分布式工业系统中的独立于源的查询技术方案

提供了用于使用独立于源的标准化查询来请求和提供过程工厂数据的技术。请求设备生成标准化查询以从一个或多个数据源(例如，相关数据库或非相关数据库)获得数据。查询使用并不依赖于数据源的标准化格式，请求可以被生成为JSON文件。标准化查询不可直接用于任何数据源。相反，一旦接收到标准化查询，数据设备就生成一个或多个特定于源的查询。特定于源的查询使用对每个数据源原生的语法来获得数据。在某些实例中，所接收到的数据必须被进一步处理以调整不同的采样时间或采样率，例如通过插值法。来自所有数据源的得到的数据可以在返回到请求设备之前被聚合到数据帧中。

【技术实现步骤摘要】
分布式工业系统中的独立于源的查询相关申请的交叉引用本申请享有与2015年10月9日递交的、标题为DISTRIBUTEDINDUSTRIALPERFORMANCEMONITORINGANDANALYTICS的美国临时申请No.32/239,620的优先权，故通过引用方式将其全部内容明确地并入本文。本申请与以下申请有关：(i)于2013年3月4日递交的、标题为“BIGDATAINPROCESSCONTROLSYSTEMS”的美国申请No.13/784,041，(ii)于2014年2月6日递交的、标题为“COLLECTINGANDDELIVERINGDATATOABIGDATAMACHINEINAPROCESSCONTROLSYSTEM”的美国申请No.14/174,413，(iii)于2014年8月11日递交的、标题为“SECURINGDEVICESTOPROCESSCONTROLSYSTEMS”的美国申请No.14/456,763，(iv)于2014年3月17日递交的、标题为“DATAMODELINGSTUDIO”的美国申请No.14/216,823，(v)于2014年1月31日递交的、标题为“MANAGINGBIGDATAINPROCESSCONTROLSYSTEMS”的美国申请No.14/169,965，(vi)于2014年3月14日递交的、标题为“DETERMININGASSOCIATIONSANDALIGNMENTSOFPROCESSELEMENTSANDMEASUREMENTSINAPROCESS”的美国申请No.14/212,411，(vii)于2014年3月14日递交的、标题为“DISTRIBUTEDBIGDATAINAPROCESSCONTROLSYSTEM”的美国申请No.14/212,493，(viii)于2014年10月6日递交的、标题为“STREAMINGDATAFORANALYTICSINPROCESSCONTROLSYSTEMS”的美国申请No.14/506,863，(ix)于2014年10月6日递交的、标题为“REGIONALBIGDATAINPROCESSCONTROLSYSTEMS”的美国申请No.14/507,188，(x)于2014年10月6日递交的、标题为“DATAPIPELINEFORPROCESSCONTROLSYSTEMANALYTICS”的美国申请No.62/060,408以及(xi)于2014年10月6日递交的、标题为“AUTOMATICSIGNALPROCESSING-BASEDLEARNINGINAPROCESSPLANT”的美国申请No.14/507,252，故通过引用方式将上述申请的全部公开内容明确地并入本文。
概括地说，本公开内容涉及过程工厂和过程控制系统，更具体地说，涉及由过程工厂和过程控制系统生成的实时数据的实时性能监控和分析。
技术介绍
如那些用于化学、石油或工业或其它过程控制工厂中以制造、提炼、变换、生成或者产生物理材料或产品的分布式过程控制系统，典型地包括一个或多个过程控制器，该过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线、或经由无线通信链路或网络来通信地耦合到一个或多个现场设备。该现场设备(其可以是例如阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流速传感器))，位于过程环境中并且通常执行物理或过程功能，例如打开或关闭阀、测量诸如温度或压力之类的过程和/或环境参数等等以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。智能现场设备，例如遵循公知的Fieldbus协议的现场设备，还可以执行控制计算、报警功能以及在控制器内通常实现的其它控制功能。该过程控制器(典型地也位于工厂环境中)接收指示由现场设备获得的过程测量结果的信号和/或其它关于现场设备的信息，并且执行控制器应用，控制器应用例如运行作出过程控制决定的不同的控制模块，基于所接收到的信息来生成控制信号，以及与正在诸如和Fieldbus现场设备之类的现场设备中执行的控制模块或块进行协调。该控制器中的控制模块通过通信线路或链路发送控制信号给现场设备，由此来控制过程工厂的至少一部分的操作，例如以控制在该工厂内运行或执行的一个或多个工业过程的至少一部分。例如，控制器和现场控制设备控制由过程工厂的过程控制系统控制的过程的至少一部分。