專利名稱：使用模式規(guī)則的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及機(jī):g^)犬態(tài)監(jiān)控，更具體地涉及確定用于機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控的
模式規(guī)則。
背景技術(shù)：
機(jī)^R態(tài)監(jiān)控(MCM (machine condition monitoring))是對機(jī)械設(shè)備的一 個或多個參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控的過程，使得(多個)機(jī)器參數(shù)的顯著變化指示當(dāng)前或 發(fā)展中的狀態(tài)(如失靈、故障等)。這種機(jī)械設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)式和固定式機(jī)器，例 如渦輪、鍋爐、熱交換器等。魏控機(jī)器的機(jī)器參數(shù)可以是振動、？鵬、摩擦、 耗電量、功率消耗、聲音等等，可以fflil適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗@些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。 傳感器的輸出可能處于傳感器信號或類似信號的形式和/或被集合為傳感器信號 或類似信號?！f，狀態(tài)是機(jī)驗數(shù)與閾值的比較。例如，禾傭等式運算符和/或 不等式運算符，諸如<、=、>、#、 e、 S 2等，將機(jī)驗數(shù)值與閾值進(jìn)行比較。 因此，狀r^言號是基于機(jī)器參數(shù)值(如，被分組為離散或連續(xù)信號的復(fù)數(shù)個機(jī) 器參數(shù)值)的信號，并且狀態(tài)信號模式是狀劍言號的一部分(如子集)。
機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)通常使用被稱為規(guī)則庫的多個規(guī)則來定義 控的機(jī) 器參數(shù)和關(guān)于這些機(jī)器參數(shù)的臨猁言息(例如指示狀態(tài)變化)。在某些情況下， 數(shù)以百計的傳感器監(jiān)控和/或記錄這些機(jī)器參數(shù)。傳感器的輸出(如傳感器信號、 傳 估計、傳感器剩余(sensorresKiue)等)于是可以被用作一個或多個規(guī)則 的輸入。必須正確并智能地設(shè)計規(guī)則從而適當(dāng)?shù)貦z測故障，而將故障的不適當(dāng) 指示符(如誤報警)最小化。 — 說，將簡單規(guī)則設(shè)計為指示性條件邏輯運算(如，如果-則(if-then) 語句)。規(guī)則的輸入、即"如果"，是如上所述的割牛(如，如果機(jī)驗數(shù)A〉閾 值B);以及規(guī)則的輸出、即"則"，是故障(如，貝做障類型l)。條件可以是通
6)!^接多個割牛(如，禾傭AND (和)、OR (或)等)合成以創(chuàng)建一個輸入。 可以使用持續(xù)測度來改善規(guī)則庫，所述持續(xù)測度是條件的持續(xù)時間。與簡單規(guī) 則的單一時間和/或被連接的簡單規(guī)則的各個時間對比，基于持續(xù)測度的規(guī)則使 用時間范圍的信息。相比于簡單規(guī)則和/或被連接的簡單規(guī)則，基于持續(xù)測度的 規(guī)則能夠提供更大的效用，但是局限于在時間范圍內(nèi)的每個時間檢查相同的條 件。很多在前的規(guī)則庫依賴于人類專家手工地創(chuàng)建和維持大量規(guī)則。手工規(guī) 則創(chuàng)建是費時的過程，需要復(fù)雜信號模式的人類估計。另外， 一些指示故障的 信號模式非常復(fù)雜并且不能被上述規(guī)則所捕獲。精確地描述故障的復(fù)雜征兆是 極其復(fù)雜的，并且在許多情況下，對于人類而言，使用傳統(tǒng)的創(chuàng)建規(guī)則的方法 是難以處理的。因此，需要割戈的方法和裝置來在機(jī)劉犬態(tài)監(jiān)控中創(chuàng)建規(guī)則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供通過創(chuàng)建模式規(guī)則鄉(xiāng)行機(jī) 態(tài)監(jiān)控和故障檢測的方法。 