确定被测变量的测量值的特定于应用的总似然性的方法技术

本发明专利技术涉及确定被测变量的测量值的特定于应用的总似然性的方法。一种确定在特定应用中由测量设备测量的被测变量的测量值的特定于应用的似然性的方法，包括以下步骤：记录数据，该数据包括测量设备的诊断信息的各项和包括每个被测变量的指定变量的变量值；针对每个被测变量，基于似然性值而确定被测变量的当前测量值的总似然性，所述似然性值是基于包括诊断标准和特定于应用的阈值标准的似然性标准并且基于指示被测变量的当前测量值的统计可靠性的可靠性值而确定的；以及提供总似然性和/或基于所述总似然性而确定的总似然性指数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
确定被测变量的测量值的特定于应用的总似然性的方法


[0001]本专利技术涉及一种确定由特定应用中安装的测量系统测量的至少一个被测变量的测量值的特定于应用的总似然性的方法，其中，该测量系统包括至少一个测量设备，并且每个测量设备测量至少一个被测变量中的至少一个。

技术介绍

[0002]包括测量特定应用中感兴趣的被测变量的测量设备的测量系统被用于包括工业应用以及实验室应用在内的各种各样的不同应用中。
[0003]由特定应用中安装的测量系统测量的被测变量的测量值通常用于监测、调节和/或控制被测变量、工厂或设施(例如生产设施)的操作和/或在应用处执行的过程(例如，生产过程)的至少一个步骤。例如，在化学生产过程中，能够监测生产过程中使用的反应物的浓度和/或由该过程产生的前产物、中间产物和/或离析物中包含的分析物的浓度，并且能够基于被测变量的测量值而调度、调节和/或控制生产过程的一系列过程步骤。测量诸如pH值、游离氯浓度和/或介质浊度等被测变量的其他液体分析测量系统例如用于游泳池以及饮用水供应网络和水净化厂，以监测、调节和/或控制水质。
[0004]根据具体应用，生产过程的效率和/或生产率、所生产产品的产品质量、设施、工厂和/或实验室的操作安全性和/或饮用水的质量可能取决于测量设备的测量准确度，以及在具体应用处执行的过程的正确执行和/或工厂或设施的无故障操作。因此，在大多数应用中，测量设备的测量准确度以及被测变量对应用特定要求的符合性非常重要。
[0005]由于技术过程越来越复杂以及在特定应用中用于测量感兴趣的被测变量的测量设备的数量越来越多，评估由测量系统提供的测量值是否可信或者是否指示存在问题变得越来越困难。即使当所有测量值都出现在针对应用指定的值范围内时，也会存在风险，即测量值可能由于与测量设备中的一个相关的问题(例如由于测量误差)而受损，和/或被测变量可能已经受到与应用相关联的问题(例如由在应用处执行的过程的故障或受损)的影响。此外，在测量设备的清洁或校准期间，以及在测量设备临时从测量部位移开以进行目视检查的时间段期间，测量值可能会暂时受损。因此，受这些问题中的一个影响的测量值的进一步使用，例如将这些测量值用于监测、调节和/或控制目的，可能构成安全危害，可能导致在该应用处生产的产品的产品质量降低，和/或可能导致在该应用处执行的过程的过程效率降低。
[0006]通过预先措施，诸如定期维修测量设备和/或重复验证、校准和/或调整测量设备，能够显著地降低与测量设备相关联的问题发生的概率。作为另一种手段，能够基于诊断参数而监测测量设备或其个别部件的状况，和/或能够采用能够执行自诊断的测量设备。作为示例，能够安装由恩德雷斯+豪泽集团提供的包括心跳功能的测量设备，从而使得测量设备能够监测其性能和/或提供指示测量设备状况的状态指标。
[0007]此外，EP 2 226 630 B1公开了一种基于水分析装置的技术参数而确定该装置的状况指标的方法。技术参数由传感器测量，例如由测量设备外壳内部湿度的湿度传感器和
测量贮存器中包含的试剂水平的传感器测量。对于每个技术参数，确定测量的参数值与对应的参考值之间的偏差。随后，基于相应技术参数的参数特定的偏差相关性函数，而为每个偏差确定偏差相关性值。最后，借助于指标函数，基于偏差相关性值而计算指示水分析装置状况的状况指标。该方法提供的优点在于，考虑了每个偏差相对于整个装置的整体状况的相关性。这种方法的缺点中的一个在于，除了执行水分析所需的分析测量设备之外，该设备还必须配备用于测量技术参数的装置，并且与指示该装置的技术状况的技术参数无关的分析测量设备的损害以及由该装置确定的水分析测量结果的损害可能会被忽略。