来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通路或通信网络而可用于一个或多个其它硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史库(historian)、报表生成器、集中式数据库、或其它集中式管理计算机设备，这些硬件设备典型地放置在控制室或远离较恶劣的工厂环境的其它位置。这些硬件设备中的每一个通常跨过程工厂或跨过程工厂的一部分而集中。这些硬件设备运行应用，该应用可以例如使操作员能够执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，例如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备内的控制模块的操作、查看过程的当前状态、模拟过程的操作以便培训员工或测试过程控制软件、保留和更新配置数据库等。硬件设备、控制器和现场设备所使用的数据高速通路可以包括有线通信路径、无线通信路径、或者有线和无线通信路径的组合。举例而言，由Emerson过程管理(EmersonProcessManagement)销售的DeltaVTM控制系统包括多个应用，这些应用储存在位于过程工厂内的不同地方的不同设备内，并且由这些设备执行。位于一个或多个工作站或计算设备中的配置应用使用户能够创建或改变过程控制模块，以及经由数据高速通路将这些过程控制模块下载到专用分布式控制器。通常，这些控制模块由通信地互连的功能块组成，其是面向对象的编程协议的对象，所述对象在控制方案内基于到控制方案的输入来执行功能，并且将输出提供给控制方案内的其它功能块。配置应用也可以允许配置设计者来创建或改变操作员界面，这些界面被查看应用用于向操作员显示数据，以及使用户能够改变设置，诸如过程控制例程内的设定点。每个专用控制器以及在某些情况下一个或多个现场设备储存和执行相应的控制器应用，该应用运行被分配和下载至其的控制模块，以便实现实际的过程控制。可以在一个或多个操作员工作站上(或在与操作员工作站和数据高速通路通信连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用经由数据高速通路从控制器应用接收数据并且向过程控制系统设计者、操作员、或使用用户界面的用户显示该数据，并且可以提供多种不同视图的任意一种，例如操作员视图、工程师视图、技术人员视图等。数据历史库应用典型地储存在数据历史库设备中并由其执行，该数据历史设备收集和储存跨数据高速通路提供的一些或全部数据，同时配置数据库应用可以在另一个附接到数据高速通路的计算机中运行，以便储存当前过程控制例程配置及其相关联的数据。替代地，可以将配置数据库置于与配置应用相同的工作站中。在过程工厂或过程控制系统中，当发生异常状况或故障的迹象时(例如，当生成报警时，或当发现过程测量或致动器具有过量变化时)，操作员、仪表技术人员或过程工程师通常使用分析工具结合他或她关于受系统控制的该过程以及其通过该系统的流动路径的知识来尝试确定可能已促成异常状况或故障(fault)的迹象的产生的上游测量结果和过程变量。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从多个电子数据源中访问与过程工厂的操作相关联的过程工厂数据的系统，包括：第一电子数据源和第二电子数据源，所述第一电子数据源和所述第二电子数据源均包括有形的、非暂时性储存介质，所述储存介质储存与所述过程工厂的所述操作相关联的所述过程工厂数据；处理器，所述处理器通信地耦合到所述第一电子数据源和所述第二电子数据源；程序存储器，所述程序存储器通信地耦合到所述处理器，并包括有形的、非暂时性的储存介质，所述储存介质储存指令，当所述指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行以下操作：接收标准化查询，所述标准化查询使用标准化的查询格式；基于所述标准化查询生成特定于第一数据源的查询，其中，所述特定于第一数据源的查询使用与所述第一电子数据源相关联的第一查询格式；基于所述标准化查询生成特定于第二数据源的查询，其中，所述特定于第二数据源的查询使用与所述第二电子数据源相关联的第二查询格式；使得特定于所述第一数据源的查询被执行以从所述第一电子数据源获得第一数据集；使得特定于所述第二数据源的查询被执行以从所述第二电子数据源获得第二数据集；以及生成包括所述第一数据集和所述第二数据集的聚合的数据帧。

【技术特征摘要】
2015.10.09 US 62/239,620;2016.09.23 US 15/274,2441.一种用于从多个电子数据源中访问与过程工厂的操作相关联的过程工厂数据的系统，包括：第一电子数据源和第二电子数据源，所述第一电子数据源和所述第二电子数据源均包括有形的、非暂时性储存介质，所述储存介质储存与所述过程工厂的所述操作相关联的所述过程工厂数据；处理器，所述处理器通信地耦合到所述第一电子数据源和所述第二电子数据源；程序存储器，所述程序存储器通信地耦合到所述处理器，并包括有形的、非暂时性的储存介质，所述储存介质储存指令，当所述指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行以下操作：接收标准化查询，所述标准化查询使用标准化的查询格式；基于所述标准化查询生成特定于第一数据源的查询，其中，所述特定于第一数据源的查询使用与所述第一电子数据源相关联的第一查询格式；基于所述标准化查询生成特定于第二数据源的查询，其中，所述特定于第二数据源的查询使用与所述第二电子数据源相关联的第二查询格式；使得特定于所述第一数据源的查询被执行以从所述第一电子数据源获得第一数据集；使得特定于所述第二数据源的查询被执行以从所述第二电子数据源获得第二数据集；以及生成包括所述第一数据集和所述第二数据集的聚合的数据帧。