响应专家传感器诊断的控制传感器处理算法装置制造方法及图纸

技术编号:2893009 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于控制传感器数据计算的装置,包括一个对传感器数据进行扫描的过程控制计算机(10)和一个与上述过程控制计算机(10)相连,用于传输传感器数据的通信链路(25);一个专家系统诊断计算机(16)与通信链路相连,用于根据被传输的传感器数据,通过对异常传感器的诊断产生一则诊断报文,且该通信链路;适于将诊断报文提供给过程控制计算机(10),用于响应该诊断报文执行传感器数据计算。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一个以专家系统诊断为基楚的用于控制传感器信号处理计算的算法装置,尤其涉及到一种允许由一个位于远方的专家系统对传感器故障进行诊断并将诊断的结果传送到一个根据诊断对传感器计算和控制计算进行控制的传感器采样和设备控制系统。复杂的运算现时是由位于组合设备诸如发电设备处的设备数据中心完成的,综合计算的一个例子是透平热力学效率计算。这样的一种计算是以在线数据为基础,而一个不正确的传感器数值可以产生不合理的结果,诸如透平效率大于100%或小于0%。由于透平效率是被设备操作人员用来指导试图使设备效率为最大的控制操作的,不恰当的计算结果可以使操作人员不能达到设备最高效率。为了解决这种不恰当的计算问题,在数据中心计算机中提供综合传感器分析算法去解决各种传感器可以经历的许多可能的问题。当一个新的传感器问题发生时,综合传感器分析算法经常失灵,且执行的是以未修正过的传感器数值为基础的综合计算。需要的是一种执行传感器诊断的方法,这种诊断方法使设备数据中心计算机解除传感器诊断的任务并允许设备数据中心计算机集中到线数据采集和过程控制上。在这种情况下位于远方的诊断中心继续接收不恰当数据,结果,执行高级系统故障诊断或该诊断系统简单地将一个信息传送给设备操作人员,指示出在可以进行某种高级诊断前,必须对该传感器进行调整。当前,没有从专家诊断系统传送到数据采样程序的通信。需要的是一种允许传感器扫描和处理程序去和诊断系统进行通信相连通的方法。本专利技术的一个目的是提供一个传感器诊断系统和计算控制系统,它们具有足够的灵活性,使传感器的各种问题不会造成控制系统的破坏。根据此目的,本专利技术属于一种用于控制传感器数据计算的装置,包括一个对传感器数据进行扫描的过程控制计算机和一种与上述过程控制计算机相连,用于传输传感器数据的通信链路;其特征在于专家系统诊断计算机与上述通信链路相连,根据被传输的传感器数据通过对异常传感器的诊断产生一个诊断信息,上述通信链路被用来将上述诊断信息供给上述过程控制计算机,用于完成响应于诊断信息的传感器数据计算。本专利技术从以下仅作为举例在附图中示出的较佳实施例的叙述中将更容易明了,其中附图说明图1示出本专利技术的工作和各个组成部分;图2示出用于对故障传感器进行诊断的一条规则举例;图3示出一张诊断结果真值表;图4描绘出用在本专利技术中的较佳专家系统采用的数据结构;图5示出专家系统诊断信息处理;图6示出由设备数据中心计算机的信息处理;以及图7和8描绘了另一些根据诊断结果完成传感器处理的方法。正如图1中示出的一台设备数据中心计算机10,诸如一台数字设备公司微型VAX计算机,从传感器12获得传感器数据并用那些数据控制一台复杂的处理设备14,诸如核电站或燃矿物燃料的电厂。本专利技术在一些传感器故障时,宁可将传感器数据传输给一台诊断操作中心计算机16,诸如一台数字设备公司的VAX计算机,而不是由数据中心计算机10完成传感器分析和继续处理,该VAX计算机用一个专家系统,诸如PDS(过程诊断系统)可从Westinghouso得到且在美国4644,479和4649,515号专利中介绍过,这里被引入作为参考,对传感器的各种问题进行诊断,当然别的专家系统,只要它们具有诊断传感器失常的能力,可以用于传感器诊断的任务,在操作中,设备计算机10中的一个传统的传感器扫描程序20对传感器12扫描,并将传感器数据装入到一个原始传感器数据文件22中,检验的传感器数据是非线性的,一个普通的通信路由器(router)程序或实用程序,例如在数字设备公司的VAX,VMS计算机系统上可得到的DEC-NET,将传感器数据格式化成一则报文并在常规的通信网上,诸如电话线或微波数据通信系统,将非线性的传感器数据传输到操作中心诊断计算机16中。