[0008]即使所有的测量设备都正常工作，在特定的应用处也可能出现问题，例如由于应用中执行的过程的错误性能和/或工厂或设施的错误操作。作为示例，饮用水中正确测量的高浓度游离氯可能是已经添加了过量氯的指标。
[0009]在该背景下，DE 10 2008 042 969 A1描述了一种在交替的生产过程中检测过程状态的方法，所述生产过程利用测量代表过程状态的传感器值的传感器来执行，其中传感器值和/或过程变量被同时评估，并且过程状态和/或传感器状态的诊断是基于对于在个别过程状态期间测量的传感器值预先确定的阈值范围而执行的。该方法提供的优点在于，当前过程状态可基于同时评估而进行确定，并且将基于测量值与针对个别过程状态预定义的阈值范围的偏差而检测由有缺陷的传感器和/或在应用处执行的过程的错误性能引起的问题。然而，这种方法的使用限于出现足够不同的预定义过程状态的应用。因此，它不适用于被测变量以未知和/或连续的方式变化以至于不能识别足够不同的过程状态的应用。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目标是提供一种确定由测量系统测量的被测变量的测量值的特定于应用的似然性的方法，该方法能够应用于更广泛的应用中并且提供真实地说明由于与测量设备相关联的问题以及由于与应用相关联的问题而可能发生的潜在损害的似然性结果。
[0011]该目标通过一种确定由特定应用中安装的测量系统测量的至少一个被测变量的测量值的特定于应用的似然性的方法来达成；其中，测量系统包括至少一个测量设备，并且每个测量设备测量至少一个被测变量中的至少一个，该方法包括以下步骤：
[0012]针对每个被测变量，识别指示测量相应被测变量的测量设备的状况的诊断信息中的至少一项，
[0013]指定在应用处测量或确定的至少一个变量的数量，使得指定的变量由至少一个被测变量中的每个被测变量给出或包括至少一个被测变量中的每个被测变量；
[0014]针对每个被测变量，确定用于确定似然性值的似然性标准，包括：
[0015]至少一个诊断标准，用于基于指示测量相应被测变量的测量设备的状况的诊断信息的各项中的至少一个的至少一个项值而确定指示相应被测变量的测量值的似然性的似然性值，以及
[0016]至少一个阈值标准，用于基于相应被测变量的测量值相对于适用于相应被测变量的测量值的至少一个特定于应用的阈值范围的大小而确定指示该相应被测变量的测量值的似然性的似然性值，
[0017]记录数据，所述数据包括诊断信息的每个项的至少一个项值和每个指定变量的变量值的时间序列以及它们的确定或测量时间；以及
[0018]基于所记录的数据至少一次或重复地执行以下步骤：
[0019]针对每个被测变量：基于针对相应被测变量已经确定的似然性标准而确定似然性值；鉴于在当前时间间隔之前已经测量的并且由相应被测变量的测量值给出或包括相应被测变量的测量值的至少一个或所有指定变量的测量值，确定指示在有限当前时间间隔期间测量的相应被测变量的一个或多个当前测量值的可靠性的至少一个似然性度量；并且基于针对相应被测变量已经确定的似然性度量和似然性值而确定相应被测变量的当前测量值的总似然性；以及
[0020]提供似然性结果，该结果包括以下中的至少一个：总似然性和基于总似然性而确定的总似然性指数。
[0021]该方法提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定由特定应用中安装的测量系统(100、200、300)测量的至少一个被测变量(m
i
)的测量值(mv
i
)的特定于应用的似然性的方法；其中，所述测量系统(100、200、300)包括至少一个测量设备(Mi)，并且每个测量设备(Mi)测量所述至少一个被测变量(m
i
)中的至少一个，所述方法包括以下步骤：针对每个被测变量(m
i
)，识别指示测量相应被测变量(m
i
)的所述测量设备(Mi)的状况的诊断信息(Iij)中的至少一项；指定在所述应用处测量或针对所述应用确定的至少一个变量(v
n
)的数量，使得所指定的变量(v
n
)由所述至少一个被测变量(m
i
)中的每个被测变量给出或包括所述至少一个被测变量(m
i
)中的每个被测变量；针对每个被测变量(m
i
