专利名称：用于操作事件序列记录器的方法和系统的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及事件记录系统，更具体地说，涉及用于操作事件序列记录器 的方法和系统。
背景技术：
用于记录系统处理期间的事件的已知事件记录器一般至少包括存储器和诸如可 编程逻辑控制器的控制器。例如，可在制造过程和/或电力生成过程期间记录事件。已知 的可编程逻辑控制器包括用于接收指示制造过程和/或电力系统过程的状态的信号的输 入通道。此信号通常称为输入通道状态。为了监测事件记录器的操作，利用外部硬件和/或电子模块来检测和记录输入通 道状态的变化。具体来说，利用至少某个外部硬件来监测输入通道状态的变化，如上升和/ 或下降边缘。输入通道状态的这种变化可指示制造过程和/或电力系统中的危机点或临界 点。为了正确监测制造过程和/或电力系统，一般需要连续知道在制造过程和/或电力系 统操作期间的输入通道状态。因此，已知的记录过程可能需要大得多的存储空间和/或可 能会造成数据通信业务负担。
发明内容
一方面，提供一种用于记录事件序列(a sequence of events)的方法。该方法包 括在正常模式操作事件序列记录器，其中所存储的数据与历史缓冲器中的事件序列有关。 该方法还包括在事件序列中发生触发事件之后启动事件记录器的快照(snap-shot)模式。 快照模式通过以下步骤操作冻结与触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据； 将与触发事件发生时的事件序列有关的数据存储在快照缓冲器中；以及继续将与事件序列 有关的数据记录到快照缓冲器，直到发生预定事件。另一方面，提供一种用于提供事件序列的快照的事件序列记录器(a sequence of events recorder)。事件序列记录器包括用于存储数据的历史缓冲器；用于存储数据的快 照缓冲器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作事件序列记录器的控制器。快照模 式由事件序列中的触发事件启动。在正常模式期间，事件序列记录器存储与历史缓冲器中 的事件序列有关的数据。在快照模式期间，事件序列记录器冻结与触发事件之前发生的事 件序列中的时刻有关的数据，将与触发事件发生时的事件序列有关的数据存储在快照缓冲 器中，并继续将与事件序列有关的数据记录到快照缓冲器，直到发生预定事件。又一方面，提供一种电力系统(power system)。该电力系统包括组件；以及用于 提供与组件有关的事件序列的快照的事件序列记录器。事件序列记录器包括用于存储数 据的历史缓冲器；用于存储数据的快照缓冲器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操 作事件序列记录器的控制器。快照模式由事件序列中的触发事件启动。在正常模式期间， 事件序列记录器存储与历史缓冲器中的事件序列有关的数据。在快照模式期间，事件序列 记录器冻结与触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据，将与触发事件发生时的事件序列有关的数据存储在快照缓冲器中，并继续将与事件序列有关的数据记录到快照缓 冲器，直到发生预定事件。
图1是包括事件记录器的示范性系统的示意图。图2是可与如图1所示的系统一起使用的示范性事件记录器的示意图。
具体实施例方式本发明提供一种用于提供事件序列的快照的事件记录器。具体来说，在该示范性 实施例中，记录器使得能够分析与电力系统的设备有关的事件的快照。此外，在该示范性实 施例中，事件序列记录器包括历史缓冲器、快照缓冲器以及控制器和/或处理器。控制器在 正常模式或快照模式操作事件序列记录器，这在下文更详细地描述。应注意，尽管关于电力系统描述本发明，但本领域技术人员将明白，本发明也可适 用于任何系统和/或制造过程。此外，尽管关于处理器和控制器描述本发明，但本领域技 术人员将明白，本发明也可适用于如本文所述那样操作的任何系统和/或程序。如本文所 用，术语“处理器”不只限于在本领域中称为处理器的那些集成电路，而是广义地指计算机、 处理器、微型控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路和其它可编程电路。处 理器可以是计算机的部分，计算机还可包括用于从计算机可读介质读取数据的诸如软盘驱 动器或致密盘只读存储器(CD-ROM)驱动器的装置，其中计算机可读介质可以是例如软盘、 CD-ROM、磁-光盘(MOD)或数字多用盘(DVD)。图1是包括事件记录器102的状态的示范性系统100的示意图。具体来说，系统 100包括以电子方式耦合到工业系统104的事件记录器102的状态。在该示范性实施例中， 工业系统104包括可如本文所述通过事件记录器的状态进行监测的制造过程、电力系统和 /或任何其它工业系统。在该示范性实施例中，系统104经由电缆106以电子方式耦合到记 录器102。但是，本领域技术人员应明白，系统104可位于远离记录器102的位置，并以无线 方式与记录器102通信。在该示范性实施例中，记录器102包括存储器装置110和包括输入通道114的控 制器112。