对应的通信程序26对报文进行分析并将原始传感器数据存储入一个原始传感器数据文件28中。当文件28完成时,报告专家系统30(如虚线所示)且该原始传感器数据被专家系统推理机30访问,该推理机如前面介绍过的PDS系统,它用规则库32中的各种规则去诊断故障的传感器,诊断的结果被存储入保存在PDS内部的结点表数据库34中,这表是可通过一个PDS实用程序存取的。PDS还产生两个输出文件,第一个文件是一张所有失常节点的完整表格,具有0,0以上的置信度,被监视诊断系统的人使用,而第二个文件是具有0.5以上的置信度的全部失常节点表,这个输出文件被送到设备数据中心10中的显示器52,在那里已与一个诊断指标或值相关联的(将在后面作较详细讨论)每个诊断被数据中心计算机10用来控制后来的传感器处理。一旦完成传感器故障的一个完整诊断,在图5中较详细示出的一个报文程序36存取用于传感器处理控制报文的节点表数据库,并将该报文存储入报文文件38中,一旦报文程序结束并已产生动态报文文件,通信程序26被激活,将报文文件38的内容传输到产生一个对应报文文件40的通信程序24。一旦通信程序完成。产生了报文文件40,图6中较详细示出的报文解释程序42开始检查报文,并将传感器处理程序控制数值存储进计算控制数据文件44中的恰当位置处,一旦报文解释程序42已完成执行,传感器处理程序如图7和8中详细示出的例子从文件44获得计算控制数据,并将原始传感器数据处理成处理后的传感器数据,该数据被存储在一个恰当的文件48中或在设备14上进行实际处理控制操作。尽管该图指出程序42能唤醒程序46,最好程序46根据定时中断基准醒来。当控制数值指出扫描程序的一个参量发生了变化,例如为了企图降低瞬态噪音。扫描周期从10秒变成20秒,该传感器扫描程序20可以获得控制数值,并进行适当的扫描周期调整,也可以对传感器的非线性限值进行调整。当为文件48产生了处理后的传感器数据,然后通信程序24可以将处理后的传感器数据传送到诊断计算机16。该计算机可以用前面讨论过的专家系统去完成高级诊断工作,例如确定是否要对一台设备,诸如一台发电机进行维修。这种高级诊断工作的结果可以传送回数据中心计算机10,在那里另外的处理程序50,诸如显示处理程序,可以对供一个操作人员54检查用的显示器52提供高级诊断的多种结果,当传感器数据22根据诊断处理过后也可以立即用于控制操作,而不首先将它作为一个文件48存储,然后完成控制操作。诸如在图1中所示的一个系统,将传感器故障诊断的负担转移到一种能更有效完成这种诊断的软件上。这个系统还减轻了数据中心计算机10的传感器诊断的负担。这样一个系统还使具有较小的数据中心计算机的设备取得需要精确的传感器数据,象设备故障计算系统一样的复杂计算系统的效益,而不需用复杂的传感器分析软件对设备数据中心计算机进行翻新改造。图2示出用于产生与热再热压力传感器有关的计算控制数值的一条典型规则的工作过程,图2中示出的规则把与热再热压力传感器70,冷再热压力传感器72和排汽压力传感器74有关的诊断结果作为输入,对于传感器本身的诊断是在熟悉专家系统知识的普通工程师的技术范围内且完成相对简单的任务,诸如相对于有效数据范围限值对原始传感器数据进行检验。由“或”门76、“非”门78和“与”门80描述的这个规则的逻辑产生一个表明再热压力传感器已经故障的置位度是在0.6和1.0之间,以及再热压力算法应该用程序2(在冷再热压力和第一级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制传感器数据计算的装置,包括一个对传感器数据进行扫描的过程控制计算机(10)和一条与上述过程控制计算机(10)相连接用于传输传感器数据的通信链路(25);其特征在于:与上述通信链路相连的专家系统诊断计算机(16),用于根据被传输的传感器数据,通过对异常传感器的诊断,产生诊断报文,上述通信链路用来将上述诊断报文供给上述过程控制计算机(10),用于响应诊断报文完成传感器数据计算。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯C贝罗斯丹尼尔E佛雷斯玛
申请(专利权)人:西屋电气公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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