用于控制技术系统的操作的系统、方法和控制单元技术方案

公开了用于控制技术系统（220）的操作的系统、控制单元和方法。技术系统（220）包括多个传感器（222‑228）。所述方法包括从多个传感器（222‑228）中的第一传感器（222）接收第一传感器数据。所述方法包括检测基于生成第一传感器数据的第一传感器（222）的故障的第一传感器异常。第一传感器的故障包括生成异常的第一传感器数据。此外，所述方法包括基于第一传感器数据与虚拟第一传感器数据之间的比较来验证第一传感器异常。此后，当第一传感器异常被验证时，通过代替第一传感器数据替换虚拟第一传感器数据来向技术系统（220）生成控制命令。

Systems, methods and control units used to control the operation of technical systems

Systems, control units and methods for controlling the operation of a technical system (220) are disclosed. The technical system (220) comprises a plurality of sensors (222 228). The method comprises receiving first sensor data from a first sensor (222) of a plurality of sensors (222 228). The method includes detecting a first sensor anomaly based on a fault of the first sensor (222) generating the first sensor data. Faults of the first sensor include generating abnormal first sensor data. In addition, the method includes verifying the first sensor anomaly based on the comparison between the first sensor data and the virtual first sensor data. Thereafter, when the first sensor anomaly is verified, the control command is generated to the technical system (220) by replacing the virtual first sensor data with the first sensor data.

【技术实现步骤摘要】
用于控制技术系统的操作的系统、方法和控制单元
本专利技术涉及通过克服技术系统中的传感器的故障来实时地控制技术系统的操作。
技术介绍
在技术系统中，使用多个传感器来连续监视和收集数据。传感器数据对于监视和控制过程非常重要，因为它有助于验证技术系统以预期的方式运行。在一段时间内，传感器可能失去其准确性，或者在某些关键过程中可能故障。在这样的场景下，技术系统可能需要停止。在制造业中，单个设备的故障可能会妨碍制造产品的准确性。这可能总是导致时间和金钱的损失。在专利US9533683B2中教导了克服传感器故障的这样一种方法。其中公开的方法涉及车辆中的故障结角（hitchangle）传感器。当结角未被感测到时，通过产生用于车辆的对策命令来缓解结角传感器的故障。上述方法限于结角的一个参数，并且不考虑妨碍技术系统中的过程的其他参数。WO2016120112A1描述了一种检测、分类和/或减轻传感器误差的方法。传感器故障减轻也对识别的偏置、漂移、乘法校准误差、精度降低和尖峰误差来进行。所公开的方法表明，在完全传感器故障的情况下，可以采用某些减轻方法。然而，这种方法的停机时间可能相当长，并且技术系统对传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制包括多个传感器（222‑228）的技术系统（220）的操作的方法，所述方法包括：从多个传感器（222‑228）中的第一传感器（222）接收第一传感器数据；检测基于生成第一传感器数据的第一传感器（222）的故障的第一传感器异常，其中第一传感器的故障包括异常第一传感器数据的生成；基于第一传感器数据与虚拟第一传感器数据之间的比较来验证第一传感器异常；以及当第一传感器异常被验证时，通过代替第一传感器数据替换虚拟第一传感器数据来生成对技术系统（220）的控制命令。

【技术特征摘要】
2017.07.28 EP 17183815.41.一种用于控制包括多个传感器（222-228）的技术系统（220）的操作的方法，所述方法包括：从多个传感器（222-228）中的第一传感器（222）接收第一传感器数据；检测基于生成第一传感器数据的第一传感器（222）的故障的第一传感器异常，其中第一传感器的故障包括异常第一传感器数据的生成；基于第一传感器数据与虚拟第一传感器数据之间的比较来验证第一传感器异常；以及当第一传感器异常被验证时，通过代替第一传感器数据替换虚拟第一传感器数据来生成对技术系统（220）的控制命令。2.根据权利要求1所述的方法，包括：基于多物理学概率模型生成技术系统（220）的系统模型，其中所述系统模型包括针对所述多个传感器（222-228）中的每一个的虚拟传感器数据，并且其中所述虚拟传感器数据包括虚拟第一传感器数据；用来自所述多个传感器（222-228）的传感器数据更新所述系统模型以反映技术系统（220）的当前状态；以及基于系统模型而更新与技术系统（220）的操作相关联的输入参数，以实现传感器数据中的改变。3.根据权利要求2所述的方法，包括：当第一传感器异常被验证时，基于虚拟第一传感器数据继续技术系统（220）的操作。4.根据权利要求1所述的方法，包括：借助于监督学习模型基于技术系统（220）的操作限制来确定传感器限制；以及基于监督学习模型确定针对多个传感器（222-228）中的每一个的容差偏差，其中容差偏差是与传感器限制的可接受偏差。5.根据权利要求1所述的方法，其中检测基于生成第一传感器数据的第一传感器的故障的第一传感器异常，包括：将第一传感器数据和虚拟第一传感器数据之间的偏差与如权利要求4所述的容差偏差进行比较；以及当偏差超过容差偏差时检测到第一传感器异常。6.根据权利要求1所述的方法，包括：对所述多个传感器（222-228）中的每一个执行扰动分析以确定针对所述多个传感器（222-228）中的每一个的传感器灵敏度；使用神经网络基于传感器灵敏度，生成多个传感器（222-228）之间的传感器关系模型；以及基于传感器关系模型而验证第一传感器异常。7.根据权利要求1所述的方法，包括：当第一传感器异常验证是假时检测虚拟第一传感器异常；以及当虚拟第一传感器异常检测是连续的时，利用与技术系统（220）相关联的退化模型来更新技术系统（220）的系统模型。8.根据权利要求1所述的方法，包括：动态配置系统模型以在多个传感器（222-228）未能生成传感器数据时的时刻生成虚拟传感器数据。9.一种用于控制包括多个传感器（222-228）的技术系统（220）的操作的控制单元（100），所述控制单元包括：接收器（150），用于从所述多个传感器接收传感器数据，其中所述传感器数据包括来自所述多个传感器（222-228）的第一传感器的第一传感器数据；至少一个处理器（106）；以及存储器（104），通信地耦合到...

【专利技术属性】
技术研发人员：CR布尔，B马修，B奥布斯特，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE