传感器测量同步性的制作方法

以下描述涉及一种传感器测量同步性(sensormeasurementsynchronicity)，特别是涉及一种用于同步控制多个传感器的系统。

背景技术：

当前状况(/状态)监测解决方案测量旋转设备。然而，当前状况监测解决方案的测量是手动执行的，并且相当耗费时间。事实上，技术人员需要将传感器定位在旋转设备上以监测和触发测量，并且定期重复该定位，以尽可能快地检测(/发现)早期故障。如果设施具有数百或数千个位置要测量，那么技术人员的任务变得极其耗费时间并且包括固有误差。此外，因为所有手动测量是逐个执行的，所以执行任何交叉分析可能会困难和/或缓慢。

此外，虽然在当前状况监测解决方案的情况下可以同时监测多个机器，但是由该监测产生的数据不是呈时间波形，并且通常仅仅是多个机器上的平均测量(例如，旋转设备的最大加速度)。无法对该数据进行任何附加处理，诸如，快速傅里叶变换。

技术实现要素：

根据一个或多个实施方式，提供了一种用于同步控制多个传感器的系统。传感器的功能是感测至少一个轴承的至少一种特性(诸如，温度、振动或运动)。所述系统包括与至少一个机器相关联的多个传感器。所述系统还包括通信地联接(/耦合)(couple)到所述多个传感器的管理装置。所述系统向所述多个传感器提供测量命令，以指示所述多个传感器执行对所述至少一个机器的同步测量。所述系统从所述多个传感器接收与所述同步测量相对应的多个测量值。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述多个传感器可以包括通用时间。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述测量命令可以包括针对何时执行所述同步测量的时间。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述多个传感器在由所述测量命令指定的时间触发所述多个传感器各自的测量，以在整个系统上(acrossthesystem)执行同步测量。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述测量命令可以被发送到所述多个传感器中的传感器组，所述传感器组中的(每个)传感器位于所述至少一个机器中的机器上的不同位置处。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述多个传感器中的每个传感器可以本地保存所述多个测量值中的对应的测量值，以供所述系统访问。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述系统可以向多个传感器提供获取命令，以指示所述多个传感器向所述管理装置发送所述多个测量值。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，接收所述多个测量值的步骤可以基于自动测量转发(forwarding)。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述系统可以利用从所述多个传感器接收到的所述多个测量值来执行机器评估，以确定在所述多个测量值内是否发生事件(event)。

根据一个或多个实施方式或者以上系统实施方式中的任意实施方式，所述系统可以包括支持所述管理装置与所述多个传感器之间的通信的网络。

通过本公开的技术实现了附加特征和优点。在此详细描述了本公开的其他实施方式和方面。为了更好地理解本公开的优点和特征，请参照说明书和附图。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中特别指出并且明确要求保护在此描述的主题。从下面结合附图进行的详细描述中，在此的实施方式的前述和其他特征以及优点是显而易见的，在附图中：

图1是根据实施方式的系统；

图2是根据实施方式的流程图；以及

图3是根据一个或多个实施方式的管理装置。

具体实施方式

在此描述的实施方式涉及包括由管理装置进行管理的传感器的系统。管理装置使传感器的测量自动化，使得可以以较大的量、较高的频率和较高的精度进行测量。此外，管理装置还可以使单个机器上或整个生产通道上的传感器的测量同步。

现在转到图1，总体上示出了根据实施方式的系统100。系统100通过管理装置110来管理。管理装置110通过网络115与一个或多个传感器120(在此，可互换地指代为单数和复数)通信，每个传感器120与一个或多个机器130相关联。管理装置110还通过网络161(例如，以太网、蜂窝网络等)与数据库160通信。根据一个或多个实施方式，通信可以通过有线连接(如虚线a所示)或无线连接(如闪电束b所示)进行。在一些情况下，如虚线c所示，系统100的任何装置可以并联(/并行)连接或者可以串联(/串行)连接。

如在此描述的，根据实施方式总体上示出的管理装置110可以是电子计算机框架(electronic,computerframework)，所述电子计算机框架包括和/或采用任意数量及组合的计算装置和利用各种通信技术的网络。管理装置110可以是可扩展的(scalable)、可扩充的(extensible)和模块化的，具有改变为不同服务或独立于其他特征重新配置一些特征的能力。关于图3，描述了管理装置110的电子组件的示例。

