WO2018096223A1 - Procédé et système de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local - Google Patents

Procédé et système de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local Download PDF

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WO2018096223A1
WO2018096223A1 PCT/FR2016/053086 FR2016053086W WO2018096223A1 WO 2018096223 A1 WO2018096223 A1 WO 2018096223A1 FR 2016053086 W FR2016053086 W FR 2016053086W WO 2018096223 A1 WO2018096223 A1 WO 2018096223A1
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value
prediction
state
local
sequence
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Application number
PCT/FR2016/053086
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Jean-Michel Cambot
Rémi COLETTA
Emmanuel CASTANIER
Loïc LINAIS
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Tellmeplus
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0229—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions knowledge based, e.g. expert systems; genetic algorithms
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
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    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2637—Vehicle, car, auto, wheelchair

Definitions

  • the present invention provides a method and system for remote generation and transmission of a state device prediction process. It applies, in particular, to the field of detecting failures of industrial systems.
  • the remote processes at the level of a remote intelligence of the device, determining a state of the device as a function of parameter values sensed at each device associated with the memory and used in a state prediction algorithm.
  • machine-to-machine For remote processes, these are dependent on the ability to transmit data, most often through a wireless link.
  • These wireless links called “machine-to-machine”, generally have a slow rate which, in addition, may not be reliable or even available at a given moment.
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention aims a method for remote generation and transmission of a state device prediction process, which comprises:
  • the physical magnitude values are sensed locally and then transmitted to a remote intelligence, this remote intelligence generating a prediction process, this prediction process is then recorded locally at the device.
  • the communication between the remote intelligence and the device is limited to the local initialization phase of the prediction process and the possible phases of updates of this process.
  • the implementation of a sequence of values, instead of a point value, in order to generate a prediction process allows an increased reliability of the prediction made.
  • the capture, recording and prediction steps are performed by a local terminal, the sensed value and the predicted state respectively corresponding to at least one physical quantity relative to the operation and state of the device. local.
  • the method that is the subject of the present invention comprises, downstream of the local prediction step:
  • an error is determined when no state is predicted by the process.
  • the method that is the subject of the present invention comprises, downstream of the prediction step, a step of determining a value representative of a confidence in the prediction made, an error being determined when a state predicted is associated with a confidence value lower than a determined limit value.
  • each sensed value is stored in a local buffer to form a sequence of values
  • the server generating a prediction process based on at least one past detection of the state associated with the past capture of at least one captured value sequence.
  • the step of generating a prediction process implements at least one of:
  • the present invention aims at a system for remote generation and transmission of a state device prediction process, which comprises:
  • a transmitter via a data network, of the value sensed at a remote server of the device,
  • the remote server comprising:
  • a generator of a prediction process associating at least one sensed value with a state of the device as a function of at least one past detection of the state associated with the past capture of at least one value of the physical quantity
  • the local prediction means of a state of the device being configured to perform a state prediction according to a sensed value and the prediction process registered locally by the prediction means.
  • system that is the subject of the present invention comprises a terminal comprising:
  • the system that is the subject of the present invention comprises a plurality of terminals each associated with a different local device.
  • FIG. 1 represents, schematically and in the form of a logic diagram, a particular sequence of steps of the method which is the subject of the present invention
  • FIG. 2 represents, schematically, a particular embodiment of the system that is the subject of the present invention.
  • FIG. 3 shows schematically a particular embodiment of the evolution of an operating value measured during the realization of the method object of the present invention.
  • FIG. 1 which is not to scale, shows a schematic view of an embodiment of the method 100 which is the subject of the present invention.
  • This method 100 of remote generation and transmission of a prediction process of a state of a local device comprises:
  • a step 120 of transmission by the remote server, via a data network, of the generated process to the local device
  • the primary capture step 105 is performed, for example, by a physical sensor, configured to directly capture the value of a physical quantity.
  • This sensor is, for example:
  • an anemometric sensor This list is not limiting and the skilled person can capture 105 with any type of sensor existing on the market and usually used to measure a given physical quantity.
