung im Bereich von z.B. 0 V bis 5 V wiedergibt. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 200 zur Normalisierung des Messwerts und des Sensorwerts den ersten Wert so bestimmen, dass der resultierende erste Wert auf die jeweiligen Pegel fällt, die mit dem Sensorwert assoziiert sind, die vom Datenerfassungssystem erwartet werden. Dieser Schritt kann sicherstellen, dass das resultierende Ausgangssignal einen Wert aufweist, der proportional ist zum, jedoch verschieden ist vom Messwert, der von dem Messinstrument angezeigt wird.
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Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Normalisierung des Messwerts zu erreichen. In einem Beispiel kann das Verfahren
200 einen Schritt des Anlegens eines Skalierungsfaktors beinhalten, durch den der Messwert verändert wird. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren
200 einen Schritt beinhalten, bei dem auf eine Nachschlagetabelle Bezug genommen wird, wie sie beispielsweise von der nachstehenden Tabelle 1 wiedergegeben wird. Tabelle 1
| Messwert (UpM) | Normalisierter Messwert (V) |
| 100 | 0 |
| 125 | 1 |
| 150 | 2 |
| 175 | 3 |
| 200 | 4 |
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Die Bestimmung des ersten Werts kann automatisch und/oder anhand eines oder mehrerer Datenverarbeitungsverfahren stattfinden. Die Datenverarbeitungsverfahren können Nachschlagetabellen verwenden wie die obige Tabelle 1, um den richtigen normalisierten Messwert zuzuordnen. Im Beispiel von Tabelle 1 ändert das Verfahren 200 den Messwert von 100 UpM in einen normalisierten Messwert von 0 V. Nachschlagetabellen können im Zusammenhang mit der Art der Anlage bereitgestellt werden, die vom Prüfsystem 100 überwacht wird, oder nach Wunsch aufgrund anderer annehmbarer Parameter. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 200 Datenverarbeitungsverfahren nutzen, die automatisch Merkmale des Prüfsystems (z.B. der Sensoren und/oder der Anlage) und/oder andere Aspekte der Prüfumgebung identifizieren. Diese Merkmale und Aspekte können den Inhalt der Nachschlagetabelle ebenso wie einen etwaigen Skalierungsfaktor, den das Verfahren 200 verwendet, um den Messwert in den normalisierten Messwert zu ändern, vorschreiben.
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Das Erzeugen des Ausgangssignals (z.B. in Block 208) in diesem Beispiel erzeugt ein Signal, das von der Datenermittlungsvorrichtung 122 (und/oder einer anderen assoziierten Hardware) ohne Weiteres verarbeitet werden kann. Beispiele für Ausgangssignale können digitale Signale und analoge Signale beinhalten. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 200 Schritte zum Umwandeln eines ersten Signals in ein zweites Signal beinhalten, wobei das erste Signal von der Bildgebungsvorrichtung 118 ausgeht. Eine Umwandlung kann von einem digitalen Signal in ein analoges Signal und umgekehrt stattfinden. Der Aufbau der Bildgebungsvorrichtungen 118, der Sensoren 120 und der Datenverarbeitungsvorrichtung 122 ebenso wie andere Faktoren können die Eigenschaften der verschiedenen Signale diktieren, die Informationen über das Prüfsystem übermitteln. Es kann auch in Betracht gezogen werden, dass bestimmte Ausführungsformen des Prüfsystems 100 auf eine Umwandlung des ersten Signals ganz verzichten. Beispielsweise kann die Bildgebungsvorrichtung 118 Signale erzeugen, die von der Datenermittlungsvorrichtung 122 verarbeitet werden können.
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3 stellt ein anderes Beispiel für ein Verfahren 300 dar, das geeignet ist, um Daten über den Betrieb einer Anlage zusammenzutragen. Das Verfahren 300 beinhaltet in Block 302 das Empfangen eines ersten Signals eines Bildes von einer Bildgebungsvorrichtung und in Block 304 das Umwandeln des Bildes in maschinenkodierten Text. Das Verfahren 300 beinhaltet in Block 306 außerdem das Bestimmen der Art des Messinstruments aus dem maschinencodiertem Text. Wenn das Messinstrument in Block 308 beispielsweise eine numerische Ausgabe aufweist, wird das Verfahren 300 fortgesetzt und es werden eines oder mehrere Zeichen identifiziert, die den Messwert definieren, und in Block 312 wird der Messwert aufgrund der Kombination der Zeichnen quantifiziert.