)，确定用于确定似然性值(PCik)的似然性标准(Cik)，包括：至少一个诊断标准(CIij)，用于基于指示测量所述相应被测变量(m
i
)的所述测量设备(Mi)的所述状况的诊断信息(Iij)的各项中的至少一个的至少一个项值而确定指示所述相应被测变量(m
i
)的测量值(mv
i
)的所述似然性的似然性值(P(Iij))，以及至少一个阈值标准Cj(m
i
)，用于基于所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)相对于适用于所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)的至少一个特定于应用的阈值范围的大小而确定指示所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)的所述似然性的似然性值(Pj(m
i
))，记录数据(D)，所述数据(D)包括诊断信息(Iij)的每个项的至少一个项值和每个指定变量(v
n
)的变量值(mv
n
)的时间序列以及它们的确定或测量时间(t)；以及基于所记录的数据(D)至少一次或重复地执行以下步骤：针对每个被测变量(m
i
)：基于针对所述相应被测变量(m
i
)已经确定的所述似然性标准(Cik)而确定所述似然性值(PCik)；鉴于在当前时间间隔之前已经测量的并且由所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)给出或包括所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)的至少一个或所有指定变量(v
n
)的测量值(mv
n
)，确定指示在有限当前时间间隔期间测量的所述相应被测变量(m
i
)的一个或多个当前测量值(mv
i
(tr))的可靠性的至少一个似然性度量(Rin)；以及基于针对所述相应被测变量(m
i
)已经确定的所述似然性度量(Rin)和所述似然性值(PCik)而确定所述相应被测变量(m
i
)的所述当前测量值(m
i
(tr))的总似然性(Ptot(m
i
))，以及提供似然性结果(PR)，所述似然性结果(PR)包括以下中的至少一个：所述总似然性(Ptot(m
i
))和基于所述总似然性(Ptot(m
i
))而确定的总似然性指数(TPI)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对至少一个或每个被测变量(m
i
)，所述似然性度量(Rin)包括以下中的至少一个：第一似然性度量(Ri1)，所述第一似然性度量(Ri1)对应于所述相应被测变量(m
i
)的所述当前测量值(mv
i
(tr))或所述当前测量值(mv
i
(tr))的分布与在所述当前时间间隔之前测量的所述相应被测变量(m
i
)的测量值(mv
i
)所呈现的分布或多种分布中的一种分布的符合程度；以及
第二似然性度量(Ri2)，所述第二似然性度量(Ri2)对应于所述相应被测变量(m
i
)的所述当前测量值(mv
i
(tr))与通过对在所述当前时间间隔之前确定的至少两个分析变量的变量值的多变量分析确定的分析结果的符合程度；其中，所述分析变量由所述相应的被测变量(m
i
)和包括在所选定变量(v
n
)中的至少一个其他变量或每个其他变量给出。3.根据权利要求1至2所述的方法，其中，按照以下方法确定至少一个或每个总似然性(Ptot(m
i
))：根据、作为或基于针对所述相应被测变量(m
i
)而确定的所述似然性度量(Rin)和所述似然性值(PCik)的总和、加权总和、乘积或加权乘积，或者根据、作为或基于由针对所述相应被测变量(m
i
)确定的所述似然性值(PCik)中最小的一个给出的最小似然性(Pmin1)和针对所述相应被测变量(m
i
)确定的所述似然性度量(Rin)的总和、加权总和、乘积或加权乘积，或者通过以下方式确定：将所述似然性值(PCik)细分成包括基于所述诊断标准C(Iij)而确定的所述似然性值P(Iij)的操作似然性值和包括基于所述阈值标准Cj(m
i
)而确定的所述似然性值Pj(m
i
)的特定于应用的似然性值，以及根据或作为或基于针对所述相应被测变量(m
i
)而确定的所述似然性度量(Rin)和所述特定于应用的似然性值中的每一个与由针对所述相应被测变量(m
