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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf die Maschinengesundheitsüberwachung.
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HINTERGRUND
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Maschinendiagnostik wird verwendet, um eine Maschinengesundheitsüberwachung zu implementieren. Ein Hauptziel in der Maschinendiagnostik ist es, Defekte in Maschinenanlagen so früh wie möglich zu detektieren. Bislang weist eine herkömmliche Maschinendiagnostik eine Anzahl von Mängeln auf. Bezüglich komplexer Maschinenanlagen, d. h. Maschinenanlagen mit vielen Komponenten, die zusammenwirken, kann die Maschinendiagnostik mehrere Defekte detektieren, ohne in der Lage zu sein, ein Hauptproblem oder eine Hauptursache zu finden. Bezüglich komplexer Situationen, d. h. Maschinenanlagen mit Laufbedingungen, die sich konstant ändern, kann die Maschinendiagnostik falsche Alarme auslösen oder daran scheitern, einen Defekt zu detektieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen wird ein Auto-Diagnose-System bereitgestellt. Das Auto-Diagnose-System ist zum Ausführen einer Menge einer Maschinengesundheitsüberwachung von einem oder mehreren Maschinenteilen durch eine Analyse von Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile, um Defekte darin so früh wie möglich zu detektieren. Das Auto-Diagnose-System weist zumindert einen Sensor in Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Maschinenteilen; zumindest einen Prozessor; und zumindest einen Speicher auf, in dem die Software für einen Autodiagnosealarm zum Handhaben des einen oder der mehreren Maschinenteile gespeichert ist. Die Software weist zumindest ein Alarmpegelmodul auf, das durch den zumindest einen Prozessor ausführbar ist, um das Auto-Diagnose-System zu veranlassen: durch das Alarmpegelmodul Alarmpegel für jeden Messpunkt des einen oder der mehreren Maschinenteile basierend auf einem Mittel einer Gruppe von Zustandsindikatorwerten und einer vorbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über dem Mittel festzusetzen, durch das Alarmpegelmodul einen Alarm bezüglich den Alarmpegeln und den Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile, die durch den zumindest einen Sensor bereitgestellt werden, zu detektieren, durch das Alarmpegelmodul einen Alarmpegel korrespondierend zu dem Alarm automatisch anzupassen und durch das Alarmpegelmodul den Alarmpegel automatisch auf einen neuen Zustand basierend auf den Messungen bezüglich des Alarms anzupassen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder der obigen Ausführungsform des Auto-Diagnose-Systems kann das Alarmpegelmodul die Alarmpegel nach einer Lern- oder Testzeitdauer festsetzen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann das Alarmpegelmodul eine M-aus-N-Alarmlogik verwenden, um den Alarm zu detektieren.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann das Alarmpegelmodul den Alarmpegel auf den neuen Zustand basierend auf dem Mittel der Gruppe der Zustandsindikatorwerte plus einer vorherbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über diesem Mittel anpassen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann das Auto-Diagnose-System eine Analyse ausführen, um zu bestimmen, ob ein Defekt bezüglich des Alarms vorhanden ist.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann das Alarmpegelmodul den Alarmpegel auf den neuen Zustand anpassen, wenn eine Wartung an dem einen oder den mehreren Maschinenteilen durchgeführt wurde und ein Defekt eliminiert wurde.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann das eine oder die mehrere Module ein Maschinenteilmodul aufweisen, das eine Kinematik des einen oder der mehreren Maschinenteile überwacht, wobei die Kinematik verwendet wird, um Defektfrequenzen der Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile zu bestimmen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems können das eine oder die mehrere Module ein Diagnoseregelmodul aufweisen, das Diagnoseregeln basierend auf dem Erzeugen eines Zustandsindikatorwerts für jeden Defekt und in Kombination mit Amplituden der Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile bei definierten Frequenzen basierend auf der Kinematik bestimmt und speichert.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems können das eine oder die mehrere Module ein Diagnoseverlaufsmodul aufweisen, das eine Reihe von Zustandsindikatorwerten bestimmt und speichert, die durch den zumindest einen Prozessor bei einem Verarbeiten von historischen Messdaten, die in dem zumindest einen Speicher gespeichert sind, ausgegeben werden.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Systems kann eine rotierende Maschinenanlage eines Windturbinensystems oder eines Lokomotivsystems den einen oder die mehreren Maschinenteile aufweisen.