  • the primary capture step 105 may be performed by a sensor of an electrical signal representing a value of the physical quantity sensed by a sensor internal to the local device.
  • the electrical signal sensor is connected to a capture signal output interface of the local device.
  • an initial step of determining the information transmitted by the signal output interface of the local device is carried out, then a step of selecting at least one type of information transmitted is carried out then, finally, the step capture 105 is limited to each type of selected information.
  • the primary capture step 105 can be performed periodically or punctually, on receipt of a command issued by a control terminal communicating a command via a wired or wireless communication link.
  • the capture frequency is predetermined or variable depending on the reception of a variation control of a capture frequency transmitted by a control terminal.
  • a plurality of captures takes place during this initialization phase.
  • the number of captures depends on:
  • the temporal horizon of the prediction ie the temporal distance separating the capture of values and the state to be determined.
  • each sensed value is stored in a local buffer to form a sequence of values, the server generating a prediction process based on at least one past detection of the state associated with the previous capture. at least one captured value sequence.
  • the transmission step 1 10 is performed, for example, by an electronic control circuit of a wired connection, or preferably wireless, connecting the device performing the capture step 105 to the remote server performing the generation step 1 15.
  • a wired connection is made by implementing a digital data transmission cable connecting a physical port of the device performing the capture step 105 to the remote server.
  • This link can be direct or implement an all or partially wired data network.
  • a wireless link is made, for example, by the implementation of an antenna configured to implement a radiocommunication technology.
  • the link implements, for example:
  • the generation step 1 is performed, for example, a calculating electronic circuit determining, as a function of each captured value sequence and at least one past detection of the state associated with at least one value sequence of a physical quantity, a process of prediction.
  • the step 1 of generating a prediction process implements at least one of:
  • a quantile distribution value in at least one captured sequence of values. For example, if when the speed of rotation of the blades of a wind turbine reaches a determined average value for a determined period of time, it is found that a failure occurs shortly after stopping the rotation, then, during generation step 1 15, a process associating the average value, the determined duration and the state of failure is generated.
  • FIG. 3 shows schematically an example of a change in value representative of the operation of a device during a determined duration 435.
  • This evolution has an average value 430, a minimum value 420, a maximum of 415, a derivative 405 at a point in the evolution curve, and changes 410 in the sign of the derivative of the evolution curve.
  • the transmission step 120 by the remote server is performed analogously to the transmission step 1 10.
  • the recording step 125 is performed, for example, by an electronic control circuit of a memory of a terminal associated with the capture device performing the primary capture step 105.
  • Each secondary capture step 130 is performed analogously to the primary capture step 105, by the device used for the primary capture step 105.
  • the local prediction step 135 is performed, for example, by the implementation of an electronic calculating circuit implementing the process recorded in step 125 so that at least one value sequence is captured. corresponds to a predicted state.
  • the local prediction 135 can be presented in the form of a decision tree with high-weight variables expressed in the usual business language for the industrial domain of the device.
  • the predicted state may be transmitted via a wired or wireless link to a remote terminal.
  • the predicted state may also cause an audible and / or visual signal to be generated so as to attract the attention of human operators near the local device.
  • the capture, 105 and 130, recording 125 and prediction 135 steps are performed by a local terminal, the captured value and the corresponding predicted state. respectively to at least one physical quantity relative to the operation and state of the local device.
  • the method 100 comprises, downstream of the local prediction step:
  • a step 160 of local storage of the updated prediction process is a step 160 of local storage of the updated prediction process.
  • the local determination step 140 is performed, for example, by an electronic calculation circuit configured to determine an error when:
  • the method 100 comprises, downstream of the prediction step 135, a step 165 of determining a value representative of a confidence in the prediction made, an error being determined when a predicted state is associated at a confidence value lower than a determined limit value.
  • the communication step 145 is performed analogously to the transmission step 1 10.
  • the generation step 150 is performed analogously to the generation step 1 15.
  • the transmission step 155 is performed analogously to the communication step 145.
  • the storage step 160 is performed analogously to the recording step 125.