i
)确定的所述操作似然性值中的最小一个值给出的最小似然性(Pmin2)的总和、加权总和、乘积或加权乘积，来确定针对所述相应被测变量(m
i
)的所述总似然性(Ptot(m
i
))。4.根据权利要求1至3所述的方法，包括以下步骤中的至少一个：a)在呈仪表板形式的显示器(39)上显示所述似然性结果(PR)，所述仪表板包括可视化所述总似然性指数(TPI)的图标(41)和/或给定数量的图标(43)，每个图标可视化所述总似然性值(Ptot(m
i
))中的一个；其中，对应于被可视化的总似然性指数(TPI)或被可视化的总似然性值(Ptot(m
i
))的大小的每个图标(41、43)的图标区域的一部分被填充，并且所述图标(41、43)或其被填充的一部分以根据所述大小选定的颜色进行显示；b)以电子邮件或消息的形式提供所述似然性结果(PR)，所述电子邮件或消息被分派给预定的接收者和/或预定的设备、计算机、移动设备、手机、平板电脑和维修工具中的至少一个；以及c)将所述似然性结果(PR)提供给上级单元(23)，所述上级单元(23)被配置成调节和/或控制在所述应用处执行的过程，并且被配置成当所述似然性结果(PR)满足针对相应动作指定的条件时，执行停止或修改在所述应用处执行的过程的至少一个过程步骤的动作和/或至少一个其他预定动作。5.根据权利要求1至4所述的方法，其中，所指定的变量(v
n
)包括以下中的至少一个：由所述测量系统(100、200、300)的所述测量设备(Mi)中的一个测量的至少一个过程参数；由所述特定应用处安装的测量仪器(Sm)测量的至少一个过程参数；以及由所述测量设备(Mi)中的一个确定的或针对所述测量设备中的一个确定的至少一个诊断参数。6.根据权利要求1至5所述的方法，其中：针对所述测量设备(Mi)中的至少一个，指示所述相应测量设备(Mi)的所述状况的诊断信息(Iij)中的所述至少一项包括以下中的至少一个：所述测量设备(Mi)的寿命、所述测量设备(Mi)的工作时间、维修所述测量设备(Mi)时的
维修时间、验证所述测量设备(Mi)的测量准确度时的验证时间、通过所述测量设备(Mi)的所述测量准确度的验证获得的验证结果、校准所述测量设备(Mi)时的校准时间、通过所述测量设备(Mi)的校准获得的校准结果、由所述测量设备(Mi)确定的至少一个诊断参数、基于由所述测量设备(Mi)执行的自诊断而确定的状态指标、以及对应于所述测量设备(Mi)暴露于不利测量条件的暴露指数。7.根据权利要求1至6所述的方法，其中：a)针对至少一个被测变量(m
i
)，针对所述相应被测变量(m
i
)而确定的所述似然性标准(Cik)包括以下中的至少一个：用于基于所述相应被测变量(m
i
)的所述当前测量值(mv
i
(tr))是否出现在该被测变量(m
i
)不会超过的特定于应用的阈值范围内而确定似然性值(PC1(m
i
))的阈值标准(C1(m
i
))，用于基于该被测变量(m
i
)的测量值(mv
i
)在特定于应用的阈值范围内的特定于应用的出现概率而确定指示所述相应被测变量(m
i
)的至少一个当前测量值(mv
i
(tr))的所述似然性的似然性值(PC2(m
i
))的阈值标准(C2(m
i
))，以及用于基于至少一个或两个其他变量(v
j
)的至少一个当前变量值(mv
n
(tr))而确定指示所述相应被测变量(m
i
)的至少一个当前测量值(mv
i
(tr))的所述似然性的似然性值(P3(m
i
))的标准(C3(m
i
))，其中，每个其他变量(v
j
)由其他被测变量(m
j≠i
)中的一个或由包括在所指定的变量(v
n
)中的参数给出，和/或其中：b)针对所述被测变量(m
i
)中的至少一个，所述似然性度量(Rin)包括以下中的至少一个：基于检测包括在所述相应被测变量(m
i
)的所述测量值(mv
i
)中的异常值的方法而确定的似然性度量(Ri3)；基于在所述相应被测变量(m
i
)的所述至少一个当前测量值(mv
i
(tr))的所述测量时间(tr)之前测量的所述相应被测变量(m
i
)的测量值(mv
...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特里，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：