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Ein Auto-Diagnose-Verfahren zum Ausführen einer Menge einer Maschinengesundheitsüberwachung von einem oder mehreren Maschinenteilen durch eine Analyse von Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile, um Defekte darin so früh wie möglich zu detektieren. Das Auto-Diagnose-Verfahren wird durch ein Auto-Diagnose-System implementiert, welches zumindest einen Sensor in Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Maschinenteilen, zumindest einen Prozessor, und zumindest einen Speicher aufweist, in dem die Software für einen Autodiagnosealarm zum Handhaben des einen oder der mehreren Maschinenteile gespeichert ist. Die Software weist zumindest ein Alarmpegelmodul auf, das durch den zumindest einen Prozessor ausführbar ist, um das Auto-Diagnose-System zu veranlassen, das Auto-Diagnose-Verfahren zu implementieren. Einschließlich einem Setzen, durch das Alarmpegelmodul, von Alarmpegeln für jeden Messpunkt des einen oder der mehreren Maschinenteile basierend auf einem Mittel einer Gruppe von Zustandsindikatorwerten und einer vorbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über dem Mittel, Detektierten, durch das Alarmpegelmodul, eines Alarm bezüglich den Alarmpegeln und den Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile, die durch den zumindest einen Sensor bereitgestellt werden, automatischen Anpassen, durch das Alarmpegelmodul, eines Alarmpegel korrespondierend zu dem Alarm und automatischen Anpassen, durch das Alarmpegelmodul, des Alarmpegels auf einen neuen Zustand basierend auf den Messungen bezüglich des Alarms.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder der obigen Ausführungsform des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das Alarmpegelmodul die Alarmpegel nach einer Lern- oder Testzeitdauer festsetzen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das Alarmpegelmodul eine M-aus-N-Alarmlogik verwenden, um den Alarm zu detektieren.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das Alarmpegelmodul den Alarmpegel auf den neuen Zustand basierend auf dem Mittel der Gruppe der Zustandsindikatorwerte plus einer vorherbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über diesem Mittel anpassen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das Auto-Diagnose-System eine Analyse ausführen, um zu bestimmen, ob ein Defekt bezüglich des Alarms vorhanden ist.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das Alarmpegelmodul den Alarmpegel auf den neuen Zustand anpassen, wenn eine Wartung an dem einen oder den mehreren Maschinenteilen durchgeführt wurde und ein Defekt eliminiert wurde.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann das eine oder die mehrere Module ein Maschinenteilmodul aufweisen, das eine Kinematik des einen oder der mehreren Maschinenteile überwacht, wobei die Kinematik verwendet wird, um Defektfrequenzen der Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile zu bestimmen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens können das eine oder die mehrere Module ein Diagnoseregelmodul aufweisen, das Diagnoseregeln basierend auf dem Erzeugen eines Zustandsindikatorwerts für jeden Defekt und in Kombination mit Amplituden der Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile bei definierten Frequenzen basierend auf der Kinematik bestimmt und speichert.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens können das eine oder die mehrere Module ein Diagnoseverlaufsmodul aufweisen, das eine Reihe von Zustandsindikatorwerten bestimmt und speichert, die durch den zumindest einen Prozessor bei einem Verarbeiten von historischen Messdaten, die in dem zumindest einen Speicher gespeichert sind, ausgegeben werden.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen oder irgendeiner der obigen Ausführungsformen des Auto-Diagnose-Verfahrens kann eine rotierende Maschinenanlage eines Windturbinensystems oder eines Lokomotivsystems den einen oder die mehreren Maschinenteile aufweisen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
- 1 ein Auto-Diagnose-System darstellt, das eine Maschinendiagnostik in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert; und
- 2 einen Prozessfluss eines Autodiagnosealarm-Handhabungsprozesses eines Auto-Diagnose-Systems in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen. Wo auch immer möglich, werden dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet und die folgende Beschreibung bezieht sich auf dieselben oder ähnliche Teile. Während verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung hierin beschrieben sind, sind Modifikationen, Anpassungen und andere Implementierungen möglich, ohne von dem Sinn und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend beschränkt die folgende detaillierte Beschreibung die vorliegende Offenbarung nicht. Stattdessen ist der genaue Schutzumfang der Offenbarung durch die angehängten Ansprüche definiert.