通過將狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式進(jìn)行比較，并至少部分地基于狀態(tài) 信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較確定機(jī) 態(tài)模式規(guī)則，來創(chuàng)建模 式規(guī)則。基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較以及信號模式持 續(xù)時間的匹配記分被確定。然后，對于非參數(shù)狀態(tài)信號模式，將機(jī)器纟犬態(tài)模式 規(guī)則定義為具有第一閾值和第二閾值的多歧閾值規(guī)則(multipartite threshold rule),其中第一閾值基于確定的匹配記分，第二閾值基于確定的信號持續(xù)時間。 對于參數(shù)信號模式，確定信號模式的一個或多個參數(shù)，并且進(jìn)一步定義機(jī)器狀 態(tài)模式具有基于確定的一個或多個參數(shù)的第三閾值。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過參考以下詳細(xì)描述及附圖，本發(fā)明的上
述及其他優(yōu)點將顯而易見。


圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)；
圖2描述信號的圖表；
圖3描述信號的圖表；
圖4描述非參數(shù)信號的圖表；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的機(jī)^^態(tài)監(jiān)控方法的流程圖；禾口
圖6是計算te意圖。
具體實施例方式本發(fā)明一般提供用于使用模式規(guī)則進(jìn)行機(jī) 態(tài)監(jiān)控的方法和裝置。
圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)100。機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控 (MCM)系統(tǒng)100既可用于創(chuàng)建模式規(guī)則，正如下面關(guān)于圖5的方法500所描述 的那樣；也可用于一般機(jī)^1犬態(tài)監(jiān)控。MCM系統(tǒng)100監(jiān)控一個或多個機(jī)器102， ^機(jī)器都包括一個或多個傳感器104。在模式檢測模i央106處接收傳感器104 的輸出，所述模式檢測模±央使已知信號模式與傳 104的輸出中的模式相匹 配。模式規(guī)則模±央雨從模式檢測模塊畫接收匹配的模式，并創(chuàng)建模式規(guī)則 和/^ft測機(jī)器故障。機(jī)器102可以是具有一個或多個能夠受傳感器104監(jiān)控的可監(jiān)控機(jī)器參 數(shù)的任何設(shè)備或系統(tǒng)。典型的機(jī)器102包括旋轉(zhuǎn)式和固定式機(jī)器，例如渦輪、 鍋爐、熱交換器等。傳感器104是測量量并將量轉(zhuǎn)換為能由觀察員和/或已知裝置讀取的信 號。傳繊104可以測量機(jī)器102的機(jī)器參數(shù)，例如振動、Mit、摩擦、耗電 量、功率消耗、聲音等等。如圖2-4所示，傳繊104的輸出育辦處于狀劍言號 的形式和/或被集合為狀劍言號。在一些實施例中，可以在一個或多4H十^t/Ui和/或連同一個或多^K十算 機(jī)實現(xiàn)模式檢測模塊106和MM式規(guī)貝帳塊108，例如以下參照圖6所描述的 計^tl600。圖24描述了用于機(jī):Wt態(tài)監(jiān)控的信號(如，狀劍言號，機(jī)微紘號 等)。這些信號可以代表由一個或多個傳感器104獲取的機(jī)，數(shù)值。正如下文 描述的一樣，部分狀^^言號被識別為信號模式。這些部分或者信號模式，可指 示機(jī)器故障和/或失靈或其他值得注意的狀態(tài)事件。也就是說，特定的信號模式 可以對應(yīng)于特定的故障。所有的信號模式都具有參數(shù)T，所述參數(shù)T是模式的持續(xù)時間。信號模 式被分類為參數(shù)信號模式或非參數(shù)信號模式。參數(shù)信號模式具有育,由一組參 數(shù)描述的預(yù)定義的靴。典型的參數(shù)信號模式如圖2和3中所示。非參數(shù)信號 模式不具有參數(shù)形式。也就是說，非參數(shù)信號模式不能由一組參數(shù)簡單地識別。 典型的非參數(shù)信號模式如圖4中所示。
