DE102013217353A1

DE102013217353A1 - Method and application of the method for providing a data processing arrangement for condition monitoring of electronically monitored installations

Info

Publication number: DE102013217353A1
Application number: DE102013217353.9A
Authority: DE
Inventors: Fernando Olea Jaik; Ivan Popov
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2015-03-05
Also published as: WO2015028348A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Datenverarbeitungsanordnung (1) für eine Zustandsüberwachung elektronisch überwachter Anlagen mit einer Datenspeicheranordnung (3), bei dem jeweils in der Datenspeicheranordnung (3) – in mindestens einer Berechnungsvorschriftendatei (5) Regeln (6–9) für die Berechnung von Ausgangsdaten aus Eingangsdaten festgelegt werden; – in mindestens einer Definitionsdatei (10) Eingangskanäle (11, 12) für die Eingangsdaten und Ausgangskanäle (13, 14) für die Ausgangsdaten festgelegt werden; – in jeweils einer Anpassungsdatei (15) für jede elektronisch zu überwachende Anlage Verweise (16–19) auf die der jeweiligen elektronisch überwachten Anlage zuordenbare spezifische Eingangskanäle und spezifische Ausgangskanäle in der Definitionsdatei (10) sowie Verweise auf die den spezifischen Eingangskanälen und spezifischen Ausgangskanälen entsprechenden Regeln (6–9) in der Berechnungsvorschriftendatei (5) erzeugt werden; – in mindestens einer Zustandsüberwachungsdatei (50) eine Datenstruktur bereit gestellt wird, um mittels der Anpassungsdatei (15) anhand der Regeln (6–9) aus Eingangsdaten Ausgangsdaten für jede elektronisch überwachte Anlage zur Verfügung zu stellen. Weiterhin ist auch eine Anwendung des Verfahrens sowie ein Computerprogramm und ein Speichermedium Gegenstand der Erfindung.The invention relates to a method for providing a data processing arrangement (1) for condition monitoring electronically monitored installations with a data storage device (3), in each of the data storage arrangement (3) - in at least one calculation rule file (5) rules (6-9) for the calculation of output data is determined from input data; - defining in at least one definition file (10) input channels (11, 12) for the input data and output channels (13, 14) for the output data; - In each case an adjustment file (15) for each electronically monitored system references (16-19) on the specific electronically monitored system assignable specific input channels and specific output channels in the definition file (10) and references to the specific input channels and specific output channels corresponding Rules (6-9) are generated in the calculation rule file (5); - In at least one condition monitoring file (50) a data structure is provided to provide by means of the adjustment file (15) based on the rules (6-9) from input data output data for each electronically monitored system. Furthermore, an application of the method and a computer program and a storage medium is the subject of the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Zustandsüberwachung elektronisch überwachter Anlagen und betrifft insbesondere ein Verfahren sowie dessen Anwendung für das Bereitstellen einer Datenverarbeitungsanordnung für eine Zustandsüberwachung elektronisch überwachter Anlagen. The present invention is in the technical field of condition monitoring electronically monitored systems and relates in particular to a method and its application for the provision of a data processing arrangement for condition monitoring electronically monitored systems.

Um den Zustand elektronisch überwachter Anlagen wie beispielsweise Trenner, Leistungsschalter oder Transformatoren im laufenden Betrieb zu überwachen, werden Systeme zur Erfassung und Auswertung von Daten über den Zustand der elektronisch überwachten Anlagen eingesetzt. Die Daten können dabei Messdaten wie elektrische Messgrößen oder Temperaturen, Drücke, usw. sein, aber auch Wartungsinformationen oder Ähnliches umfassen. Um eine Vielzahl unterschiedlicher elektronisch überwachter Anlagen zentral auswerten zu können, müssen Systeme eingesetzt werden, die unterschiedliche Daten in unterschiedlichen Datenformaten erfassen und auswerten können. To monitor the condition of electronically monitored equipment such as disconnectors, circuit breakers or transformers during operation, systems are used to collect and evaluate data on the condition of the electronically monitored equipment. The data may be measurement data such as electrical measurements or temperatures, pressures, etc., but may also include maintenance information or the like. In order to be able to centrally evaluate a large number of different electronically monitored systems, systems must be used that can record and evaluate different data in different data formats.