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1 stellt ein Auto-Diagnose-System 100 dar, das eine Maschinendiagnostik in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert. Das Auto-Diagnose-System 100 weist einen oder mehrere Maschinenteile 110 (z.B. eine rotierende Maschinenanlage und Komponenten darin), zumindest einen Prozessor 120, zumindest einen Speicher 130 und zumindest einen Sensor 140 auf. Somit weist, wie in 1 gezeigt ist, das Auto-Diagnose-System 100 eine Verarbeitungsfähigkeit in der Form des zumindest einen Prozessor 120, eine Speicherfähigkeit in der Form des zumindest einen Prozessors 120 und Eingabe-/Ausgabemechanismen in der Form von zumindest einem Sensor 140 auf.
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Da das Auto-Diagnose-System 100 eine Menge einer Maschinengesundheitsüberwachung erhöht, erhöht das Auto-Diagnose-System 100 im Allgemeinen automatisch eine Analyse von Messungen, um Defekte in dem einen oder den mehreren Maschinenteilen 110 so früh wie möglich zu detektieren, um eine Detektionszuverlässigkeit zu erhöhen und um eine Genauigkeit in der Fehlervorhersage zu erhöhen. Im Gegenzug weisen die technischen Effekte und Vorteile des Auto-Diagnose-Systems 100 Leistungsmessungen und Analyse in einem richtigen Moment von einem Herstellungsblickwinkel aus auf, sodass Teile bei Detektion bestellt werden können (statt ein großes Ersatzteilinventar zu haben). Die technischen Effekte und Vorteile des Auto-Diagnose-Systems 100 weisen auch ein Maximieren eine Fähigkeit, eine Art von vorhandenem Defekt(en) zu detektieren, ein Maximieren einer Fähigkeit, Defekte bezüglich des Schweregrads zu klassifizieren und ein Minimieren von falschen Positiven (falschen Alarmen) auf. Somit sind hierin beschriebenen Ausführungsformen notwendigerweise in dem zumindest einen Prozessor 120, dem zumindest einen Speicher 130 und dem zumindest einen Sensor 140 des Auto-Diagnose-Systems 100 begründet, um proaktive Vorgänge durchzuführen, um Probleme zu beheben, die spezifisch in dem Bereich von Maschinendiagnostik auftreten, die verwendet wird, um eine Maschinengesundheitsüberwachung zu implementieren (z.B. weisen diese Probleme das Detektieren von mehreren Defekten, ohne in der Lage zu sein, ein Hauptproblem oder eine Hauptursache zu finden, das Auslösen von falschen Alarmen und/oder das Misslingen, einen Defekt zu detektieren, auf).
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Der eine oder die mehreren Maschinenteile 110 sind Bereiche einer Maschinenanlage und/oder einer rotierenden Maschinenanlage, die überwacht wird. Beispiele der Maschinenanlage und/oder der rotierenden Maschinenanlage weisen Lokomotivsysteme, Windturbinensysteme, Automobilsysteme und Industriesysteme auf, aber sind nicht darauf beschränkt. Beispiele des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 innerhalb der Maschinenanlage und/oder der rotierenden Maschinenanlage weisen einen Antrieb, Achsen, Fahrgestelle mit Achsen, Axiallager, Traktionsmotoren, Räder, Zahnräder, Antriebsräder, Lager, Statoren, Rotoren, elektrischen Rotor, Turbinen, Wellen und Windungen auf.
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Der zumindest eine Prozessor 120 kann ein oder mehrere Zentralverarbeitungseinheiten (CPU(s)), auch als Verarbeitungsschaltungen bezeichnet, aufweisen, die über einen Systembus mit dem zumindest einen Speicher 130, zumindest eine Sensor 140 und verschiedenen anderen Komponenten gekoppelt sind. Der zumindest eine Prozessor 120 führt eine Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 aus. Die Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 kann in dem zumindest einen Speicher 130 gespeichert werden.