  • each transmission step, 1 10, 120 and 155, and communication step 145 can implement an identical communication technology or a different technology for each step considered.
  • FIG. 2 diagrammatically shows a particular embodiment of the system 200 which is the subject of the present invention.
  • This system 200 for remote generation and transmission of a state prediction process of a local device 300 comprises:
  • a transmitter 210 via a data network, of the value sensed at a remote server of the device,
  • the remote server 215 comprising:
  • a generator 220 of a prediction process associating at least one sensed value with a state of the device as a function of at least one past detection of the state associated with the past capture of at least one value of the physical quantity
  • the means 235 for local prediction of a state of the device being configured to carry out a state prediction as a function of a sensed value and of the prediction process registered locally by the prediction means.
  • the sensor 205 is of one of:
  • a physical sensor configured to directly capture the value of a physical quantity
  • a sensor of an electrical signal representing a value of the physical quantity sensed by a sensor internal to the local device a sensor of an electrical signal representing a value of the physical quantity sensed by a sensor internal to the local device.
  • the device 300 shown in Figure 2 is a wind turbine. However, the device 300 may be of any type, equipped for example with at least sensor 205 and a signal processing system captured, microprocessor type for example.
  • the sensor 205 When the sensor senses an electrical signal, the sensor 205 includes a connection to an electrical signal output interface of the device 300.
  • the transmitter 210 is, for example, an electronic control circuit of a wired or wireless communication link with the remote server 215.
  • the remote server 215 is, for example, a calculation unit, remote from the device 300, associated with a means of communication with the transmitter 210 and a receiver (not shown) of the recording means 230.
  • the generator 220 is, for example, formed of a computer program executed by the calculation unit of the server 215. The operation of this generator 220 is described with regard to FIG.
  • the transmitter 225 is, for example, an electronic control circuit of a wired or wireless link communicating with the recording means 230.
  • the recording means 230 is, for example, an electronic control circuit of a local memory.
  • the local prediction means 230 is, for example, a computer program executed by a computing unit located near the device 300.
  • the system 200 comprises a terminal 240 comprising:
  • the system 200 comprises a plurality of terminals 240 each associated with a different local device 300.

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Abstract

Le procédé (100) de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local comporte: -une étape (105) primaire de capture d'une valeur représentative d'au moins une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local, -une étape (110) de transmission, via un réseau de données, de chaque valeur captée à un serveur distant du dispositif, -une étape (115) de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction associant au moins une séquence de chaque valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique, -une étape (120) de transmission par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local, -une étape (125) d'enregistrement, au niveau du dispositif local, du processus transmis et -de manière itérative: -une étape (130) secondaire de capture locale d'une valeur représentative de la grandeur physique et -une étape (135) de prédiction locale d'un état du dispositif en fonction de la valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le dispositif.

Description

PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE GÉNÉRATION ET DE TRANSMISSION DISTANTE D'UN PROCESSUS DE PRÉDICTION D'UN ÉTAT D'UN DISPOSITIF LOCAL
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention vise un procédé et un système de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local. Elle s'applique, notamment, au domaine de la détection de défaillances de systèmes industriels.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Dans le domaine des processus prédictifs d'un état d'un dispositif local, on connaît essentiellement deux grandes familles de processus :
- les processus mis en œuvre localement, au niveau du dispositif, déterminant un état du dispositif en fonction de valeurs de paramètres captés et utilisés dans un algorithme de prédiction d'état et
- les processus déportés, au niveau d'une intelligence distante du dispositif, déterminant un état du dispositif en fonction de valeurs de paramètres captés au niveau de chaque dispositif associé à la mémoire et utilisés dans un algorithme de prédiction d'état.
Ces deux méthodes présentent divers inconvénients.
Pour les processus locaux, ceux-ci sont immuables sauf à ce qu'une intervention extérieure ait lieu. Ceci implique, par exemple, que pour deux dispositifs similaires, les processus prédictifs produisent des résultats différents pour les mêmes valeurs de paramètres entrées, puisque chaque processus fonctionne de manière indépendante.
