修改现场工作流的制作方法

本公开整体涉及用于管理工厂诸如化学工厂或石化工厂或炼油厂的操作的方法和系统，并且更具体地涉及用于改善在工厂中构成操作的部件的性能的方法。

背景技术：

工业过程控制和自动化系统常常用于使大型且复杂的工业过程自动化。工业过程通常使用大量设备来实施，诸如泵、阀门、压缩机或用于实施工业过程的各个方面的其他工业设备。对于这些大量设备，预定维护或响应维护需要是有效的，以便维持工厂的整体效率。

技术实现要素：

以下发明内容呈现了某些特征的简明总结。该发明内容不是广泛的概述，并且不旨在识别关键或重要要素。

这些类型的系统中的许多设备可生成操作数据、诊断数据或其他数据，并且将这些数据传输到其他部件以供分析、存储或其他用途。例如，这些数据中的至少一些数据可用于识别控制和自动化系统中或基础工业过程中的问题。然后，可派遣维护人员或其他人员来修理或更换装备，或者采取其他合适的纠正措施来解决这些问题。类似的操作可能发生在包括大量设备的其他系统(诸如，建筑物管理系统)中。

在工业企业高效工作，从根本上要求现场工人知道要执行哪些任务以及如何执行它们。此外，工人需要有关当前生产过程或业务情况的其他信息，这些信息可能会影响要执行的任务和要遵循的特定程序。移动工作流解决方案为现场工人提供了有关需要执行的程序的明确的逐步指令。然而，除了知道要做什么和如何做之外，现场工人还需要考虑当前的制造过程条件，这可能会影响要执行的任务和要遵循的特定程序。一些系统使得现场工人很难知道哪些其他过程信息与他们从事的活动有关、在需要时访问信息以及知道如何相应地修改他们的活动。

本公开提供了对移动设备上的移动工作流的修改以用于呈现与工业过程、控制和自动化系统或其他系统相关的措施系列的表示。本公开将生产过程信息整合到现场操作者使用的移动工作流中，使得现场活动对生产过程要求和条件变得敏感，包括当过程条件超出正常条件，需要偏离标准现场程序时要采取的纠正措施。

从以下附图、描述和权利要求书中，其他技术特征对本领域的技术人员是显而易见的。

附图说明

本公开以举例的方式示出，并且在附图中不受限制，在附图中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：

图1示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于变压吸附单元的吸附容器的示意图；

图2示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于氢纯化过程的例示性变压吸附单元；

图3a至图3e各自示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于氢纯化过程的变压吸附单元的操作步骤；图3f示出了每个步骤随时间推移的压力；

图4a示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于管理工厂中的一个或多个装备件的操作的例示性计算环境；

图4b示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于收集与工厂中的一个或多个装备件的操作相关的数据的例示性数据收集计算平台；

图4c示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于分析与工厂中的一个或多个装备件的操作相关的数据的例示性数据分析计算平台；

图4d示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于分析与工厂中的一个或多个装备件的操作相关的数据的例示性数据分析计算平台；

图4e示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于控制工厂中的一个或多个装备件的一个或多个零件的例示性控制计算平台；

图5示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于管理工厂中的一个或多个装备件的操作的例示性计算环境；

图6示出了根据本公开的支持工业过程、控制和自动化系统或其他系统的增强的现场工作流的例示性的示例计算设备；

图7a至图7b示出了根据一个或多个示例性实施方案的一个或多个设备在控制工厂操作的一个或多个方面时可执行的一个或多个步骤的例示性数据流；

图8示出了根据一个或多个示例性实施方案的一个或多个设备在控制工厂操作的一个或多个方面时可执行的一个或多个步骤的例示性流程图；以及

图9a至图9g示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于查看与工厂操作的一个或多个方面相关的信息和/或采取与工厂操作的一个或多个方面相关的措施的例示性仪表板。

具体实施方式

在各种例示性实施方案的以下描述中，参照了附图，这些附图构成具体实施方式的一部分，并且在这些附图中，以说明的方式示出了可实践本公开的各方面的各种实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以进行结构和功能上的修改。此外，在以下描述中讨论了元件之间的各种连接。需注意，这些连接是一般性的，并且除非另外指明，否则可为直接的或间接的、有线的或无线的，并且说明书在这方面并非旨在进行限制。

化学工厂或石化工厂或炼油厂可包括处理一种或多种输入化学品以产生一种或多种产物的一个或多个装备件。本文提及的“装置”应理解为是指各种类型的化学和石化制造或精炼设施中的任一种。本文中对工厂“操作者”的引用应理解为是指和/或包括但不限于工厂规划人员、管理人员、工程师、技术人员、技术顾问、(例如，在仪表装置、管道装配和焊接方面的)专家、值班人员，以及对工厂的启动、监督、监测操作和关闭感兴趣的其他人员。

在许多石化和炼油过程中常用的装备件是变压吸附(psa)单元。吸附是物质从气相或液相优先分配到固体基质(吸附剂)表面上。大多数psa单元用于诸如从氢化裂解和氢化处理工艺流中回收和纯化氢工艺流。但psa单元也可用于回收和纯化氦、甲烷、单体、氯和二氧化碳。大多数氢psa单元应用都用于蒸汽甲烷重整器、炼油厂废气(铂重整、hc等)和乙烯废气。psa单元可接受纯度为约35％多至99％的进料，并且可针对非常广泛范围的产品率进行设计。

典型psa单元可具有包含硬件、软件和用于操作者界面的人机界面的控制系统以及包含控制阀、管道和仪器的阀滑动件。阀滑动件中的设备与控制系统连通以操作psa。psa单元还包含多个吸附器容器和尾气缓冲罐。吸附器容器包含吸附剂。

取决于工厂设计，可存在任何数量的吸附器容器，例如至少3个且至多20个吸附器容器(通常称为床)，例如，6床聚合物床psa单元或10床聚合物床psa单元。监测的参数包括进料源、进料压力、进料容量、回收率和纯度。负载是指每质量单位吸附剂的吸附材料量。在该一个示例中，可针对当前操作条件数据(诸如当前温度、当前压力、当前水平、当前流量、当前密度)测量psa的多个可测量元素中的任一个可测量元素。无论是周期性地还是根据请求，可随时间推移监测和维持当前操作条件。无论是请求的还是周期性地，都可将当前操作条件存储为当前资产状况数据，例如，可存储特定资产(例如，psa单元)的当前温度。

图1表示在吸附期间通过吸附器容器100的流量。进料气体101被引入吸附器容器的底部并且与吸附剂接触。将杂质除去至所需的任何水平。在床的底部部分(利用弱吸附剂)除去重质组分102，诸如被强吸附的重质组分(c4+、h2s、nh3、btx和h2o)。在床的中部除去中间组分103，诸如co、ch4、co2、c2s和c3s。轻质组分104更难吸附(例如，需要非常强的吸附剂)。示例为：o2、ar和n2。在床的顶部除去这些组分，并且在最轻质(或最难吸附)组分上锁定分离。h2和he是基本上非吸附的105。

psa单元依赖于变压循环以及吸附剂在高压下比在低压下吸附更多杂质的能力。图2示出了psa基本流程图200。进料201在高压、恒定流速、恒定压力和恒定温度下进入。产物(例如，高纯度h2)202在高压、恒定流速、恒定压力和恒定温度下排出。随着时间的流逝，吸附剂变得以杂质203饱和，并且必须除去杂质。

氢回收率(％)是产物流中的氢量除以进料流中的氢量。一般来讲，吸附器单元的数量越多，％氢回收率越大。通过压力平衡使回收率最大化。

图3a至图3e示出典型psa过程中的步骤，并且图3f示出每个步骤随时间推移的压力和负载。步骤1至5(吸附、并流减压、逆流减压、吹扫、再加压)在图3a至图3f中以具有对应数字的框示出。如图3a的步骤1所示，进料气体301流过吸附器300，由此将杂质吸附到吸附剂上，并且在顶部排出产物303。参见上述图2。如图3f所示，压力随着吸附器容器中的负载的增加而增加。一旦吸附剂变得以杂质饱和，就停止吸附步骤。如图3b的步骤2和图3f所示，通过经由吸附器容器的并流减压和吹扫使氢气流通过一个或多个吸附器容器来均衡压力。如图3c和图3f的步骤3所示，经由逆流减压或吹除来减小吸附器容器中的压力。该步骤从吸附器单元中除去杂质。如图3d和图3f的步骤4所示，使用与另一吸附器容器的并流减压来吹扫吸附器容器。步骤3的吹除和步骤4的吹扫所产生的产物是尾气，尾气可被送至燃烧器。如图3e和图3f的步骤5所示，对吸附器容器再加压。

