通过数据分析的阀服务检测制造技术

保护从过程工厂到远程系统的通信包括设置在其间的数据二极管，其允许数据从工厂流出，但是防止数据进入工厂及其相关联的系统中。然后，使用各种机器学习技术来分析来自安全通信的过程工厂数据，以检测在过程工厂中的过程工厂实体处发生的状况。当过程工厂实体是阀时，确定阀的操作模式，并且对阀在其中操作的每个模式应用不同的分析。另外，每个阀的过程工厂数据与同一工厂、企业、工业等中的其它阀进行比较。因此，阀中的每个阀的健康状态相对彼此进行排列，并且每个阀的过程工厂数据以并排比较的方式进行显示。

Valve service detection through data analysis

The communication from a process factory to a remote system includes a data diode set in between, which allows data to outflow from the factory, but prevents data from entering the factory and its associated system. Then, a variety of machine learning techniques are used to analyze process factory data from secure communications to detect the status of the process factory entity in the process factory. When the process plant entity is a valve, the operation mode of the valve is determined, and different modes are applied to each mode in which the valve operates. In addition, the process plant data for each valve are compared with other valves in the same factory, enterprise, industry, etc. Therefore, the health state of each valve in the valve is arranged relative to one another, and the process plant data of each valve are displayed in a side by side comparison mode.

【技术实现步骤摘要】
通过数据分析的阀服务检测
本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地，涉及通过分析时间序列数据来检测过程工厂内的设备的状况。
技术介绍
分布式过程控制系统(如在化学、石油或其它过程工厂中使用的那些分布式过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，这些过程控制器经由I/O卡或设备、模拟、数字或组合的模拟/数字总线或者无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备(其可以是例如阀、阀定位器、致动器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流速传感器)位于过程环境内，并且通常执行物理或过程控制功能，诸如打开或关闭阀、测量过程参数(诸如压力、温度等)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(诸如符合公知的Fieldbus协议的现场设备)还可以执行控制计算、报警功能以及通常在控制器内实现的其它控制功能。通常也位于工厂环境中的过程控制器接收(例如，经由相应的I/O卡或设备)指示由现场设备获得的过程测量结果的信号和/或与现场设备有关的其它信息，并且执行控制器应用，该控制器应用运行例如不同的控制模块(这些控制模块进行过程控制决策、基于接收到的信息生成控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测过程工厂中的阀的操作模式的方法，所述方法包括：在计算设备处接收由于所述阀在所述过程工厂内操作以控制工业过程而生成的数据，所述阀数据包括在多个时间实例上针对一个或多个阀参数的所述阀的相应的阀参数值；由所述计算设备分析所述阀数据，以从多个阀操作模式中识别所述阀的操作模式，所述多个阀操作模式包括以下模式中的两个或更多个：全冲程循环、连续节流、或周期性节流；以及向用户接口或另一个应用中的至少一个发送对所识别的所述阀的操作模式的指示，以便分析所述过程工厂中的操作。

【技术特征摘要】
2016.10.24 US 15/332,5421.一种用于检测过程工厂中的阀的操作模式的方法，所述方法包括：在计算设备处接收由于所述阀在所述过程工厂内操作以控制工业过程而生成的数据，所述阀数据包括在多个时间实例上针对一个或多个阀参数的所述阀的相应的阀参数值；由所述计算设备分析所述阀数据，以从多个阀操作模式中识别所述阀的操作模式，所述多个阀操作模式包括以下模式中的两个或更多个：全冲程循环、连续节流、或周期性节流；以及向用户接口或另一个应用中的至少一个发送对所识别的所述阀的操作模式的指示，以便分析所述过程工厂中的操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述相应的阀参数值是阀参数的第一集合，并且所述方法还包括：基于所识别的所述阀的操作模式，选择阀参数的第二集合；对所述多个时间实例上的所述阀参数的第二集合的阀参数值的第二集合进行分析，从而检测所述阀的状况，所述阀参数值的第二集合包括在所述阀数据中；以及向所述用户接口发送对所检测到的所述阀的状况的指示。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述多个时间实例上的所述阀参数值的第二集合进行分析，从而检测所述阀的状况包括：将在所述多个时间实例上的所述阀参数值的第二集合进行组合，以生成一个或多个阀参数度量；以及基于所述一个或多个阀参数度量检测所述阀的状况。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：基于针对所述阀参数的第二集合的历史阀参数值来生成统计模型，所述历史阀参数值由在所识别的所述阀的操作模式下操作的一个或多个阀生成；并且其中，基于所述一个或多个阀参数度量检测所述阀的状况包括：将所述一个或多个阀参数度量应用于所述统计模型。5.根据权利要求4所述的方法，其中，生成所述统计模型包括：使用一个或多个机器学习技术生成所述统计模型，所述一个或多个机器学习技术包括以下技术中的至少一个：线性回归、多项式回归、逻辑回归、朴素贝叶斯、决策树、随机森林、提升、最近邻值、或神经网络。6.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于所检测的所述阀的状况来使得警报或事件在所述过程工厂处生成。7.根据权利要求2所述的方法，其中，检测所述阀的状况包括以下步骤中的至少一个：检测所述阀的性能监控度量，或检测以下状况中的至少一个：错误、死区、死区时间、或所述阀处的泄露。8.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述阀数据以识别所述阀的操作模式包括：将在所述多个时间实例上的所述阀的相应的阀参数值进行组合，以生成所述阀的阀参数度量；将所述阀的阀参数度量和相应地与多个阀操作模式相对应的多个统计模型进行比较，每个统计模型都与相应的阀操作模式相对应，并且基于在所述相应的阀操作模式下操作的一个或多个阀的相应的历史阀参数值而生成；以及基于比较结果识别所述阀的操作模式。9.根据权利要求1所述的方法，其中，对包括所述相应的阀参数值的所述阀数据进行分析以识别所述阀的操作模式包括：对与所述多个时间实例上的以下参数中的至少一个相对应的值进行分析，以识别所述阀的操作模式：行程设定点、阀行程测量结果、仪器驱动信号、致动器压力、行程循环、循环计数器、行程累加器、或控制信号。10.根据权利要求9所述的方法，其中，分析所述阀数据以识别所述阀的操作模式包括：在所述过程工厂的在线操作期间对所述多个时间实例上的所述阀的相应的阀行程测量结果进行分析，以确定每个循环的平均阀行程；当所述每个循环的平均阀行程超过阈值数量时，确定所述阀正在所述全冲程循环模式下操作；当所述每个循环的平均阀行程未超过所述阈值数量时，确定所述阀正在所述连续节流模式下操作；以及当所述阀在所述全冲程循环模式下操作与在所述连续节流模式下操作之间交替时，确定所述阀正在所述周期性节流模式下操作。11.一种用于检测过程工厂中的阀的操作模式的系统，所述系统包括：阀，所述阀在所述过程工厂内操作以控制工业过程；以及一个或多个计算设备，所述一个或多个计算设备包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·安德森，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US