Pour les processus déportés, ceux-ci sont dépendants de la capacité à transmettre les données, le plus souvent par une liaison sans-fil. Ces liaisons sans-fil, dites « machine à machine », présentent généralement un débit lent qui, de surcroit, peut ne pas être fiable ou même disponible à un instant donné.
Enfin, les processus de prédiction actuels basent leurs prédictions sur des valeurs de paramètre ponctuelles, dont la variation peut n'être que temporaire et ne pas refléter un état particulier du dispositif. Ainsi, ces processus ne présentent pas une grande fiabilité de prévision. OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local, qui comporte :
- une étape primaire de capture d'une valeur représentative d'au moins une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- une étape de transmission, via un réseau de données, de chaque valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- une étape de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction associant au moins une séquence de chaque valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique,
- une étape de transmission par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local,
- une étape d'enregistrement, au niveau du dispositif local, du processus transmis et
- de manière itérative :
- une étape secondaire de capture locale d'une valeur représentative de la grandeur physique et
- une étape de prédiction locale d'un état du dispositif en fonction de la valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le dispositif.
Grâce à ces dispositions, les valeurs de grandeur physique sont captées localement, puis transmises à une intelligence déportée, cette intelligence déportée générant un processus de prédiction, ce processus de prédiction étant ensuite enregistré localement au niveau du dispositif.
Ainsi, la communication entre l'intelligence déportée et le dispositif est limitée à la phase d'initialisation locale du processus de prédiction et aux éventuelles phases de mises à jour de ce processus.
De plus, la mise en œuvre d'une séquence de valeurs, en lieu d'une valeur ponctuelle, afin de générer un processus de prédiction, permet une fiabilité accrue de la prédiction réalisée. Dans des modes de réalisation, les étapes de capture, d'enregistrement et de prédiction sont réalisées par un terminal local, la valeur captée et l'état prédit correspondant respectivement à au moins une grandeur physique relative au fonctionnement et à l'état du dispositif local.
Ces modes de réalisation permettent une mesure in situ de chaque valeur d'une grandeur physique affectant le dispositif local.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte en aval de l'étape de prédiction locale :
- une étape locale de détermination d'erreur de prédiction en fonction de l'état prédit et de la valeur captée,
- une étape de communication de la valeur captée vers le serveur distant via un réseau de données,
- une étape de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction mis à jour en fonction de la valeur captée et d'au moins une valeur captée passée,
- une étape de transmission du processus de prédiction mis à jour par le serveur distant et
- une étape de mémorisation locale du processus de prédiction mis à jour.
Ces modes de réalisation permettent d'actualiser le processus lorsqu'une erreur de prédiction a été réalisée, de manière à améliorer globalement la qualité de la prédiction réalisée par l'ensemble des dispositifs similaires.
Dans des modes de réalisation, une erreur est déterminée lorsqu'aucun état n'est prédit par le processus.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en aval de l'étape de prédiction, une étape de détermination d'une valeur représentative d'une confiance dans la prédiction réalisée, une erreur étant déterminée lorsqu'un état prédit est associé à une valeur de confiance inférieure à une valeur limite déterminée.
Dans des modes de réalisation, chaque valeur captée est stockée dans une mémoire tampon locale pour former une séquence de valeurs, le serveur générant un processus de prédiction en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une séquence de valeur captée. Dans des modes de réalisation, l'étape de génération d'un processus de prédiction met en œuvre au moins un élément parmi :
- une dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs en un point déterminé,
- un minimum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un maximum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une différence entre les deux derniers points d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un nombre de changement de signe de la dérivée d'une courbe approximative de la séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé,
- un ratio entre une valeur initiale et une valeur finale dans un intervalle d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une information temporelle du dernier changement de valeur,
- la durée depuis le dernier changement de signe de la dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé,
- une valeur médiane, de variance ou d'écart type de valeur captée dans au moins une séquence de valeurs captée ou
- une valeur de distribution des quantiles dans au moins une séquence de valeurs captée.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un système de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local, qui comporte :
- un capteur d'une valeur représentative d'une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- un transmetteur, via un réseau de données, de la valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- le serveur distant comportant :
- un générateur d'un processus de prédiction associant au moins une valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique et
- un transmetteur par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local, - un moyen d'enregistrement, par un moyen de prédiction local, du processus transmis et
- le moyen de prédiction local d'un état du dispositif étant configuré pour réaliser une prédiction d'état en fonction d'une valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le moyen de prédiction.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du système objet de la présente invention étant similaires à ceux du procédé objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Dans des modes de réalisation, le système objet de la présente invention comporte un terminal comportant :
- le capteur,
- le transmetteur de la valeur captée,
- le moyen d'enregistrement et
- le moyen de prédiction local.