来自psa的废气流或尾气流以不同的流量和组成操作；因此，利用缓冲罐来抑制由该过程的循环性质而引起的流量波动并提供混合效果。所得的尾气流为恒定流量、压力、温度的废气，通常在低压下。尽管psa为循环过程，但产物和尾气流不会中断，并且压力和流速恒定。进料气体和氢产物流在几乎相同的压力下操作。杂质和一些未回收的氢在低压下被排出。尾气的压力一般对psa单元的效率有很大的影响，因此可对其进行监测，并且可将psa单元的当前操作条件存储在存储器中。

杂质水平信号用于调节psa单元的操作以实现最佳回收率、产物纯度和最大容量。该系统通过在显著水平的杂质可能穿透到产物气体中之前，对单元的操作采取自动纠正措施来保持产物纯度(前馈控制)。对于每个循环，自调谐功能监测并且调节某些阀门(例如，pp、bd、rep)的初始打开值以保持最有效的操作。自调谐功能可调节定位器漂移、来自容器的流量特性的变化等。

psa单元可被设计成对每个容器自动加压以用于启动。自动压力启动有助于通过将每个吸附器自动斜升至适当的启动压力来确保在操作者干预最少的情况下尽可能平稳的启动。在自动容量控制中包括自动尾气流量调节，以使尾气流量和压力的波动最小化。

psa单元可产生非常高纯度的氢，产物中的典型的总杂质水平介于1000ppm和10ppm之间，或甚至更低的杂质水平。但必须仔细监测该过程，以便达到并保持此类纯度水平。

吸附和解吸的过程相当快速地发生，例如，每90秒发生一次。因此，每个吸附器容器中的压力快速增加和降低，并且过程中使用的阀门必须连续且快速地循环打开和关闭。由于psa单元中可使用许多吸附器容器，因此在过程中使用了许多阀门。理想的是，此类阀门以有效的方式操作。阀门控制在每个吸附器容器中发生的压力的剧烈变化。每个吸附器容器利用例如3至5个阀门。每个阀门每年循环100,000至200,000次循环。因此，该过程在阀门上的滥用情况非常严重。这种特殊的阀门包含软密封件，这些软密封件随着时间的推移会损坏，并且需要更换或重建。有时，阀门会在打开或关闭时卡住，导致系统出现重大故障。

通常，系统将一直运行到一个或多个阀门失效，此时系统可能需要在该过程中的不适当时间脱机。这是低效的，并且可能是昂贵且浪费的。此外，催化剂或吸附剂应在饱和之前替换；否则，如果催化剂或吸附剂变得失活或饱和，则将不能除去污染物，并且也不能实现氢流的期望纯度。

本公开涉及对于被设计用于处理或精炼材料如催化剂或吸附剂的装备(例如，诸如阀门、旋转装备、泵、热交换器、压缩机、闸门、排水管等的装备)的修理和维护。该系统可被配置为采取诸如在满足某些条件的情况下发送一个或多个警示或发出一个或多个警报的一个或多个措施以及用于维护或修理装备件的指令。另外，本公开涉及编译和分析操作性能数据以及有效地(例如，向用户)呈现该数据，以利用移动设备上的逐步工作流来提高系统操作和效率，该逐步工作流可根据在维护或修理时发生的某些资产操作状况而进行修改(例如，部分地通过工作流)。

合适的传感器包括压力传感器、温度传感器、用于进料流和产物流的流量传感器、化学组成分析仪和液位传感器。在一些示例中，多个此类传感器中的任一个传感器可定位在整个psa单元中。此外，控制阀门和阀门位置传感器可定位在psa单元中。可使用其他传感器，诸如水分传感器/分析仪、红外相机和/或可调谐激光二极管。

在一些实施方案中，该系统可在进料气体管线、产物气体管线和/或尾气管线上包括分析仪，以便将组成数据馈送到分析引擎(例如，数据分析平台)中。一些实施方案可包括一个或多个气相色谱，用于监测进料流、产物流和/或尾气流中的每一者的组成。在线气相色谱仪可使得准确且及时的组成数据能够进入分析引擎，这可提高分析计算的准确性。还可包括一个或多个其他度量和/或特征。

在一些工厂中，运营目标可能是在持续且一致的基础上改善psa单元操作。因此，系统可递送指示当前操作条件的及时和/或定期报告，以及关于可执行什么措施来改善psa单元性能的解读和咨询建议。

一些工厂在工厂的运行中通常需要技术支持。这些工厂操作者中的许多人对其工厂的运行几乎没有过去/现在/将来的分析。本公开可通过分析工厂数据并且结合算法和规则来主动管理工厂并且提供用于替换或修理资产如催化剂或吸附剂的通知和逐步指令来解决这两个问题。

本公开将工厂信息与大数据和分析联系在一起。本公开还可以授权对真实工厂数据的审查，这可允许基于例如催化剂吸附材料的更准确的故障模型。最终，本公开可导致为特定工厂定制更稳健的产品，该产品具有基于在检查中的要修理或维护的资产状况(例如，实时或接近实时的状况)为工厂中的工人提供和修改移动工作流的能力。可实现的优点有很多并且植根于工厂的新产品开发和优化两者。

本公开结合了技术服务专有技术并且利用了自动化规则。本公开保证单元在保护吸附剂负载的同时以最佳纯度/回收率操作，包括：容量/纯度监测；单位运转中百分比；每个模式中的切换历史/时间；处理警报跟踪和诊断；和/或到电子操作手册的仪表板链接。本公开还通过以下操作来提供运转中时间的最大化：记录、识别和/或预定维护活动(包括阀门循环计数和自上次维护以来的时间)；识别疑似泄漏阀门；高级阀门诊断(例如，打开/关闭速度、过冲等)；容器循环计数；备用零件信息/订购支持；和/或控制面板软件更新。本公开还提供了意外停机时间的快速解决方案，包括技术服务组可以访问每个工厂的内部仪表板，包括访问预配置的趋势、显示和/或历史数据。

该系统可包括用于收集、存储、处理和分析来自一个或多个传感器的数据的一个或多个计算设备或平台。图4a示出了可在一个或多个部件、装备件(例如，psa单元)和/或工厂处实现的例示性计算系统400。图4a至图4e(下文中统称为“图4”)以说明的方式示出了可实践本公开的各方面的例示性计算系统的各种部件。应当理解，在一个或多个其他实施方案中，可以使用其他部件，并且可以进行结构和功能上的修改，而不脱离本公开的范围。此外，在以下描述中讨论了元件之间的各种连接，并且这些连接是一般性的，并且除非另外指明，否则可为直接的或间接的、有线的或无线的，和/或它们的组合，并且说明书在这方面并非旨在进行限制。

图4a示出了根据示例性实施方案的其中可实现本公开的各个方面的例示性操作环境400。图4a中所示的计算系统环境仅为合适的计算环境的一个示例，并非旨在暗示对本公开中所包含的使用范围或功能性的任何限制。图5示出了根据示例性实施方案的其中可实现本公开的各个方面的另一例示性操作环境。图4a的计算系统环境可包括各种传感器、测量和数据捕获系统、数据收集平台401、数据分析平台405、控制平台403、客户端门户411、一个或多个网络407和409、一个或多个远程设备413和415、一个或多个连接器417、419和421和/或一个或多个其他元件。图4a的计算系统环境400的多个元件可通过一个或多个网络通信地耦接。例如，计算系统环境的多个平台、设备、传感器和/或部件可通过专用网络407通信地耦接。传感器可定位在工厂中的各种部件上，并且可与图4a中示出的一个或多个平台无线通信或有线通信。在一些示例中，专用网络407可包括网络防火墙设备，以防止对专用网络上的数据和设备进行未授权访问。另选地，专用网络407可通过物理装置诸如没有外部直接接入点的硬连线网络，与外部接入隔离。为了进一步安全起见，可任选地加密在专用网络407上传送的数据。根据传感器测量和其他数据被收集和传输到数据收集平台401的频率，专用网络407可经历大带宽使用，并且可在技术上被设计和布置成适应此类技术难题。此外，计算系统环境400还可包括可由远程设备413和415访问的公共网络。在一些示例中，远程设备413和415可不位于图4a中所示的各种传感器系统、测量系统和数据捕获系统附近(例如，距离超过一英里)。在其他示例中，远程设备413和415可在物理上位于工厂内部，但是被限制不能访问专用网络407；换句话讲，形容词“远程的”不必要求设备位于距传感器系统和其他部件很远的距离处。