在操作期间，输入通道114从系统104接收指示系统104的状态的信号。来自 系统104的信号通常称为输入通道状态。控制器112监测输入通道状态以检测输入通道状 态的变化，例如上升和/或下降边缘。输入通道状态的这种变化可指示系统104中的危机 点或临界点。在该示范性实施例中，“危机点”定义为系统104中的任何不稳定性和/或故 障。因此，当监测到这种变化时，控制器112通知操作人员发生了该变化。此外，将输入通 道状态及其任何变化记录到存储器装置110。在已知环境中，期望能在例如指定时间段以每 一毫秒间隔/分辨率连续知道输入状态。但是，普通的事件序列系统不能够提供这种数据。图2是可与系统100 —起使用的示范性事件记录器200的示意图。在该示范性实 施例中，事件记录器200包括控制器202、历史环形缓冲器204、快照缓冲器206和接口缓 冲器208。此外，在该示范性实施例中，快照缓冲器206包括环形缓冲器210和接口缓冲器 212。在一个备选实施例中，事件记录器200可以在只具有一个存储器缓冲器来实现快照 功能的情况下进行操作。在又一实施例中，事件记录器200可以在具有适于实现快照功能的任何数量的缓冲器的情况下进行操作。此外，事件记录器200以电子方式耦合到计算机 214，计算机214包括用于存储从记录器200接收的信息的数据库216。控制器202包括用 于从系统(例如，图1中示出的系统104)接收输入通道状态的输入通道218。控制器202 配置成在正常模式220或快照模式222操作。在一个实施例中，事件记录器200在硬件系 统中实现，例如在独立装置中实现。在备选实施例中，事件记录器200在软件系统中实现， 例如在嵌入在编程逻辑控制器和/或计算机中的软件功能块中实现。在正常模式220，控制器202监测输入通道状态的上升和/或下降边缘，这些上升 和/或下降边缘可指示系统104的危机点。具体而言，控制器202记录事件序列并基于输 入通道状态对事件序列作时间标记。历史环形缓冲器204基于输入通道状态的规定变化存 储事件。具体来说，当输入通道状态经历边缘的上升和/或下降时，将事件存储在历史缓冲 器204中。将这些事件传送到计算机214并存储在数据库216中。此外，在正常模式220期间，快照缓冲器206滚动输入通道状态的上升和下降变化 并对其作时间标记，并等待快照触发事件。在该示范性实施例中，触发事件是事件序列中启 动控制器202的快照模式222的事件。在一个实施例中，触发事件基于事件序列的预定变 化。在另一实施例中，触发事件是事件序列记录器基于预定时间量的流逝和/或适于触发 快照模式222的任何其它事件而生成的。在快照模式222期间，控制器202 “冻结”快照缓冲器206并存储在触发事件之前 的预定时间内发生的数据。在该示范性实施例中，“冻结”定义为停止滚动或者是保存记录 在快照缓冲器中的数据。将触发事件发生时的输入通道状态作为初始化数据进行存储。接 着，由于控制器202不断对输入通道状态的上升和下降变化作时间标记，所以使用初始化 数据来译解触发事件之前以及触发事件之后的输入传输。插入快照初始化标志以指示快照 初始化数据。然后，将记录在快照缓冲器206中的输入状态变化传送到计算机214并存储 在数据库216中。在清除触发事件之后，控制器202返回到正常模式220。在一个实施例中，当第二 触发事件发生时，清除触发事件。在另一实施例中，在预定时间段之后清除触发事件。因此， 压缩了在快照模式期间记录的数据。具体来说，基于快照初始化数据的起点，可作为连续数 据捕获周期基于输入扫描频率(例如，一毫秒)以任何时间间隔的分辨率解释触发事件之 前的数据(即，基于快照缓冲器的大小在有限时间内的记录在快照缓冲器中的数据)和触 发事件之后的数据(即，只要触发没有被清除便将可用的记录在历史或快照缓冲器中的数 据)。在该示范性实施例中，快照模式222的长度、快照记录触发状况和快照输入的选 择可基于不同的应用环境。此外，用于开始快照记录的触发事件可以来自内部控制和/或 来自外部输入。快照模式222包含触发事件之前和触发事件之后的快照数据。将触发事件 发生时的输入状态作为初始化数据进行存储。此初始化数据是用于译解输入转变以得到在 快照模式记录时间窗口期间的任何时间间隔内的所有输入状态的基础。此快照系统提供在 危机点(触发事件)之前和之后的预定时间段内的输入状态的全谱详细信息以用于危机诊 断和根本原因分析。在一种操作快照模式222的方法中，基于触发状况在一段时间内记录每一毫秒的 输入状态。在第二种操作快照模式222的方法中，记录输入的上升和下降边缘变化。以下图表示出这种方法如何以一毫秒的分辨率解释输入。快照缓冲器(以两个通道为例)
时间通道1 输入状态通道2 输入状态动作备注09/01/2007/01h:01m01s:030ms下降边缘09/01/2007/01h01m01s090ms开(这是所记 录的当前状 态)关(这是所记 录的当前状 态)开始 快照称为初 始化点/ 数据09/01/2007/01h:01m:01s:195ms上升边缘09/01/2007/01h:01m:01s:245ms停止 快照(上升边缘=关一开；下降边缘=开一关)因此，在090ms的时间触发快照。记录这个时刻的输入状态并作为“初始化数据” 进行存储。从“初始化数据”起，组合所记录的两种边缘变化，使得可以按每一毫秒的分辨 率解释输入状态，如以下图表所示