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Der zumindest eine Speicher 130 kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) aufweisen. Der ROM ist mit dem Systembus gekoppelt und kann ein Basis-Eingabe-Ausgabe-System (BIOS) aufweisen, das bestimmte Grundfunktionen des Systems steuert. Der RAM ist ein Lese-Schreib-Speicher, der mit dem Systembus zur Verwendung durch den zumindest einen Prozessor 120 gekoppelt ist. Der zumindest eine Speicher 130 ist ein Beispiel eines fühlbaren Speichermediums, das durch den zumindest einen Prozessor 120 lesbar ist, wobei die Software 160 als Anweisungen zur Ausführung durch den zumindest einen Prozessor 120 gespeichert sind, um das Auto-Diagnose-System 100 zu veranlassen zu arbeiten, wie hierin beschrieben ist. In einer Ausführungsform speichert ein Bereich des zumindest einen Speichers 130 gemeinsam ein Betriebssystem, eine Firmware, die hierin diskutierte Software 160 oder ähnliches, um die Funktionen der verschiedenen Komponenten, die in 1 gezeigt sind, zu koordinieren.
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Der zumindest eine Sensor 140 kann ein oder mehrere Wandler aufweisen, die Maschinenkomponentenzustände des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 überwachen und/oder detektieren. Der zumindest eine Sensor 140 kann ein oder mehrere Eingabe-/Ausgabe-Adapter (I/O) aufweisen, die mit dem Systembus gekoppelt sind, der die Maschinenkomponentenzustände zu dem zumindest einen Speicher 130, dem zumindest einen Prozessor 120 und/oder irgendeiner anderen ähnlichen Komponente kommuniziert. Beispiele des zumindest einen Sensors 140 weisen Beschleunigungsmesser, Thermoelemente, Dehnungsmessstreifen und Mikrofone auf, aber sind nicht darauf beschränkt. In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen kann der zumindest eine Sensor 140 Maschinenkomponentenzustände basierend auf Informationen über die Maschinenkomponenten, wie beispielsweise einen Teilkreisdurchmesser, einen Wälzkörperdurchmesser, eine Anzahl von Wälzkörpern, einen Kontaktwinkel etc. eines Lagers; eine Anzahl von Zähnen eines Zahnrads; eine Anzahl von Schaufeln und/oder Flügeln eines Flügelrads; und eine Anzahl von Rotorstäben eines elektrischen Rotors bestimmen. Des Weiteren können durch den zumindest einen Sensor 140 auch Temperatur, Schwingungen, Spannung und ähnliches bestimmt werden. Der zumindest eine Sensor 140 kann des Weiteren die Maschinenkomponentenzustände zu dem zumindest eine Prozessor 120 und dem zumindest einen Speicher 130 als analoge und/oder digitale Wellenformen bereitstellen.
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Die Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 kann des Weiteren ein oder mehrere Module, wie beispielsweise ein Maschinenteilmodul 161, ein Diagnoseregelmodul 162, ein Diagnoseverlaufsmodul 163 und ein Alarmpegelmodul 164 aufweisen.
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Das Maschinenteilmodul 161 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 bestimmt und/oder berechnet eine Kinematik des einen oder der mehreren Maschinenteile 110, die überwacht werden, basierend auf aktuellen Prozesswerten, Geschwindigkeiten etc., die synchron mit den Messungen genommen werden. In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen wird die Kinematik verwendet, um Defektfrequenzen des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 (basierend auf einem Empfangen der analogen und/oder digitalen Wellenformen von dem zumindest einen Sensor 140) unter Verwendung einer Wellengeschwindigkeit des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 zu einer Zeit, wenn Messungen genommen werden, zu bestimmen.
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In dieser Hinsicht bestimmt das Maschinenteilmodul 161 dynamisch alle relevanten Defektfrequenzen für jede Messung (die durch den zumindest einen Sensor 140 bereitgestellt wird). In dem Fall einer rotierenden Maschinenanlage bestimmt das Maschinenteilmodul 161 dynamisch alle relevanten Defektfrequenzen für jede Messung basierend auf einer Wellengeschwindigkeit, die gleichzeitig mit einer Schwingungsmessung gemessen wird.
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Das Diagnoseregelmodul 162 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 bestimmt und speichert Diagnoseregeln basierend auf einem Erzeugen eines Zustandsindikatorwert für jeden Defekt (alle relevanten Defekte). Diese Diagnoseregeln können auch vorherbestimmt sein und können Amplituden (basierend auf einem Empfangen der analogen und/oder digitalen Wellenformen von dem zumindest einen Sensor 140) bei definierten Frequenzen basierend auf einer Kinematik kombinieren. Man beachte, dass für jede Messung eine definierte Menge an Diagnoseregeln verwendet wird, um eine Menge an Zustandsindikatorwerten zu bestimmen. Die Zustandsindikatorwerte ermöglichen, dass das Auto-Diagnose-System 100 auf definierte Defekte in dem einen oder den mehreren Maschinenteilen 110 reagiert.