尽管图4a的计算系统环境示出了许多平台和设备的逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图4中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。例如，由数据收集平台401执行的功能性的各方面可被结合到图4a中所示的一个或每个传感器设备中。因此，数据收集可在传感器设备的本地进行，并且增强传感器系统可与控制平台403和/或数据分析平台405中的一者或多者直接通信。图4a设想了此类实施方案。此外，在此类实施方案中，增强传感器系统可测量传感器的共同值，但也可对测量进行过滤，使得仅与计算系统环境在统计上相关或感兴趣的那些值被增强传感器系统传输。因此，增强传感器系统可包括一个或多个处理器(或使得能够执行计算机指令的其他电路)和存储这些指令和/或过滤后的数据值的一个或多个存储器。一个或多个处理器可被具体体现为用于执行指令的专用集成电路(asic)、fpga或其他基于硬件或软件的模块。又如，图4a中所示的一个或多个传感器可被组合成增强的多功能传感器系统。这种组合的传感器系统可提供相对于硬件部件诸如处理器、存储器、通信接口等的规模经济。

再如，数据收集平台401和数据分析平台405可驻留在单个服务器计算机或虚拟机上，并且在系统图上被示出为单个组合逻辑框。此外，一个或多个数据存储库可在图4a中示出为与数据收集平台401和数据分析平台407隔开并且分开，以存储从传感器和其他部件收集的大量的值。数据存储库可以数据库格式来具体体现，并且可被公共网络409访问；同时，控制平台403、数据收集平台401和数据分析平台405可被限制于专用网络407并且不可被公共网络409访问。因此，从工厂收集的数据可与用户(例如，工程师、数据科学家等)、公司员工、甚至第三方(例如，公司的数据馈送的订阅者)共享，而不损害与工厂的操作相关的可能的安全要求。数据库可通过公共网络409被一个或多个用户和/或远程设备413和415访问。

参见图4a，来自各种传感器和监测设备的过程测量可用于监测过程装备(例如，psa单元)中、其周围和其上的条件。此类传感器可包括但不限于压力传感器439、差压传感器、其他流量传感器445、温度传感器435(包括热成像摄像机437和皮肤热电偶)、压降传感器453、电容传感器、重量传感器、气相色谱仪、水分传感器449、超声波传感器447、位置传感器451、定时传感器431、振动传感器441、水平传感器、液位(液压流体)传感器以及在炼油和石化工业中常见的其他传感器。此外，可以使用气相色谱、液相色谱、蒸馏测量、辛烷值测量和其他实验室测量来进行过程实验室测量。还可采用系统操作测量来使系统操作与psa单元测量相关联。

此外，传感器可包括发射器和偏差警报器。这些传感器可以被编程以发出警报，该警报可以是听觉和/或视觉的。其他传感器可以将信号发送到收集数据的处理器或集线器并发送到处理器。例如，可将温度测量和压力测量发送到集线器(例如，数据收集平台)。在一个示例中，温度传感器可以包括热电偶、光纤温度测量、热相机和/或红外相机。皮肤热电偶可被施加到管或直接放置在吸附单元的壁上。另选地，热成像(红外)摄像机可用于检测设备(包括管)的一个或多个方面中的温度(例如，热点)。屏蔽(绝缘)管皮肤热电偶组件可用于获得精确的测量值。热电偶的一个示例可以为可移除的xtracto垫。可以在不进行任何额外焊接的情况下更换热电偶。可以使用夹具和/或垫以便于更换。光纤电缆可被附接到单元、管线或容器，以提供完整的温度分布。

此外，流量传感器445可用在流动路径中，诸如路径入口、路径出口或路径内。如果利用多个管，则流量传感器可被放置在每个管中的对应位置中。这样，可确定其中一个管是否与其他管相比表现异常。流量可以通过已知阻力的压降来确定，诸如通过使用测压孔。其他类型的流量传感器包括但不限于超声、涡轮流量计、热线风速计、叶片流量计、kármán^tm、涡流传感器、膜传感器(膜的上游侧和下游侧各印有一个薄膜温度传感器)、示踪器、射线照相成像(例如，识别通道的两相与单相区域)、在每个管或通道前面或与之成一体的孔板、皮托管、热导率流量计、风速计、内部压力流量分布和/或测量交叉示踪器(测量流何时穿过一个板以及流何时穿过另一个板)。

水分含量传感器449可用于监测一个或多个位置处的水分含量。例如，出口处的水分含量可作为可测量元素来测量。另外，可测量psa单元或吸附容器的入口处的水分含量。在一些实施方案中，入口处的水分含量是已知的(例如，使用具有已知水分含量或含水量的进料)。用于至psa单元的进料上的气相色谱仪可用于分离各种组分以提供用于计算的经验性数据。

传感器数据、过程测量和/或使用传感器数据或过程测量进行的计算可用于监测和/或改善设备和组成设备的零件的性能，如下面进一步详细讨论的。例如，传感器数据可以用于检测在特定设备中正在发生期望的或不期望的化学反应，并且可以采取一种或多种操作来促进或抑制该化学反应。化学传感器可用于检测流中一种或多种化学品或组分的存在，诸如腐蚀性物质、氧气、氢气和/或水(水分)。化学传感器可以使用气相色谱、液相色谱、蒸馏测量和/或辛烷值测量。又如，可以基于传感器数据收集和确定设备信息，诸如磨损、效率、生产、状态或其他状况信息。

可以基于确定该设备信息来采取纠正措施。例如，如果设备出现磨损或失效的迹象，则可采取纠正措施，诸如清点零件以确保更换零件可用、订购更换零件和/或召集维修人员到现场。设备的某些部件可立即更换。其他部件可以安全继续使用，但可以调整监测计划。另选地或除此之外，可以调整与过程有关的一个或多个输入端或控件作为校正操作的一部分。下文将更详细地描述关于设备、传感器、传感器数据的处理和基于传感器数据采取的措施的这些及其他细节。此类纠正措施可作为修改的移动工作流的一部分来实现。此移动工作流可包括供现场工人实现的逐步指令/程序，并且可响应于资产(诸如psa单元)的可测量元素(诸如压力测量)的当前操作条件来修改工作流。例如，作为多步骤工作流的一部分，修理装备件或在装备件上工作的现场工人可基于可测量元素的当前操作条件，在设备处接收更新的工作流或工作流中的下一步骤。

监测psa单元和使用psa单元的过程可包括收集数据，该数据可被关联并且用于预测在同一工厂或其他工厂和/或过程中使用的不同psa单元中的行为或问题。从各种传感器收集的数据(例如测量，诸如流量、压降、热性能、顶部容器表层温度、振动)可与外部数据诸如环境或天气数据相关联。在下一个预定维护周期之前，可能能够对过程变化或操作条件进行改变来保护设备不受损害。可监测流体的腐蚀性污染物，并且可监测ph以便预测psa装备内高于正常值的腐蚀率。在高水平处，(例如，由数据收集平台)收集的传感器数据和(例如，由数据分析平台进行的)数据分析可被一起使用，例如用于过程模拟、装备模拟、提供或更新工作流和/或其他任务。例如，传感器数据可用于传感器数据的过程模拟和调和。所得的得到改善的过程模拟可提供可用于计算热流等的一系列物理特性。这些计算可导致针对具体装备的热压降性能预测计算，以及装备预测与来自操作数据的观察的比较(例如，预测/预期的出口温度和压力与测量的出口温度和压力)。这可能会使得识别最终可导致可能的控制变化和/或推荐等的一个或多个难题。