管理装置110可以通过网络115或直接地(如虚线d所示)向系统100的其他装置传达命令以及从系统100的其他装置接收电信号。管理装置110可以利用用于实施(/执行)同步控制的命令来触发(连接到管理装置110的)所有传感器120、链接到机器130的传感器120的组g和/或任何特定/单个传感器120进行测量。根据一个或多个实施方式，管理装置110可以触发同步测量。在这方面，管理装置110可以利用(leverage)(通过可以由外部供应商开发的该传感器的操作系统)给到每个传感器120的通用时间(/公共时间)(commontime)。

网络115和161可以是支持一个或多个装置(诸如，管理装置110和传感器120)的任意局域网、广域网和/或无线网络(例如，内联网(/内部网)或因特网)。网络114和161可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、管理装置计算机和/或边缘服务器。

传感器120可以是用于将环境状况(例如，振动、温度、运动等)转换为电信号的任何变换器(/换能器)。运动是指例如位移、速度或加速度。传感器用于感测轴承的至少一种特性或这种环境状况。轴承可以具有或不具有滚动元件(诸如，球或滚子)。通常，传感器120可以包括壳体、至少一个感测元件(例如，应变仪、热电偶、加速度计等)、数据收集器(/数据采集器)(例如，如在此描述的处理器和存储器)、数据传输电子器件(例如，无线调制解调器和/或近场通信(nfc)转发器)以及将传感器120附着(affix)到机器的附接组件。附接组件可以是将传感器120附接到待监测的机器130的任何支架、凸缘等。传感器120可以分布在机器130各处(/分布在机器130上)(例如，传感器120可以垂直地或水平地定位在发动机或齿轮箱上)，以取得不同位置处的测量(结果)。在操作中，根据一个或多个实施方式，每个传感器120保持可以由该传感器的操作系统给到每个传感器120的通用时间。此外，每个传感器120相对于针对通信的定时(/时序/时间安排)需求(timingrequirement)进行操作。例如，定时需求可以包括必须每10ms进行通信，其中，时间基准(例如，通用时间)被假定为总是相同的。

机器130可以是环境状况可以被监测的任何机械系统或旋转设备(例如，发动机、齿轮箱、电动机、轴箱(axelbox)、发电机等)。

数据库160可以是存储并且组织数据(例如，传感器数据)和数据结构的任何计算机或电子装置，数据结构的示例包括模式、表、查询、报告、视图和其他对象。

现在转到图2，根据实施方式总体上示出了流程图200。流程图200描绘了系统100的示例操作。流程图开始于框220，在框220中，系统100提供命令或测量命令。测量命令可以是指示传感器120执行诸如对一个或多个机器130的同步测量的动作的电信号。该测量命令可以包括针对何时执行动作的时间(例如，第一时间值)(例如，每分钟、每30分钟、每三小时、在指定时间、在每分钟/小时/天/周的指定时间等)。在这方面，系统100可以利用给到每个传感器120的通用时间。根据一个或多个实施方式，管理装置110通过网络115向传感器120发送测量命令。

可以通过网络115直接地和/或间接地(无线地或有线地)发送测量命令。可以将测量命令发送到单个传感器120、发送到传感器120组(如组g所示)、发送到同一机器130上的传感器120、发送到在相同位置但在不同机器130上的传感器120等。根据一个或多个实施方式，测量命令还可以包括针对传感器120应在何时将与同步测量相对应的任何测量值发送到系统100和/或管理装置110(例如，使得自动测量转发被启动)的时间(例如，第二时间值)。自动测量转发包括传感器120将它们各自的测量值发送到系统100和/或管理装置110而无需从管理装置110接收特定请求的情况。

在框230处，每个传感器120响应于命令执行动作(例如，同步测量)。如果命令包括时间，则传感器120根据该时间执行动作。在这方面，传感器120在同一时刻触发它们各自的测量，以在整个系统100上执行同步测量。

