用于过程控制系统中的无线网状网络的预测性连通性诊断技术方案

用于过程控制系统中的无线网状网络的预测性无线连通性诊断包括响应于连通性状况生成预测的夹点和潜在的夹点。连通性状况是无线网状网络内通信能力的预期故障。预测的夹点是根据无线网状网络内的通信能力和通信路径的故障而生成的。潜在的夹点是根据通信能力的故障和针对每个无线节点的直接无线通信的邻居数量而生成的。潜在的夹点是具有小于阈值数量的与无线节点直接无线通信的相邻无线通信设备的无线节点。

【技术实现步骤摘要】
用于过程控制系统中的无线网状网络的预测性连通性诊断
本公开内容总体涉及过程控制系统，并且更具体地，涉及预测性诊断以识别过程控制系统中的网状网络中的潜在连通性问题。
技术介绍
过程控制系统广泛用于制造产品或控制过程(例如，化学制造、发电厂控制等)的制造厂和/或工厂中。过程控制系统也用于自然资源的采集，诸如，举例来说，石油和天然气钻探和处理过程等。实际上，几乎任何制造过程、资源采集过程等都可以通过应用一个或多个过程控制系统来自动化。相信过程控制系统最终还会将在农业领域得到更广泛的使用。分布式过程控制系统(如在化学、石油或其它过程中使用的那些分布式过程控制系统)通常包括一个或多个集中式或分散式过程控制器，其经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线或经由无线通信链路或网络通信地耦合到至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个过程控制和仪器设备(诸如现场设备)。通常位于工厂或其它工业环境内的过程控制器(有时称为“控制器”)接收指示过程测量结果的信号(有时称为“控制输入”)，并使用由这些信号携带的信息来实施控制例程，控制例程基于控制输入和控制例程的内部逻辑使控制器生成控制信号(有时称为“控制输出”)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在过程控制系统中提供通信的无线网状网络的预测性无线连接诊断的方法，所述无线网状网络包括以网状拓扑结构组织的多个无线节点，其中，所述无线网状网络具有至少一个连通性状况，所述连通性状况是所述无线网状网络内的通信能力的预期故障，所述方法包括：响应于所述连通性状况，根据所述无线网状网络内的所述通信能力以及所述多个无线节点中的每个无线节点与所述无线网状网络的网关之间的通信路径的故障，来生成所述网状网络内的预测的夹点，夹点是其故障将导致至少一个其它无线节点不再具有到所述无线网状网络的所述网关的通信路径的无线节点，并且预测的夹点是在所述无线网状网络内的所述通信能力发生故障时将成为夹点的无线节点；...

