用于在技术设备或技术过程中记录事件的系统和方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在技术设备或技术过程中记录事件的系统和方法，系统具有输入装置，其将声学的和／或语音的信息和书面形式的信息自动转换成数字文本消息并且与关于操作行为的信息、关于所执行的导航步骤的信息和另外的以数字化的形式存在的文本信息一起提供给处理单元，处理单元使数字文本消息、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息自动地关联时间戳或将其与此相联系，借助于至少一个搜索模块与过程信号及警报通报、系统事件以及设备参数的时序数据一起，相应的关系可关联于一定的事件并且如此准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数可经由集成在搜索模块中的完整搜索调用且可显示为操作员记录或事件记录。
【专利说明】用于在技术设备或技术过程中记录事件的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的来自警报-和/或事件记录的设备-和/或过程特定的信息(如操作行为(Bedienhandlung)、过程通报(Prozessmeldung)、警报通报、系统事件、数字文本消息(审查记录)和设备参数)的记录系统，其可集成在技术设备或技术过程的操作和观察系统中和操作-和观察系统尤其应用在工业化设备例如油和气平台、精炼厂(Raffinerie)或发电设备的指导控制台(Leitwarte)或指导设备中。此外本发明还涉及一种用于检测、准备和显示设备-和/或过程特定的信息(其被提供给设备或过程的操作和维护人员)的方法。
[0002]关系技术
[0003]尤其在工业化设备中作为警报-和/或事件记录来存储大量的设备-和/或过程特定的信息(操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、审查记录和设备参数属于其)。
[0004]在文件W02009 / 112252中说明了一种用于存储数据的方法和装置，数据分别属于包含多个属性的警报或事件通报，其中，在规定的表格中标准化地直接存储属于警报或事件通报的属性的第一部分，并且附加地不仅存储该属性的第一部分而且存储剩余的第二部分作为可用数据组(Verfuegungsdatensatz)。
[0005]目前所使用的工业化设备的操作-和观察系统(如指导系统、也称数字控制系统(DCS))从过程信号以及事件数据、从过程警报、系统事件和审查记录中记录时序数据和/或历史过程值并将这些信息存储在相应的档案中、例如在带有实时功能的特殊数据库中，在那里这些数据为了长时间存储以固定的时间间隔被存储。历史过程值尤其包括超过极限值和低于极限值，其通常被与时间戳(zeitstempel)相联系。
[0006]所存储的数据尤其被用于分析事故和故障以及过程作为用于改进的原始基础，例如用于调节回路协调、用于警报管理、用于监控或检查记录、所谓的审查跟踪，和用于证明遵循鉴于法律的和环境技术的规定的极限值。
[0007]重要信息不结合至操作关系(Kontext)，由此使存储在记录中的数据的操控变困难。常常不清楚产量的减少是否应归因于过程问题或者在此是否涉及生产计划的有意改变。
[0008]设备的操作员例如可能已知带有减小的能力的有故障的泵。然而如果不直接将该状态输入设备的记录系统，由于不能追溯泵的能力下降的原因，在以后的时刻难以追溯为什么造成泵的减小的能力(其通过相应的通报来显示)。在提供的记录中常常不再能发现泵的故障、即关于操作关系的信息(尽管其对于确定的分析将是重要的)。
[0009]目前，操作员使用控制系统或SCADA系统来管理工业过程或电网。对此补地必需的是，其例如与逗留在控制室外的维护人员合作。该合作常常要求大量通电话、电子邮件交流和与上级系统(如计算机支持的维护管理系统CMMS(Computerized MaintenanceManagement System)或管理在企业中存在的资源的应用计划的企业资源规划系统(ERP))交流。
[0010]常常还将重要的信息也写在贴纸或便签纸上作为记忆帮助，但是其后来可能遗失。
[0011]许多设备操作员还避免将文本输入待命的计算机(例如电子层册(Schichtbuch))中，因为这常常显得过于耗费时间。
[0012]发明中容
[0013]本发明目的在于说明一种用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的来自警报-和/或事件记录的信息(如设备-和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、数字文本消息和设备参数)的系统和方法，该系统优选地可集成在工业化设备或技术过程的操作和观察系统中，由此克服现有技术的前述缺点。
[0014]利用根据本发明的用于记录事件的系统和方法应将对于设备或过程的运行必需的与一定的事件相关的关系信息存储在统一的、可搜查的记录系统中并且准备成使得在设备或过程的控制室中的操作员以及其检测和直接利用所有信息(其在工作情况中出现)的可能性之间能够建立关联性。