Aus dem SIPLUS CMS4000 X-Tools User Manual Release 2011-02 (Seite 21) der Siemens AG ist die Software X-Tools bekannt, die auf einer zentralen Datenverarbeitungsanordnung installiert ist und von einer Vielzahl unterschiedlicher SIMATIC Steuerungsgeräte Messdaten erhält und anzeigt. Ein erfahrener Techniker kann somit nach der Installation und Konfiguration der Software Messungen über den Zustand angeschlossener elektronisch überwachter Anlagen durchführen. Dabei kann der erfahrene Techniker anhand seines Expertenwissens entscheiden, welche Aktionen wie etwa Alarme oder zu planende Wartungsarbeiten erforderlich sind. Siemens AG's SIPLUS CMS4000 X-Tools User Manual Release 2011-02 (page 21) recognizes the X-Tools software, which is installed on a central data processing system and receives and displays measurement data from a large number of different SIMATIC control devices. An experienced technician can, after installation and configuration of the software, make measurements on the state of connected electronically monitored equipment. The experienced technician can use his expert knowledge to decide which actions, such as alarms or scheduled maintenance, are required.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bereitstellen einer Datenverarbeitungsanordnung für eine Zustandsüberwachung elektronisch überwachter Anlagen vorzuschlagen, insbesondere ein Verfahren anzugeben, das leicht an unterschiedliche elektronisch überwachte Anlagen anpassbar ist. It is the object of the invention to propose a method for providing a data processing arrangement for condition monitoring of electronically monitored installations, in particular to specify a method which is easily adaptable to different electronically monitored installations.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Bereitstellen einer Datenverarbeitungsanordnung für eine Zustandsüberwachung elektronisch überwachter Anlagen mit einer Datenspeicheranordnung, bei dem jeweils in der Datenspeicheranordnung in mindestens einer Berechnungsvorschriftendatei Regeln für die Berechnung von Ausgangsdaten aus Eingangsdaten festgelegt werden, und in mindestens einer Definitionsdatei Eingangskanäle für die Eingangsdaten und Ausgangskanäle für die Ausgangsdaten festgelegt werden, und in jeweils einer Anpassungsdatei für jede elektronisch zu überwachende Anlage Verweise auf die der jeweiligen elektronisch überwachten Anlage zuordenbare spezifische Eingangskanäle und spezifische Ausgangskanäle in der Definitionsdatei sowie Verweise auf die den spezifischen Eingangskanälen und spezifischen Ausgangskanälen entsprechenden Regeln in der Berechnungsvorschriftendatei erzeugt werden, und in mindestens einer Zustandsüberwachungsdatei eine Datenstruktur bereit gestellt wird, um mittels der Anpassungsdatei anhand der Regeln aus Eingangsdaten Ausgangsdaten für jede elektronisch überwachte Anlage zur Verfügung zu stellen. The invention achieves this object by a method for providing a data processing arrangement for condition monitoring of electronically monitored installations with a data storage arrangement in which rules for the calculation of output data from input data are respectively defined in the data storage arrangement in at least one calculation rule file, and input channels for at least one definition file specify the input data and output channels for the output data, and in each case an adjustment file for each electronically monitored system references to the specific input channels and specific output channels in the definition file that can be assigned to the respective electronically monitored system and references to the rules corresponding to the specific input channels and specific output channels are generated in the calculation rule file, and in at least one condition monitoring file a data structure is provided to provide output data for each electronically-monitored plant by means of the adaptation file using the rules from input data.

Unter einer Datenverarbeitungsanordnung im Sinne der Erfindung wird beispielsweise ein Computer oder ein Teil eines Computernetzwerkes verstanden; es kann sich jedoch auch um ein aus räumlich getrennten Datenverarbeitungseinrichtungen bestehendes Netzwerk handeln, dessen Teile über Datenverbindungen wie etwa Internetverbindungen, verbunden sind. Ein weiteres Beispiel ist eine Cloud, die als Datenverarbeitungsanordnung nutzbar ist. Under a data processing arrangement according to the invention, for example, a computer or a part of a computer network is understood; however, it may also be a network consisting of spatially separated data processing devices, the parts of which are connected via data links, such as internet connections. Another example is a cloud that can be used as a data processing device.

Dementsprechend kann die Datenspeicheranordnung einen einzelnen Datenspeicher umfassen, in dem sämtliche Dateien zentral gespeichert werden. Die Datenspeicheranordnung kann jedoch auch mehrere über ein Netzwerk wie zum Beispiel das Internet verbundene Datenspeicher umfassen, die räumlich voneinander getrennt sind. Dadurch können die verwendeten Daten an unterschiedlichen Orten in unterschiedlichen Datenspeichern gespeichert werden. Ein weiteres Beispiel sind Cloud-basierte Datenspeichereinrichtungen. Accordingly, the data storage arrangement may comprise a single data store in which all files are stored centrally. However, the data storage device may also include a plurality of data storage devices connected via a network, such as the Internet, that are spatially separated. This allows the data used to be stored in different locations in different data stores. Another example is cloud-based data storage facilities.

In den Regeln der Berechnungsvorschriftendatei können beliebige Verknüpfungen von Ausgangsdaten und Eingangsdaten festgelegt werden, insbesondere im Zusammenhang mit elektronisch überwachten Anlagen ist es vorteilhaft, ein allgemeines Expertenwissen eines erfahrenen Technikers über elektronisch überwachte Anlagen in Form von maschinenumsetzbaren Formeln, Vergleichen oder Anweisungen abzuspeichern. Das Expertenwissen umfasst dabei beispielsweise die maximale und die minimale Betriebstemperatur, die maximale und die minimale Außentemperatur, das Datum der nächsten geplante Wartung und Ähnliches. Any combination of output data and input data can be defined in the rules of the calculation rule file. In particular in connection with electronically monitored systems, it is advantageous to store a general expert knowledge of electronically monitored equipment in the form of machine-convertible formulas, comparisons or instructions. The expert knowledge includes, for example, the maximum and the minimum operating temperature, the maximum and the minimum outside temperature, the date of the next scheduled maintenance and the like.

In der Definitionsdatei sind allgemeine Informationen über die Eingangs- und Ausgangskanäle hinterlegt. Hierdurch wird eine Anpassung an unterschiedliche Datenformate sowie Kommunikationsprotokolle und -arten wie etwa Powerline Communication, Internetverbindungen und Ähnliches erreicht. Dies ist vorteilhaft, weil das Verfahren leicht auf unterschiedliche elektronisch überwachte Anlagen mit entsprechend unterschiedlichen Eingangs- und Ausgangskanälen angepasst werden kann. The definition file contains general information about the input and output channels. As a result, adaptation to different data formats and communication protocols and types such as power line communication, Internet connections and the like is achieved. This is advantageous because the method can be easily adapted to different electronically monitored systems with correspondingly different input and output channels.

Eingangsdaten im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Signale eines mittels eines „Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)“ Systems übermittelte Daten über den Zustand eines Trenners wie etwa ein Signal über das Öffnen und/oder das Schließen des Trenners oder eine Fehlermeldung. Input data within the meaning of the invention are, for example, signals by means of a " Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) "System reports data about the condition of a disconnector, such as a signal to open and / or close the disconnector, or an error message.