传感器数据可由数据收集平台401收集。传感器可经由有线或无线传输与数据收集平台401进行交互。传感器数据(例如，温度、水平、流量、密度、ph)可连续地或以周期性间隔(例如，每秒、每五秒、每十秒、每分钟、每五分钟、每十分钟、每小时、每两小时、每五小时、每十二小时、每天、每隔一天、每周、每隔一周、每月、每隔一个月、每六个月、每年或其他间隔)收集。数据可以不同的间隔在不同位置收集。例如，已知热点处的数据可以第一间隔收集，不是已知热点的地点处的数据可以第二间隔收集。数据收集平台401可连续地或周期性地(例如，每秒、每分钟、每小时、每天、每周一次、每月一次)将收集的传感器数据传输到数据分析平台，该数据分析平台可在数据收集平台附近或远离数据收集平台。

图4a的计算系统环境400包括在图4b、图4c、图4d和图4e中进一步阐述的多个平台和设备的逻辑框图。图4b为例示性数据收集平台401，诸如下文所述的生产过程数据设备和/或工作流平台。图4c为例示性数据分析平台405，诸如下文所述的生产过程数据设备。图4d为例示性控制平台403，诸如下文所述的工作流平台。图4e为例示性远程设备413和415，诸如移动设备。图4的这些平台和设备包括一个或多个处理单元(例如，处理器)，以实现根据示例性实施方案的本公开某些方面的方法和功能。处理器可包括为特定计算系统环境或配置设计的通用微处理器和/或专用处理器。例如，处理器可执行存储在平台或设备的存储器中的软件和/或固件形式的计算机可执行指令。可适用于所公开的实施方案的众所周知的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机(pc)、服务器计算机、手持式或膝上型设备、智能电话、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费电子器件、网络pc、微型计算机、大型计算机、虚拟机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。

此外，图4中的平台和/或设备可包括多种计算机可读介质的一个或多个存储器。计算机可读介质可以是可由数据收集平台访问的任何可用介质，可以是非暂态介质，并且可包括在用于存储信息(诸如，计算机可读指令、对象代码、数据结构、数据库记录、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性的、可移除的和不可移除的介质。计算机可读介质的示例可包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可电子擦除的可编程只读存储器(eeprom)、闪存存储器或其他存储器技术、光盘只读存储器(cdrom)、数字通用光盘(dvd)或其他光盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备，或可用于存储所需信息并可被数据收集平台访问的任何其他介质。平台和/或设备中的存储器还可存储模块，这些模块可包括使得平台、装置和/或整个系统以如本文所公开的技术上改进的方式操作的编译软件代码。例如，存储器可存储由计算平台使用的软件，诸如操作系统、应用程序和/或相关联的数据库。另选地或除此之外，模块可在虚拟机或多个虚拟机中实现。

此外，图4中的平台和/或设备可包括一个或多个通信接口，包括但不限于计算机(例如，远程设备)的用户可通过其提供输入的麦克风443、小键盘、触摸屏和/或触笔，并且还可包括用于提供音频输出的扬声器和用于提供文本、音频和/或图形输出的视频显示设备。通信接口可包括用于通过公共网络或专用网络与网络上的一个或多个其他部件进行电子通信(例如，无线或有线)的网络控制器。网络控制器可包括用于通过网络协议(包括tcp/ip、udp、以太网和其他协议)进行通信的电子硬件。

在一些示例中，图4a中的一个或多个传感器设备可通过结合本来可存在于数据收集平台401中的功能性来增强。这些增强的传感器系统可提供对从其传感器设备收集的测量和读数的进一步过滤。例如，对于图4a中所示的操作环境400中的某些增强的传感器系统，在传感器处可发生增加的处理量，以便减少需要通过专用网络407实时传输到计算平台的数据量。增强的传感器系统可在传感器自身处过滤所测量/收集/捕获的数据，并且仅特定的过滤后的数据可被传输到数据收集平台401以进行存储和/或分析。

参见图4b，在一个示例中，数据收集平台401可包括处理器461、一个或多个存储器462和通信接口467。存储器462可包括用于存储从一个或多个源收集的各种值的数据记录的数据库463。此外，数据收集模块464可被存储在存储器中，并且帮助数据收集平台中的处理器经由通信接口与一个或多个传感器系统、测量系统和数据捕获系统进行通信，以及处理从这些源所接收的数据。在一些实施方案中，数据收集模块464可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据收集平台401执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，数据收集模块464可为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在一些示例中，数据收集模块464可帮助增强的传感器系统进一步过滤从传感器设备收集的测量和读数。在一些示例中，数据收集模块464可从工厂或装备件接收一些或所有数据，和/或可将该数据提供给一个或多个其他模块或服务器。

数据收集平台401可包括一个或多个数据历史记录器465或与该一个或多个数据历史记录器进行通信。数据历史记录器465可被实现为一个或多个软件模块、一个或多个虚拟机或一个或多个硬件元件(例如，服务器)。数据历史记录器465可定期(例如，每分钟、每两分钟、每十分钟、每三十分钟)收集数据。

数据历史记录器465可包括过程性能监测器(processscout)466或与该过程性能监测器进行通信。过程性能监测器466可被实现为一个或多个软件模块、一个或多个虚拟机、或一个或多个硬件元件(例如，服务器)。过程性能监测器466可与数据收集模块401和/或数据历史记录器465一起使用或代替它们来处理数据复制的一个或多个方面。

虽然图4b中的元件被示出为逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图4b中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然图4b中的数据库463被示出为存储在数据收集平台401中的一个或多个存储器462内，但图4b设想数据库463可被存储在独立数据存储库中，该独立数据存储库经由数据收集平台401的一个或多个通信接口467通信地耦接到数据收集模块401和数据收集平台401的处理器461。

此外，数据收集模块464可帮助数据收集平台401中的处理器462经由通信接口467与其他源进行通信，并且处理从其他源接收的数据，诸如来自第三方服务器的数据馈送以及从仪表板图形用户界面在现场进行的手动输入。例如，第三方服务器可将同时期的天气数据提供给数据收集模块。化学和石化/炼油工厂的一些元件可暴露于外部，并且因此可暴露于各种环境应力。此类应力可与天气相关，诸如温度极端(热和冷)、大风条件、和降水条件，诸如雪、冰和雨。其他环境条件可以例如为污染颗粒，诸如灰尘和花粉，或盐(如果位于海洋附近)。此类应力可能影响工厂中的装备的性能和寿命。不同的位置可具有不同的环境应力。例如，得克萨斯州的炼油厂具有与蒙大拿州的化工厂不同的应力。又如，从仪表板423和425的图形用户界面(或其他装置)手动输入的数据可由数据收集模块401收集并且保存到存储器462中。生产速率可被输入并且保存在存储器中。跟踪生产速率可指示流量上存在的难题。例如，当发生结垢时，如果在目标容量下不再能够达到特定出口温度，则生产速率可能下降，并且必须降低容量以保持目标出口温度。

参见图4c，在一个示例中，数据分析平台405可包括处理器471、一个或多个存储器472和通信接口479。存储器472可包括用于存储从一个或多个源收集的各种值的数据记录的数据库。另选地，数据库可与图4b中所示的数据库相同，并且数据分析平台405可经由数据分析平台405的通信接口479与数据库通信地耦接。在两个平台之间共享数据库的至少一个优点是由于不复制相同或相似的数据而减少了存储器需求。

此外，数据分析平台405可包括回路性能监测器473。在一些实施方案中，回路性能监测器473可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，回路性能监测器473可以为虚拟机。在一些实施方案中，回路性能监测器473可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。

此外，数据分析平台405可包括数据服务474。在一些实施方案中，数据服务474可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，数据服务474可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据服务474可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。

另外，数据分析平台405可包括数据历史记录器475。在一些实施方案中，数据历史记录器475可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令在由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，数据历史记录器475可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据历史记录器475可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。数据历史记录器475可定期(例如，每分钟、每两分钟、每十分钟、每三十分钟)收集数据。

此外，数据分析平台405可包括数据湖476。在一些实施方案中，数据湖476可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，数据湖476可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据湖476可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。数据湖476可执行关系数据存储。数据湖476能够以可用于处理数据和/或执行数据分析的格式提供数据。