Dans des modes de réalisation, le système objet de la présente invention comporte une pluralité de terminaux associés chacun à un dispositif local différent.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du système et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement et sous forme d'un logigramme, une succession d'étapes particulière du procédé objet de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du système objet de la présente invention et
- la figure 3 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier de l'évolution d'une valeur de fonctionnement mesurée au cours de la réalisation du procédé objet de la présente invention.
DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d'un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l'échelle.
On observe, sur la figure 1 , qui n'est pas à l'échelle, une vue schématique d'un mode de réalisation du procédé 100 objet de la présente invention. Ce procédé 100 de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local comporte :
- une étape 105 primaire de capture d'une valeur représentative d'au moins une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- une étape 1 10 de transmission, via un réseau de données, de chaque valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- une étape 1 15 de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction associant au moins une séquence de chaque valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique,
- une étape 120 de transmission par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local,
- une étape 125 d'enregistrement, par le dispositif local, du processus transmis et
- de manière itérative :
- une étape 130 secondaire de capture locale d'une valeur représentative de la grandeur physique et
- une étape 135 de prédiction locale d'un état du dispositif en fonction de la valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le dispositif.
L'étape primaire de capture 105 est réalisée, par exemple, par un capteur physique, configuré pour capter directement la valeur d'une grandeur physique. Ce capteur est, par exemple :
- un accéléromètre,
- un baromètre,
- un ampèremètre ou
- un capteur anémométrique. Cette liste n'est pas limitative et l'Homme du Métier peut réaliser la capture 105 avec tout type de capteur existant sur le marché et habituellement utilisé pour mesurer une grandeur physique donnée.
L'étape primaire de capture 105 peut être réalisée par un capteur d'un signal électrique représentant une valeur de la grandeur physique captée par un capteur interne au dispositif local. Dans ces variantes, le capteur de signal électrique est branché à une interface de sortie de signaux de capture du dispositif local.
Dans des variantes, une étape initiale de détermination des informations émises par l'interface de sortie de signaux du dispositif local est réalisée, puis une étape de sélection d'au moins un type d'information émise est réalisée puis, enfin, l'étape de capture 105 se limite à chaque type d'information sélectionné.
L'étape primaire de capture 105 peut être réalisée périodiquement ou ponctuellement, à la réception d'une commande émise par un terminal de commande communiquant une commande par le biais d'une liaison filaire ou sans-fil de communication.
La fréquence de capture est prédéterminée ou variable en fonction de la réception d'une commande de variation d'une fréquence de capture émise par un terminal de commande.
Préférentiellement, une pluralité de captures a lieu lors de cette phase d'initialisation. Le nombre de captures dépend de :
- la complexité du modèle physique mis en œuvre par le processus de prédiction visé et
- l'horizon temporel de la prédiction, c'est-à-dire la distance temporelle séparant la capture de valeurs et l'état à déterminer.
Par exemple, si un état du dispositif est déterminé toutes les 14 secondes, seules 3 ou 4 minutes de capture suffisent.
Dans des modes de réalisation particulier, chaque valeur captée est stockée dans une mémoire tampon locale pour former une séquence de valeurs, le serveur générant un processus de prédiction en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une séquence de valeur captée.
L'étape de transmission 1 10 est réalisée, par exemple, par un circuit électronique de commande d'une liaison filaire, ou préférentiellement sans-fil, reliant le dispositif réalisant l'étape de capture 105 au serveur distant réalisant l'étape de génération 1 15.