Ausgangsdaten im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Anlagezustandsdaten wie etwa Informationen über die aktuelle oder für die Zukunft abgeschätzte Funktionstüchtigkeit der elektronisch überwachten Anlage, der Zeitraum seit der letzten Wartung der elektronisch zu überwachenden Anlage, die Anzahl der Alarme seit der letzten Warnung oder Ähnliches. Output data in the sense of the invention are, for example, system state data such as information about the current or future estimated functionality of the electronically monitored system, the period since the last maintenance of the electronically monitored system, the number of alarms since the last warning or the like.

Durch die modulare Erfassung von Informationen in der mindestens einen Berechnungsvorschriftendatei und der mindestens einen Definitionsdatei wird eine strikte Trennung zwischen der Erfassung von Expertenwissen und Wissen über die Beschaffenheit der angeschlossenen Anlagen erreicht. Dies ist vorteilhaft, weil somit beide Arten von Wissen in der jeweiligen Datei getrennt voneinander verändert werden können, was die Anpassung durch einen Techniker vereinfacht. Through the modular acquisition of information in the at least one calculation rule file and the at least one definition file, a strict separation between the acquisition of expert knowledge and knowledge about the nature of the connected equipment is achieved. This is advantageous because thus both kinds of knowledge in the respective file can be changed separately, which simplifies the adaptation by a technician.

Durch die Verwendung einer Anpassungsdatei für jede zu überwachende elektrische Anlage kann auf einfache Weise aus dem in der Definitionsdatei und der Berechnungsvorschriftendatei gespeicherte allgemeinen Wissen dasjenige Wissen ausgewählt und angewendet werden, das für die Zustandsüberwachung einer bestimmten Anlage benötigt wird. Dies ist vorteilhaft, weil auf besonders einfache Weise durch einen Techniker eine neue installierte Anlage auf ihren Zustand überwacht werden kann. By using a customization file for each electrical equipment to be monitored, it is easy to select and apply, from the general knowledge stored in the definition file and the calculation rule file, the knowledge needed for the condition monitoring of a particular installation. This is advantageous because in a particularly simple manner by a technician, a new installed system can be monitored for their condition.

Mittels der Zustandsüberwachungsdatei wird erreicht, dass alle für die Zustandsüberwachung einer elektronisch überwachten Anlage benötigen Informationen über Eingangskanäle, Ausgangskanäle und Regeln für die Zustandsüberwachung zentral zusammengefasst sind. Dies ist vorteilhaft, weil die Zustandsüberwachungsdatei auf einfache, übersichtliche und maschinenumsetzbare Weise das Expertenwissen für die Zustandsüberwachung einer bestimmten elektronisch überwachten Anlage enthält. By means of the condition monitoring file it is achieved that all information required for the condition monitoring of an electronically monitored installation is centrally summarized information about input channels, output channels and condition monitoring rules. This is advantageous because the condition monitoring file contains in a simple, clear and machine-implementable manner the expert knowledge for condition monitoring of a particular electronically monitored installation.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass durch das automatisierte Anwenden von Expertenwissen auch Techniker mit vergleichsweise geringerer Erfahrung eine Zustandsüberwachung erfolgreich durchführen können. A further advantage of the invention is that even technicians with comparatively less experience can successfully perform condition monitoring through the automated application of expert knowledge.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die elektronisch überwachten Anlagen elektrische Anlagen, insbesondere elektrische Anlagen eines Energienetzes. Dies ist vorteilhaft, weil elektrische Anlagen, wie beispielsweise Trenner oder Leistungsschalter, in einem gegebenen Energienetz häufig unterschiedliche Herstellungszeitpunkte und Hersteller aufweisen, so dass die von ihnen übermittelten Daten zum Beispiel in unterschiedlichen Datenformaten vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, solche unterschiedlichen Anlagen automatisiert zentral zu überwachen und auf besonders einfache Weise neu im Energienetz hinzukommende elektrische Anlagen in die Überwachung aufzunehmen. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the electronically monitored installations comprise electrical installations, in particular electrical installations of an energy network. This is advantageous because electrical installations, such as disconnectors or circuit breakers, often have different production times and manufacturers in a given power grid, so that the data transmitted by them is present, for example, in different data formats. The inventive method makes it possible to automatically monitor such different systems centrally and to include in a particularly simple way new in the energy grid added electrical installations in the monitoring.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der mindestens einen Zustandsüberwachungsdatei eine Tabelle mit je einer Zeile für jeden in der Definitionsdatei festgelegten Eingangskanal und/oder Ausgangskanal erzeugt. Dies ist von Vorteil, weil eine Vielzahl unterschiedlicher Eingangs- und Ausgangskanäle je nach Art der elektronisch überwachten Anlagen verwendet wird. In another preferred embodiment of the method according to the invention, a table is generated in the at least one condition monitoring file with one line for each input channel and / or output channel defined in the definition file. This is advantageous because a variety of different input and output channels depending on the type of electronically monitored systems is used.

