用于物位测量设备的维护模块和自动化维护方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于物位测量设备的维护模块，该维护模块在被连接至物位测量设备之后能够自动识别物位测量设备、物位测量设备所使用的操作程序版本以及由物位测量设备生成的状态消息。然后维护模块基于状态消息确定从物位测量设备中需要什么数据来识别物位测量设备的状态、哪个状态与状态消息相关联。该数据被接收到数据存储单元上，可以在实验室分析该数据存储单元。不需要维护工程师在现场。
【专利说明】用于物位测量设备的维护模块和自动化维护方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年5月13日提交的欧洲专利申请N0. 13167 507的申请日的优 先权，该申请的公开内容通过引用合并到本文中。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及一种物位测量技术。本发明特别地涉及一种用于物位测量设备的维护 模块、一种具有维护模块的物位测量设备、一种用于诊断与由物位测量设备生成的状态消 息关联的状态的自动化维护方法、一种程序元件以及一种可机读介质。
【背景技术】
[0004] 当物位测量设备一在下文中也称为"物位指示器"一在物位测量期间发生故 障时，通常通过分析记录的测量数据、分析由物位指示器在将来捕获的测量数据或分析存 储在物位指示器中的其他数据能够识别故障源。为此，维护工程师通常将他/她的计算机 通过有线接口连接至现场设备并然后开始查找故障。这个过程可能花费数天的时间直至所 获得的数据能够精确识别故障为止。
[0005] 当然后诊断出故障时，维护工程师可以例如将新固件下载至物位指示器上，或向 物位指示器提供一组新参数（对物位指示器进行参数化）或采取其他措施以校正故障。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是使得维护物位指示器变得更容易。
[0007] 该目的通过独立权利要求中的特征来实现。从属权利要求和以下描述包含本发明 的扩展。
[0008] 根据本发明的第一方面，示出了一种用于物位测量设备（物位指示器）的维护模 块，其包括接口、处理器和数据存储单元。接口被设计成将维护模块连接至物位测量设备的 电子单元的合适接口。处理器被设计成在维护模块连接至电子单元后自动识别物位测量设 备。此外，处理器被设计成自动识别由物位测量设备使用的操作程序版本以及可能已经由 物位测量设备生成的任何状态消息。该状态消息可以例如为错误消息。
[0009] 此外，处理器被设计成基于状态消息（例如错误消息）来自动确定从物位测量设 备中需要什么数据来识别物位测量设备的状态，所述状态与所述状态消息相关联（例如与 错误消息相关联的故障）。数据存储单元被设计成在物位测量设备将所需要的数据通过维 护模块的接口发送至维护模块之后存储所需要的数据。
[0010] 换言之，维护模块可以被设计成连接至物位指示器的电子单元并且由此充分、自 动、精确地请求和/或记录用来识别并且当适用时甚至校正物位指示器的故障的数据。该 数据可以例如为已经存储在物位指示器中的来自物位指示器的测量数据或将来获取的来 自物位指示器的测量数据或存储在物位指示器中的其他数据。
[0011] 为此，可能必要的是处理器被编程为在维护模块连接至物位指示器（或者更精确 地说，是连接至物位指示器的电子单元）之后，维护模块能够在一开始唯一地识别出物位 指示器。处理器还能够识别哪类软件在物位指示器上运行以及由物位指示器何时并且在什 么情况下生成了什么错误消息。基于对这些情况的知晓，处理器然后可以确定需要什么数 据来执行精确的故障分析。处理器能够从物位指示器主动请求数据和/或一直等到由物位 指示器生成期望数据为止，并且然后检索数据。维护模块还可以被设计成使得对于特定错 误消息，维护模块仅"监听（listens in) "，即监视物位指示器在什么时间执行哪些步骤以 及生成和/或捕获什么命令和数据。
[0012] 如果故障诊断需要的数据被存储在维护模块中，则可以分析所述数据以识别故障 并确定能够如何校正故障。
[0013] 根据本发明的一个实施方式，处理器被设计成自动驱使物位指示器发送所需要的 数据。
[0014] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块、特别是维护模块的处理器被设计成在 被连接至电子单元之后对物位指示器自动进行参数化。
[0015] 该参数化可以例如在通过分析从物位指示器发送至维护模块的数据已经识别出 了故障源时发生。如果维护模块已经被进行了相应编程，则可以通过维护模块直接识别故 障源，或者可以设置为将维护模块的数据存储单元或整个维护模块提交给维护服务设施， 然后维护服务设施执行数据分析以识别故障。在该过程中，维护服务设施能够对处理器进 行合适的重新编程，使得在维护模块随后连接至物位指示器的电子单元之后，例如以对物 位指示器进行自动参数化的形式来执行故障校正。
[0016] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块被设计成在维护模块连接至电子单元之 后使用处理器向物位指示器自动发送新的一组固件。