在虚线框240处，每个传感器120保存与同步测量相对应的测量值。测量值代表一个或多个值，诸如，振动数据的测量序列，例如，在配置的持续时间和/或振动测量的时间波形上具有固定采样率。可以将每个测量值保存/累积在传感器120的数据收集器内，以供管理装置110访问。在进行测量的情况下，可以相对于通用时间来保存/累积每个测量值。注意，虚线框240是可选的。

在虚线框250处，系统100(例如，管理装置110)向传感器120提供命令或获取命令。获取命令可以是指示传感器120向管理装置110发送至少一个测量值的电信号。该获取命令可以包括针对何时发送至少一个测量值的时间(例如，第三时间值)(例如，每分钟、每30分钟、每三小时、在指定时间、在每分钟/小时/天/周的指定时间等)。该获取命令可以包括指定期望至少一个测量值中的哪个测量值的时间和/或时间范围(例如，第四时间值)。根据一个或多个实施方式，获取命令可以指示传感器120向管理装置110发送单个测量值、时间范围内的多个测量值、不同时间实例处的测量值、所有保存/累积的测量值等。在这方面，管理装置110可以再次利用给到每个传感器120的通用时间。可以通过网络115直接地和/或间接地(无线地或有线地)发送获取命令。注意，虚线框250是可选的。还要注意，获取命令可以触发自动测量转发。

在框260处，系统100(例如，管理装置110)从传感器120接收多个测量值。根据一个或多个实施方式，管理装置110可以基于自动测量转发来接收测量值。此外，系统100(例如，管理装置110)可以响应于获取命令而接收多个测量值。

在框270处，系统100(例如，管理装置110)利用从传感器120接收到的多个测量值(例如，数据)来执行机器评估。机器评估包括确定在多个测量值内(例如，相对于不在第二测量值中的一个测量值)是否发生事件(event)，这可以用于了解振动如何在机器130中传递。根据一个或多个实施方式，一旦管理装置110具有数据，就可以针对任何异常振动或故障(例如，从连接到管理装置100的监控室和计算机)处理、评估和检查数据。可以在管理装置100处(或在后端服务器或云上)执行机器评估，因此消除了如在当前状况监测解决方案中那样对技术人员走动到厂房以手动检索(retrieve)数据的任何需要。

在此的实施方式的技术效果和益处包括系统执行和比较对同一机器和/或不同位置处执行的同步测量的能力。在这方面，因为同步测量可以针对不同位置执行并且在不同位置处进行比较，所以系统可以确定在一个方向上发生的振动是否会对另一方向具有一些影响和/或在机器的一端处的振动是否会被传递到另一端(例如，诸如在大型旋转设备中)。

现在转到图3，根据一个或多个实施方式示出了用于实现在此的教导的管理装置300。在该实施方式中，管理装置300具有处理器301，处理器301可以包括一个或多个中央处理单元(cpu)301a、301b、301c等。处理器301(也称为处理电路、微处理器、计算单元)经由系统总线302联接(/耦合)(couple)到系统存储器303和各种其他组件。系统存储器303包括只读存储器(rom)304和随机存取存储器(ram)305。rom304联接到系统总线302，并且可以包括控制管理装置300的某些基本功能的基本输入/输出系统(bios)。ram是联接到系统总线302以供处理器301使用的读写存储器。

图3的管理装置300包括作为由处理器301可读可执行的有形存储介质的示例的硬盘307或其他非易失性存储器(例如，闪存)。硬盘307存储软件308和数据309。软件308被存储为用于由处理器301在管理装置110上执行的指令(以执行诸如图2的处理流程或传感器数据的机器评估的处理)。数据309包括以各种数据结构组织以支持软件308的操作并由软件308的操作使用的定性变量或定量变量的值的集合(例如，传感器数据)。

图3的管理装置300包括一个或多个适配器(例如，硬盘控制器、网络适配器、图形适配器等)，一个或多个适配器互连(/互相连接)(interconnect)并且支持处理器301、系统存储器303、硬盘307和管理装置300的其他组件(例如，外围装置和外部装置)之间的通信。在本发明的一个或多个实施方式中，一个或多个适配器可以连接到经由中间总线桥(/桥接器)连接到系统总线302的一个或多个i/o总线，并且一个或多个i/o总线可以利用通用协议(诸如，外围组件互连(pci))。