In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Tabelle je eine Spalte für jeden in der Anpassungsdatei festgelegten Verweis auf eine Regel erzeugt. Dies ist von Vorteil, weil auf einfache Weise eine Überwachung vieler unterschiedlicher elektronisch überwachter Anlagen über die Eingangskanäle mit dem gleichen in den Regeln festgelegten Expertenwissen ermöglicht wird. Es ist ebenfalls möglich, eine Tabelle zu verwenden, bei der Spalten und Zeilen vertauscht sind: solchenfalls enthalten die Spalten Informationen über Eingangs- und Ausgangskanäle. In a development of the abovementioned embodiment of the method according to the invention, a column is generated in the table for each reference to a rule defined in the adaptation file. This is advantageous because it allows a simple way of monitoring many different electronically monitored installations via the input channels with the same expert knowledge specified in the rules. It is also possible to use a table in which columns and rows are reversed: in such cases, the columns contain information about input and output channels.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mindestens eine Berechnungsvorschriftendatei aus einem Berechnungsvorschriftendateitemplate mittels Abfrage von Expertenwissen erzeugt. Dies bietet den Vorteil, dass das z.B. in externen Datenbanken oder bei einem Benutzer vorhandene Expertenwissen über die Zustandsüberwachung von elektronisch überwachten Anlagen in einer maschinenumsetzbaren Form in der Berechnungsvorschriftdatei abgelegt werden kann. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the at least one calculation rule file is generated from a calculation rule file template by means of querying expert knowledge. This offers the advantage that the e.g. in external databases or by a user, existing expert knowledge about the condition monitoring of electronically monitored installations in a machine-convertible form can be stored in the calculation rule file.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Expertenwissen Statusinformationen und/oder Auslöseinformationen und/oder Zusatzinformationen abgefragt. Dies ist von Vorteil, weil auf diese Weise eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Informationen abgefragt und klar voneinander getrennt abgespeichert werden können. Diese klare Trennung bewirkt, dass bei einer späteren Veränderung der gespeicherten Informationen leicht zu erkennen ist, in welchem Bereich die Veränderung vorgenommen werden soll. In a preferred embodiment of the abovementioned embodiment of the method according to the invention, status information and / or triggering information and / or additional information are requested as expert knowledge. This is advantageous because in this way a variety of different types of information can be queried and stored clearly separated. This clear separation makes it easier to recognize in a later change of the stored information in which area the change should be made.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Statusinformationen Messdaten und/oder Berechtigungsergebnisse verwendet. Dies ist von Vorteil, weil damit z.B. die durch Sensoren in den elektronisch überwachten Anlagen erfassten Daten ausgewertet werden können. In another preferred embodiment of the method according to the invention are as Status information Measurement data and / or authorization results used. This is advantageous because it allows, for example, the data acquired by sensors in the electronically monitored systems to be evaluated.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Auslöseinformationen Alarme und Ereignisse verwendet. Dies ist von Vorteil, weil Alarme und Ereignisse es einem erfahrenen Techniker und/oder dem Bedienpersonal der elektronisch überwachten Anlagen ermöglicht, Probleme in Betrieb der elektronisch überwachten Anlagen sofort zu erkennen und entsprechende Handlungen einzuleiten. Solche Handlungen können beispielsweise die Notabschaltung einer elektronisch überwachten Anlage oder deren Wartung betreffen. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, alarms and events are used as triggering information. This is advantageous because alarms and events allow an experienced technician and / or operators of the electronically-monitored equipment to immediately detect and initiate appropriate actions in the operation of the electronically-monitored equipment. Such actions may include, for example, the emergency shutdown of an electronically monitored system or its maintenance.

In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für die Ereignisse Stufen des Integrated Substation Condition Monitoring (ISCM) – Standards verwendet. Dies ist von Vorteil, weil im ISCM-Standard für den Benutzer einfach zu verstehende Ereignisse als Auslöseinformationen definiert werden, die es noch einfacher ermöglichen, sofort die notwendigen Handlungen einzuleiten. In a development of the abovementioned embodiment of the method according to the invention, stages of the Integrated Substation Condition Monitoring (ISCM) standard are used for the events. This is an advantage because the ISCM standard defines easy-to-understand events for the user as triggering information, making it even easier to take immediate action.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Zusatzinformationen Parameter für Berechnungen und/oder interne Variablen unter Zwischenspeicherung von Zwischenergebnissen verwendet. Dies ist vorteilhaft, weil als Zusatzinformationen noch eine Vielzahl weiterer Komponenten des Expertenwissens erfasst werden können und damit eine noch bessere Anpassung des Verfahrens zum Bereitstellen einer Datenverarbeitungsanordnung auf die jeweiligen Gegebenheiten der zu überwachenden elektronisch überwachten Anlagen ermöglicht wird. In another preferred embodiment of the method according to the invention, as additional information, parameters for calculations and / or internal variables with intermediate storage of intermediate results are used. This is advantageous because, as additional information, a multiplicity of further components of the expert knowledge can be detected, and thus an even better adaptation of the method for providing a data processing arrangement to the respective circumstances of the electronically monitored systems to be monitored is made possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für jede der Statusinformationen und/oder Auslöseinformationen und/oder der Zusatzinformationen festgelegt, ob es sich bei der jeweiligen Information um Messdaten, ein Berechnungsergebnis, einen Alarm, einen Parameter oder um ein Ereignis handelt. Diese Festlegung ist von Vorteil, weil die klare Klassifizierung der als Expertenwissen gespeicherten Informationen es erleichtert, das Expertenwissen maschinenumsetzbar abzuspeichern und das entsprechend abgespeicherte Expertenwissen später, beispielsweise bei der Einführung einer neuen Anlagengeneration, zu aktualisieren. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, it is determined for each of the status information and / or triggering information and / or the additional information whether the respective information is measurement data, a calculation result, an alarm, a parameter or an event. This definition is advantageous because the clear classification of the information stored as expert knowledge makes it easier to store the expert knowledge in a machine-implementable manner and to update the corresponding stored expert knowledge later, for example when introducing a new generation of equipment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für jede Statusinformation und/oder Auslöseinformation und/oder Zusatzinformation festgelegt, ob es sich bei der jeweiligen Information um Eingangsdaten und/oder Ausgangsdaten handelt. Diese Festlegung ist von Vorteil, weil die klare Zuordnung von Eingangsdaten und Ausgangsdaten eine Voraussetzung für das maschinenumsetzbare Abspeichern des Expertenwissens ist. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, it is determined for each status information and / or triggering information and / or additional information whether the respective information is input data and / or output data. This definition is advantageous because the clear assignment of input data and output data is a prerequisite for machine-implementable storage of the expert knowledge.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer Instanzendatenbank Datensätze mit Eigenschaften für Typen elektronisch überwachter Anlagen abgelegt. Dies ist vorteilhaft, weil beispielsweise für einen bestimmten Typ eine elektrischen Anlage in einem Energieversorgungssystem das Expertenwissen für diesen Anlagentyp hinterlegt wird und nicht für jede spezielle Anlage neu erfasst werden muss. In a further preferred embodiment of the inventive method, records with properties for types of electronically monitored installations are stored in an instance database. This is advantageous because, for example, for a particular type of electrical system in an energy supply system, the expert knowledge for this type of plant is stored and does not need to be re-recorded for each specific system.

