诊断设备（１０）包括用于接收过程的过程介质的过程变量的过程变量值（ｘ（ｔ））的接收装置（１００），用于从在测量阶段（３００）期间测量的这样的过程变量值提取和记录测量结果统计数据的测量结果处理装置（３００），用于从在训练阶段期间测量的这样的过程变量值提取和记录训练统计数据的训练处理装置，和用于比较测量结果统计数据与在测量结果统计数据之前记录的训练统计数据的比较装置（４００）。优选地，训练统计数据包括训练经验统计分布，其能够为在训练阶段期间测量的过程变量值的函数的分布，或为在训练阶段期间测量的过程变量值（ｘ（ｔ））的变换的函数的系数的系数Ｘ↓［ｔ］（ｋ）的函数的分布。
Diagnostic equipment for a process control system
Diagnostic equipment (10) including a process for medium receiving process process variable value of the process variable (x (T)) of the receiving device (100), is used in the measurement stage (300) measured during such a process variable values to extract and record the measurement results of statistical data processing device (300). For the training of processing device to extract and record the training of statistical data from the measured value during the training phase of the process variables, and used to compare the device statistics comparing the measurement results with statistical data records before the measurement results of the training data (400). Preferably, the training data including the training experience of statistical distribution, the distribution function can be measured during the training phase of the process variables, or for measurement during the training phase of process variable values (x (T)) of the coefficient function transformation coefficient X down t (k) distribution function.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如用于工业的或科学的过程的过程设备的诊断的领 域，并且特别地涉及使用过程的感测的过程变量的过程设备诊断的领 域。其涉及根据权利要求的前序部分的方法和器械。
技术介绍
通过专利出版物US6 601 005已知这样的诊断设备和诊断方法。 该设备感测例如压力或流量值的过程变量值，并且处理它们以便从它 们提取过程的过程介质(例如，液体、气体)中携带的振动噪声信号。 随后评价这样的振动相关的处理的信号，评价最终得出指示过程的一 些控制设备(例如，泵或阀)具有故障的输出。在前面提到的US6 601 005中4皮露的方法中，建i义-使用小波或傳-立叶变换或神经网络或统计分析或其它信号评价技术来获得处理的信 号。在考虑处理的信号的评价的范围内，建议比较一个或多个处理的 信号与可选择的极限值或一组极限值。例如，如果小波变换已经用于获得处理的信号，其将对于每个计算的小波系数检查是否其已经超过 对应的极限值。如果至少一个小波系数已经超过其对应的极限值，将 指示(小波系数相关的某个或者某些控制设备的)故障。此外，前面才是到的US6 601 005中披露了从过程变量值中移除可 能由于某些过程活动的已知的过程变化。这通过从在操作期间收集的 数据(过程变量值)减去模型的数据实现。预期在减去之后仅异常值 留下并且被评价。例如如果已知的过程变化是由于在白天期间发生并 且影响过程变量值的环境温度改变，可以当过程无故障地工作时在白 天期间在不同的时间取若干数据组。这些基准平面正常操作数据组用 作模型的数据组，例如神经网络可以从其选择适当的一个，随后从在操作期间收集的数据减去该适当的一个，以便仅剩下异常的信号。模 型和在操作期间收集的数据全部是小波变换的数据，使得从彼此减去 对应的小波系数，以便移除已知的过程变化并且产生值以与可规定的 极限值比较。处理的信号与其进行比较的极限值的选择对于诊断设备的输出("故障，，/ "无故障")的可靠性非常重要。希望为诊断设备的诊断 输出提供可靠的基础。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为创造诊断设备和为诊断设备的诊断输出提 供可靠的基础的诊断方法。本专利技术的更进一步的目的为创造结合此诊 断设备或诊断方法的更进一步的设备和系统。通过具有根据权利要求所述的特征的器械和方法解决该问题。