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Das Erzeugen der Zustandsindikatorwerte durch das Diagnoseregelmodul 162 der Software 160 kann ein Empfangen der analogen und/oder digitalen Wellenformen von dem zumindest einen Sensor 140 und ein Hinzufügen von einzelnen Spitzen eines Frequenzspektrums aufweisen, um einen quadratischen Mittelwert (RMS) zu bilden. In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Quadratwurzelsummenbestimmung (RSS) zusätzlich zu der quadratischen Mittelwertbestimmung (RMS) verwendet werden. Das Diagnoseregelmodul 162 der Software 160 kann auch die Zustandsindikatorwerte als einen Gesamtprozentsatz (O%) und als die O% eines der Geschwindigkeit folgenden Bands bestimmen. Die technischen Effekte und Vorteile der Software 160 können aufweisen, dass Betriebsmaschinenkomponentenzustände alle Spitzen in einem Frequenzbereich beeinflussen, einschließlich Betriebsmaschinenkomponentenzustände, bei denen Defekte detektiert werden. Um die Zustandsindikatorwerte als die O% des der Geschwindigkeit folgenden Bands zu bestimmen, setzt das Diagnoseregelmodul 162 einen Bereich fest, der die Spitzen der analogen und/oder digitalen Wellenformen abdeckt, die in der Zustandsindikatorwertbestimmung verwendet werden, was einen Einfluss von einer Laufbedingung des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 reduziert.
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Jeder Zustandsindikatorwert reflektiert einen Zustand des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 bezüglich eines bestimmten Defekts. Es sollte beachtet werden, dass einige Zustandsindikatorwerte, von denen jeder dazu ausgebildet ist, einen Defekt zu detektieren, von jeder Messung (die durch den zumindest einen Sensor 140 bereitgestellt wird) berechnet werden können. Von daher gibt es zumindest einen Zustandsindikatorwert für jede Messung.
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Das Diagnoseverlaufsmodul 163 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 bestimmt und speichert eine Reihe von Zustandsindikatorwerten, die durch den zumindest einen Prozessor 120 bei dem Verarbeiten der historischen Messdaten ausgegeben werden, die in dem zumindest einen Speicher 130 gespeichert sind. Die historischen Messdaten weisen Betriebsinformationen auf, die über die Zeit während des Betriebs des einen oder der mehreren Maschinenteile 110 erhalten werden, und Testsimulationsdaten simulieren das Identifizieren einer Systemantwort auf individuelle Betriebseinstellungen.
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Das Alarmpegelmodul 164 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 bestimmt und speichert eine Definition eines Schwellwertpegels für die Zustandsindikatorwerte (wenn ein Defekt detektiert wurde). Das Alarmpegelmodul 164 kann automatisch die Schwellwertpegel basierend auf der Verarbeitung der historischen Messdaten bestimmen.
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Das Alarmpegelmodul 164 kann den Alarmpegel basierend auf dem Mittel einer Gruppe von Zustandsindikatorwerten plus einer vorherbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über dem Mittel festsetzen oder anpassen. Die vorherbestimmte Anzahl von Standardabweichungen kann ein fester Wert, der durch eine Benutzereingabe festgesetzt ist, oder ein Ergebnis einer Berechnung der Standardabweichung geteilt durch das Mittel sein. Beispielsweise, wenn das Ergebnis größer als 0,3 ist, ist der Alarmpegel 3 Standardabweichungen über dem Mittel. Des Weiteren, wenn das Ergebnis geringer als 0,1 ist, ist der Alarmpegel 5 Standardabweichungen über dem Alarmpegel. Zwischen 0,1 und 0,3 ist der Multiplikator linear zwischen 3 und 5.