【技术特征摘要】
2017.04.12 US 15/485,7521.一种用于在过程控制系统中提供通信的无线网状网络的预测性无线连接诊断的方法，所述无线网状网络包括以网状拓扑结构组织的多个无线节点，其中，所述无线网状网络具有至少一个连通性状况，所述连通性状况是所述无线网状网络内的通信能力的预期故障，所述方法包括：响应于所述连通性状况，根据所述无线网状网络内的所述通信能力以及所述多个无线节点中的每个无线节点与所述无线网状网络的网关之间的通信路径的故障，来生成所述网状网络内的预测的夹点，夹点是其故障将导致至少一个其它无线节点不再具有到所述无线网状网络的所述网关的通信路径的无线节点，并且预测的夹点是在所述无线网状网络内的所述通信能力发生故障时将成为夹点的无线节点；响应于所述连通性状况，根据所述无线网状网络内的所述通信能力以及与所述多个无线节点中的每个无线节点直接无线通信的多个相邻无线通信设备的故障，来生成所述无线网状网络内的潜在的夹点，潜在的夹点是具有小于阈值数量的与所述无线节点直接无线通信的相邻无线通信设备的无线节点；以及应用所述预测的夹点和所述潜在的夹点来识别所述无线网状网络的未来状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连通性状况包括所述无线网状网络内的无线节点与相邻无线通信设备直接和无线通信的能力的预期故障，并且其中，所述无线节点是所述无线网状网络内的夹点，所述方法还包括：响应于所述连通性状况，根据所述夹点与所述相邻无线通信设备直接和无线通信以及经由所述夹点与所述网关间接无线通信的所述多个无线节点中的每个无线节点之间的通信路径的故障，来生成所述网状网络内的无线节点的预测的通信故障，通信故障包括无线节点与所述网关之间的通信路径中的故障；以及应用所述预测的通信故障来识别所述无线网状网络的未来状态。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述夹点与所述相邻无线通信设备直接和无线通信的能力的预期故障是由所述夹点中的电池的状态引起的，其中，所述预期故障包括所述夹点的所述电池的预期故障。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电池的所述状态包括所述电池中的耗尽的电力储存和所述电池的耗尽的健康状况中的一个或多个。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个无线节点中的每个无线节点对应于所述过程控制系统内的现场设备，所述无线节点将所述现场设备通信地耦合至所述无线网状网络，并且其中，所述电池的所述状态由阈值来限定，针对每个无线节点的所述阈值取决于对应的现场设备对所述过程控制系统的关键性。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述夹点与所述相邻无线通信设备直接和无线通信的能力的预期故障是由所述夹点与所述相邻无线通信设备之间的通信路径中的不稳定性引起的，并且，所述预期故障包括所述夹点与所述相邻无线通信设备之间的所述通信路径的预期故障。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线网状网络内的通信能力的所述预期故障是由所述无线节点中的电池的状态引起的，并且，所述预期故障包括所述无线节点的所述电池的预期故障。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电池的所述状态包括所述电池中的耗尽的电力储存和所述电池的耗尽的健康状况中的一个或多个。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个无线节点中的每个无线节点对应于所述过程控制系统内的现场设备，所述无线节点将所述现场设备通信地耦合至所述无线网状网络，并且其中，所述电池的所述状态由阈值限定，针对每个无线节点的阈值取决于对应的现场设备对所述过程控制系统的关键性。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连通性状况是由无线节点与相邻无线通信设备之间的直接无线通信中的不稳定性引起的，并且，所述预期故障包括所述无线节点与所述相邻无线通信设备之间的通信路径的预期故障。11.根据权利要求1所述的方法，其中，应用所述潜在的夹点来识别所述无线网状网络的未来状态包括：将每个潜在的夹点识别为需要与所述潜在的夹点直接无线通信的附加的相邻无线通信设备。12.根据权利要求11所述的方法，其中，与所分析的无线节点直接无线通信的阈值数量的相邻无线通信设备包括：所述网关与至少五个无线节点直接无线通信，并且每个无线节点与至少三个相邻无线通信设备直接无线通信。13.根据权利要求1所述的方法，其中，相邻无线通信设备是所述无线网状网络的所述网关和另一个无线节点中的一个。14.一种用于过程控制系统中的无线网状网络的预测性无线连通性诊断的方法，所述无线网状网络包括以网状拓扑结构组织的多个无线节点，其中，所述无线网状网络具有至少一个连通性状况，所述连通性状况是所述无线网状网络内的通信能力的预期故障，所述方法包括：响应于所述连通性状况，如同在所述无线网状网络内发生所述通信能力的故障那样模拟所述无线网状网络；针对所述模拟网状网络内的夹点分析所述模拟网状网络，夹点是其故障将导致至少一个其它无线节点不再具有到所述无线网状网络的网关的通信路径的无线节点；响应于对所述模拟网状网络的分析，如果在所述无线网状网络内发生所述通信能力的故障，则将一个或多个无线节点识别为预测的夹点；分析所述模拟网状网络中的每个无线节点，用于与所分析的无线节点直接无线通信的所述模拟无线网状网络中的相邻无线通信设备的数量；响应于对所述模拟网状网络中的每个无线节点的分析，如果在所述无线网状网络内发生所述通信能力的故障并且相邻无线通信设备的数量低于相邻无线通信设备的阈值数量，则将一个或多个无线节点识别为潜在的夹点；以及应用所述预测的夹点和所述潜在的夹点以识别所述无线网状网络的未来状态。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述连通性状况包括所述无线网状网络内的无线节点与相邻无线通信设备直接和无线通信的能力的预期故障，并且其中，所述无线节点是所述无线网状网络内的夹点，所述方法还包括：分析所述夹点，用于与所分析的夹点直接无线通信的相邻无线节点；以及响应于对所述夹点的分析，识别仅经由所述夹点与所述网关间接无线通信的无线节点。16.根据权利要求15所述的方法，其中，如同在所述无线网状网络内发生所述通信能力的故障那样模拟所述无线网状网络包括：在没有所述夹点的情况下模拟所述无线网状网络。17.根据权利要求15所述的方法，还包括：在所述无线节点与所述相邻无线通信设备直接和无线通信的能力发生故障时，预测仅经由所述夹点与所述网关间接无线通信的每个所识别的无线节点将失去与所述网关的通信。18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述无线网状网络内的所述无线节点与所述相邻无线通信设备直接和无线通信的能力的所述预期故障是由所述无线节点中的低电池剩余电量引起的，...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·G·戴安辛，N·T·迈耶，W·G·S·利奥诺，P·P·纳蒂维达德，
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