[0017] 这也可以例如在一旦所需要的数据已经被发送、存储并且然后被分析而将维护模 块重新连接至物位指示器之后发生。
[0018] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块被设计成确定完成将所需要的数据发送 至维护模块时的时间。这也可以通过对处理器的合适编程来完成。
[0019] 另外，应当指出，待由处理器执行的一部分或全部程序可以被存储在数据存储单 元上。
[0020] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块被设计成在数据发送结束时输出听觉或 视觉信号。
[0021] 在输出听觉或视觉信号后，用户然后知道维护模块可以再次从物位指示器上取 下。
[0022] 根据本发明的另一个实施方式，所需要的数据为来自物位指示器的测量数据。
[0023] 根据本发明的另一个实施方式，所需要的数据为存储在物位指示器上的数据。
[0024] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块还包括能量存储设备，能量存储设备能 够通过物位指示器进行充电。
[0025] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块包括另外的接口例如USB端口以通过外 部电源对能量存储设备进行充电。这在从物位指示器到维护模块的电力供应不足以覆盖维 护模块的能量需求时是有利的。
[0026] 根据本发明的另一个实施方式，维护模块包括具有圆形横截面的壳体，所述壳体 用于插入在物位指示器的合适的壳体中。例如，维护模块可以进行螺纹连接。
[0027] 根据本发明的另一个方面，限定了具有如以上及以下描述的维护模块的物位指示 器。
[0028] 根据本发明的另一个方面，限定了一种用于诊断与由物位指示器生成的错误消息 相关联的故障的自动化维护方法。所述方法中的第一步骤为自动识别物位指示器、由物位 指示器使用的操作程序版本和/或由物位指示器生成的错误消息。这可以例如在将执行所 述方法的维护模块连接至物位指示器之后来完成。
[0029] 然后基于所述错误消息自动确定从物位指示器中需要什么数据来识别物位指示 器的故障，所述故障与错误消息相关联。
[0030] 然后，一旦物位指示器将所需要的数据通过合适的接口发送至维护模块，便将所 需要的数据存储在数据存储单元上。
[0031] 在此应当指出，关于维护模块在上文及下文中描述的并且由处理器或维护模块的 其他部件执行的方法步骤可以同样地构成上述方法的一部分。
[0032] 根据本发明的另一个方面，限定了一种程序元件，该程序元件当在用于物位指示 器的维护模块的处理器中被执行时驱使维护模块执行以上及以下描述的方法步骤。
[0033] 根据本发明的另一个方面，限定了一种存储有程序元件的可机读介质，所述程序 元件当在维护模块的处理器中被执行时驱使维护模块执行以上及以下描述的步骤。
[0034] 以下参照附图描述本发明的示例性实施方式。
[0035] 其中，在以下的附图描述中在不同附图中使用了相同的附图标记，它们表示相同 或相似的元件。然而，也可以通过不同的附图标记来表示相同或相似的元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0036] 图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于物位指示器的维护模块的俯视图。
[0037] 图2示出了根据本发明的一个实施方式的维护模块的底面。
[0038] 图3示出了具有根据本发明的一个实施方式的维护模块的物位指示器。
[0039] 图4示出了具有连接至其的根据本发明的一个实施方式的维护模块的物位指示 器。
[0040] 图5示出了根据本发明的一个实施方式的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0041] 附图中的描绘是示意性的而不是按比例的。
[0042] 图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于物位指示器的维护模块100。维护 模块100具有圆形横截面并且例如可以螺纹连接到物位指示器上或装配到物位指示器上， 以用于来自VEGA公司的PLICSC0M类别的显示模块。
[0043] 维护模块100包括具有圆形横截面的壳体107。在该壳体内，设置有处理器106， 处理器106连接至用于供应电力的能量存储设备102。处理器106还连接至外部接口 105， 例如USB端口，可以通过所述外部接口 105向处理器106类似地供应电力。可以设置成使 得能量存储设备102可以通过外部接口 105被充电。
[0044] 此外，处理器连接至第二接口 103,数据存储单元104可以插入至第二接口 103中。 该数据存储单元可以例如为存储卡。将处理器能够根据需要检索的用于处理器的指令和/ 或数据存储在该卡上。特别地，处理器可以将其从物位指示器接收的数据存储在数据存储 单元104上。