Une liaison filaire est réalisée par la mise en œuvre d'un câble de transmission de données numériques reliant un port physique du dispositif réalisant l'étape de capture 105 au serveur distant. Cette liaison peut être directe ou mettre en œuvre un réseau de données tout ou partiellement filaire.
Une liaison sans-fil est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'une antenne configurée pour mettre en œuvre une technologie de radiocommunication.
Parmi ces technologies, la liaison met en œuvre, par exemple :
- la technologie SigFox (Marque déposée) ou
- la technologie LoRaWAN (Marque déposée).
L'étape de génération 1 15 est réalisée, par exemple, un circuit électronique de calcul déterminant, en fonction de chaque séquence de valeur captée et d'au moins une détection passée de l'état associée à au moins une séquence de valeur d'une grandeur physique, un processus de prédiction.
Dans des modes de réalisation préférentiels, l'étape de génération 1 15 d'un processus de prédiction met en œuvre au moins un élément parmi :
- une dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs en un point déterminé,
- un minimum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un maximum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une différence entre les deux derniers points d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un nombre de changement de signe de la dérivée d'une courbe approximative de la séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé,
- un ratio entre une valeur initiale et une valeur finale dans un intervalle d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une information temporelle du dernier changement de valeur,
- la durée depuis le dernier changement de signe de la dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé,
- une valeur médiane, de variance ou d'écart type de valeur captée dans au moins une séquence de valeurs captée ou
- une valeur de distribution des quantiles dans au moins une séquence de valeurs captée. Par exemple, si lorsque la vitesse de rotation des pâles d'une éolienne atteint une valeur moyenne déterminée pendant une durée déterminée, il est constaté qu'une panne survient peu de temps après l'arrêt de la rotation, alors, au cours de l'étape de génération 1 15, un processus associant la valeur moyenne, la durée déterminée et l'état de panne est généré.
On observe, schématiquement, en figure 3, un exemple d'évolution de valeur représentative du fonctionnement d'un dispositif pendant une durée 435 déterminée. Cette évolution connaît une valeur moyenne 430, une valeur minimum 420, maximum 415, une dérivée 405 en un point de la courbe d'évolution et des changements 410 de signe de la dérivée de la courbe d'évolution.
L'étape de transmission 120 par le serveur distant, est réalisée de manière analogue à l'étape de transmission 1 10.
L'étape d'enregistrement 125 est réalisée, par exemple, par un circuit électronique de commande d'une mémoire d'un terminal associé au dispositif de capture réalisant l'étape de capture 105 primaire.
Chaque étape secondaire de capture 130 est réalisée de manière analogue à l'étape primaire de capture 105, par le dispositif ayant servi à l'étape primaire de capture 105.
L'étape de prédiction 135 locale est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'un circuit électronique de calcul mettant en œuvre le processus enregistré au cours de l'étape 125 de sorte qu'à au moins une séquence de valeur captée corresponde un état prédit.
La prédiction 135 locale peut être présentée sous la forme d'un arbre de décisions avec des variables de poids forts exprimées en langage métier usuel pour le domaine industriel du dispositif.
L'état prédit peut-être transmis, via une liaison filaire ou sans-fil, à un terminal distant. L'état prédit peut également provoquer l'émission d'un signal sonore et/ou visuel de manière à attirer l'attention d'opérateurs humains à proximité du dispositif local.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté sur la figure 2, les étapes de capture, 105 et 130, d'enregistrement 125 et de prédiction 135 sont réalisées par un terminal local, la valeur captée et l'état prédit correspondant respectivement à au moins une grandeur physique relative au fonctionnement et à l'état du dispositif local.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté sur la figure 1 , le procédé 100 comporte en aval de l'étape de prédiction locale :
- une étape 140 locale de détermination d'erreur de prédiction en fonction de l'état prédit et de la valeur captée,
- une étape 145 de communication de la valeur captée vers le serveur distant via un réseau de données,
- une étape 150 de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction mis à jour en fonction de la valeur captée et d'au moins une valeur captée passée,
- une étape 155 de transmission du processus de prédiction mis à jour par le serveur distant et
- une étape 160 de mémorisation locale du processus de prédiction mis à jour.