圖2描述信號200的圖表。信號200包括一個或多個信號模式202。信 號模式202具有持續(xù)時間T，并且是具有參數(shù)c的參數(shù)階段模式，所述參數(shù)c 指示在模式中達(dá)到的恒定值。在典型的信號模式202中，c=3.5。信號200和信 號模式202指示公共閾iM故障狀態(tài)(common threshold-type fault condition)。 也就是說，傳感器檢觀値改變和超過閾值的水平。這里，由傳感器(例如傳感 器104)檢測的{1/人第一值(例如~1.5)"跳變'至鵬出預(yù)定閾值(例如3)的第 二值(例如~3.5)。圖3描述信號300的圖表。信號300包括一個或多個信號模式302。信號 模式302具有持續(xù)時間T，并且是具有參數(shù)m的參數(shù)漂移(如傾斜)模式，所 述參數(shù)m指示模式傾斜。在典型的信號模式302中，n^l。使用傾斜公式y(tǒng)^mx+b， 可以 信號模式302中的任意單個點。信號300和信號模式302指示另一公 共閾ffl故障狀態(tài)。也就是說，傳感器(例如傳感器104)檢測以可測率(如， 傾斜、漂移等)進(jìn)行爬升的值。這里，傳感器檢測從丁2到丁6的穩(wěn)定增加的值。 閾值可能在漂移期間(例如，T4處的值4)，指示故障狀態(tài)已經(jīng)達(dá)到；或在信號 模式T后，指示故障狀態(tài)沒有達(dá)到，但將在未來可計算的時間TW到達(dá)。
盡管沒有描述，但是可以使用任何適當(dāng)?shù)膮?shù)模式。這種參數(shù)模式包括 高階多項式模式(例如，y^mxVdx+b等)、指數(shù)模式、余弦模式等。 一般來說， 在信號模式202和302以及具有其他參數(shù)的信號模式中，參數(shù)集可以被稱為信 號參數(shù)S。圖4描述典型3瞎數(shù)信號400的圖表。非參數(shù)信號400包括一個或多個 信號模式402。信號模式402具有搟賣時間T，并且是非參數(shù)信號模式。非參數(shù) 信號模式402可以被存儲，或以其他方式如下面參照圖5的方法500所描述的 那樣被保存。圖5是機(jī)^l犬態(tài)監(jiān)駄法500的流程圖。在至少一個實施例中，方法500 的方法步驟可用于檢測故障狀態(tài)。機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)100、尤其是模式檢測模塊 106和模式規(guī)貝鵬塊108，可用于檢測機(jī)器102中的故障。方法在步驟502開始。
在步驟504中，已知信號模式被存儲在模式檢測模塊106處。已知信號 模式包括參數(shù)信號模式(諸如信號模式202和信號模式302)以及非參數(shù)信號模 式(諸如非參數(shù)信號模式402)?？梢源鎯θ魏芜m當(dāng)?shù)膮?shù)信號模式。指示故障 或其他重要狀態(tài)的非參數(shù)信號模式也可以被存儲在模式檢測模i央106處。在一
9些實施例中，對這種非參數(shù)信號模式進(jìn)行自動檢測和存儲。在替代實施例中， 非參數(shù)信號模式被用戶識別，并被輸入到模式檢測模塊106中(例如如被其選 擇或以其他方式表示)。參數(shù)信號模式可以Mil存儲其相關(guān)的信號參數(shù)S而被存儲。非參數(shù)信號
模式可以4頓時間和/或頻^t莫板被存儲。這對言號模式可以M Z產(chǎn)[ZhZ2,.. .,ZT]
棘示，其中^是第i個M點處的信號值，T是如上參照圖2-4所述的信號模 式持續(xù)時間。非參數(shù)信號模式的時間模板存儲非參數(shù)信號模式中的所有數(shù)據(jù)點 值(例如傳感器104的輸出)。可以對非參數(shù)信號模式ZT應(yīng)用變換(如通用小 波變換、傅里葉變換等)，以獲得M頻域中的表示。在步驟506中，接收狀態(tài)信號模式。在此，狀態(tài)信號模式是針對其要確 定模式規(guī)則的信號模式。在至少一個實施例中，在模式檢測模塊106處接收狀 劍言號模式。在同一或替代實施例中，狀態(tài)信號模式是從傳繊104接收的用 于指示故障狀態(tài)的信號模式。相應(yīng)地，狀態(tài)信號模式可以是參數(shù)信號模式或非 參數(shù)信號模式。在一些實施例中，用戶可以把所接收的狀態(tài)信號模式指定為己 知故障，并可以將狀劍言號模式遞交給模式檢測模塊106。狀態(tài)信號模式可以由 乂1^[^+1,^+2,...^]表示，其中xt是信號(如，信號200、 300、 400等)在時間 t的值。在步驟508中，將狀劍言號模式與在步驟504中所存儲的已知信號模式 進(jìn)行比較?？梢詫頭^言號模式與一個或多個參數(shù)信號模式和非參數(shù)信號模式 進(jìn)行比較。另外，可以將狀劍言號模式和/或己知信號模式的辦賣時間T拉伸或 壓縮以彼此匹配，從而便于進(jìn)行比較?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)谋容^測度，并且可以確定匹配記分(matchingscore) G?？梢葬槍顟B(tài)信號模式與已知信號模式的每個比較來確定單個匹配記分G 以用于。匹配記分G是4頓所有可用的比較測度獲得的最好值。也就是說，將 比較觀岐優(yōu)化以呈現(xiàn)狀劍言號模式與己知信號模式的最好的可能擬合(fit)。在 —些實施例中，用戶可以選擇比較測度。例如，可以^ffl狀態(tài)信號模式與已知 信號模式的平均歐式距離(average Euclidean distance)。這種距離可以被計算為