[0015]根据本发明，通过一种带有在权利要求1中所说明的特征的用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的来自警报-和/或事件记录的信息(如设备-和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、数字文本消息和设备参数)的记录系统来实现该目的。根据本发明的系统的优选的设计方案、改进方案和一种相应的用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的设备-和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、数字文本消息和设备参数的方法在另外的权利要求中和在说明书中来阐述。
[0016]根据本发明的用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的设备-和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、数字文本消息和设备参数的记录系统包括至少一个输入装置，其将声学的和/或语音的信息和以书面形式存在的信息自动转换成数字文本消息并且与关于操作行为的信息、关于所执行的导航步骤的信息和另外的以数字化的形式存在的文本信息(其例如存储在SAP系统中)一起提供给处理单元。
[0017]声学的和/或语音的信息例如可以是电话或扬声器系统提供的信息。以书面形式存在的信息尤其是手写的笔记和标注，其例如借助数字笔可自动地转化成数字文本消息。对于已以数字化的形式存在的文本信息的示例是电子邮件和/或工作任务(Arbeitsauftrag)以及维护和修正记录(Revisionsaufzeichnung),其由上级系统例如计算机支持的维护管理系统(CMMS)、维护管理系统(MMS)和/或企业资源规划系统(ERP)提供。
[0018]操作行为例如包括在设备或过程的部件处的动作(如打开阀)并且优选地由设备或过程的监控系统来提供。
[0019]设备或过程的监控系统(SCADA-系统)通常提供在记录系统中所检测的导航步骤。尤其打开特定的区域-或趋势显示器属于导航步骤并且设置用于在以后的时刻在分析所记录的信息或数据时提供相应的关系，由关系信息中可识别出该区域-或趋势显示器位于设备或过程的操作员的关注中。
[0020]文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数通过相应关联的适配器(例如语音适配器(Sprachadapter)属于其)可传输到处理单元中，其中，适配器以有利的方式使以数字形式存在的文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数自动地规范化、标准化并且/或者根据可预设的参数(如事先限定的关键词)过滤。例如可来限定一定的关键词，其负责使通知不被记录。例如如果操作员说出关键词“中断记录”，谈话不被记录并且因此不再供另外的处理使用。
[0021]适配器是评估确定的数据源的软件或软件程序。适配器对此与不同的数据源一起工作、但是产生统一标准化的通报，其可供另外的处理使用。在此实现应的数字文本消息的明确的关联和标准化。
[0022]利用文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数的之前执行的过滤以有利的方式实现，否则太多无价值的信息被存储在记录系统中。
[0023]例如如果处理声学的或音频信号的适配器识别出用于信号的简称(正式信号名称可能叫做“ 1LAB10FF901”)，而操作员称其“高压蒸汽”，那么适配器可利用预设的表格来识别信号名称且与记录条目(Protokolleintrag)相关联。如果在ERP-系统中以称呼“xyz”来引导一定的泵，那么适配器将该称呼例如翻译成“P4711”。因此，在记录中按照“P4711”搜索发现所有提及泵的地方，不管其原始来自哪个系统。
[0024]当以后要来分析带有该信号的事件时，可由此出发，即所说的消息或信息与该事件相联系(即使仅提及或谈到简称)。
[0025]因为CMMS-、ERP-和MES-系统常常利用自己的句法或自己的名称图用于相应的信息、数据、事件或信号，那么相应于记录系统的统一的名称图在适配器中来描绘这些信息、数据、事件或信号。
[0026]根据本发明，集成在记录系统中的处理单元是设立用于自动地将时间戳关联于数字文本消息、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息或将其与此相联系。与相应的时间戳相联系的数字文本消息尤其包含关于哪个人或者哪个事件在哪个时刻和/或以什么顺序弓I起相应的文本消息的信息。
[0027]设置在处理单元中的至少一个搜索模块与由至少一个数据档案所提供的过程信号-及警报通报、系统事件以及设备参数的时序数据一起相应的关系与一定的事件相关联，例如将设备部件的维护或失灵配置与所触发的过程-或警报通报相关联。
[0028]由此可通过该关系来阐述在时序中的异常且更简单地解释或评估设备或过程的与时序数据相联系的行为、通报、事件、数据和/或参数。
[0029]根据本发明，所准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数通过集成在搜索模块中的完整搜索(Komplettsuch)可调用并且可显示为操作员记录或事件记录。
[0030]例如根据术语“P4711” (其说明一定的仪器、如泵)来搜索并且从存储在SMS-、ERP-、CMMS-、DCS-系统中的信息中过滤出或找出所有与此相联系的、涉及该仪器的信息(声学的和数字的文本消息此外属于这些信息)。
[0031]在根据本发明的记录系统的一有利的设计方案中在操作员记录中准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数可动态地匹配或更新。