时间通道1通道209/01/2007/01h01m01s001ms开开09/01/2007/01h01m01s002 028msJf.....Jf.....09/01/2007/01h01m01s029ms开开09/01/2007/01h01m01s030ms开关09/01/2007/01h:01m:01s:031ms开关09/01/2007/01h:01m:01s:032 088msJf.......失.......09/01/2007/01h:01m:01s:089ms开关09/01/2007/01h:01m:01s:090ms开关09/01/2007/01h:01m:01s:091ms开关
709/01/2007/01h01m01s092 193msJf......失......09/01/2007/01h01m01s194ms开关09/01/2007/01h01m01s195ms开开09/01/2007/01h:01m:01s:196ms开开09/01/2007/01h:01m:01s:197 244msJf.......Jf......09/01/2007/01h:01m:01s:245ms开开在第一种方法中，将有245个记录存储在缓冲器中。但是，在第二种方法中，只有 3个记录存储在缓冲器中。应注意，实际的记录数将取决于输入状态的变化次数。本发明提供一种利于增强事件序列记录系统以实现全输入状态用于危机诊断和 根本原因分析的快照模式。以压缩格式存储快照记录的数据以免除大存储空间和数据通信 业务的需要。此外，快照记录的冻结机制实现在快照触发事件之前存储的输入状态、而不只 是仅仅在触发点之后记录的快照输入状态的可用性。由于可使用在快照触发点的时刻存储 的输入状态作为初始化数据，所以输入状态提供使译解压缩的输入状态变成可能的基础。 此外，本发明为快照增强的事件序列系统提供两种记录模式，第一种是正常事件序列模式， 第二种是快照模式，其中快照机制与事件序列系统无缝组合。另外，本发明提供一种用于控 制记录模式的简单状态机。在一个实施例中，提供一种用于记录事件序列的方法。该方法包括在正常模式操 作事件序列记录器，其中所存储的数据与历史缓冲器中的事件序列有关。该方法还包括在 事件序列中发生触发事件之后启动事件记录器的快照模式。快照模式通过以下步骤进行操 作冻结与在触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据；将与触发事件发生时的 事件序列有关的数据存储在快照缓冲器；以及继续将与事件序列有关的数据记录到快照缓 冲器中，直到发生预定事件。在一个实施例中，事件序列记录器记录在一系列系统事件期间 与系统中的组件的状态有关的数据。具体来说，系统可包括制造系统和/或电力系统。在一个实施例中，方法包括基于事件序列中的变化组织存储在历史缓冲器中的数 据。在另一实施例中，方法包括在预定事件过去之后将事件序列记录器复位到正常模式。在 又一实施例中，方法还包括继续将与事件序列有关的数据记录到快照缓冲器，直到出现发 生第二触发事件和预定时间段过去的至少其中一种情况。在一个实施例中，在触发事件之 后启动事件序列记录器的快照模式包括在出现事件序列发生预定变化和事件序列记录器 在内部生成触发的至少其中一种情况之后启动事件序列记录器的快照模式。另一实施例包 括压缩在快照模式期间存储的数据以减少存储数据所需的存储量。除非明确指出，否则本文所用的用单数叙述并用词语“一”做前缀的元件或步骤应 理解为不排除复数个所述元件或步骤。此外，提到本发明的一个实施例时不是意在解释为 排除同样包含所叙述的特征的额外实施例的存在。
还提供用于操作事件序列记录器的系统和方法的示范性实施例。所示的系统和方 法不限于本文描述的特定实施例，而是系统的组件可与本文描述的其它组件分开来独立地 使用。此外，方法中描述的步骤可与本文描述的其它步骤分开来单独地使用。尽管就各种特定实施例描述了本发明，但本领域技术人员将意识到，在实现本发 明时可具有在权利要求的精神和范围内的修改。
权利要求
一种用于记录事件序列的方法，所述方法包括在正常模式操作事件序列记录器，其中所存储的数据与历史缓冲器中的事件序列有关；以及在所述事件序列中发生触发事件之后启动所述事件记录器的快照模式，其中所述快照模式通过以下步骤操作冻结与所述触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据，将与所述触发事件发生时的事件序列有关的数据存储在快照缓冲器中，以及继续将与所述事件序列有关的数据记录到快照缓冲器，直到发生预定事件。
2.如权利要求1所述的方法，其中存储与所述事件序列有关的数据还包括存储在一系 列系统事件期间与系统中的组件的状态有关的数据。
3.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述事件序列中的变化组织存储在所述历史 缓冲器中的所述数据。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在所述预定事件过去之后将所述事件序列记录器 复位到所述正常模式。