￡ (Zr,Zr)=丄SlZm,-Z,l ?？商娲兀骄嚓P(guān)測度(average co訂elation
measure)可以被用作C^re(^,Z。 = *^>^+i xZ,。因此基于比較測度，匹
配記分G是相關(guān)或匹配的指示。在采用平均歐式距離或其他類似距離測度的實施例中，最佳匹配是最小匹配記分G。在采用平均相關(guān)觀渡或其他類似測度的 實施例中，最佳匹配是最大匹配記分G。在步驟510中，確定信號模式持續(xù)時間。如上所討論的一樣，通過T使 步驟508的比較觀岐標(biāo)準(zhǔn)化，使得所述比較測頗T的可變，教賣時間不敏感。 在每個時間，使用適當(dāng)?shù)谋容^測度(如，歐式距離、相關(guān)等)將Xt與Zt迸行 比較。已知信號模式的持續(xù)時間T可以被改變以便與最佳(例如在適當(dāng)?shù)那闆r 下，最大或最小)比較觀岐一致。也就是，改變J群賣時間T以允許狀^i言號模 式與每個已知信號模式比較來達(dá)到最佳相關(guān)。通過在僅改變已知信號模式持續(xù) 時間T時保持輸入的(incoming)狀^^言號模式的持續(xù)時間T不受影響，可以 采用快速傅里葉變換或其他適當(dāng)?shù)淖儞Q來在很短的時間內(nèi)對整個輸入的狀態(tài)信 號模式進(jìn)行掃描。對于非參數(shù)信號模式，當(dāng)持續(xù)時間T與初始的T不相等時， 可以〗柳向下采樣(例如，降低信號采樣率)、內(nèi)插和/或其他適當(dāng)?shù)姆椒▉碓诓?存在的數(shù)據(jù)點處"發(fā)現(xiàn)"信號值。在步驟512中，選擇最佳已知信號模式。基于步驟508中所確定的匹配 記分和步驟510中所確定的信號模式持續(xù)時間，將狀劍言號模式與復(fù)數(shù)個已知 信號模式中的每個迸行比較，并且可以選擇最接近匹配的己知信號模式(由匹 配記分G和/或信號模式持續(xù)時間T所證明的)。在步驟514中，確定已知信號模式是參數(shù)(P)信號模式還是非參數(shù)(NP) 信號模式。如果己知信號模式是參數(shù)信號模式，方法轉(zhuǎn)到步驟516并確定最佳 參數(shù)集S。在一些實施例中，可以^ffi標(biāo)準(zhǔn)最小二乘法以找到最佳匹配記分G。 在替代實施例中，可以4頓基于梯度的優(yōu)化方法以尋找最佳匹配記分G。當(dāng)然， 可以^ffi任何適當(dāng)?shù)膶ふ易罴哑ヅ溆浄諫的方法。與具有最佳匹配記分S的解 決方案對應(yīng)的參數(shù)集S可以被認(rèn)為是最佳參數(shù)集S。如果已知信號模式是非參數(shù)信號，方法轉(zhuǎn)到步驟518，并且M:模式規(guī) 貝鵬塊108確定機(jī)劉犬態(tài)模式規(guī)則。在步驟518中，j頓信號模式t轉(zhuǎn)賣時間T 和匹配記分G來確定機(jī)^t態(tài)模式。因此機(jī)M^態(tài)模式規(guī)則是多歧閾值規(guī)則， 其具有基于確定的匹配記分的第一閾值和基于確定的信號模式持續(xù)時間的第二 閾值。將模式規(guī)則定義為多輸入條件邏輯規(guī)則，其中持續(xù)時間閾值作為一個輸 入，匹配記分閾值作為另一輸入。例如，使用如上所述的歐式距離測度，可以 將模式規(guī)則定義為"如果信號持續(xù)時間1>閾值A(chǔ)與匹配記分CK閾值B ，貝撥生故障類型1"。當(dāng)在步驟516中確定最佳參數(shù)集S之后，在步驟520中通過模式規(guī)則模 塊108確定機(jī)m態(tài)模式規(guī)則。在步驟520中，使用信號模式持續(xù)時間T、匹 配記分G和參數(shù)集S確定機(jī) 態(tài)模式規(guī)則。因此機(jī)m態(tài)模式規(guī)則是多歧閾 值規(guī)則，其具有基于確定的匹配記分的第一閾值、基于確定的信號模式持續(xù)時 間的第二閾值以及基于參數(shù)集S的一個或多個參數(shù)的第三閾值。模式規(guī)則被定 義為多輸入條件邏輯規(guī)則，其具有持續(xù)時間閾值作為一個輸入，匹配記分閾值 作為另一輸入，參數(shù)集作為又一輸入。