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标准化查询包括所述第一电子数据源的第一指示和所述第二电子数据源的第二指示。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一指示标识所述第一查询格式并且所述第二指示标识所述第二查询格式。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一指示和所述第二指示被置于对数据列的指示之前。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标准化查询格式使用与所述第一查询格式的查询语法和所述第二查询格式的查询语法两者不同的查询语法。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述标准化查询格式的所述查询语法无法直接执行来从所述第一电子数据源获得所述第一数据集或从所述第二电子数据源获得所述第二数据集。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标准化查询包含在Java脚本对象表示(JSON)文件中。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标准化查询包括对时间范围的指示，所述时间范围标识与所述第一数据集和所述第二数据集中的数据条目相对应的时间段。9.根据权利要求9所述的系统，其中，所述时间范围包括多个时间段，并且其中，所述多个时间段中的至少两个被所排除的时间段分隔开，针对所述所排除的时间段未查询数据。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述时间范围包括多个时间段，并且其中，所述时间范围标识与所述第一数据集相关联的第一时间段以及与所述第二数据集相关联的第二时间段。11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一电子数据源是关系型数据库，并且所述第二电子数据源是非关系型数据库。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标准化查询包括所聚合的数据帧的采样率的指示。13.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一数据集包括具有第一采样率的数据，所述第二数据集包括具有第二采样率的数据，并且生成所述聚合的数据帧包括对齐所述第一采样率和所述第二采样率。14.根据权利要求13所述的系统，其中，对齐所述第一采样率和所述第二采样率包括增加与获得期望的采样率所需要的、未采样的时间相对应的数据点。15.根据权利要求13所述的系统，其中，所增加的数据点是在时间上正好在所增加的数据点之前的经采样的数据的给定值。16.根据权利要求13所述的系统，其中，对齐所述第一采样率和所述第二采样率包括移除经采样的数据点。17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一数据集和所述第二数据集各自包括多个数据点，所述多个数据点包含由过程工厂内的一个或多个现场设备所测量的信息。18.一种有形的、非暂时性计算机可读储存介质，所述储存介质储存用于从电子数据源获得与过程工厂的操作相关联的时间序列数据的指令，当所述指令被计算机系统的处理器执行时，使得所述计算机系统进行以下操作：接收所述电子数据源的指示，所述数据将从所述电子数据源获得；接收时间范围的指示，所述数据将在所述时间范围内获得，其中，所述指示以独立于所述电子数据源的标准化查询格式来表示；接收将被获得的所述数据的特性的指示，其中，所述指示以独立于所述电子数据源的所述标准化查询格式来表示；确定与所述电子数据源相关联的特定于数据源的查询格式；基于所述时间范围的指示和将被获得的数据的特征的指示来生成遵守特定于数据源的格式的特定于所述数据源的查询；使得所述特定于数据源的查询被执行，以从所述电子数据源选择所述数据；以及从所述电子数据源接收所述数据。19.根据权利要求18...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·尼克松，A·T·恩弗，N·H·贝尔，J·B·基德，P·R·穆斯托尼，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙特系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US