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Wenn dagegen das Messinstrument in Block 314 eine Instrumentierung mit einer physischen Angabe aufweist (z.B. Nadel und Skala), dann setzt das Verfahren 300 in Block 316 die Bestimmung des Messwerts, der von der Instrumentierung angezeigt wird, fort. Beispielsweise kann das Verfahren 300 in Block 318 das Erkennen einer Nadel des Messinstruments, in Block 320 das Erkennen einer Skala des Messinstruments und in Block 322 das Quantifizieren des Messwerts aufgrund der Position der Nadel in Bezug auf die Skala beinhalten. Das Verfahren 300 beinhaltet ferner in Block 324 das Anlegen eines Skalierungsfaktors, um den Messwert von einem ersten Wert in einen zweiten Wert zu ändern, und in Block 326 das Umwandeln des ersten Signals in ein zweites Signal, das mit einer Datenermittlungsvorrichtung kompatibel ist.
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4 stellt ein vereinfachtes Verdrahtungsschema eines Prüfsystems 400 dar. Im Allgemeinen kann eine Reihe von Konfigurationen die Gedanken der vorliegenden Offenbarung implementieren. Das Beispiel von 4 liefert ein schematisches Diagramm nur eines Beispiels für einen Aufbau. Im vorliegenden Beispiel beinhaltet das Prüfsystem 400 eine Bildgebungsvorrichtung 402, eine Datenermittlungsvorrichtung 404 und einen Sensor 406. Das Prüfsystem 400 beinhaltet außerdem eine Steuerschaltung 408 mit einem Prozessor 410, einem Speicher 412 und einer Komponentenschaltung 414, die alle über einen Bus 416 miteinander verbunden sind. Die Komponentenschaltung 414 kann eine Anzeigentreiberschaltung 418 und eine Wandlerschaltung 420 beinhalten. Beispiele für die Wandlerschaltung 422 können verschiedene Digital-zu-Analogwandler, Analog-zu-Digitalwandler und dergleichen beinhalten. Das Prüfsystem 400 beinhaltet außerdem eine Anzeigeeinrichtung 424 und eine Rechenvorrichtung 426 (z.B. einen Laptop, ein Smartphone und/oder eine in der Hand zu haltende Vorrichtung). Wie in 4 dargestellt ist, kann der Speicher 412 eines oder mehrere Computerprogramme oder ausführbare Befehle beispielsweise in Form von Befehlen 432 zur Erkennung von optischen Zeichen, Befehle 434 zum Skalieren und Befehle 436 zum Konfigurieren der Steuerschaltung 408 speichern. Beispiele für diese Befehle und Datenverarbeitungsverfahren sind im Zusammenhang mit den oben erörterten 2 und 3 bereitgestellt. Die Schritte der Verfahren 200 und 300 können als ausführbare Befehle bereitgestellt werden, die von den Komponenten der Steuerschaltung 408 und/oder dem Prüfsystem 400 ausgeführt werden können, um die hierin offenbarten Signale zu implementieren und schließlich zu erzeugen.
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Obwohl als einzelne Einheiten dargestellt, können Variationen des Aufbaus eine oder mehrere Komponenten der Steuerschaltung 408 z.B. mit der Kamera 402 und/oder der Datenermittlungsvorrichtung 404 kombinieren. In einem Beispiel ist der Prozessor 410 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), beispielsweise ein ASIC oder ein FPGA. Der Prozessor 410 kann auch eine Zustandsmaschinen-Schaltungsanordnung oder andere geeignete Komponenten umfassen, die in der Lage ist, Eingaben von der Komponentenschaltanordung 414, der Bildgebungsvorrichtung 402, direkt vom Sensor 406 und/oder von anderen Komponenten (z.B. der Rechenvorrichtung 426) zu empfangen. Der Speicher 412 beinhaltet flüchtige und nicht-flüchtige Speicher und kann zur Speicherung von Software-(oder Firmware-)Befehlen und Konfigurationseinstellungen verwendet werden. In einigen Ausführungsformen können der Prozessor 410, der Speicher 412 und die Schaltung 408 in einer einzigen integrierten Schaltung (IC) oder anderen Komponente enthalten sein. Als weiteres Beispiel kann der Prozessor 410 einen internen Programmspeicher, beispielsweise einen RAM und/oder einen ROM beinhalten. Ebenso können eine oder mehrere der Funktionen dieser Komponenten über zusätzliche Komponenten (z.B. mehrere Prozessoren oder andere Komponenten) verteilt sein.