此外，数据分析平台405可包括计算服务477。在一些实施方案中，计算服务477可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，计算服务477可以为虚拟机。在一些实施方案中，计算服务477可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。计算服务477可收集数据、执行计算和/或提供关键性能指标。计算服务可实现例如过程动态建模软件或工具(例如，unisim)。

此外，数据分析平台405可包括实用程序服务478。在一些实施方案中，实用程序服务478可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得数据分析平台405执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，实用程序服务478可以为虚拟机。在一些实施方案中，实用程序服务478可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。实用程序服务478可从计算服务477获取信息并且将该信息放入数据湖476中。实用程序服务478可提供数据聚合服务，诸如获取特定范围的所有数据、归一化数据(例如，确定平均值)，以及将归一化的数据组合到文件中以发送至另一个系统或模块。

数据分析平台405的一个或多个部件可帮助数据分析平台405中的处理器471处理和分析存储在数据库中的数据值。在一些实施方案中，数据分析平台405可对数据库中的数据值执行统计分析、预测性分析和/或机器学习，以生成预测和模型。例如，数据分析平台405可分析传感器数据以检测新的热点以及/或者监测工厂装备中的现有热点(例如，以确定现有热点是否正在生长、是否保持着相同尺寸或是否正在收缩)。数据分析平台405可比较来自不同日期的温度数据以确定是否正在发生变化。此类比较可以每月、每周、每日、每小时、实时或在一些其他基础上进行。

参见图4c，数据分析平台405可生成用于调节一个或多个参数以用于图4a中所示的工厂环境的操作的推荐。在一些实施方案中，数据分析平台405可基于推荐生成命令代码，该命令代码可经由通信接口479被传输以引起对工厂环境中的一个或多个操作的调节或停止/启动。命令代码可被传输到控制平台403以用于处理和/或执行。在另选的实施方案中，命令代码可以无线方式或有线方式直接传送至工厂处的物理部件，其中物理部件包括用于接收命令并且执行这些命令的接口。

尽管图4c中的元件被示出为逻辑框图，但本公开不限于此。具体地，图4c中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然数据库在图4c中在视觉上被示出为存储在数据分析平台中的一个或多个存储器内，但图4c设想数据库可被存储在经由数据分析平台的通信接口通信地耦接到数据分析平台的处理器的独立数据存储库中。此外，可以共享并且整体分析来自多个工厂位置的数据库以识别工厂和/或工厂设备的操作和行为中的一个或多个趋势和/或模式。在此类众包类型的示例中，可提供分布式数据库布置，其中逻辑数据库可简单地用作可通过其访问多个单独数据库的接口。因此，具有预测分析能力的计算机可访问逻辑数据库以分析、推荐和/或预测工厂和/或设备的一个或多个方面的行为。又如，来自每个工厂的数据库的数据值可被组合和/或整理到单个数据库，其中预测分析引擎可执行计算和预测模型。

参见图4d，在一个示例中，控制平台403可包括处理器481、一个或多个存储器482和通信接口486。存储器482可包括用于存储从用户界面、计算设备或其他平台传输的各种值的数据记录的数据库483。这些值可包括工厂处特定装备427和429的参数值。例如，工厂处的可由控制平台配置和/或控制的一些例示性装备包括但不限于进料切换器、喷雾器、一个或多个阀门429、一个或多个泵427、一个或多个闸门和/或一个或多个排出管。此外，控制模块484可被存储在存储器482中并且帮助控制平台403中的处理器481接收、存储和传输存储在数据库中的数据值。在一些实施方案中，控制模块484可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器471执行时使得控制平台403执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，控制模块403可为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。

控制平台403可包括本地分析模块485。在一些实施方案中，控制程序(例如，运行psa过程的控制程序)可包括嵌入式分析模块。在本地计算分析(例如，而不是在云上远程计算分析)可提供一些有益效果，诸如增加了用于向本地工厂系统提供实时信息的响应时间。例如，如果一千个每秒打开和关闭10次的阀门各自向本地控制平台提供操作信息，则在工厂和远程云处理系统之间不存在足够带宽的情况下，庞大的数据量可能会导致计算短期维护所需的计算、分析或警示时出现延迟。因此，可在本地处理和提供分析数据的子集(例如，与实时操作信息有关的分析数据、延迟故障警示可能会导致灾难性故障的装备等)，同时可将其他数据(例如，与长期趋势有关的分析数据、历史分析数据等)发送到云平台进行处理。在一些实施方案中，将所有数据发送到云，包括在本地处理的数据。在本地处理的数据可用于提供实时信息，诸如警示、控制系统更改和/或更新工作流，并且被发送到云以进行日志记录、存储、长期或历史趋势分析等。在特定时间段之后，可丢弃数据的本地版本。本地数据和/或云数据可在仪表板423和425上组合，或者另选地可在单独的仪表板423和425上提供。

在如图4a中所示的工厂环境中，如果传感器数据在安全范围之外，则可能导致直接危险。因此，系统中可能存在实时部件，使得系统能够及时地处理和响应。尽管在一些实施方案中，可在长达几个月的漫长时间内收集数据并且慢慢分析，但是许多实施方案设想在分析和生成警示(诸如由图4e中的警示模块生成或接收的警示)时实时或接近实时的响应性。

参见图4e，在一个示例中，远程设备413可包括处理器491、一个或多个存储器492和通信接口497。存储器492可包括用于存储由用户输入或通过通信接口497接收的各种值的数据记录的数据库493。此外，警示模块494、命令模块495和/或仪表板模块496可被存储在存储器492中，并且帮助远程设备413中的处理器491处理和分析存储在数据库493中的数据值。在一些实施方案中，前述模块可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器491执行时使得远程设备413执行本文所公开的步骤中的一个或多个步骤。在其他实施方案中，前述模块可为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在一些实施方案中，前述模块可基于通过通信接口497接收的值来生成警示。由于传感器读数异常，这些值可指示危险条件或甚至仅仅是警告条件。远程设备413中的命令模块495可生成命令，当该命令通过通信接口497被传输到工厂处的平台时，使得对图4a中所示的工厂环境的一个或多个参数操作进行调节。在一些实施方案中，仪表板模块496可向远程设备413的用户显示图形用户界面，以使用户能够查看期望的参数和/或命令。这些参数/命令可被传输到命令模块以生成适当的所得命令代码，该命令代码随后可经由通信接口496被传输，以引起工厂环境中的一个或多个操作的调节或停止/启动(例如，更新一个或多个工作流)。命令代码可被传输到控制平台403以用于处理和/或执行。在另选的实施方案中，命令代码可以无线方式或有线方式直接传送至工厂处的物理部件，使得物理部件包括用于接收命令并且执行这些命令的接口。

尽管图4e不限于此，但在一些实施方案中，远程设备413可包括台式计算机、智能电话、无线设备、平板电脑、膝上型计算机等。远程设备可物理地定位在本地或远程定位，并且可通过通信链路中的一者连接到经由通信链路链接到专用网络407的公共网络409。用于连接远程设备413的网络可以为任何合适的计算机网络，包括互联网、内联网、广域网(wan)、局域网(lan)、无线网络、数字用户线路(dsl)网络、帧中继网络、异步传输模式(atm)网络、虚拟专用网络(vpn)或上述网络中任何一者的任意组合。通信链路可以为适用于工作站和服务器之间通信的任何通信链路，诸如网络链路、拨号链路、无线链路、硬有线链路，以及将来开发的网络类型等。可使用各种众所周知的协议，诸如传输控制协议/互联网协议(tcp/ip)、以太网、文件传输协议(ftp)、超文本传输协议(http)等，并且系统可在客户端-服务器配置中操作以允许用户从基于web的服务器检索网页。可使用各种常规web浏览器中的任何一种来显示和调控网页上的数据。

尽管图4e中的元件被示出为逻辑框图，但本公开不限于此。具体地，图4e中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然数据库在图4e中在视觉上被示出为存储在远程设备中的一个或多个存储器内，但图4e设想数据库493可被存储在独立的数据存储库中，该独立的数据存储库经由通信接口496通信地耦接到存储在远程设备413处和远程设备413的处理器491处的模块。