例如，使用如上所述的相關(guān)測度，可以 將模式規(guī)則定義為"如果信號持續(xù)時間1>閾值A(chǔ)與匹配記分CK閾值B與斜率 >m，則發(fā)生故障類型2"。適當(dāng)?shù)乜梢灾貜?fù)方法步驟506-520以確定多個模式規(guī)則。也就是說，在 步驟518和/或520中確定模式規(guī)則之后，方法500可以返回控制到步驟506。 可以在步驟518禾13/或520之后，在步驟522中將這些模式規(guī)則存儲在規(guī)則庫中 (未示出)。在步驟524中，在模式檢測模塊106或另一模式規(guī)則處理位置處，從傳 麟104接收機(jī)^^態(tài)信號。機(jī)^R劍言號可以包括如上參照圖24所述的機(jī)器 狀劍言號模式，并可以指示機(jī)器102的機(jī)器參數(shù)。機(jī)劉犬劍言號模式可以是參 數(shù)信號模式或非參數(shù)信號模式。在步驟526中，確定機(jī)^l犬^j言號模式的持續(xù)時間，并將所接收的機(jī)器 狀態(tài)信號模式與至少一個己知信號模式進(jìn)行比較。這種持續(xù)時間確定可以基于 用戶輸ASV或可以至少部分地基于信號值。也就是說，可以基于指示機(jī)器狀態(tài) 變化的信號值的變化來確定持續(xù)時間。將所接收的機(jī)器狀^f言號模式與至少一 個已知信號模式比較。這種比較可以與上述步驟508的比較類似，并且可以包 括確定匹配記分G。在步驟528中，確定所接收的機(jī)器狀^j言號是參數(shù)信號模式還是非參數(shù) 信號模式。如果所接收的機(jī)器狀態(tài)信號模式是參數(shù)信號模式，方法轉(zhuǎn)到步驟530， 并且確定所接收的機(jī)^tl^^f言號模式的參數(shù)集S 。如果所接收的機(jī)器狀態(tài)信號模 式是非參數(shù)信號模式，方法轉(zhuǎn)到步驟532。在步驟532中，基于對機(jī)器狀態(tài)信號模式持續(xù)時間和匹配記分G的確定， 規(guī)則庫中的非參數(shù)規(guī)則用于檢測故障狀態(tài)。對跟也，在步驟534中，基于在步驟526中對機(jī)Wt態(tài)信號模式持續(xù)時間和匹配記分G的確定，以及在步驟530
中對參數(shù)集S的確定，規(guī)則庫中的參數(shù)規(guī)貝,于檢測故障狀態(tài)。在步驟532和
步驟534中，纟射言號模式持續(xù)時間T、匹配記分，以及在參數(shù)信號模式的瞎況
下參數(shù)集S輸入至贓方法步驟522中所存儲的模式規(guī)則以檢觀做障狀態(tài)。這樣，
如果機(jī)器狀劍言號模式滿足所確定的機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則的一個或多個屬性，則
故障狀態(tài)被檢測。方法在步驟536處結(jié)束。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的計#|幾600的示意圖?？梢詤f(xié)同機(jī) 態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)100的功能和/或方法500的方法步驟刺頓計^m600，和/或計^m600可以執(zhí)行機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)100的功肖g和/或方法500的方法步驟。
計算機(jī)600包括處理器602，所述處理器602通J1執(zhí)行定義這些操作的計算機(jī)程序指令來控制計算機(jī)600的全部操作。計算機(jī)程序指令可以被存儲在存儲設(shè)備604 (例如，磁盤、 庫等)中，并在期望執(zhí)，fi十算機(jī)，將指令時被裝載到存儲器606中。因此用于執(zhí)行諸如模式規(guī)則創(chuàng)建、故障檢測、以及機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控的這里所述的方法步驟的應(yīng)用，在方法500中由存儲在存儲器606和/或存儲裝置604中的計^t幾禾蹄指令定義，并且由執(zhí)^i十嶽幾程序指令的處理器602控制。計算機(jī)600同樣可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口 608用于ffi31網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備通信。