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Das Alarmpegelmodul 164 kann einen neuen Schwellwert bestimmen, wenn ein Alarm ausgelöst wird, und anschließend eine neue Lerndauer initiieren. Wenn die neue Lerndauer endet, kann das Alarmpegelmodul 164 einen neuen Schwellwert bestimmen. In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen können irgendwelche Lerndauern genommen werden, bevor der Alarm aufgetreten ist, sodass der neue Alarmpegel unmittelbar bei dem Alarm berechnet werden kann. Wenn sich die Zustandsindikatorwerte signifikant verringern, kann der Schwellwert durch das Alarmpegelmodul 164 neu berechnet werden. Mit dieser Funktionalität ist der Schwellwert immer auf einen Pegel gesetzt, um eine signifikante Erhöhung der Zustandsindikatorwerte zu detektieren. Die Länge der neuen Lerndauer kann automatisch durch das Auto-Diagnose-System 100 angepasst werden.
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Das Alarmpegelmodul 164 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 kann auch eine M-aus-N-Alarmlogik durchführen. Die M-aus-N-Alarmlogik weist auf, wenn M aus den N letzten Zustandsindikatorwerten über dem Schwellwert sind (mit M und N als ganze Zahlen), dann wird ein Alarm ausgelöst. In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen kann die M-aus-N-Alarmlogik auch die meisten aus N aufweisen, wobei, wenn die Mehrheit der Zustandsindikatorwerte über dem Schwellwert ist, dann ein Alarm ausgelöst wird. Die Werte von M und N können eine verwendete Analyse-/Evaluierungsdauer reflektieren. Wenn beispielsweise die Analyse-/Evaluierungsdauer eine Stunde ist und die Daten zweimal pro Tag überprüft werden, kann ein geeignetes Festsetzen von M und N 4 und 7 sein. Die Länge der Analyse-/Evaluierungsdauer kann automatisch durch das Auto-Diagnose-System 100 angepasst werden.
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2 stellt einen Prozessfluss 200 des Auto-Diagnose-Systems 100 in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen dar. Der Prozessfluss 200 ist ein Beispiel eines Auto-Diagnose-Alarm-Handhabungsprozesses des Auto-Diagnose-Systems 100. Der Prozessfluss 200 beginnt bei Block 210, wobei das Auto-Diagnose-System 100 Alarmpegel für jeden Messpunkt setzt. Beispielsweise kann das Alarmpegelmodul 164 den Alarmpegel basierend auf dem Mittel einer Gruppe von Zustandsindikatorwerten plus einer vorherbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über dem Mittel festsetzen oder anpassen. Man beachte, dass das Alarmpegelmodul 164 den Alarmpegel nach einer Lern- oder Test-Zeitdauer setzen kann.
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Bei Block 220 detektiert das Auto-Diagnose-System 100 einen Alarm (z.B. wird der Alarm durch das Alarmpegelmodul 164 berichtet). Der Alarm wird bezüglich der Messungen des einen oder der mehreren Maschinenteile detektiert und die Alarmpegel werden in Block 210 festgesetzt. Das Alarmpegelmodul 164 der Software 160 des Auto-Diagnose-Systems 100 kann den Alarm über die M-aus-N-Alarmlogik detektieren.
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Bei Block 230 passt das Auto-Diagnose-System 100 automatisch einen Alarmpegel korrespondierend zu dem Alarm an. Das Alarmpegelmodul 164 kann den Alarmpegel basierend auf dem Mittel einer Gruppe von Zustandsindikatorwerten plus einer vorherbestimmten Anzahl von Standardabweichungen über dem Mittel festsetzen oder anpassen. Somit kann, wenn der Alarm des Blocks 220 detektiert wird, der Alarmpegel durch das Alarmpegelmodul 164 auf einen neuen Zustandsindikatorpegel korrespondierend zu dem Alarm zurückgesetzt werden.
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Bei Block 240 führt das Auto-Diagnose-System 100 eine Analyse durch, um zu bestimmen, ob ein Defekt bezüglich des Alarms vorhanden ist. Diese Analyse kann benutzerinteraktiv sein, und wenn die Analyse einen Defekt zeigt, dann fährt der Prozessfluss 200 bei Block 250 fort. Bei Block 250 führt das Auto-Diagnose-System 100 eine Wartung durch, um den Alarm zu eliminieren. Man beachte, dass irgendeine Leistung der Wartung an dem einen oder den mehreren Maschinenteilen 110 automatisch detektiert werden kann, wenn der Pegel nach der Reparatur signifikant fällt.