参见图4，在一些示例中，可通过使用云计算基础结构和相关联的方法来改善工厂中的操作的性能。在一些示例中，该方法可包括从工厂获得工厂操作信息和/或使用工厂操作信息来生成工厂过程模型。该方法可包括通过互联网或其他计算机网络(包括本文所述的那些)接收工厂操作信息，并且使用该工厂操作信息自动生成工厂过程模型。这些工厂过程模型可被配置成并且用于监测、预测和/或优化单个过程单元、操作块和/或完整处理系统的性能。对预测性能与实际性能的常规和频繁分析可进一步允许及早识别可能存在的操作差异，以优化影响，包括金融影响或其他影响。

在堆栈级别，云计算基础结构可提供安全可扩展的基础结构以用于收集、聚合和存储数据，从而允许所连接的“事物”进行通信，因而使产品/saas解决方案、iaas/paas和/或数据湖可用。不同的设备、系统和/或平台可经由云或直接远程连接(例如，lyricthermostat、saas)来连接。此外，本公开可包括启用连接的服务(例如，知觉(sentience))的基础结构。前述云计算基础结构可使用与工厂相关联的数据收集平台(诸如过程性能监测器)来捕获数据，例如传感器测量，这些数据被自动发送到可被远程定位的云基础结构中，在云基础结构中被查看以例如消除错误和偏差，并且用于计算和报告性能结果。数据收集平台可包括从客户站点、其他站点和/或工厂(例如，工厂处的传感器和其他数据收集器)重复获取数据的优化单元。对于清理，可分析数据的完整性，并且通过优化单元对严重错误进行校正。还可以针对测量难题(例如，用于建立模拟稳态的精度问题)和/或总体质量平衡闭合来校正数据，以生成一组复制的经调节的工厂数据。校正的数据可用作模拟过程的输入，其中对过程模型进行调整以确保模拟过程与经调节的工厂数据匹配。经调节的工厂数据的输出可用于使用作为过程设计单元的虚拟过程模型对象的集合来生成预测数据。

将工厂和/或工厂的各个过程单元的性能与一个或多个过程模型预测的性能进行比较，以确定任何操作差异或差距。此外，过程模型和所收集的数据(例如，工厂操作信息)可用于运行优化例程，该优化例程针对例如进料、产品和/或价格的给定值收敛于最佳工厂操作。例程可被理解为是指用于执行特定任务的一系列计算机程序或指令。

数据分析平台可包括基于动力模型、参数模型、分析工具和相关知识和最佳实践标准中的至少一者来确定操作状态的分析单元。该分析单元可从一个或多个工厂接收历史和/或当前性能数据，以主动预测将要执行的未来措施。为了预测特定过程的各种极限并且保持在可接受的极限范围内，分析单元可基于实际当前操作参数和/或历史操作参数来确定最终产品的目标操作参数。分析单元的这种评估可用于主动预测将要执行的未来措施。又如，分析单元可基于现有极限和操作条件中的至少一者来确定工厂的操作参数的边界或阈值。在另一个示例中，分析单元可在与用于工厂操作的特定过程相关的至少两个操作参数之间建立关系。最终，在又一个示例中，可以结合或不结合其他示例来执行一个或多个前述示例。

工厂过程模型可基于工厂操作信息来预测期望的工厂性能。工厂过程模型结果可用于监测工厂的健康状况，并且确定是否发生了任何异常或不良的测量。工厂过程模型可通过迭代过程生成，该迭代过程在各种工厂约束下进行建模以确定期望的工厂过程模型。

此外，分析单元可以为部分或完全自动化的。在一个实施方案中，该系统由远离工厂和/或工厂计划中心或在它们本地的计算机系统(诸如第三方计算机系统)执行。该系统可经由通信网络接收信号和参数，并且在能够由操作者或用户访问的交互式显示设备上实时(或接近实时)显示相关的性能信息。该平台允许所有用户使用相同的信息，从而创建用于共享最佳实践或故障诊断的协作环境。由于完全配置的模型，该方法还提供更准确的预测和优化结果。对工厂规划和操作模型的常规自动评估允许及时进行工厂模型调整，以减小或消除工厂模型与实际工厂性能之间的差距。使用该平台实现上述方法还允许监测和更新多个装备件，从而更好地使设施规划人员能够提出切合实际的最佳目标。

本公开将来自系统管理生产过程的信息与移动工作流平台整合在一起。该整合允许将生产过程信息包括在现场工人移动工作流中，使得对过程信息的检查可被包括在工作流的逻辑中，包括当过程条件指示时要执行的另选的工作流。例如，对过程测量的现场观察可指示应执行立即纠正措施以便保护生产资产免受损坏或失效。为此，现场工人需要知道资产的正常操作极限是什么以及如果超过极限该怎么办。现场工人通常无权访问资产操作极限(尤其是不在现场)，也不知道如果超过这些极限该怎么办。另一示例涉及现场工人在执行现场任务(诸如生产线上的生产线中断活动)时的安全性。在这种情况下，只有在生产线中的压力低于某个安全阈值时，才可继续工作。这需要检查生产线中的当前压力。通常，当前压力可供控制室中的控制台操作者使用，并且现场工人通常将通过无线电与控制台操作者联系以查询当前压力，这浪费了时间并且分散了控制台操作者相对其活动的注意力。此外，由于工厂的嘈杂的噪声，控制台操作者或现场工人可能听不到或可能不正确地听到通过无线电的请求或返回消息。同样，当前压力可能会迅速变化，这意味着即使现场工人从控制台操作者获得压力，当前压力也可能在现场工人对该信息采取行动时发生变化。

图5示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于管理工厂中的一个或多个装备件的操作的例示性计算环境。在这种情况下，本地或远程数据被发布到移动工作流平台中，该移动工作流平台可为基于云的，从那里该移动工作流平台可与在其他位置制作但引用所发布数据的工作流组合。当前发布的数据被直接提供给现场工人所使用的客户端设备，在该客户端设备上执行逐步工作流逻辑。图5的示例的替代形式将具有经由移动工作流平台路由到移动设备的当前状况数据。图5仅为一个例示性计算环境，并且可复制、组合和/或移除其一个或多个部件，同时可添加其他类似部件。图5示出了客户端设备501。客户端设备501可以是移动计算设备，诸如移动电话和/或平板计算设备。客户端设备501可以是工厂中的现场工人用来实现与一个或多个工厂资产(诸如psa单元、管线和/或进料阀门)相关联的一个或多个任务的移动无线电子设备。客户端设备501被示出为与工作流平台502通信。工作流平台502可包括供客户端设备501实现的一个或多个移动工作流。移动工作流可表示客户端设备502的现场工人可用来完成与工厂资产相关联的任务的预定措施系列。工作流平台502还可包括资产操作数据。资产操作数据可表示资产的可测量元素(温度、压力、水平、流量、密度、ph)的一个或多个操作极限，例如，特定psa单元中的压力电平的可接受的上限值和/或下限值、阈值进料压力值和/或特定管线的可接受的上限温度值和下限温度值。来自后端连接器505的资产操作数据可与经由连接器503从生产过程数据设备504所接收的资产操作数据组合。可周期性地接收来自后端连接器505和来自生产过程数据设备504的资产操作数据中的任一者或两者，因为此类数据可以是相对静态的并且不经常改变。在示例性系统中，资产操作数据可每周接收一次或每月接收一次。资产操作数据的接收频率可低于当前状况数据的接收频率。在一些示例中，资产操作数据可由执行工作流的客户端设备501周期性地接收。在再其他示例中，资产操作数据可仅与移动工作流一起被接收，并且随后不更新。

生产过程数据设备504可以是作为分布式控制系统的一部分管理生产过程信息的系统的一部分。生产过程信息可包括资产操作数据和当前状况数据。资产操作数据可表示资产的可测量元素的一个或多个一般操作极限。资产操作数据可以是一般资产操作数据，而不是来自一个或多个后端系统的资产操作数据。当前状况数据可表示资产的一个或多个可测量元素的当前操作条件。例如，资产的可测量元素的当前操作条件可为特定气体管线上的压力的当前读数、特定气体管线上的温度的当前读数或特定气体管线内的流量的当前读数。

可将来自生产过程数据设备504的资产操作数据和当前状况数据发送506到连接器503。连接器503可以是连接到工作流平台502以加速系统集成的平移工具。连接器503可允许任何后端系统连接到工作流平台并且暴露数据和业务过程。如图所示，连接器503可将资产操作数据从生产过程数据设备504发送507到工作流平台502。然后，该发送的资产操作数据507可与由工作流平台502从后端连接器505所接收的资产操作数据组合。当接收到对当前状况数据的请求时，可将此类数据从连接器503发送508到客户端设备501。