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Angesichts der obigen Erörterungen sind Ausführungsformen von Prüfsystemen so konfiguriert, dass sie Werte in Bildern lokalisieren und identifizieren. Eine technische Wirkung ist die Vereinfachung der Korrelation von Daten, die von Sensoren gesammelt werden, welche Betriebsbedingungen der Anlage überwachen, mit Daten, die von Messinstrumenten angezeigt oder bereitgestellt werden, die z.B. in einer Steuerkonsole angeordnet sind.
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Der Fachmann wird erkennen, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung als System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt konfiguriert sein können. So können Aspekte der vorliegenden Erfindung in Form einer nur aus Hardware bestehenden Ausführungsform, einer nur aus Software bestehenden Ausführungsform (wozu auch Firmware, residente Software, Mikrocode usw. gehören) oder als Ausführungsform, die Software- und Hardware-Aspekte kombiniert, vorliegen, die alle hierin generell als „Dienst“, „Schaltung“, „Schaltungsanordnung“, „Modul“ und/oder „System“ bezeichnet werden können. Ferner können Aspekte der vorliegenden Erfindung in Form eines Computerprogrammprodukts vorliegen, das in einem oder mehreren computerlesbaren Medien verkörpert sein kann, auf welchen computerlesbarer Programmcode verkörpert ist.
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Es kann jede Kombination aus einem oder mehreren computerlesbaren Medien verwendet werden. Das computerlesbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Ein computerlesbares Speichermedium kann beispielsweise, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine entsprechende Apparatur oder Vorrichtung oder eine geeignete Kombination aus den oben genannten sein. Spezifischere Beispiele (eine nicht vollständige Aufzählung) des computerlesbaren Speichermediums würden die Folgenden einschließen: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computer-Diskette, ein Festplattenlaufwerk, einen Schreib-Lesespeicher (RAM), einen Nur-Lesespeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Faser, einen Nur-Lesespeicher in Form einer tragbaren Platte (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder jede geeignete Kombination der genannten. Im Kontext dieser Schrift kann ein computerlesbares Speichermedium jedes physische Medium sein, das ein Programm zur Verwendung von oder im Zusammenhang mit einem Befehlsausführungssystem, einer entsprechenden Apparatur oder Vorrichtung enthalten oder speichern kann.
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Programmcode und/oder ausführbare Befehle, die auf einem computerlesbaren Medium verkörpert sind, können unter Verwendung jedes geeigneten Mediums, wozu unter anderem drahtlose, verdrahtete, optische Faserkabel, HF usw. gehören, oder jede geeignete Kombination der genannten übertragen werden.
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Computerprogrammcode zum Durchführen von Operationen für Aspekte der vorliegenden Erfindung können in jeder Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben sein, einschließlich von einer objektorientierten Programmiersprache wie Java, Smalltalk, C++ oder dergleichen, und herkömmlicher verfahrensorientierter Programmiersprachen, wie der Programmiersprache „C“ oder ähnlicher Programmiersprachen. Der Programmcode kann vollständig auf dem Computer (Gerät) des Nutzers, teilweise auf dem Computer des Nutzers, als eigenständige Software-Packung, teilweise auf dem Computer eines Nutzers und teilweise auf einem an einem anderen Ort befindlichen Computer oder ganz auf dem an einem anderen Ort befindlichen Computer oder Server ausgeführt werden. Im letztgenannten Szenario kann der an einem anderen Ort befindliche Computer über irgendeine Art von Netz mit dem Computer des Nutzers verbunden sein, beispielsweise über ein Local Area Network (LAN) oder ein Wide Area Network (WAN), oder die Verbindung kann mit einem externen Computer (beispielsweise über das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters) hergestellt werden.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung sind vorstehend mit Bezug auf Darstellungen von Flussdiagrammen und/oder Blockdiagrammen von Verfahren, Apparaturen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Natürlich kann jeder Block der Flussdiagramm- und Blockdiagrammdarstellungen und jede Kombination von Blöcken in den Flussdiagramm-und Blockdiagrammdarstellungen jeweils durch Computerprogrammbefehle implementiert werden. Diese Computerprogrammbefehle können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsapparatur bereitgestellt werden, die eine Maschine erzeugen, so dass die Befehle, die über den Prozessor des Computers oder der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsapparatur ausgeführt werden, eine Einrichtung zur Implementierung der Funktionen/Aktionen ermöglichen, die im Block bzw. in den Blöcken der Fluss- und/oder Blockdiagramme angegeben sind.