[0032]用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的设备特定和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、设备参数和数字文本消息的方法(利用其此外来实现该目的)基于此，即借助于至少一个输入装置将声学的和/或语音的信息和以书面形式存在的信息自动转换成数字文本消息并且与关于操作行为的信息、关于所执行的导航步骤的信息和另外的以数字化的形式存在的文本信息一起提供给处理单元。[0033]根据本发明，在处理单元中使时间戳自动地关联于数字文本消息、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息或将其与此相联系并且借助于设置在处理单元中的至少一个搜索模块与由至少一个数据档案所提供的过程信号-及警报通报、系统事件以及设备参数的时序数据一起使相应的关系关联于一定的事件。
[0034]优选地，设备和/或过程的监控系统或指导系统的数据档案将已具有时间戳的关于操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数的信息提供到检测装置处。
[0035]如此准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数通过集成在搜索模块中的完整搜索来调用并且显示为操作员记录或事件记录。
[0036]利用之前所说明的系统和方法使技术设备或技术过程的操作员能够检测在其合作地针对的工作情况中其所遇到的所有信息，亦即通过使其建立记录和分析不同的信息源，如书面信息(例如笔记和标注)、上级系统提供的电子邮件和工作任务、关于操作行为和导航步骤/导航行为的信息都属于此。
[0037]根据本发明的记录系统和相应的方法以有利的方式可集成到工业化技术设备或过程、尤其油和气平台、精炼厂或发电设备的操作和观察系统中。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]根据在以下附图中示出的实施例应来详细阐述和说明本发明以及本发明的有利的设计方案、改进方案和另外的优点。其中:
[0039]图1显示操作和观察系统的根据本发明的记录系统的一示例性的实施形式，
[0040]图2显示根据本发明的记录系统在操作和观察系统的显示屏上提供的示例性的图示，以及
[0041]图3显示用于产生记录条目到处理单元中的示例性的图示。
[0042]附图标记清单
[0043]I 第一栏
[0044]2 第二栏
[0045]3第三栏
[0046]4第四栏
[0047]5第五栏
[0048]10处理单元
[0049]110时间戳
[0050]113关于人或事件的信息
[0051]114文本消息
[0052]115 事件
[0053]120信号名称
[0054]130 区域
[0055]140数字文本消息
[0056]150 用户
[0057]210第一适配器
[0058]220第二适配器[0059]230第三适配器
[0060]240另外的适配器
[0061]250语音适配器
[0062]310第一输入装置
[0063]320第二输入装置
[0064]330第三输入装置
[0065]340第四输入装置。
【具体实施方式】
[0066]图1示出一示例性的用于检测，准备和显示工业化设备的设备-和/或过程特定的信息，例如操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、设备参数和数字文本消息。根据本发明的记录系统包括用于输入或提供关于操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、设备参数和/或数字文本消息的信息的输入装置310、320、330…340以及处理单元10，其中，信息可从输入装置310、320、330...340借助于所设置的适配器210、220、230...240传输到处理单元10中。
[0067]适配器210、220、230...240设置用于使文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数在其传输到处理单元10中之前规范化、标准化并且/或者根据可预设的参数(例如时间截段(Zeitanschnitt)和/或设备参数)过滤。对于过滤的一示例可以是在一定的设备状态中(使设备减速或使设备等待)或在22:00-6:00点之间的时间段没有接收通报。
[0068]由此在处理单元10中存储完整的规范地分类的或编目的可全文-搜查的记录条目。
[0069]作为输入装置310、320、330…340，设置有第一输入装置310 (其提供例如来自设备的指导控制台的声学的和/或语音的信息和/或以书面形式存在的信息并且将这些信息自动转换成数字文本消息140)以及第二输入装置320(其提供关于以数字化的形式存在的另外的文本信息的消息)。借助于第一适配器210和第二适配器220使存在的数字文本消息规范化、标准化并且/或者根据可预设的参数过滤并且传输至处理单元10。
[0070]第三输入装置330设置用于通过相应的第三适配器230将维护_、管理-和/或应用计划系统提供的已以数字形式存在的文本信息过滤并且/或者规范化并且提供给处理单元10。