可将一个或多个移动工作流和组合的资产操作数据经由工作流平台502发送510到客户端设备501。工作流平台502可通过一个或多个后端连接器505从一个或多个后端系统接收509一个或多个移动工作流和/或资产操作数据。后端系统和后端连接器505可以是用于在不同的环境条件、操作条件和/或位置创建和发送一个或多个资产的一个或多个工作流和资产操作数据的多个系统中的任一个系统。客户端设备501可实现一个或多个工作流并且可将工作流511的结果发送到工作流平台502，该工作流平台然后可将工作流结果发送512回到后端连接器505。

图6示出了根据本公开的支持工业过程、控制和自动化系统或其他系统的增强的现场工作流的例示性的示例计算设备。具体地，图6示出了示例性移动设备600。移动设备600可用于由现场工人实现一个或多个移动工作流。移动工作流可表示现场工人可用来完成与资产相关联的任务的预定措施系列。例如，任务可能是对特定资产(诸如psa单元或特定气体管道)执行维护操作。移动设备600可用于(诸如通过向移动设备600提供操作、诊断或其他数据)支持逐步措施的生成或呈现以用于执行所需的维护。为了便于解释，可在图1和图5的系统100中使用移动设备600，但也可在任何其他合适的系统中使用移动设备600(无论是否与工业方法控制和自动化有关)。

如图6所示，移动设备600包括天线602、射频(rf)收发器604、传输(tx)处理电路606、麦克风608、接收(rx)处理电路610和扬声器612。移动设备600还可包括一个或多个处理器614、相机616、一个或多个物理控件618、显示器620和一个或多个存储器622。

rf收发器604从天线602接收传入rf信号，诸如蜂窝信号、wifi信号和/或蓝牙信号。rf收发器604对传入rf信号进行下变频以生成中频(if)信号或基带信号。该if信号或基带信号被发送到rx处理电路610，该rx处理电路通过对基带或if信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。rx处理电路610可将经处理的基带信号传输到扬声器612或处理器614以做进一步处理。

tx处理电路606从麦克风608接收模拟或数字数据或从处理器614接收其他传出基带数据。tx处理电路606对传出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化以生成经处理的基带或if信号。rf收发器604从tx处理电路606接收传出经处理的基带或if信号，并且将该基带或if信号上变频为经由天线602传输的rf信号。

处理器614可包括一个或多个处理器或其他处理设备，并且执行存储在存储器622中的操作系统、应用程序或其他逻辑，以便控制移动设备600的整体操作。例如，处理器614可根据众所周知的原理控制rf收发器604、rx处理电路610和tx处理电路606对信号的传输和接收。在一些实施方案中，处理器614包括至少一个微处理器或微控制器，尽管也可使用其他类型的处理设备。

处理器614还能够执行驻留在存储器622中的其他过程和应用程序。例如，处理器614可经由rf收发器604接收移动工作流并且将移动工作流存储在存储器622中。处理器614可根据执行中的应用程序(例如，移动工作流)的要求将数据移入或移出存储器622。处理器614还耦接到相机616，该相机向处理器614提供用于生成数字图像或视频流的数据。图像或视频流可经由显示器620呈现给用户。

处理器614还耦接到物理控件618和显示器620。移动设备600的用户可使用物理控件618来调用某些功能，诸如对设备600供电或断电、控制设备600的音量以及输入测量值诸如压力、温度或流速。显示器620可为液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器或者能够渲染文本和图形的其他显示器。如果显示器620表示能够接收输入的触摸屏，则需要更少的物理控件618或者不需要物理控件。

存储器622耦接到处理器614。存储器622的一部分可包括随机存取存储器(ram)，并且存储器622的另一部分可包括闪存存储器或其他只读存储器(rom)。每个存储器622包括用于存储信息和有利于信息检索的任何合适的结构。

图7a至图7b示出了根据本文所述的一个或多个示例性实施方案的一个或多个设备在控制工厂操作的一个或多个方面时可执行的一个或多个步骤的例示性数据流。如图7a所示，移动工作流701和资产操作数据703可被发送到移动设备705。在该示例中，资产操作数据703可以是特定气体管线中的压力的可接受的上限值和/或下限值。作为在移动设备705上实现的移动工作流701的一部分，可显示707屏幕#1，作为在实现移动工作流时可(例如，向现场工人)显示的逐步指令的一部分。在该示例中，屏幕#1可以是描述现场工人针对特定气体管线、特定资产手动输入压力值的措施的屏幕。在现场工人输入压力值时，由移动设备705根据移动工作流确定特定气体管线的压力值与可接受的上限值和/或下限值之间的差值是否满足可接受的上限值和/或下限值，例如，手动输入的压力值是否处于上限值和下限值或在上限值和下限值内。如果气体压力值处于界限值或在界限值内，则可显示711屏幕#2以用于移动工作流中的下一措施。另选地，如果气体压力值超出界限值，则可修改移动工作流并且可显示709新的纠正措施屏幕#3以供现场工人采取纠正措施。例如，如果压力值太高，则纠正措施可能是通过调节一个或多个阀门来降低压力。修改的移动工作流可包括关于如何处理所需的纠正措施的逐步指令。逐步指令可能在原始移动工作流701中的措施之外。其他示例包括增加或减小流速，打开、关闭或调节阀门，启动、停止、延长或缩短过程，打开或关闭闸门、打开或关闭排水管等。

如图7b所示，资产操作数据703可以是特定进料阀门中的压力的可接受阈值。作为在移动设备705上实现的移动工作流701的一部分，可显示707屏幕#1，作为现场工人在实现移动工作流时可看到的逐步指令的一部分。在该示例中，屏幕#1可以是详细说明现场工人实现进料阀门维护操作的措施的信息。在该示例中，移动设备705可从连接器721请求当前资产状况数据。当前资产可以是特定的进料阀门，并且当前资产状况数据可以是阀门的进料压力。在从连接器721接收到进料压力值时，由移动设备705根据移动工作流确定所接收的进料压力值和可接受的阈值之间的差值是否满足可接受的阈值，例如，进料压力值是否低于阈值。如果气体压力值低于阈值，则可显示711屏幕#2以用于移动工作流中的下一措施。另选地，如果气体压力值等于或高于阈值，则可修改移动工作流并且可显示709显示新的纠正措施屏幕#3，其中具有关于现场工人将要采取的纠正措施的信息。例如，如果进料压力值太高，则纠正措施可能是通过调节进料阀门来降低压力。修改的移动工作流可包括关于如何处理所需的纠正措施的逐步指令。逐步指令可能在原始移动工作流701中的措施之外。其他示例包括增加或减小流速，打开或关闭阀门，启动、停止、延长或缩短过程等。

本公开的各方面涉及监测psa单元过程的潜在的和现有的问题、提供警示和/或调节操作条件以优化psa单元寿命。可监测许多过程性能指标，包括但不限于流速、化学分析仪、温度和/或压力。此外，可监测阀门操作，包括打开速度、关闭速度和性能。

图8示出了根据一个或多个示例性实施方案的一个或多个设备在控制工厂操作的一个或多个方面时可执行的一个或多个步骤的例示性流程图。在步骤801中，工作流平台可接收移动工作流。如本文所指出的，可经由后端连接器505接收移动工作流。在步骤803中，工作流平台可接收表示资产的可测量元素的一个或多个操作极限的资产操作数据。在步骤805和807中，工作流平台将移动工作流和资产操作数据发送到移动设备。此移动设备可以是平板电脑、移动电话、寻呼机和/或现场工人的其他无线计算设备。图8中的一个或多个步骤可组合成单个操作。例如，步骤85和807可组合成单个步骤，其中工作流平台将移动工作流和资产操作数据一起发送到移动设备。