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Diese Computerprogrammbefehle können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einem Computer oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsapparatur oder anderen Vorrichtungen befehlen kann, auf eine bestimmte Art und Weise zu arbeiten, so dass die Befehle, die im computerlesbaren Medium gespeichert sind, ein Erzeugnis herstellen, einschließlich von Befehlen zur Implementierung der Funktion/Aktion, die im Block bzw. in den Blöcken der Fluss- und/oder Blockdiagramme angegeben sind.
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Die Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsapparatur oder andere Vorrichtungen geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Verfahrensschritten auf dem Computer, der anderen programmierbaren Apparatur oder den anderen Vorrichtungen ausgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Befehle, die auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Apparatur ausgeführt werden, Prozesse zur Implementierung der Funktionen/Aktionen bereitstellen, die im Block bzw. in den Blöcken der Fluss- und/oder Blockdiagramme angegeben sind.
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Wie hierin verwendet, sind Elemente oder Funktionen, die im Singular genannt sind und denen das Wort „einer/eine/eines“ vorangestellt sind, nicht so verstehen, als würden sie den Plural der Elemente oder Funktionen ausschließen, wenn ein solcher Ausschluss nicht ausdrücklich angegeben ist. Ferner ist die Bezugnahme auf „eine Ausführungsform“ der beanspruchten Erfindung nicht so zu verstehen, als würde damit das Vorhandensein weiterer Ausführungsformen, die die genannten Merkmale ebenfalls verkörpern, ausgeschlossen werden.
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Diese Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich ihrer besten Ausführungsweise, zu offenbaren und um einen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung auszuführen, wozu auch die Herstellung und die Nutzung von Vorrichtungen und Systemen und die Anwendung von darin enthaltenen Verfahren gehören. Der zu schützende Bereich der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert und kann andere Beispiele umfassen, die für einen Fachmann naheliegend sind. Diese anderen Beispiele sollen im Bereich der Ansprüche eingeschlossen sein, wenn sie Strukturelemente aufweisen, die sich vom Wortlaut der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente Strukturelemente aufweisen, die sich vom Wortlaut der Ansprüche nur unwesentlich unterscheiden.
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Es werden Prüfsysteme und -verfahren beschrieben, die verschiedene Arten von Daten korrelieren können und die genauer Daten, die visuell auf Messinstrumenten angezeigt werden, mit Daten assoziieren können, die von Sensoren gesammelt werden, die an einer Anlage angeordnet sind. In einer Ausführungsform umfasst das Prüfsystem eine Kamera, die so angeordnet ist, dass sie ein Bild des Messinstruments aufnimmt. Das Prüfsystem ist ferner so gestaltet, dass es einen Messwert identifiziert, der von den Messinstrumenten angezeigt wird und der in den Bilder festgehalten wird. Das Prüfsystem ist ferner so gestaltet, dass es ein Ausgangssignal an die Datenermittlungsvorrichtung ausgibt, um den Messwert mit Daten, die von den Sensoren gesammelt werden, zu korrelieren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Prüfsystem
- 102
- Messinstrumente
- 104
- Anlage
- 106
- Digitale Anzeige
- 108
- Numerische Angabe
- 110
- Nadelanzeige
- 112
- Rotierende Nadel
- 114
- Skala
- 116
- Steuerkonsole
- 118
- Bildgebungsvorrichtung
- 120
- Sensoren
- 122
- Datenermittlungsvorrichtung
- 200
- Verfahren
- 202
- Block
- 204
- Block
- 206
- Block
- 208
- Block
- 300
- Verfahren
- 302
- Block
- 304
- Block
- 306
- Block
- 308
- Block
- 310
- Block
- 312
- Block
- 314
- Block
- 316
- Block
- 318
- Block
- 320
- Block
- 322
- Block
- 324
- Block
- 326
- Block
- 400
- Prüfsystem
- 402
- Bildgebungsvorrichtung
- 404
- Datenermittlungsvorrichtung
- 406
- Sensor
- 408
- Steuerschaltung
- 410
- Prozessor
- 412
- Speicher
- 414
- Komponentenschaltung
- 416
- Bus
- 418
- Anzeigentreiberschaltung
- 420
- Wandlerschaltung
- 422
- Wandlerschaltung
- 424
- Anzeigeeinrichtung
- 426
- Rechenvorrichtung
- 432
- Befehle
- 434
- Befehle
- 436
- Befehle