[0071]第四输入或检测装置340优选地从设备或过程的监控系统(SCADA-系统)或指导系统的数据档案中提供关于操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数的信息。这些信息也通过另外的相应的适配器240被过滤并且/或者规范化并且传输给处理单元10。
[0072] 处理单元10借助于集成的软件模块自动地将时间戳110与数字文本消息140、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息相关联或将其与此相联系。利用时间戳110使事件、这里操作行为或导航步骤关联有明确的时刻。
[0073]此外，在处理单元10中集成有搜索模块，其从与相应的时间戳110相联系的数字文本消息中和从通过另外的适配器240所提供和准备的过程信号-及警报通报、系统事件以及设备参数中将相应的关系与一定的事件相关联。
[0074]该关系在此说明哪个人或者哪个事件在哪个时刻和/或以什么顺序引起相应的文本消息。
[0075]该关系例如可包括对于一定的事件(故障情况、质量问题、由于维护关断设备的仪器)的信号名称120、区域130和/或数字文本消息140，关于此所准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数借助于集成在搜索模块中的完整搜索可搜查、可调用并且/或者可显示为操作员记录或事件记录。
[0076]在完整搜索中例如按照“P4711”来搜索并且发现所有与泵有关的内容，不管关于该泵的消息存储在电话_、SMS-、ERP-、CMMS-、DCS-系统中的哪个中。
[0077]另一示例可包括故障情况的评估，使得在仪器失灵之前首先在属于相应的仪器的传感器中记录多次温升。接着现在可在第一个温度提高之后已实现相应的仪器的检查，以在未来避免故障情况。
[0078]由现有技术已知的相关分析也适合于评估故障情况。
[0079]图2以表格形式显示根据本发明的记录系统在操作和观察系统的显示屏上所提供的示例性的图示或视图。
[0080]在第一栏I中示出与数字文本消息相联系的时间戳110。
[0081]在第二栏2中示出哪个人113或者哪个事件在哪个时刻和/或以什么顺序引起在第三栏3中示出的相应的文本消息114。
[0082]在下一栏4中与信号名称120相联系地示出来自之前的栏1、2和3的信息130、140、113、114。
[0083]在最后的栏5中不出事件,其关联有对于一定的事件的相应的关系。该关系在此包括对于一定的事件115(其借助于集成在搜索模块中的完整搜索可搜查和可调用)的信号名称120和数字文本消息140。
[0084]按照本发明，其它图示形式(例如流程图)也可能作为操作记录。
[0085]例如可使用在文件W02009 / 112252中所说明的方法将信息存储于在图2中所示的表格中。
[0086]按照该方法，由输入装置310、320、330...340所提供的数据或信息分别利用包括多个属性的结构。
[0087]在表格中相应地规范化地存储属于警报-或事件通报的属性的第一部分。
[0088]典型的属性例如是应答的用户的名称、产生事件(Event)的节点的名称、改变的值(之前/之后)、诊断码和/或时间戳110。
[0089]除了属性的第一部分的所提及的标准化的存储之外，不仅属性的第一部分而且剩余的第二部分作为可用数据组或作为所谓的平退记录(nat fallback record)被存储。这有利地可以以XML语言或以BLOB( 二进制大对象(Binary Large Object))的形式实现,例如作为数据库栏(Datenbankspalte)或者作为单独的文件。
[0090]利用平退记录来表示存储位置以及在那里(相对)非结构化地存储的属性的总体。这样的例如以XML存储的可用数据组虽然不或者几乎不适合于快速查询，但是是完整的数据组，其可被用于以后的分析。
[0091]通常，属性的存储在表格中的标准化的第一部分被用于显示目的。属性的直接存储的第一部分使能够非常快速地存取。应是快速可用的典型的属性例如是时间戳、标签名称、事件类别或者激活时间戳。例如借助于现代的数据库的XML-处理装置或者借助于批量程序可使作为可用数据组(回退记录)存储的总体信息又可用于以后的分析。
[0092]附图3显示用于借助于语音适配器250产生规范的分类的或编目的可全文搜查的的记录条目到处理单元10中的示例性的图示。
[0093]语音适配器250首先识别出语音通报并且分析该数字化的原始通报，使得术语“升压泵(Vorlaufpumpe) ”被自动翻译成称呼“P4711”。使术语“损坏”与类别设备故障相关联。
[0094]然后将该通报与操作员或用户150 “Gerhard Meier”相关联并且添加时间戳110。
【权利要求】
1.一种用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的设备特定和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、设备参数和数字文本消息的记录系统，其带有至少一个输入装置(310，320，330，340)，所述输入装置将声学的和/或语音的信息和以书面形式存在的信息自动转换成数字文本消息(140)并且与关于操作行为的信息、关于所执行的导航步骤的信息和另外的以数字化的形式存在的文本信息一起提供给处理单元(10)，其特征在于，所述处理单元(10)将时间戳(110)自动地关联于数字文本消息、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息或将其与此相联系，借助于设置在所述处理单元(10)中的至少一个搜索模块与由至少一个数据档案所提供的过程信号及警报通报、系统事件以及设备参数的时序数据一起，相应的关系能够关联于一定的事件并且如此准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数能够经由集成在所述搜索模块中的完整搜索调用且能够作为操作员记录或事件记录显示。