L'étape locale de détermination 140 est réalisée, par exemple, par un circuit électronique de calcul configuré pour déterminer une erreur lorsque :
- aucun état n'est prédit par le processus mis en œuvre au cours de l'étape de prédiction 135 ou
- dans des variantes, le procédé 100 comporte, en aval de l'étape 135 de prédiction, une étape 165 de détermination d'une valeur représentative d'une confiance dans la prédiction réalisée, une erreur étant déterminée lorsqu'un état prédit est associé à une valeur de confiance inférieure à une valeur limite déterminée.
L'étape de communication 145 est réalisée de manière analogue à l'étape de transmission 1 10.
L'étape de génération 150 est réalisée de manière analogue à l'étape de génération 1 15.
L'étape de transmission 155 est réalisée de manière analogue à l'étape de communication 145.
L'étape de mémorisation 160 est réalisée de manière analogue à l'étape d'enregistrement 125. Comme on le comprend, chaque étape de transmission, 1 10, 120 et 155, et de communication 145 peut mettre en œuvre une technologie identique de communication ou une technologie différente pour chaque étape considérée.
On observe, sur la figure 2, schématiquement, un mode de réalisation particulier du système 200 objet de la présente invention. Ce système 200 de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif 300 local comporte :
- un capteur 205 d'une valeur représentative d'une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- un transmetteur 210, via un réseau de données, de la valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- le serveur 215 distant comportant :
- un générateur 220 d'un processus de prédiction associant au moins une valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique et
- un transmetteur 225 par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local,
- un moyen 230 d'enregistrement, par un moyen de prédiction local, du processus transmis et
- le moyen 235 de prédiction local d'un état du dispositif étant configuré pour réaliser une prédiction d'état en fonction d'une valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le moyen de prédiction.
Le capteur 205 est d'un type parmi :
- un capteur physique, configuré pour capter directement la valeur d'une grandeur physique
- un capteur d'un signal électrique représentant une valeur de la grandeur physique captée par un capteur interne au dispositif local.
Le dispositif 300 représenté en figure 2 est une éolienne. Toutefois, le dispositif 300 peut être de tout type, équipé par exemple d'au moins capteur 205 et d'un système de traitement des signaux captés, de type microprocesseur par exemple.
Lorsque le capteur capte un signal électrique, le capteur 205 comporte un branchement à une interface de sortie de signaux électriques du dispositif 300. Le transmetteur 210 est, par exemple, un circuit électronique de commande d'une liaison filaire ou sans-fil de communication avec le serveur 215 distant.
Le serveur 215 distant est, par exemple, une unité de calcul, déportée du dispositif 300, associée à un moyen de communication avec le transmetteur 210 et un récepteur (non représenté) du moyen d'enregistrement 230.
Le générateur 220 est, par exemple, formé d'un programme informatique exécuté par l'unité de calcul du serveur 215. Le fonctionnement de ce générateur 220 est décrit en regard de la figure 1 .
Le transmetteur 225 est, par exemple, un circuit électronique de commande d'une liaison filaire ou sans-fil de communication avec le moyen d'enregistrement 230.
Le moyen d'enregistrement 230 est, par exemple, un circuit électronique de commande d'une mémoire locale.
Le moyen de prédiction 230 local est, par exemple, un programme informatique exécuté par une unité de calcul située à proximité du dispositif 300.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui illustré en figure 2, le système 200 comporte un terminal 240 comportant :
- le capteur 205,
- le transmetteur 210 de la valeur captée,
- le moyen 230 d'enregistrement et
- le moyen 235 de prédiction local.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui illustré en figure 2, le système 200 comporte une pluralité de terminaux 240 associés chacun à un dispositif 300 local différent.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé (100) de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif local, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape (105) primaire de capture d'une valeur représentative d'au moins une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- une étape (1 10) de transmission, via un réseau de données, de chaque valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- une étape (1 15) de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction associant au moins une séquence de chaque valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique,
- une étape (120) de transmission par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local,
- une étape (125) d'enregistrement, au niveau du dispositif local, du processus transmis et
- de manière itérative :
- une étape (130) secondaire de capture locale d'une valeur représentative de la grandeur physique et
- une étape (135) de prédiction locale d'un état du dispositif en fonction de la valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le dispositif.