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Bei Block 260 passt das Auto-Diagnose-System 100 automatisch den Alarmpegel auf einen neuen Zustand an (z.B., wenn die Wartung durchgeführt wurde und der Defekt eliminiert wurde, wird der Alarmpegel automatisch an die neue Situation angepasst). Der neue Zustand kann aufweisen, wenn das Alarmpegelmodul 164 einen neuen Schwellwert bestimmt, wenn ein Alarm ausgelöst wird, und initiiert anschließend eine neue Lerndauer. Wenn die neue Lerndauer endet, kann das Alarmpegelmodul 164 einen neuen Schwellwert bestimmen. Wenn die Zustandsindikatorwerte sich signifikant verringern, kann der Schwellwert durch das Alarmpegelmodul 164 neu berechnet werden.
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Die vorliegende Erfindung kann ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt mit irgendeinem möglichen technischen Detaillevel der Integration sein, das die hierin diskutierten Merkmale beinhaltet, einschließlich von Zustandsindikatorwertbestimmungen in Kombination mit M-aus-N-Alarmlogik, um die Maschinendiagnostikzuverlässigkeit zu erhöhen, Alarme signifikant zu reduzieren, ohne das Risiko von vermissten Defekten zu erhöhen, schwierigere Fälle zu lösen, genauere Empfehlungen an Kunden bereitzustellen. Das Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Speichermedium (oder Medien) aufweisen, die computerlesbare Programmanweisungen darauf haben, um einen Prozessor zu veranlassen, Aspekte der vorliegenden Erfindung auszuführen.
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Das computerlesbare Speichermedium kann eine fühlbare Vorrichtung sein, die Anweisungen zur Verwendung durch eine Anweisungsausführungsvorrichtung enthalten und speichern kann. Das computerlesbare Speichermedium kann beispielsweise eine elektronische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, eine optische Speichervorrichtung, eine elektromagnetische Speichervorrichtung, eine Halbleiterspeichervorrichtung oder irgendeine geeignete Kombination des vorhergehenden sein, aber ist nicht darauf beschränkt. Eine nicht erschöpfende Liste von genaueren Beispielen des computerlesbaren Speichermediums weist das folgende auf: eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM oder Flash Speicher), ein statischer Lese-schreib-Speicher (SRAM), ein tragbarer Compact-Disc-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine Digital Versatile Disc (DVD), ein Speicher-Stick, eine Floppy-Disk, eine mechanisch codierte Vorrichtung, wie beispielsweise Lochkarten oder erhöhte Strukturen in einer Nut, die darauf aufgenommene Anweisungen haben, und irgendeine geeignete Kombination des vorhergehenden. Ein computerlesbares Speichermedium, wie es hierin verwendet wird, ist nicht dahingehend auszulegen, dass es vorübergehende Signale per se ist, wie beispielsweise Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder ein anderes Übertragungsmedium ausbreiten (z.B. Lichtimpulse, die durch ein faseroptisches Kabel durchgehen) oder elektrische Signale, die durch ein Kabel übertragen werden.
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Computerlesbare Programmanweisungen, die hierin beschrieben sind, können auf jeweilige Rechner-/Verarbeitungsvorrichtungen von einem computerlesbaren Speichermedium oder auf einen externen Computer oder eine externe Speichervorrichtung über ein Netzwerk, beispielsweise das Internet, ein lokales Netzwerk, eine Fernnetzwerk und/oder ein kabelloses Netzwerk, heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, optische Übertragungsfasern, kabellose Übertragung, Router, Firewalls, Switches, Gateway-Computer und/oder Edge-Server aufweisen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jeder Rechner-/Verarbeitungsvorrichtung empfängt computerlesbare Programmanweisungen von dem Netzwerk und leitet die computerlesbaren Programmanweisungen zur Speicherung in einem computerlesbaren Speichermedium innerhalb der jeweiligen Rechner-/Verarbeitungsvorrichtung weiter.
