[发明专利]用于远程检查工业过程的由计算机实施的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对工业装备中的过程远程检查的、由计算机实施的方法。具体而言，该方法被布置用于检查借助分布式控制系统或者工业控制系统来监视和控制的过程，该过程通常是位于用于工业中(比如石油和汽油、纸浆和造纸、化学加工和制造领域中)的材料和对象提取、生产、加工和/或运输的设施中。

背景技术

在工业车间中的过程控制领域中，一直需要关于加工设备和加工对象的信息。传统上，使用过程监视设备、温度传感器、压力传感器、流量计等用来监视和控制比如造纸厂、石油提取装备中或者加工原材料或者半加工材料的工厂中的过程。视频成像以及传统传感器和仪器可以用来提供对象或者过程的实时图像。控制室或者操作者工作站可以布置有如下显示屏，这些显示屏示出工业车间的一个或者多个部分的CCTV图像(闭路电视)。可以显示示出了过程流水线或者加工设备的部分的CCTV图像。传统CCTV摄像机向操作者提供来自预先确定的一个或者多个固定点的有限过程视图。

代表过程拓扑的传统管线和仪表图P&ID用于操作该过程。然而为了监视、检查和/或控制远离操作者所在位置的过程，P&ID图是不够的。为了实现远程监视或者检查过程，操作者也需要能够检查实际加工设备。例如在大型装备中，如用于石油和汽油提取、生产的离岸平台中，广大区域或者甚至整个装备常常是无人化的。这要求操作者将从远程位置监视、检查和/或操作该过程，也就是说，操作者已经从实际过程的邻近处撤离。在如今传统有人管理装备中，现场操作者利用所有他们的感知以获得关于过程状态的信息并且甚至观测控制系统可能尚未标识的任何改变。在远程装备或者其部分中，由于操作者已经从实际过程的邻近处撤离，所以他们将需要能够以恰当方式处理‘观看和感觉’过程。在这些远程设施或者远程部分过程中，操作者需要支持系统来利用通常由亲临现场的人员收集的过程认知信息来补充过程测量。常常使用就在现场的现场操作者与控制室中的远程操作者之间的无线电联络以便补充关于过程状况的可为远程操作者所用的信息。

装备和过程或者加工设备的模型传统上已经用来辅助操作者理解过程、过程的布局和与其它与过程关联的过程的关系。如今可以通过使用由计算机生成的3D过程模型或者基于CAD表示的模型或者通过对过程的由计算机实施的仿真来表示工业过程或者其部分的物理布局。

在如今的加工车间中，在并未集成的大量不同系统中呈现信息。在这些系统内并且甚至在单个系统内，信息的呈现常常不同。远程操作者必须知道在何处发现关于过程状况的信息以及如何发现该信息。获得与远程操作的过程的状况有关的信息这一行动可能是耗时的并且可能易错。在时间紧急或者其它意外事件期间，为了获取关于过程状况的信息而需要的时间可能至为关键。

发明内容

根据本发明的一个方面，描述了对一种用于对用于提取、加工和/或生产材料的装备中的工业过程的基础设施进行远程检查的方法，所述过程借助布置有一个或者多个计算机和一个或者多个计算机显示装置的控制系统来监控，其中所述计算机布置有所述过程基础设施的图形计算机3D模型，所述方法包括以下步骤：在3D模型中选择部分所述过程基础设施的表示以供检查，其中所述方法还包括：基于3D模型上对所述表示的选择来标识实际所述过程基础设施的所选所述部分，使3D模型上的所选所述表示匹配于所述装备中的已知方位，在来自所述3D模型的所述表示的图像上面叠加所述实际过程的一个或者多个图像，以及图形地形成或者组合显示图像，该显示图像包括实际过程基础设施或者过程设备的叠加在来自所述3D模型的图像上并且与该图像组合的一个或者多个图像。

根据本发明的一个实施例，提供的改进形式为一种用于对用于提取、加工和/或生产材料的装备中的工业过程的基础设施进行远程检查的方法，所述过程借助布置有一个或者多个计算机和一个或者多个计算机显示装置的控制系统来监控，其中所述计算机布置有所述过程基础设施的图形计算机3D模型，所述方法包括以下步骤：在3D模型中选择部分所述过程基础设施的表示以供检查，且在来自所述3D模型的所述表示的图像上面叠加所述实际过程的一个或者多个图像，图形地形成或者组合显示图像，该显示图像包括实际过程基础设施或者过程设备的叠加在来自所述3D模型的图像上并且与该图像组合的一个或者多个图像，其中所述方法还包括接收部分实际图像并且在模型图像的对应部分上叠加这样接收的实际部分图像，因此图形地融合和显示叠加在模型图像的部分上的实际图像部分和组合于显示图像中的整体部分。