远程诊断系统的制作方法_3

文档序号:8444488阅读:来源:国知局
以及与设备模型102相关联的其 他输出。向设备模型102的输入可以包括从对设备模型102进行控制的第一控制系统110 输出的控制信号。维修历史可以包括所建模的部件使用年限、所建模的使用频率、所建模的 维修日期、以及与起重机的所建模的维修历史相关的其他项目。
[0034] 数据收集和分发系统106从多个源收集数据并将该数据递送至多个数据目的地。 至少一个数据源还可以是允许双向通信的数据目的地。例如,数据模型102可以输出由数 据收集和分发系统106收集的数据。数据收集和分发系统106还可以将数据递送至设备模 型102。例如,如果设备模型102需要被更新,则数据收集和分发系统106可以递送更新所 必需的数据。数据收集和分发系统106可以针对多于单个部件或系统收集数据并可以可操 作地耦合至不同部件。
[0035] 数据收集和分发系统106可以以原始形式收集数据并将该数据转换成可使用的 格式,或者其可以收集已经被格式化的数据。数据收集和分发系统106可以通过物理连接 (诸如以太网数据连接)而连接至多个源和目的地,或者该连接可以是诸如通过无线电信号 进行的无线连接。此外,在数据源与数据收集和分发系统106之间可以存在中间部件。例 如,来自动态系统的输出可以被存储在数据库中。然后,数据库可以被数据收集和分发系统 查询以收集与动态系统相关的数据。
[0036] 数据收集和分发系统可操作地耦合至数据仓库108,数据仓库108存储从该多个 源收集的数据。数据仓库108可以被数据消费者访问以分析数据仓库108中包含的数据。 来自数据仓库108的数据可以被提供给包含与具体应用相关的数据的数据集市。例如,现 场问题数据集市将存储与由起重机在现场中经历的问题相关的数据。燃料消耗数据集市将 存储与燃料的消耗相关的数据。位置数据集市将存储与起重机和/或起重机部件的位置相 关的数据。
[0037] 数据仓库可以包含诸如在仓库中标识的每个起重机的唯一标识符、在仓库中标识 的每个起重机的模型类型以及其他标识信息之类的数据。数据仓库可操作地耦合至包括至 少一个计算系统的数据分析者,用于分析数据仓库内包含的数据。该至少一个计算系统可 以分析数据仓库房屋内包含的数据,以确定在数据仓库中标识的至少一个起重机的维修状 况。该至少一个计算系统可操作地耦合至数据收集和分发系统,以将数据分发回到设备模 型和控制系统。
[0038] 图4图示了远程诊断系统可用以分析数据和更新设备模型的方法的流程图。该方 法将关于图1的前述远程诊断系统加以描述。
[0039] 该方法开始于:在动作402处,记录与动态系统相关联的真实输入数据和真实输 出数据。真实输入数据和真实输出数据可以被远程记录或被存储到本地存储器,且然后在 更晚的日期处被上载。例如,动态系统104可以由用户在控制系统112存储诸如动态系统 标识、操作者输入、位置数据和天气数据之类的真实输入数据和诸如传感器输出之类的真 实输出数据时操作。然后,控制系统112可以通过数据收集和分发系统106将真实输入数 据和真实输出数据传输至数据仓库108以用于存储。或者在另一实施例中,控制系统112 可以立即向数据仓库108传输真实输入数据和真实输出数据以用于存储。真实输入数据和 真实输出数据可以被记录在多个真实记录中。
[0040] 在动作404中,分析真实记录以检测具有感兴趣真实输出数据的真实记录。例如, 数据分析者114可以分析数据仓库108中的记录并确定起重机的液压缸一直经受过度磨 损。在一些实施例中,可以附加地分析真实记录以找到与感兴趣真实输出数据相关联的真 实输入数据。例如,数据记录可以指示:当具体起重机动臂被用于具体起重机设计时,液压 缸更可能经受过度磨损。由数据分析者进行的分析可以包括统计采样、数据挖掘或其他公 共分析技术。