計算機(jī)600還包括輸A/輸出設(shè)備610 (例如，顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、揚聲器、按鈕等)，所述輸A/輸出設(shè)備610使用戶可以與計算機(jī)600^S作用。計算機(jī)600和/或處理器602可以包括一個或多個中央處理單元、只讀存儲器(ROM)設(shè)備和/或隨機(jī)訪問存儲^(RAM)設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到實際控制器的實現(xiàn)可能也包含其他組件，并且為了說明的目的，圖6的控制器是這種控制器的一些組件的高水平表示。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以將禾歸的指令(例如控制器軟件)讀入存儲器606，如從ROM設(shè)備到RAM設(shè)備，或者從LAN適配器到RAM設(shè)備。執(zhí)4，將中的指令序列可使計穀幾600執(zhí)纟瑰里所述的一個或多個方法步驟，諸如上面關(guān)于方法500所描述的那些。在替代實施例中，硬接線的電路或集成電路可以用于替代本發(fā)明過程實施的軟件指令，或與其結(jié)合使用。因此本發(fā)明的實施例不局限于硬件、固件和/或軟件的任何特定組合。存儲器606可以存儲計算機(jī)600的軟件，其可以適于執(zhí)行軟件程序并且因此根據(jù)本發(fā)明和特別是根
13據(jù)上面詳細(xì)描述的方法進(jìn)行操作。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這里描述的本發(fā)明可以使用大范圍的編程技術(shù)和通用硬件子系統(tǒng)或?qū)Ｓ每刂破饕院芏嗖煌姆绞絹韺崿F(xiàn)。這種程序可以以壓縮、未編譯和/或加密的格式被存儲。程序還可以包括
可能非常有用的程序單元，諸如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和允許控制器與計^m外圍設(shè)備和其他^a/組件對接的設(shè)備驅(qū)動器。適當(dāng)?shù)耐ㄓ贸绦騿卧潜绢I(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，不需要在這里詳細(xì)描述。前面詳細(xì)的描述應(yīng)該被理解為在各個方面是說明性的和示例性的，而不是限制性的，并且這里公開的本發(fā)明的范圍不能由詳細(xì)描述而確定，而是由以專利法允許的完全寬度進(jìn)行解釋的權(quán)禾腰求來確定。應(yīng)該理解，這里示出和描述的實施例只是對本發(fā)明原理的例證，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下可實現(xiàn)各種修改。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，實現(xiàn)各種其他特征組合。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控的方法，包括將狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式進(jìn)行比較；和至少部分基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則。
2. 如禾又利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 禾,確定的機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則對機(jī)^t態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中禾U用確定的機(jī)劉犬態(tài)模式規(guī)則對機(jī)微態(tài)進(jìn)行監(jiān)控包括從魏控的機(jī)器接收機(jī)Wt劍言號模式；確定機(jī) 恭信號模式是否滿足確定的機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則的一個或多個屬性。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則包括基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定匹配記分； 確定信號模式持續(xù)時間；禾口將機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則定義為多歧閾i直規(guī)則，其具有基于確定的匹配記分的 第一閾值和基于確定的信號持續(xù)時間的第二閾值。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中確定機(jī)微態(tài)模式規(guī)貝腿一步包括 確定確定的信號模式的一個或多個參數(shù)；禾口定義機(jī)^K態(tài)模式規(guī)則具有基于確定的一個或多個參數(shù)的第三閾值。