In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Instanzendatenbank aus einem Datensatz mit Eigenschaften eines Typs elektronisch überwachter Anlagen mittels einer ergänzenden Anpassungsdatei eine ergänzende Instanzsdatei für jede elektrische Anlage erzeugt. Dies bedeutet, dass aus den in der Instanzendatenbank abgelegten allgemeinen Expertenwissen über die Eigenschaften eines Typs elektronisch überwachter Anlagen leicht Untertypen beziehungsweise spezielle Dateien mit den Eigenschaften einzelner zu überwachender elektronisch überwachter Anlagen angelegt werden können. Diese Art der hierarchischen Abspeicherung und Verarbeitung von Informationen wird im Bereich der Datenverarbeitungsverfahren objektorientierte Programmierung genannt und ist an dieser Stelle vorteilhaft, weil durch die Definition allgemeiner Objekte beziehungsweise Datensätze mit Eigenschaften der Typen elektronisch überwachter Anlagen diese Daten nur einmal gespeichert werden müssen. Somit wird Speicherplatz eingespart. Darüber hinaus wird es erleichtert, ergänzende Instanzdateien für jeweils neu hinzukommende elektronisch überwachter Anlagen hinzuzufügen, weil nicht jeweils alle benötigten Daten neu erfasst werden müssen. In a development of the abovementioned embodiment of the method according to the invention, a supplementary instance file for each electrical system is generated in the instance database from a data set with properties of one type of electronically monitored systems by means of a supplementary adaptation file. This means that from the general expert knowledge stored in the instance database about the properties of one type of electronically monitored equipment, it is easy to create subtypes or special files with the properties of individual electronically monitored equipment to be monitored. This type of hierarchical storage and processing of information is called object-oriented programming in the field of data processing methods and is advantageous here because the definition of general objects or data records with properties of the types of electronically monitored systems requires that these data be stored only once. Thus, storage space is saved. It also makes it easier to add supplemental instance files to newly added electronically-monitored assets because not all of the required data has to be recaptured.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in die Eingangskanäle (11, 12) Eingangsdaten mittels unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle und/oder von unterschiedlichen elektronisch überwachten Anlagen aufgenommen und aus den Ausgangskanälen (12, 13) Ausgangsdaten mittels unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle und/oder an unterschiedliche Auswerteeinrichtungen übermittelt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil auf einfachste Weise Daten von unterschiedlichsten elektronisch überwachten Anlagen zusammengeführt und ausgewertet werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die ausgewerteten Daten über eine Vielzahl unterschiedlicher Ausgangskanäle an entsprechende Auswerteeinrichtungen übermittelt werden können. Dies erleichtert das zentralisierte Verarbeiten und Überwachen des Zustandes zahlreicher elektronisch überwachter Anlagen beispielsweise in einem weit verzweigten Stromnetz. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, in the input channels ( 11 . 12 ) Input data recorded by means of different communication protocols and / or from different electronically monitored systems and from the output channels ( 12 . 13 ) Transmitted output data by means of different communication protocols and / or to different evaluation devices. This is particularly advantageous because data from a variety of electronically monitored systems can be merged and evaluated in the simplest way. Furthermore, it is advantageous that the evaluated data via a variety of different output channels appropriate evaluation can be transmitted. This facilitates the centralized processing and monitoring of the condition of numerous electronically monitored installations, for example in a widely branched power grid.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Anpassungsdateien XML-Dateien verwendet und in der Datenspeicheranordnung gespeichert. Dies ist von Vorteil, weil XML-Dateien ein weit verbreitetes Dateiformat darstellen und das Abspeichern der Dateien in der Datenspeicheranordnung es ermöglicht, auch bei einem Absturz der Datenverarbeitungsanordnung die bereits vorgenommenen Einstellungen in den Anpassungsdateien zu bewahren und diese bei einem Neustart des Systems wieder aufzugreifen. In another preferred embodiment of the method according to the invention XML files are used as customization files and stored in the data storage device. This is advantageous because XML files represent a widely used file format and saving the files in the data storage arrangement makes it possible to preserve the already made settings in the customization files even when the data processing device crashes and to retrieve them when the system is rebooted.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bereitgestellte Verfahren anzuwenden. Another object of the present invention is to apply the method provided.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem eine Anwendung einer gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitgestellten Datenverarbeitungsanordnung zur Verfügung gestellt wird, bei der eine Datenspeicherzugriffseinrichtung in einem Datenverarbeitungsbereich der Datenverarbeitungsanordnung die Regeln auf die von den elektronisch überwachten Anlagen empfangenen Eingangsdaten anwendet und Ausgangsdaten zur Verfügung stellt. The invention solves this problem by providing an application to a data processing arrangement provided according to the method of any one of the preceding claims, wherein a data storage access device in a data processing area of the data processing device applies the rules to the input data received from the electronically monitored facilities and provides output data provides.