5.如权利要求1所述的方法，其中继续将与所述事件序列有关的数据记录到快照缓冲 器还包括继续将与所述事件序列有关的数据记录到所述快照缓冲器，直到出现发生第二 触发事件以及预定时间段过去的至少其中一种情况。
6.如权利要求1所述的方法，其中在触发事件之后启动所述事件序列记录器的快照模 式还包括在出现所述事件序列发生预定变化以及所述事件序列记录器在内部生成触发的 至少其中一种情况之后，启动所述事件序列记录器的快照模式。
7.如权利要求1所述的方法，还包括压缩在所述快照模式期间存储的数据。
8.一种用于记录事件序列的事件序列记录器，所述事件序列记录器包括用于存储数据的历史缓冲器；用于存储数据的快照缓冲器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作所述事件记录器的控制器，所述快照模式由所 述事件序列中发生的触发事件启动，其中在所述正常模式期间，所述事件记录器存储与所 述历史缓冲器中的所述事件序列有关的数据；并且在所述快照模式期间，所述事件记录器 冻结与所述触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据，将与所述触发事件发生时 的事件序列有关的数据存储在所述快照缓冲器中，并继续将与所述事件序列有关的数据记 录到所述快照缓冲器，直到发生预定事件。
9.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述事件序列记录器记录在一系列系统 事件期间与系统中的组件的状态有关的数据。
10.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述历史缓冲器基于所述事件序列中 的变化组织数据。
11.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述事件序列记录器在所述预定事件 过去之后复位到所述正常模式。
12.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述事件序列记录器在出现第二触发 事件发生以及预定时间段过去的至少其中一种情况之后复位到所述正常模式。
13.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述事件序列记录器在触发事件之后开始所述快照模式，所述触发事件包括所述事件序列发生预定变化以及所述事件序列记录 器在内部生成触发的至少其中一种情况。
14.如权利要求8所述的事件序列记录器，其中所述事件序列记录器压缩在所述快照 模式期间存储的数据。
15.一种电力系统，包括至少一个组件；以及用于记录与所述至少一个组件有关的事件序列的事件序列记录器，所述事件序列记录 器包括用于存储数据的历史缓冲器；用于存储数据的快照缓冲器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作所述事件记录器的控制器，所述快照模式由所 述事件序列中的触发事件启动，其中在所述正常模式期间，所述事件序列记录器存储与所 述历史缓冲器中的所述事件有关的数据；并且在所述快照模式期间，所述事件记录器冻结 与所述触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据，将与所述触发事件发生时的事 件序列有关的数据存储在所述快照缓冲器中，并继续将与所述事件序列有关的数据记录到 所述快照缓冲器，直到发生预定事件。
16.如权利要求15所述的电力系统，其中所述事件序列记录器存储在一系列系统事件 期间与系统中的组件的状态有关的数据。
17.如权利要求15所述的电力系统，其中所述事件序列记录器在所述预定事件过去之 后复位到所述正常模式。
18.如权利要求15所述的电力系统，其中所述事件序列记录器在出现第二触发事件发 生以及预定时间段过去的至少其中一种情况之后复位到所述正常模式。
19.如权利要求15所述的电力系统，其中所述事件序列记录器在触发事件之后开始所 述快照模式，所述触发事件包括所述事件序列发生预定变化以及所述事件序列记录器在内 部生成触发的至少其中一种情况。
20.如权利要求15所述的电力系统，其中所述事件序列记录器压缩在所述快照模式期 间存储的数据。
全文摘要
提供一种用于记录事件序列的方法。该方法包括在正常模式操作事件序列记录器，其中所存储的数据与历史缓冲器中的事件序列有关。该方法还包括在事件序列中发生触发事件之后启动事件记录器的快照模式。快照模式通过以下步骤进行操作冻结与触发事件之前发生的事件序列中的时刻有关的数据；将与触发事件发生时的事件序列有关的数据存储在快照缓冲器中；以及继续将与事件序列有关的数据记录到快照缓冲器，直到发生预定事件。
文档编号H04L12/26GK101978330SQ200880119922
公开日2011年2月16日 申请日期2008年9月10日 优先权日2007年10月5日
发明者J·西蒙斯, M·A·罗布诺, R·A·鲁钦斯基, Y·H·徐 申请人:通用电气智能平台有限公司