6. —種檢測故障纟犬態(tài)的方法，包括接收機(jī)器狀態(tài)信號模式； 確定機(jī) ^^言號模式的持續(xù)時間；將所接收的機(jī)器狀，號模式與復(fù)數(shù)個已知狀^^言號模式進(jìn)行比較；將所接收的機(jī)器狀劍言號模式的持續(xù)時間與復(fù)數(shù)個已知狀態(tài)信號模式中的 至少一個的j教賣時間進(jìn)行比能禾口至少部分基于所接收的機(jī)Wt態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知狀^^言號模式之一 的比較和所接收的機(jī)m態(tài)信號模式的持續(xù)時間與復(fù)數(shù)個己知狀劍言號模式之 一的搟賣時間的比較，來檢測故障狀態(tài)。 .
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括確定機(jī)器狀劍言號模式的一個或多個參數(shù)；將所接收的機(jī)^l狀態(tài)信號模式的一個或多個參數(shù)與復(fù)數(shù)個已知狀態(tài)信號模式中的至少一個的一個或多個參數(shù)進(jìn)行比較；禾口其中對故障狀態(tài)的檢測進(jìn)一步基于所接收的機(jī)器狀態(tài)信號模式的一個或多個參數(shù)與復(fù)數(shù)個已知狀劍言號模式中的至少一個的一個或多個參數(shù)的比較。
8. —種用于機(jī) 態(tài)監(jiān)控的設(shè)備，包括用于將狀劍言號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式謝亍比較的裝置；禾口用于至少部分基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定機(jī) 態(tài)模式規(guī)貝啲體。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于利用確定的機(jī)^R態(tài)模式規(guī)則對機(jī)^t態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的裝置。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中用于利用確定的機(jī)^t態(tài)模式規(guī)則對機(jī)纖態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的裝置包括用于從 控的機(jī)離收機(jī)器狀劍言號模式的裝置；用于確定機(jī)器狀態(tài)信號模式是否滿足確定的機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則的一個或多個屬性的裝置。
11. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中用于確定機(jī) 態(tài)模式規(guī)則的裝置包括用于基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定匹配記分的裝置；用于確定信號模式搟賣時間的裝置；禾口用于將機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則定義為多歧閾值規(guī)則的裝置，所述多歧閾值規(guī)則具有基于確定的匹配記分的第一閾值和基于確定的信號持續(xù)時間的第二閾值。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中用于確定機(jī)^R態(tài)模式規(guī)則的裝置進(jìn)一步包括用于確定確定的信號模式的一個或多個參數(shù)的裝置；禾口用于定義機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)貝俱有基于確定的一個或多個參數(shù)的第三閾值的裝置。
13. —種具有其上所存儲的程序指令的機(jī)器可讀媒介，所述指令能被處理器執(zhí)行并定義以下步驟將狀劍言號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式進(jìn)行比較；禾口至少部分基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則。