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Computerlesbare Programmanweisungen zum Ausführen von Operationen der vorliegenden Erfindung können Assembler Anweisungen, Befehlssatzarchitekturanweisungen (ISA), Maschinenanweisungen, maschinenabhängige Anweisungen, Mikrocode, Firmwareanweisungen, Zustandseinstelldaten, Konfigurationsdaten für integrierte Schaltungen, oder Sourcecode oder Objektcode sein, der in irgendeiner Kombination von einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben ist, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache wie beispielsweise Smalltalk, C++ oder ähnliches und prozedurale Programmiersprachen, wie beispielsweise die „C“-Programmiersprache oder ähnliche Programmiersprachen. Die computerlesbaren Programmanweisungen können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als ein alleinstehendes Softwarepaket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernten Computer oder vollständig auf dem entfernten Computer oder einem Server ausführen. In dem letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem Computer des Benutzers durch irgendeine Art von Netzwerk verbunden sein, einschließlich einem lokalen Netzwerk (LAN) oder einem Fernnetzwerk (WAN), oder die Verbindung kann zu einem externen Computer (beispielsweise durch das Internet unter Verwendung eines Internet Service Providers) gemacht werden. In manchen Ausführungsformen können die elektronischen Schaltungen, die einschließlich beispielsweise programmierbare logische Schaltungen, Field Programmable Gate Arrays (FPGA) oder programmierbare Logikarrays (PLA) aufweisen, die computerlesbaren Programmanweisungen durch Verwendung von Zustandsinformationen der computerlesbaren Programmanweisungen ausführen, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren, um Aspekte der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung sind hierin mit Bezugnahme auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es wird verstanden werden, dass jeder Block der Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmanweisungen implementiert werden können.
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Diese computerlesbaren Programmanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zum Erzeugen einer Maschine bereitgestellt werden, sodass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausführen, Mittel zum Implementieren der Funktionen/Handlungen, die in dem Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock oder -blöcken spezifiziert sind, erzeugen. Diese computerlesbaren Programmanweisungen können auch in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Vorrichtungen anleiten kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, sodass das computerlesbare Speichermedium, das darin gespeichert ist, Anweisungen hat, ein Herstellungsstück aufweist, das Anweisungen enthält, die Aspekte der Funktion/Handlung, die in dem Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock oder -blöcken spezifiziert ist, implementiert.
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Die computerlesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Vorrichtung geladen werden, um zu veranlassen, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer, der anderen programmierbaren Vorrichtung oder anderer Vorrichtung durchgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, sodass die Anweisungen, die auf dem Computer, der anderen programmierbaren Vorrichtung oder anderen Vorrichtung ausführen, die Funktionen/Handlungen, die in dem Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock oder -böcken spezifiziert sind, implementieren.
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Das Flussdiagramm und Blockdiagramme in den Figuren stellen die Architektur, Funktionalität und Betrieb von möglichen Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Flussdiagramm oder Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder einen Abschnitt von Anweisungen darstellen, die ein oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Implementieren der spezifischen logischen Funktion(en) aufweisen. In manchen alternativen Implementierungen können die Funktionen, die in den Blöcken angegeben sind, aus der Reihenfolge, die in den Figuren angegeben ist, heraus erscheinen. Beispielsweise können zwei Blöcke, die in Folge gezeigt sind, in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder die Blöcke können manchmal in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden, abhängig von der beinhalteten Funktionalität. Es wird auch beachtet werden, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellung durch hardwarebasierte Spezialsysteme implementiert werden können, die die spezifischen Funktionen oder Handlungen durchführen oder Kombinationen aus Spezialhardware- und Computeranweisungen ausführen.
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Die Terminologie, die hierin verwendet wird, ist lediglich für den Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, beschränkend zu sein. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „der, die, das“ dazu gedacht, die Pluralformen ebenso zu enthalten, außer der Kontext gibt eindeutig etwas anderes an. Es wird des Weiteren verstanden werden, dass die Begriffe „aufweist“ oder „aufweisen“, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, Integern, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Integern, Schritten, Operationen, Elementkomponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
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Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen hierin wurden für Darstellungszwecke dargestellt, aber sind nicht dazu gedacht, erschöpfend oder auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt zu sein. Viele Modifikationen und Variationen werden dem Fachmann ersichtlich sein, ohne von dem Schutzumfang und Sinn der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde gewählt, um am besten die Prinzipien der Ausführungsformen, der praktischen Anwendung oder technischen Verbesserung über Technologien hinaus, die auf dem Markt gefunden werden, zu erklären, oder andere Fachmänner in die Lage zu versetzen, die hierin offenbarten Ausführungsformen zu verstehen.