Diese Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorteilhaft, weil durch die Benutzung des im erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellten Expertenwissens für die Zustandsüberwachung der jeweiligen elektronisch überwachten Anlagen eine besonders einfache und übersichtliche Zustandsüberwachung ermöglicht wird; insbesondere benötigt der Anwender (z.B. ein Techniker) vergleichsweise geringeres Expertenwissen, um aus den bereitgestellten Daten Rückschlüsse auf nötige Handlungen zu ziehen. This application of the method according to the invention is advantageous because a particularly simple and clear condition monitoring is made possible by the use of the expert knowledge provided for in the method according to the invention for condition monitoring of the respective electronically monitored installations; in particular, the user (e.g., a technician) needs comparatively less expert knowledge to draw conclusions from the data provided to necessary actions.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwendung wertet eine Auswerteeinrichtung anhand der Ausgangsdaten aus, ob ein Aktionssignal ausgegeben wird. Die Verwendung der Auswerteeinrichtung ist deswegen vorteilhaft, weil die Auswerteeinrichtung die durch die Regeln in der Datenstruktur berechneten Ausgangsdaten, die jeweils zu überwachenden elektronisch überwachten Anlagen charakterisieren, dem Anwender eine besonders übersichtliche Entscheidungshilfe in Form von Aktionssignalen zur Verfügung stellt. Ein Aktionssignal kann beispielsweise ein Warnhinweis auf einem Anzeigegerät sein, der eine sofortige Abschaltung einer elektrischen Anlage anrät. In a preferred embodiment of the application according to the invention, an evaluation device uses the output data to evaluate whether an action signal is output. The use of the evaluation device is advantageous because the evaluation device provides the user with a particularly clear decision-making aid in the form of action signals for the output data calculated by the rules in the data structure, which characterize the electronically monitored systems to be monitored. An action signal may be, for example, a warning on a display device, which advises an immediate shutdown of an electrical system.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwendung werden als Auswerteeinrichtungen mindestens ein „Supervisory Control and Data Aquisition (SCADA)“ System und/oder eine Datenbank und/oder ein Webserver verwendet. Dies ist vorteilhaft, weil die genannten Auswerteeinrichtungen weitverbreitete technische Beispiele von Zustandsüberwachungseinrichtungen darstellen und daher besonders häufig in Netzwerken mit elektronisch überwachten Anlagen anzutreffen sind. In a further preferred embodiment of the application according to the invention, at least one supervisory control and data acquisition (SCADA) system and / or a database and / or a web server are used as evaluation devices. This is advantageous because the mentioned evaluation devices represent widespread technical examples of condition monitoring devices and are therefore particularly common in networks with electronically monitored systems.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwendung stellt die Datenspeicherzugriffseinrichtung nach Erzeugung einer ergänzenden Instanzdatei die Ausgangsdaten erneut zur Verfügung. Dies ist ein Vorteil, weil nach dem Hinzufügen einer neuen Instanz der allgemein definierten elektronisch überwachten Anlage nun eine weitere elektronisch zu überwachende Anlage auf ihren Zustand überwacht werden kann. In another preferred embodiment of the application according to the invention, the data storage access device makes the output data available again after generating a supplementary instance file. This is an advantage because after adding a new instance of the generally defined electronically monitored plant, another facility to be electronically monitored can now be monitored for its condition.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwendung erfolgt die Erzeugung ergänzender Instanzdateien im laufenden Betrieb der Anwendung des Verfahrens. Dies ist ein Vorteil, weil somit auch während der laufenden Zustandsüberwachung einer Mehrzahl von elektronisch zu überwachenden Anlagen bei Hinzukommen einer weiteren zu überwachenden elektronisch überwachten Anlage im laufenden Betrieb die Zustandsüberwachung der neuen Anlage aufgenommen werden kann. Daher ist es nicht notwendig, die laufende Zustandsüberwachung abzubrechen und nach entsprechender Konfiguration einer neuen Anlage wieder aufzunehmen, was die Betriebssicherheit erhöht und Kosten einspart. In a further preferred embodiment of the application according to the invention, the generation of supplementary instance files takes place during operation of the application of the method. This is an advantage because it is thus also possible to record the condition monitoring of the new installation during the ongoing status monitoring of a plurality of systems to be electronically monitored when there is another electronically monitored installation to be monitored. Therefore, it is not necessary to cancel the current condition monitoring and resume after appropriate configuration of a new system, which increases the reliability and saves costs.

Weiterhin betrifft der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm zur Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Dies ist ein Vorteil, weil in einem Computerprogramm die einzelnen Verfahrensschritte in maschinenumsetzbarer Form niederlegt werden können. Furthermore, the subject matter of the present invention relates to a computer program for the application of the method according to one of the preceding claims. This is an advantage because in a computer program the individual process steps can be stored in machine-convertible form.

Weiterhin ist außerdem ein Speichermedium mit dem vorgenannten Computerprogramm Teil des Gegenstands der Erfindung. Furthermore, a storage medium with the aforementioned computer program is also part of the subject of the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 dargestellt. An embodiment of the application of the method according to the invention is in 1 shown.

Die Datenverarbeitungsanordnung 1 für eine Zustandsüberwachung einer oder mehrerer nicht dargestellter elektronisch überwachter Anlagen umfasst in einem herkömmlichen Computersystem 2 eine Datenspeicheranordnung 3, die beispielsweise ein Arbeitsspeicher oder eine Festplatte sein kann. Weiterhin umfasst die Datenverarbeitungsanordnung 1 einen Datenverarbeitungsbereich 4. Der Datenverarbeitungsbereich 4 ist z.B. eine Prozessoreinheit, die Berechnungen vornehmen kann. The data processing system 1 for condition monitoring of one or more unillustrated electronically-monitored equipment included in a conventional computer system 2 a data storage arrangement 3 which may be, for example, a working memory or a hard disk. Furthermore, the data processing arrangement comprises 1 a data processing area 4 , The data processing area 4 is for example a processor unit that can perform calculations.