2. Procédé (100) selon la revendication 1 , dans lequel les étapes de capture (105, 130), d'enregistrement (125) et de prédiction (135) sont réalisées par un terminal local, la valeur captée et l'état prédit correspondant respectivement à au moins une grandeur physique relative au fonctionnement et à l'état du dispositif local.
3. Procédé (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte en aval de l'étape de prédiction locale :
- une étape (140) locale de détermination d'erreur de prédiction en fonction de l'état prédit et de la valeur captée, - une étape (145) de communication de la valeur captée vers le serveur distant via un réseau de données,
- une étape (150) de génération, par le serveur distant, d'un processus de prédiction mis à jour en fonction de la valeur captée et d'au moins une valeur captée passée,
- une étape (155) de transmission du processus de prédiction mis à jour par le serveur distant et
- une étape (160) de mémorisation locale du processus de prédiction mis à jour.
4. Procédé (100) selon la revendication 3, dans lequel une erreur est déterminée lorsqu'aucun état n'est prédit par le processus.
5. Procédé (100) selon l'une des revendications 3 ou 4, qui comporte, en aval de l'étape (135) de prédiction, une étape (165) de détermination d'une valeur représentative d'une confiance dans la prédiction réalisée, une erreur étant déterminée lorsqu'un état prédit est associé à une valeur de confiance inférieure à une valeur limite déterminée.
6. Procédé (100) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel chaque valeur captée est stockée dans une mémoire tampon locale pour former une séquence de valeurs, le serveur générant un processus de prédiction en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une séquence de valeur captée.
7. Procédé (100) selon la revendication 6, dans lequel l'étape de génération (1 15) d'un processus de prédiction met en œuvre au moins un élément parmi :
- une dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs en un point déterminé,
- un minimum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un maximum d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une différence entre les deux derniers points d'au moins une séquence de valeurs captée,
- un nombre de changement de signe de la dérivée d'une courbe approximative de la séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé, - un ratio entre une valeur initiale et une valeur finale dans un intervalle d'au moins une séquence de valeurs captée,
- une information temporelle du dernier changement de valeur,
- la durée depuis le dernier changement de signe de la dérivée de la courbe d'une séquence de valeurs pendant un intervalle déterminé,
- une valeur médiane, de variance ou d'écart type de valeur captée dans au moins une séquence de valeurs captée ou
- une valeur de distribution des quantiles dans au moins une séquence de valeurs captée.
8. Système (200) de génération et de transmission distante d'un processus de prédiction d'un état d'un dispositif (300) local, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un capteur (205) d'une valeur représentative d'une grandeur physique relative au fonctionnement du dispositif local,
- un transmetteur (210), via un réseau de données, de la valeur captée à un serveur distant du dispositif,
- le serveur (215) distant comportant :
- un générateur (220) d'un processus de prédiction associant au moins une valeur captée à un état du dispositif en fonction d'au moins une détection passée de l'état associée à la capture passée d'au moins une valeur de la grandeur physique et
- un transmetteur (225) par le serveur distant, via un réseau de données, du processus généré au dispositif local,
- un moyen (230) d'enregistrement, par un moyen de prédiction local, du processus transmis et
- le moyen (235) de prédiction local d'un état du dispositif étant configuré pour réaliser une prédiction d'état en fonction d'une valeur captée et du processus de prédiction enregistré localement par le moyen de prédiction.
9. Système (200) selon la revendication 8, qui comporte un terminal (240) comportant :
- le capteur (205),
- le transmetteur (210) de la valeur captée,
- le moyen (230) d'enregistrement et - le moyen (235) de prédiction local.
10. Système (200) selon la revendication 9, qui comporte une pluralité de terminaux (240) associés chacun à un dispositif (300) local différent.
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