前进至步骤809，移动设备发起移动工作流。如步骤811所示，移动工作流的发起可包括移动设备使得显示移动工作流中的预定措施系列中的第一措施。在一个示例中，第一措施可以是指示需要接收压力读数。此屏幕的例示性示例可以是图9a所示的显示屏幕。前进至步骤813，可确定第一措施是否需要用户输入，诸如手动输入压力值。如果不需要用户输入，则移动设备可在步骤815中诸如向连接器721发送对于当前资产状况数据(当前压力)的请求。如果步骤813中的确定是需要用户输入，则该过程移动到步骤817，在该步骤移动设备提示用户输入当前资产状况数据。

无论是从步骤815还是步骤817，该过程都移动到步骤819，在该步骤移动设备接收当前资产状况数据。就步骤815而言，当前资产状况数据可来自连接器721，而无需现场工人查看或执行任何读取。就步骤817而言，当前资产状况数据可由现场工人手动输入测量值读数来接收。前进至步骤821，移动设备确定资产(特定气体管线)的可测量元素(压力)的当前操作条件(当前压力值)与资产(特定气体管线)的可测量元素(压力)的一个或多个操作极限(上限值和/或下限值)之间的差值。在步骤823中，确定差值是否为可接受的差值。如果是可接受的差值，诸如气体管线内的当前操作条件(压力)在可接受界限内的情况，则该过程移动到步骤825，在该步骤确定完成的措施是否是最后一个措施825。如果是最后一个措施，则该过程结束；否则，该过程返回到步骤811以进行下一措施。

如果在步骤823中确定差值不是可接受的差值，则该过程移动到步骤827，在该步骤移动设备修改移动工作流。该修改可包括将预定措施系列更改为包括现场工人应用来完成与资产相关联的任务的一个或多个纠正措施。在步骤829中，移动设备可使得显示新的序列措施。新的序列措施可以是纠正措施，包括对现场工人需要对资产的可测量元素进行的一个或多个调节。前进至步骤831，可确定是否已完成新的序列措施(例如，从现场工人接收确认已完成新的序列措施的输入，或者接收指示由已完成序列措施引起的装备的改变的更新的控制状态信息)。如果没有完成，则该过程返回到步骤829。如果已完成新的序列措施，则该过程移动到步骤833，在该步骤确定新的序列措施是否成功。例如，该确定可能是成功实现了以特定方式转换值的指令，但措施本身并未纠正导致步骤823中的差值不可接受的问题。如果在步骤833中不成功，则该过程返回到步骤827。否则，如果成功，则该过程移动到步骤825。

图9a至图9g示出了根据本文所述的一个或多个方面的一个或多个仪表板的例示性屏幕显示。根据本文所述的一个或多个实施方案，仪表板可包括一个或多个应用程序的一个或多个图形用户界面或可以是该一个或多个图形用户界面的一部分，该一个或多个应用程序可提供从一个或多个传感器所接收的信息或基于分析从一个或多个传感器或经由手动输入接收到的信息来确定的信息。仪表板可被显示为智能电话或平板电脑应用程序的一部分(例如，在远程设备诸如远程设备1或远程设备2上运行)。

返回图9a，仪表板可提供关于正实现的当前移动工作流901的数据。在该示例中，移动工作流是用于气体管线#1a-xb2的维护工作流。气体管线#1a-xb2可以是工厂特定区域中的特定气体管线，并且维护可以是用于确保气体管线正在正确地操作的预定维护检查，或者可以是响应于所识别的问题而需要的维护。屏幕3/8在图9a中示出为903。所显示的措施可以是用于检查当前气体管线压力905的措施。无论是由现场工人输入还是在没有现场工人干预的情况下自动接收，当前压力都被示出为1000lb/in²907。如果当前压力读数在气体管线#1a-xb2的压力的界限值内，则按下“下一措施”ui909可使现场工人进入屏幕4，如图9g所示。

如果当前压力读数超出气体管线#1a-xb2的压力的界限值，则按下图9a中的下一措施ui909可使现场工人进入屏幕3a913，如图9b所示。图9b至图9f是由于修改的移动工作流而(例如，实时或接近实时地)实现的屏幕。如图9b所示，仪表板可示出新消息，即需要通过将压力调低至低于700lb/in²917(例如，低于气体管线#1a-xb2中接受的压力的上限值)来纠正当前气体管线压力915。屏幕3a中的措施是识别值#val-2946的位置919，以及供现场工人确认她知道该位置，按下“下一步”ui923，或者供现场工人确认她表明她需要关于找到所识别的特定阀门(#val-2946)的指令，按下“阀门在哪里”ui921。

图9c中的屏幕3b943可示出现场工人按下图9b中的“下一步”ui923时的仪表板。该下一措施可能是转换值#val-2946，直到压力低于700lb/in²945。在一个或多个其他实施方案中，该措施可能是将压力调节到特定值，而不仅仅低于上限或阈值。屏幕3b中的措施还用于供现场工人确认她知道转动阀门以降低压力的方向或方式，按下“下一步”ui949，或者供现场工人确认她表明她需要关于以哪种方式或如何操作#val-2946以降低压力的指令，按下“我该往哪个方向转动阀门”ui947。

图9d中的屏幕3a_1953可示出现场工人按下图9b中的“阀门在哪里”ui921时的仪表板。该下一措施可包括供现场工人识别特定阀门#val-2496的位置的特定方向消息955。消息可基于文本、基于音频和/或基于视频，以协助现场工人识别位置。在图9d的示例中，除了基于文本的方向信息之外，还基于现场工人在工厂中的位置和她面向的方向(这可例如基于设备的位置或取向来确定)示出阀门#val-2496的外观957。屏幕3a_1中的措施还用于供现场工人确认她已经识别出阀门#val-2496的位置，按下“下一步”ui961，或者供现场工人确认她仍然不能定位阀门#val-2496，按下“无法定位阀门”ui959。如果按下“无法定位阀门”ui959，则可将一个或多个其他措施作为其他屏幕数据和/或方向数据提供给现场工人以根据需要进行协助。例如，可点亮地板的段(例如，在设备上显示的地图上，和/或经由工厂或炼油厂的地板上的遥控灯)以将现场工人引导到阀门的特定位置。

图9e中的屏幕3b_1973可示出现场工人按下图9b中的“我该往哪个方向转动阀门”ui947时的仪表板。该下一措施可包括指示如何转动门#val-2946以减小压力的指令消息975。消息可以是基于文本、基于音频和/或基于视频的，以协助现场工人如何操作阀门。在图9e的示例中，除了基于文本的信息之外，还可示出视频977，该视频示出在远离现场工人的身体的方向上转动阀门#val-2496。在一些实施方案中，工厂或炼油厂中的措施(例如，可在阀门上、阀门上方、阀门下方或阀门附近点亮灯、led或信号)可与仪表盘的特定屏幕的显示一起发生，以帮助引导用户采取措施(例如，识别要转动的特定阀门)。屏幕3e中的措施还用于供现场工人确认她已将阀门转至较低压力，按下“下一步”ui970。

图9f中的屏幕3c981可示出现场工人按下图9c中的“下一步”ui949或图9e中的979时的仪表板，。所显示的屏幕可表明纠正措施已完成983，当前压力为650lb/in²985，例如，低于气体管线#1a-xb2987中的可接受压力的上限。在完成修改的移动工作流的纠正措施之后，按下图9f中的“下一措施”ui989可使现场工人进入如图9g所示的屏幕4991，并且返回到原始移动工作流的下一措施。

本文所述的一个或多个特征可具体体现在计算机可用数据和/或计算机可执行指令中，诸如具体体现在由一个或多个计算机或其他设备执行的一个或多个程序模块中。程序模块可包括当由计算机或其他数据处理设备中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。计算机可执行指令可存储在一个或多个计算机可读介质上，诸如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、ram等。程序模块的功能可根据需要组合或分布。此外，功能可全部或部分地具体体现在固件或硬件等同物诸如集成电路和/或现场可编程门阵列(“fpga”)中。特定数据结构可用于更有效地实现本公开的一个或多个特征，并且可以设想的是，此类数据结构在本文所述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内。

已根据本公开的例示性实施方案描述了本公开的各方面。通过阅读本公开，本领域的普通技术人员将理解，能够产生在所附权利要求书范围和精神内的许多其他实施方案、修改和变型。例如，在例示性附图中所示的步骤中的一个或多个可以不同于所列举的顺序来执行，并且根据本公开的方面，一个或多个所示出的步骤可以是可选的。因此，前述描述仅以举例的方式给出，而并非限制性的。