[0041] 在动作406中,生成动态系统的数学模型。这可以在利用动态系统的操作记录多 个真实输出数据和真实输入数据之前进行,或者这可以在动态系统在现场中被操作之后进 行。生成数学模型可以包括更新现有数学模型。
[0042] 在动作408中,将模型输入数据提供给数学模型以对动态系统的操作进行模拟。 多个模型输入数据可以表示操作过程、操作状况和部件标识。例如,在表示起重机的数学模 型中,多个模型输入数据可以包括对下述内容进行建模的输入:起重机进行标准提升操作、 天气状况、以及与起重机相配的部件的标识。
[0043] 在动作410中,将模型输入数据与模型输出数据一起记录到模型记录。模型输出 数据可以表示动态系统的所建模的行为,并包括诸如所建模的传感器输出、所建模的动态 系统物理特性和所建模的事件之类的数据。再次参考起重机,模型输出数据可以是起重机 动臂中的所建模的应变、起重机动臂的所建模的位置、液压缸的所建模的温度、部件的所建 模的失效、或者起重机的其他所建模的特性。
[0044] 在动作412中,将相关真实记录与模型记录进行比较,以找到具有与感兴趣真实 输出数据相对应的模型输出数据的相关模型记录。使用先前示例,数据分析者114可以找 到指示液压缸的磨损的模型记录作为相关模型记录。
[0045] 在动作414中,可以利用具有感兴趣真实输出数据的真实记录来分析相关模型记 录,以确定它们是否共享共同输入数据。如果它们共享共同输入数据和输出数据,则很可能 数学模型正在正确地对动态系统进行建模。再次返回到起重机示例,数据分析者114可以 将具有具体起重机动臂、具体起重机设计和液压缸的过度磨损的数据记录与相关模型记录 进行比较,以确定相关模型记录是否包含与具体起重机动臂和具体起重机设计相对应的输 入数据。
[0046] 如果相关模型记录被确定为不与具有感兴趣真实输出数据的真实记录共享共同 输入数据,则更新数学模型以反映导致感兴趣真实输出数据的所记录的状况。在一些数学 模型中,下述情况可以是可能的:未在数学模型中对真实输入进行建模,并且模型被更新成 包括与真实输入相对应的建模输入。在起重机的示例中,数学可能未被包括在与动臂类型 相对应的输入中。那么,更新数学模型将势必造成将数学模型修改成包括针对动臂类型的 输入并且计及不同动臂类型。在其他数学模型中,真实输入可能已经被建模,但可能尚未准 确。使用在前示例,动臂类型可以作为输入而存在,但数学模型可能未能考虑到与起重机类 型交互的动臂的效果。数学模型将被更新以计及动臂和起重机类型的效果,但向数学模型 的输入不会改变。
[0047] 图5是根据本发明的实施例的示例性远程诊断系统500的图示。远程诊断系统500 包括内部应用502、提取、变换和加载引擎506、数据仓库508以及知识输出服务510。远程 诊断系统500可以进一步包括外部数据源504。
[0048] 内部应用502是远程诊断系统500的用户在其控制中具有的应用。内部应用502 包括回路中硬件512 (HIL)测试部件、保修服务514、产品改进服务516和远程信息处理系 统518。HIL512测试部件是一种形式的设备模型且对与远程信息处理系统518相关联的 动态系统进行模拟。远程信息处理系统518负责在动态系统与提取变换和加载引擎506之 间提供通信链路。保修服务514提供用于报告保修信息的手段。例如保修服务514可以是 负责保修索赔的客户服务中心。产品改进服务516是用于对可在远程诊断系统外出现的动 态系统的正在进行的改进的服务。
[0049] 外部数据源504是未处于远程诊断系统500的用户的控制下但提供公众可用数据 的服务。外部数据源504可以包括映射数据520和天气数据522。在一个实施例中,内部应 用可以存储动态系统的位置和时间,且然后参考外部数据源以确定所存储的时间和位置处
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