Weiterhin ist eine Instanzendatenbank 30 vorhanden, in der Datensätze mit Eigenschaften für Typen elektronisch überwachter Anlagen 31 abgelegt sind. In der Instanzendatenbank 30 sind aus einem Datensatz mit Eigenschaften eines Typs elektronisch überwachter Anlagen 31 mittels einer ergänzenden Anpassungsdatei erzeugte ergänzende Instanzdateien 32 bis 34 für jede elektronisch überwachte Anlage gespeichert. Innerhalb der Datenverarbeitungseinrichtung 2 ist in der Datenspeicheranordnung 3 eine Berechnungsvorschriftendatei 5 mit Regeln 6 bis 9 für die Berechnung von Ausgangsdaten zu Eingangsdaten abgelegt. Die Regeln enthalten Expertenwissen über die Zustandsüberwachung von elektronisch überwachten Anlagen. Ausgangs- und Eingangsdaten sind in der 1 nicht explizit dargestellt. Furthermore, an instance database 30 exists in the records with properties for types of electronically monitored equipment 31 are stored. In the instance database 30 are from a record with properties of a type of electronically monitored assets 31 Additional instance files generated by means of a supplementary customization file 32 to 34 stored for each electronically monitored system. Within the data processing device 2 is in the data storage arrangement 3 a calculation rule file 5 with rules 6 to 9 stored for the calculation of output data for input data. The rules contain expert knowledge about condition monitoring of electronically monitored equipment. Output and input data are in the 1 not explicitly shown.

Weiterhin ist einer Definitionsdatei 10 festgelegt, welche Eingangskanäle 11, 12 für Eingangsdaten und Ausgangskanäle 13, 14 für die Ausgangsdaten verwendet werden. Eingangs- und Ausgangskanäle sind nicht explizit dargestellt. Bei den Eingangs- und Ausgangskanälen kann es sich um entsprechende Kanäle mit unterschiedlichen Datenformaten oder unterschiedlichen Kommunikationsverbindungen handeln. Furthermore, a definition file 10 set which input channels 11 . 12 for input data and output channels 13 . 14 used for the output data. Input and output channels are not shown explicitly. The input and output channels may be corresponding channels having different data formats or different communication links.

In jeweils einer Anpassungsdatei 15 für jede elektronisch zu überwachende Anlage sind Verweise 16 bis 19 auf die der jeweiligen elektronisch überwachten Anlage zuordenbare spezifische Eingangskanäle 11, 12 und spezifische Ausgangskanäle 13, 14 in der Defintionsdatei 10 sowie Verweise 16 bis 19 auf die den spezifischen Eingangskanälen 11, 12 und spezifischen Ausgangskanälen 13, 14 entsprechenden Regeln 6 bis 9 in der Berechnungsvorschriftendatei 5 angelegt. Die Anpassungsdatei 15 umfasst damit sämtliche benötigte Informationen in maschinenumsetzbarer Form. Beispielsweise ist in der Anpassungsdatei 15 definiert, dass eine nicht dargestellte überwachte elektrische Anlage, wie ein Trenner, als Eingangsdaten Temperaturwerte eines Temperatursensors über einen so genannten Power Line Communication Eingangskanal an die Datenverarbeitungsanordnung 1 liefert. Dabei sind die Temperaturwerte in Grad Celsius durch einen Temperatursensor angegeben. In einer Regel ist beispielsweise festgelegt, einen Temperaturwert in Grad Celsius in einen Temperaturwert in Kelvin umzurechnen und als Ausgangsdaten bereitzustellen. Der Ausgangskanal für die Ausgangsdaten ist im Beispiel eine Internetverbindung. In each case an adjustment file 15 for each electronically monitored system are references 16 to 19 to the specific input channels assignable to the respective electronically monitored installation 11 . 12 and specific output channels 13 . 14 in the definition file 10 as well as references 16 to 19 on the specific input channels 11 . 12 and specific output channels 13 . 14 corresponding rules 6 to 9 in the calculation rules file 5 created. The customization file 15 includes all required information in machine-convertible form. For example, in the customization file 15 defines that an unillustrated monitored electrical system, such as a disconnector, as input data temperature values of a temperature sensor via a so-called power line communication input channel to the data processing arrangement 1 supplies. The temperature values in degrees Celsius are indicated by a temperature sensor. For example, a rule stipulates that a temperature value in degrees Celsius be converted into a temperature value in Kelvin and provided as output data. The output channel for the output data is an Internet connection in the example.

In dem Datenspeicher 3 ist eine Zustandsüberwachungsdatei 50 vorgesehen, die eine Datenstruktur zur Zustandsüberwachung bereitstellt. Zur Erzeugung der Zustandsüberwachungsdatei 50 wird die Anpassungsdatei 15 dahingehend ausgewertet, dass in der Zustandsüberwachungsdatei 50 eine Tabelle mit einer Zeile 51 bis 54 für jeden in der Definitionsdatei 10 festgelegten Eingangskanal und Ausgangskanal erzeugt wird. Die Spalten der Tabelle 61 bis 63 werden für jeden in der Anpassungsdatei 15 festgelegten Verweis auf eine Regel 6 bis 9 erzeugt. Damit ergibt sich eine Tabelle, bei der in den Spalten 61 bis 63 jeweils Felder für beispielsweise drei elektrische Anlagen bzw. Instanzen 32 bis 34 vorgesehen sind. In den Zeilen 51 bis 54 können beispielsweise in Zeile 51 die besagten Umrechnungen von Grad Celsius in Kelvin vorgenommen werden, während in den verbleibenden Zeilen andere Eingangsdaten zu anderen Ausgangsdaten umgerechnet werden können. In der Anwendung der Datenverarbeitungsanordnung 1 kommt eine Datenspeicherzugriffseinrichtung 20 zum Einsatz, die in dem Datenverarbeitungsbereich 4 die besagten Regeln 6 bis 9 auf die von den elektronisch überwachten Anlagen erzeugten Eingangsdaten anwendet und damit die Ausgangsdaten zur Verfügung stellt. Durch die Datenspeicherzugriffseinrichtung 20 werden in die einzelnen Felder der Tabelle die Ausgangsdaten hinein geschrieben. Diese Ausgangsdaten stehen einer Auswerteeinrichtung 21 im Datenverarbeitungsbereich 4 zur Verfügung, die auswertet, ob ein Aktionssignal ausgegeben werden soll. Bei dem Aktionssignal handelt es sich z.B. um eine konkrete Handlungsanweisung für einen Benutzer der Datenverarbeitungsanordnung 1. Ein Aktionssignal kann beispielsweise ein Warnhinweis oder eine Aufforderung zur Notabschaltung der zustandsüberwachten Anlagen sein. In the data store 3 is a condition monitoring file 50 provided, which provides a data structure for condition monitoring. To generate the condition monitoring file 50 becomes the customization file 15 evaluated so that in the condition monitoring file 50 a table with a line 51 to 54 for everyone in the definition file 10 specified input channel and output channel is generated. The columns of the table 61 to 63 will be for everyone in the customization file 15 fixed reference to a rule 6 to 9 generated. This results in a table where in the columns 61 to 63 each fields for example, three electrical systems or instances 32 to 34 are provided. In the lines 51 to 54 For example, in line 51 the said conversion from degrees Celsius to Kelvin, while in the remaining lines other input data can be converted to other output data. In the application of the data processing device 1 comes a data storage access device 20 used in the data processing area 4 the said rules 6 to 9 applies to the input data generated by the electronically monitored equipment and thus provides the output data. By the data storage access device 20 the output data are written into the individual fields of the table. These output data are available to an evaluation device 21 in the data processing area 4 available, which evaluates whether an action signal is to be output. The action signal is, for example, a concrete instruction for a user of the data processing system 1 , An action signal may be, for example, a warning or a request for emergency shutdown of the condition monitored systems.