2.根据权利要求1所述的记录系统，其特征在于，与相应的时间戳(110)相联系的数字文本消息包括关于哪个人或者哪个事件在哪个时刻和/或以什么顺序引起相应的文本消息的信息(113)。
3.根据权利要求1所述的记录系统，其特征在于，以数字化形式存在的文本信息是手写的笔记和/或标注、电子邮件、工作任务和/或维护或修正记录，其由所述设备或所述过程的上级系统提供。
4.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，所述操作行为包括在所述设备或所述过程的部件处的动作。
5.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，所述设备或所述过程的监控系统提供所述操作行为。
6.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，所述导航步骤包括打开特定的区域或趋势显示器。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的记录系统，其特征在于，所述上级系统是计算机支持的维护管理系统(CMMS)，维护管理系统(MMS)和/或企业资源规划系统(ERP)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，在所述操作员记录中准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数能够动态地匹配或更新。
9.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，所述设备或所述过程的监控系统或指导系统的数据档案将关于操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数的信息提供到检测装置(340)处。
10.根据前述权利要求中任一项所述的记录系统，其特征在于，设置有适配器(210，220，230，240，250)，其将文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数从所述检测单元传输到所述处理单元(10)中。
11.根据权利要求10所述的记录系统，其特征在于，所述适配器(210，220，230，240，250)使文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数规范化、标准化并且/或者按照可预设的参数过滤。
12.一种用于检测、准备和显示技术设备或技术过程的设备特定和/或过程特定的操作行为、过程通报、警报通报、系统事件、设备参数和数字文本消息的方法，其中，借助于至少一个输入装置(310，320，330，340)将声学的和/或语音的信息和以书面形式存在的信息自动转换成数字文本消息(140)并且与关于操作行为的信息、关于所执行的导航步骤的信息和另外的以数字化的形式存在的文本信息一起提供给处理单元(10)，其特征在于，在所述处理单元(10)中使时间戳(110)自动地关联于数字文本消息、关于操作行为和所执行的导航步骤的信息或将其与此相联系，借助于设置在所述处理单元(10)中的至少一个搜索模块与由至少一个数据档案所提供的过程信号及警报通报、系统事件以及设备参数的时序数据一起使相应的关系关联于一定的事件并且如此准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数经由集成在所述搜索模块中的完整搜索被调用且作为操作员记录或事件记录被显示。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，动态地来匹配或更新在所述操作员记录中所准备的数字文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和设备参数。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，通过所设置的适配器(210，220，230，240，250)将文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数从所述检测单元传输到所述处理单元(10)中。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述适配器(210，220，230，240，250)中使文本消息、操作行为、过程通报、警报通报、系统事件和/或设备参数规范化、标准化并且/或者按照可预设的参数来过滤。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的记录系统和方法的一种应用，其应用在技术设备或技术过程的操 作和观察系统中，尤其在油和气平台、精炼厂或发电设备中。
【文档编号】G06F17/40GK104020729SQ201410116622
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月4日 优先权日:2013年2月5日
【发明者】H·马丁, R·米科 申请人:Abb股份公司