[0045] 图2示出了根据本发明的一个实施方式的维护模块的背面。图2中的维护模块的 背面例如包括三个或四个接口组201、202、203，所述接口组例如以滑动触头的形式来体现。 当将维护模块螺纹连接到物位指示器上或装配到物位指示器上时，三组滑动触头中的一组 连接至物位指示器的对应设备接口。这几组触头201、202、203中的每一组连接至处理器 106并且用于将处理器连接至物位指示器的电子单元。
[0046] 图3示出了物位指示器300,例如雷达物位指示器。物位指示器包括壳体303,维 护模块1〇〇可以螺纹连接到壳体303上或维护模块100可以插入壳体303中。如果要插入 维护模块，则提供包括（如所示的）或不包括观察窗的壳体盖304,壳体盖304在维护模块 插入物位指示器之后被螺纹连接至物位指示器的外螺纹305,以保护维护模块免受外部影 响。维护模块可以通过合适的闭锁机构机械地固定连接至电子单元302。
[0047] 设置了四个接触销301，所述接触销用于当维护模块被装配到物位指示器上时与 维护模块的接口（见图2中的滑动触头201、202、203)电接触。
[0048] 接触销301连接至物位指示器的电子单元302。
[0049] 图3还示出了如何将数据存储单元104插入至维护模块的接口 103中。
[0050] 图4示出了图3的物位指示器安装有维护模块但不具有壳体盖304。
[0051] 图5示出了根据本发明的一个实施方式的方法的流程图。在步骤501中，物位指 示器输出错误消息，于是在步骤502中，自动地或由物位指示器的用户人工地通知维护中 心。在步骤503中，维护中心将维护模块提交给物位指示器的用户，在步骤504中该用户将 维护模块连接至物位指示器的电子单元。在步骤505,从物位指示器对维护模块供电，在步 骤506中，维护模块的处理器的维护程序启动。首先，处理器由此自动识别物位指示器、由 物位指示器使用的操作程序版本以及由物位指示器生成的错误消息。
[0052] 在步骤507中，处理器基于错误消息自动确定从物位指示器中需要什么数据来识 别物位指示器的故障，所述故障与错误消息相关联。
[0053] 在步骤508中，处理器从物位指示器检索数据或一直等到物位指示器将相关数据 发送给维护模块为止，并且处理器将所述数据存储在维护模块的数据存储单元上。
[0054] 在步骤509中，由维护模块发送表示所有必要数据都已存储在数据存储单元上的 信号。然后整个维护模块或数据存储单元被取下并送至维护中心，在步骤511中该维护中 心读取数据并执行故障诊断/故障识别。
[0055] 在步骤512中，维护中心将新数据加载到数据存储单元上并将数据存储单元返回 至物位指示器的用户。在步骤513中，将包括写入了新数据的数据存储单元的维护模块重 新连接至物位指示器，由此在步骤514中，在维护模块的处理器中自动启动故障校正程序， 然后将用于校正物位指示器故障所需要的数据从维护模块自动发送至物位指示器。该数据 可以为参数化数据和/或固件数据。
[0056] 如果故障仍然未校正或出现新的错误消息，则所述方法可以在步骤504处重新开 始。
[0057] 因此，当物位指示器运行时，维护模块可以采集形成测量值所需要的所有数据，并 将所述数据保存在例如标准SD存储卡上。因此可以在连续物位测量期间在其他地方（例 如在实验室即维护中心）重构传感器行为。
[0058] 记录不干扰物位指示器的操作。
[0059] 维护模块具有新型的能量方案。对于将数据存储在SD卡上，达到60mA的峰值电 流是可以的。为此，可再充电电池可用作能量存储设备。可再充电电池本身通过传感器被 供给恒定的电流水平。所述电流将以其他方式对显示模块（例如PLICSC0M)可用。对于 4-20mA指示器，充电电流取决于回路电流。维护模块的能量结余有时由于有时很快的数据 序列、即高处理器功率而可能为负。这意味着可再充电电池被预先充电以实现尽可能长的 记录。
[0060] 维护模块具有例如PLICSC0M的几何尺寸。因此，维护模块适于VEGA传感器的平 台概念。
[0061] 在此应当指出，维护模块可以特别针对连接至4-20mA测量回路的仪器来设计。
[0062] 可能的维护部署可以如下进行：客户报告传感器的问题，然后提供用于读取并存 储传感器数据的维护模块。然后，客户将维护模块或仅将数据存储设备例如SD卡或仅将保 存在数据存储设备中的数据返回至维护中心，在维护中心分析所述数据，基于分析制定校 正故障的解决方案。将物位传感器的新参数设置或软件版本存储在维护模块中，包含所存 储的数据的维护模块或存储卡然后被送回至客户。一旦维护模块重新连接至待参数化的传 感器（维护模块例如根据传感器的序列号来识别传感器），维护模块便执行在维护中心限 定的步骤（例如软件更新、参数下载）。
[0063] 例如，通过在其上也存储有传感器数据的存储卡来对维护模块本身进行参数化。 [0064] 本发明的一个优点可以被认为是不需要使用有线连接例如通过PC来执行记录。 这避免了使用电缆会出现的例如EMC干扰的影响。所述记录不妨碍物位的实际测量。
[0065] 作为特定的实施方式，数据端口（例如USB端口）是可以的。尽管数据端口可以被 提供作为用于现场设备与外部操作单元（例如具有合适的操作软件的PC或手持操作单元、 智能手机等）之间的通信的纯通信接口，但是数据端口还可以确保维护模块本身能够被参 数化。另外，取决于数据端口即维护模块的外部接口的规格（例如USB端口），数据端口本 身向维护模块的能量存储设备的充电提供了便利。