如所示出的，管理装置300包括接口适配器320，接口适配器320将键盘321、鼠标322、扬声器323和麦克风324互连到系统总线302(作为一种选择，管理装置110可以不具有用户接口并且使用闪存/ram进行存储)。管理装置300包括显示适配器330，显示适配器330将系统总线302互连到显示器331。显示适配器330(和/或处理器301)可以包括图形控制器，以提供诸如gui332的显示和管理的图形性能。通信适配器341将系统总线302与网络115互连，使管理装置300能够与诸如传感器120和数据库160的其他系统、装置、数据和软件通信。在本发明的一个或多个实施方式中，软件308和数据309的操作可以通过传感器120和数据库160在网络115上实现。例如，网络115、传感器120和数据库160可以组合，以提供软件308和数据309的内部迭代(iteration)，作为平台即服务、软件即服务和/或基础设施即服务(例如，作为分布式系统中的web应用)。

因此，如图3中所配置的，软件308和数据309(例如，管理装置110)的操作必然植根于处理器301和/或服务器351的计算能力，以克服和解决在此所描述的当前状况监测解决方案的缺点。在这方面，软件308和数据309通过减少测量中的误差并提高测量效率来改善管理装置300的处理器301和/或服务器351的计算操作。

在此的实施方式可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或多个介质)，所述计算机可读存储介质上具有用于使处理器执行在此的实施方式的各方面的计算机可读程序指令。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储供指令执行装置使用的指令的有形装置。

计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储装置、磁存储装置、光存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表包括以下内容：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、数字通用光盘(dvd)、记忆棒以及前述的任何合适组合。如在此所使用的计算机可读存储介质不应被解释为瞬时信号本身，诸如，无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过光纤缆线的光脉冲)或者通过电线传输的电信号。

在此描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理装置，或者经由网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储装置。每个计算/处理装置中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并且转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。

用于执行在此的实施方式的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设定数据或者以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，所述一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言(诸如，smalltalk、c++等)以及常规程序化编程语言(诸如“c”编程语言或类似编程语言)。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户的计算机上且部分地在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接到用户的计算机，或者可以(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)进行到外部计算机的连接。在一些实施方式中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以执行在此的实施方式的各方面。

在此参照根据实施方式的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图示和/或框图来描述在此的实施方式的各方面。将理解的是，流程图示和/或框图的每个框(/块)以及流程图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机可读程序指令实现。以这种方式，附图中的流程图和框图示出了根据各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可行实现方式的架构、可操作性和操作。此外，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，所述模块、段或部分包括用于实现指定的逻辑操作的一个或多个可执行指令。在一些替代实现方式中，框中指出的操作可不按附图中指出的顺序执行。例如，根据所涉及的可操作性，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反顺序执行。还将注意，框图和/或流程图示中的每个框以及框图和/或流程图示中的框的组合可以由执行指定操作或动作的或者实行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。

可以将这些计算机可读程序指令提供给通用计算机、专用计算机或用于生产机器的其他可编程数据处理设备的处理器，使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个框或者多个框中指定的操作/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质(计算机可读存储介质可以指导计算机、可编程数据处理设备和/或其他装置以特定方式操作)中，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制造品，所述制造品包括实现流程图和/或框图的一个框或多个框中指定的操作/动作的各方面的指令。

计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，以使得将在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的一系列操作步骤产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的指令实现在流程图和/或框图的一个框或多个框中指定的操作/动作。

在此使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在限制。除非上下文另外清楚地指示，否则如在此所使用的，单数形式也意在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

虽然已经结合仅有限数量的实施方式详细描述了本公开，但应容易理解的是，本公开不限于这样公开的实施方式。更确切地说，本公开可以被修改以结合迄今未描述但与本公开的精神和范围相称的任何数量的变型、变更、替代物或等同布置。此外，虽然已经描述了本公开的各种实施方式，但是应理解，本公开的各方面可以仅包括所描述的实施方式中的一些。因此，本公开不应被视为受前述描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。