14. 如權(quán)利要求13所述的機(jī)器可讀媒介，其中所述指令進(jìn)一步定義以下步驟禾擁確定的機(jī)m態(tài)模式規(guī)貝u監(jiān)控機(jī)器狀態(tài)。
15. 如權(quán)利要求14所述的機(jī)器可讀媒介，其中用于利用確定的機(jī)^1犬態(tài)模式規(guī)則監(jiān)控機(jī)Wt態(tài)的指令進(jìn)一步定義以下步驟從魏測的機(jī)器接收機(jī)ll^態(tài)信號模式-,確定機(jī)器狀態(tài)信號模式是否滿足確定的機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則的一個或多個屬性。
16. 如權(quán)利要求13所述的機(jī)器可讀媒介，其中用于確定機(jī)t^犬態(tài)模式規(guī)則的指令進(jìn)一步定義以下步驟基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較來確定匹配記分；確定信號模式持續(xù)時間；和將機(jī)制犬態(tài)模式規(guī)貝啶義為多歧閾值規(guī)則，其具有基于確定的匹配記分的第一閾值和基于確定的信號持續(xù)時間的第二閾值。
17. 如權(quán)利要求16所述的機(jī)器可讀媒介，其中用于確定機(jī)fl^態(tài)模式規(guī)則的指令進(jìn)一步定義以下步驟確定確定的信號模式的一個或多個參數(shù)；和定義機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則具有基于確定的一個或多個參數(shù)的第三閾值。
18. —種具有其上所存儲的用于檢測故障狀態(tài)的禾號指令的機(jī)器可讀媒介，所述指令能被處理im行并定義以下步驟接收機(jī)器狀^(言號模式；確定機(jī)皿^i言號模式的^^賣時間；將所接收的機(jī)器狀雜號模式與復(fù)數(shù)個已知狀劍言號模式進(jìn)行比較；將所接收的機(jī)劉犬劍言號模式的持續(xù)時間與復(fù)數(shù)個已知狀態(tài)信號模式中的至少一個的搟賣時間進(jìn)行比較；禾口至少部分基于所接收的機(jī) 態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知狀^^言號模式之一的比較和所接收的機(jī)器狀態(tài)信號模式的持續(xù)時間與復(fù)數(shù)個已知狀劍言號模式之一的搟賣時間的比較，來檢測故障狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18所述的機(jī)器可讀媒介，其中所述指令進(jìn)一步定義以下步驟確定機(jī) 劍言號模式的一個或多個參數(shù)；將所接收的機(jī)器狀態(tài)信號模式的一個或多個參數(shù)與復(fù)數(shù)個己知狀態(tài)信號模式中的至少一個的一個或多個參數(shù)進(jìn)行比較；以及其中對故障狀態(tài)的檢測進(jìn)一步基于所接收的機(jī)器狀剤言號模式的一個或多個參數(shù)與復(fù)數(shù)個已知狀態(tài)信號模式中的至少一個的一個或多個參數(shù)的比較。
全文摘要
通過將狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式進(jìn)行比較并至少部分基于狀態(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較確定機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則，來創(chuàng)建模式規(guī)則?；跔顟B(tài)信號模式與復(fù)數(shù)個已知信號模式之一的比較的匹配記分和信號模式持續(xù)時間被確定。對于非參數(shù)狀態(tài)信號模式，將機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則定義為多歧閾值規(guī)則，其具有基于確定的匹配記分的第一閾值、和基于確定的信號持續(xù)時間的第二閾值。對于參數(shù)信號模式，確定信號模式的一個或多個參數(shù)，并進(jìn)一步定義機(jī)器狀態(tài)模式規(guī)則，其具有基于確定的一個或多個參數(shù)的第三閾值。
文檔編號G05B23/02GK101681163SQ200880011864
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者C·源, C·諾伊鮑爾, H·哈克施泰因 申請人:西門子共同研究公司;西門子公司