根据本专利技术，诊断设备包括-用于接收过程的过程介质的过程变量的过程变量值的接收装置，-用于从在测量阶段期间测量的这样的过程变量值提取和记录测 量结果统计数据的测量结果处理装置，-用于从在训练阶段期间测量的这样的过程变量值提取和记录训 练统计数据的训练处理装置，及-用于比较测量结果统计数据与在测量结果统计数据之前记录的 训练统计数据的比较装置。通过这样，可能为诊断设备的诊断输出提供可靠的基础。特别地， 可能为诊断设备的诊断输出提供可规定的可靠性和/或可能提供输出 的置信水平(指示输出"故障/无故障"的确实性)。诊断设备可以为能够接收过程变量值并且以叙述的方式处理它们 的任何设备或设备的结合。其可以为变送器、过程监控设备或过程监 控系统、控制器或过程控制系统、个人电脑或类似物。诊断设备优选 地适用于过程控制系统。其能够在控制系统内实现。诊断设备能够集 成在变送器内、过程监控设备内、控制器或类似物内。诊断设备能够 例如实现在流量计、压力变送器或差压变送器内。在优选的实施例中，诊断设备包括用于测量过程变量并且用于产 生过程变量值的感测装置。产生的过程变量值能够随后输出到接收装 置。由于感测装置，诊断设备能够同时具有变送器和/或过程监控器 的功能。诊断设备能够用作独立的过程设备。接收装置接收过程变量值并且能够例如为以硬件和/或软件实现 的接口或端口。可能的过程变量包括流量、压力、差压、水平、温度 或类似量。过程变量值为过程变量的值或与过程变量相关的测量的值，例如，在过程变量值和以给定单位的过程变量的相应的值之间可 能存在一些函数(例如，线性)关系。过程介质通常为流体。特别地，其可以为气体或液体或它们的混 合物或它们加上固体成分的混合物，例如，乳浊液。测量结果处理装置为用于以从过程变量值产生测量结果统计数据 这样的方式处理在测量阶段期间测量(捕获)的过程变量值的装置(以 硬件和/或软件实现)。处理能够包括不同类型的计算，例如，算术或 如傅立叶或小波变换的变换。记录(存储)测量结果统计数据以用于 更进一步地输出或处理。对于"测量阶段"，指示时间跨度和/或诊断设备的模式，其中， 诊断设备进行其"正常，，功能，即，诊断。这是诊断设备的正常的操 作状态，其中，诊断设备被通常地使用。在测量阶段期间，诊断设备 能够诊断过程并且特别是检测过程内的故障，例如，过程设备的故障 或甚至诊断设备集成在其中的变送器或其它过程设备的故障。对于"训练阶段"，指示时间跨度和/或诊断设备的模式，其中， 诊断设备接收预期表示过程的正常(通常无故障的)操作的过程变量 值。这是接收关于过程的统计信息，其稍后能够与在测量阶段期间捕 获的关于过程的统计信息比较。测量结果统计数据是从在测量阶段期间捕获或测量的过程变量值 得出的统计信息。测量结果统计数据可以为从包括平均值(例如，算 术平均)、均方冲艮、标准偏差、方差、统计分布的组中选4奪的项或项 的组。其还能够为从该组的一个或多个成员得出的一个或一组值。统 计分布可以为经验分布，或其可以为通常为拟合的分布的解析(理论 的)分布。拟合的分布或拟合的曲线优选地意味着相对于一些标准的 最佳的拟合，例如最小二乘拟合。训练统计数据为从在训练阶段期间捕获或测量的过程变量值得出 的统计信息。训练统计数据可以为从包括平均值(例如，算术平均)、 均方根、标准偏差、方差、统计分布的组中选择的项或项的组。其还 能够为从该组的一个或多个成员得出的一个或一组值(例如，极限 值)。统计分布可以为经验分布或拟合的(理论的)分布。训练处理装置为用于以从过程变量值产生训练统计数据这样的方 式处理在训练阶段期间测量(捕获)的过程变量值的装置(以硬件和/或软件实现)。处理能够包括不同类型的计算，例如，算术或如傅立 叶或小波变换的变换。记录(存储)训练统计数据以用于更进一步地 输出或处理。比较装置(以硬件和/或软件实现)比较测量结果统计数据与训 练统计数据。从比较装置的输出其能够推断一些故障可能已经在过程 中发生。由于统计数据的比较，用于诊断输出的有效的和可靠的根据，外,、由于统计数据的比较，可能估计或:定诊断输出正确的可能性， 即，能够通过指示与故障(或无故障)指示相关的置信水平提供输出 故障(或无故障)指示，或仅如果指示具有至少可规定的置信水平(指 示确实性的程度)时给出输出故障(或无故障)指示。因此，如果基 于如在比较装置内实现的测量结果统计数据与训练统计数据的比较， 从诊断设备输出的诊断输出具有相当大的增加值。上面提到的"装置，，(接收装置，测量结果处理装置，训练处理 装置，比较装置，感测装置)也可以称为"单元"。这些装置，特别 是接收装置、测量结果处理装置、训练处理装置和比较装置能够部分 或完全相同，特别是如果它们以软件和/或硬件的形式实现。在优选的实施例中，比较装置具有与过程的状况相关的状况输 出，其中，过程的状况与用于过程变量的测量不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种诊断设备（１０），其包括－用于接收过程的过程介质（２）的过程变量的过程变量值（ｘ（ｔ））的接收装置（１００），－用于从在测量阶段（３００）期间测量的这样的过程变量值提取和记录测量结果统计数据的测量结果处理装置（３００）， 其特征在于，该诊断设备包括－用于从在训练阶段（２００）期间测量的这样的过程变量值提取和记录训练统计数据的训练处理装置（２００），及－用于比较测量结果统计数据与在测量结果统计数据之前记录的训练统计数据的比较装置（４００ ）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：A安登纳，A莫罗尼，G因弗尼兹，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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