Claims

Method for providing a data processing device ( 1 ) for monitoring the condition of electronically monitored installations with a data storage arrangement ( 3 ), in which in each case in the data storage arrangement ( 3 ) - in at least one calculation rule file ( 5 ) Regulate ( 6 - 9 ) for the calculation of output data from input data; - in at least one definition file ( 10 ) Input channels ( 11 . 12 ) for the input data and output channels ( 13 . 14 ) for the initial data; - in each case an adaptation file ( 15 ) for each electronically monitored attachment references ( 16 - 19 ) to the specific input channels and specific output channels in the definition file ( 10 ) and references ( 16 - 19 ) to the rules corresponding to the specific input channels and specific output channels ( 6 - 9 ) in the calculation rules file ( 5 ) be generated; In at least one condition monitoring file ( 50 ) a data structure is provided in order to the customization file ( 15 ) based on the rules ( 6 - 9 ) to provide output data for each electronically monitored system from input data.

Method according to Claim 1, in which the electronically monitored installations comprise electrical installations, in particular electrical installations of an energy network.

Method according to Claim 1 or 2, in which in the at least one condition monitoring file ( 50 ) a table with one line each ( 51 - 54 ) for each in the definition file ( 10 ) input channel and / or output channel is generated.

Method according to Claim 3, in which one column each in the table ( 61 - 63 ) for everyone in the customization file ( 15 ) reference to a rule ( 6 - 9 ) is produced.

Method according to one of the preceding claims, in which the at least one calculation rule file ( 5 ) is generated from a calculation rule file template by querying expert knowledge.

Method according to Claim 5, in which status information and / or triggering information and / or additional information are requested as expert knowledge.

Method according to Claim 6, in which measurement data and / or calculation results are used as status information.

Method according to one of Claims 5 to 7, in which alarms and events are used as triggering information.

Method according to one of Claims 6 to 8, in which stages of the "Integrated Substation Condition Monitoring (ISCM)" standard are used for the events.

Method according to one of Claims 6 to 9, in which parameters for calculations and / or internal variables for temporarily storing intermediate results are used as additional information.

Method according to one of claims 6 to 10, wherein it is determined for each of the status information and / or the Auslöseinformationen and / or the additional information, whether the respective information is measurement data, a calculation result, an alarm, a parameter or an event ,

Method according to one of claims 6 to 11, wherein it is determined for each of the status information and / or the Auslöseinformationen and / or the additional information, whether the respective information is input data and / or output data.

Method according to one of the preceding claims, in which in an instance database ( 30 ) Records with properties for types of electronically monitored equipment ( 31 ) are stored.

The method of claim 13, wherein in the instance database ( 30 ) from a record containing properties of one type of electronically monitored equipment ( 31 ) by means of a supplementary adaptation file, a supplementary instance file ( 32 - 34 ) is generated for each electronically monitored system of this type.

Method according to one of the preceding claims, in which in the input channels ( 11 . 12 ) Input data are recorded by means of different communication protocols and / or from different electronically monitored systems and from which the output channels ( 12 . 13 ) Output data by means of different communication protocols and / or transmitted to different evaluation devices.

Method according to one of the preceding claims, in which as adaptation files ( 15 ) XML files and in the data storage arrangement ( 3 ) get saved.

Application of a data processing arrangement provided according to the method of one of the preceding claims ( 1 ), in which a data storage access device ( 20 ) in a data processing area ( 4 ) of the data processing device ( 1 ) the rules ( 6 - 9 ) applies to the input data received from the electronically monitored equipment and provides output data.

Application according to Claim 17, in which an evaluation device ( 21 ) evaluated on the basis of the output data, whether an action signal is output.

Application according to claim 17 or 18, in which as evaluation devices ( 21 ) at least one supervisory control and data acquisition (SCADA) system and / or database and / or web server are used.

Use according to any one of claims 17 to 19, of a data processing arrangement (10) provided according to the method of any one of claims 14 to 16 ( 1 ), in which the data storage access device ( 20 ) after generation of a supplementary instance file ( 32 - 34 ) provides the output data again.

Use according to any one of claims 17 to 20, of a data processing device according to the method of any one of claims 14 to 16 ( 1 ), in which the creation of additional instance files ( 32 - 34 ) during operation of the application of the method.

Computer program for using the method according to one of the preceding claims.

Storage medium with a computer program according to claim 22.