[0066] 此外，应当提及，术语"包括"和"具有"并不排除任何其他元件或步骤，并且"一" 或"一个"不排除不止一个的情况。应当指出，参照以上实施方式之一描述的特征或步骤还 可以与上述其他实施方式的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应当被认 为具有限制作用。
【权利要求】
1. 一种用于物位测量设备（300)的维护模块（100)，包括： 接口（201、202、203)，所述接口（201、202、203)用于将所述维护模块连接至所述物位 测量设备的电子单元（302); 处理器（106)，所述处理器（106)设计成在所述维护模块连接至所述电子单元之后自 动识别所述物位测量设备、所述物位测量设备所使用的操作程序版本以及由所述物位测量 设备生成的状态消息； 其中，所述处理器还设计成基于所述状态消息自动地确定从所述物位测量设备中需要 什么数据来识别所述物位测量设备的状态，所述状态与所述状态消息相关联；以及 数据存储单元（104)，所述数据存储单元（104)用于在所述物位测量设备已经将所需 要的数据通过所述接口发送至所述维护模块之后存储该数据。
2. 根据权利要求1所述的维护模块，其中，所述处理器（106)设计成自动驱使所述物位 测量设备（300)发送所需要的数据。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，其中，所述维护模块设计成在所述维 护模块（100)连接至所述电子单元（302)之后自动地对所述物位测量设备（300)进行参数 化。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，其中，所述维护模块设计成在所述维 护模块（100)连接至所述电子单元（302)之后自动地向所述物位测量设备（300)发送新的 一组固件。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，其中，所述维护模块设计成确定完成 将所需要的数据发送至所述维护模块（1〇〇)时的时间。
6. 根据权利要求5所述的维护模块，其中，所述维护模块（100)设计成在数据发送结束 时输出听觉或视觉信号。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，其中，所需要的数据为来自所述物位 测量设备（300)的测量数据。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，其中，所需要的数据为存储在所述物 位测量设备（300)上的数据。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，包括： 能够通过所述物位测量设备（300)进行充电的能量存储设备（102)。
10. 根据权利要求9所述的维护模块，包括USB端口（105)以对所述能量存储设备 (102)进行充电。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的维护模块，包括： 具有圆形横截面的壳体（107)，所述壳体（107)用于插入在所述物位测量设备（300)的 相应壳体（303)中。
12. -种物位测量设备（300)，所述物位测量设备（300)具有根据前述权利要求中任一 项所述的维护模块（100)。
13. -种用于诊断现场设备的状态的自动化维护方法，所述状态与由所述现场设备生 成的状态消息相关联，所述自动化维护方法包括以下步骤： 自动识别所述现场设备、所述现场设备所使用的操作程序版本以及由所述现场设备生 成的状态消息； 基于所述状态消息自动确定从所述现场设备中需要什么数据来识别所述现场设备的 功能，所述功能与所述状态消息相关联； 在所述现场设备已经将所需要的数据通过接口发送至维护模块之后存储该数据。
14. 一种程序元件，所述程序元件当在现场设备的处理器中执行时指示所述现场设备 执行以下步骤： 自动识别所述现场设备、所述现场设备所使用的操作程序版本以及由所述现场设备生 成的状态消息； 基于所述状态消息自动确定从所述现场设备中需要什么数据来识别所述现场设备的 功能，所述功能与所述状态消息相关联； 在所述现场设备已经将所需要的数据通过接口发送至维护模块之后存储该数据。
15. -种可机读介质，在所述可机读介质上存储有程序元件，所述程序元件当在现场设 备的处理器中被执行时指示所述现场设备执行以下步骤 ： 自动识别所述现场设备、所述现场设备所使用的操作程序版本以及由所述现场设备生 成的状态消息； 基于所述状态消息自动确定从所述现场设备中需要什么数据来识别所述现场设备的 功能，所述功能与所述状态消息相关联； 在所述现场设备已经将所需要的数据通过接口发送至维护模块之后存储该所需要的 数据。
【文档编号】G01F25/00GK104154970SQ201410201153
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】罗兰·韦勒, 约尔格·伯尔辛, 克里斯蒂安·霍费雷尔, 卡尔·格里斯鲍姆 申请人:Vega格里沙贝两合公司