[发明专利]用于提供工业设备的监控的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月25日递交的美国非临时申请No.13/776407的优先权，该美国非临时申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及基于工业设备的电力测量来提供工业安全。

背景技术

已知多种工业控制过程，例如制造、生产、发电、建造、自然资源(例如气体)泵送、精炼等的工业控制过程。在工业控制过程中，工业设备可以由控制系统控制，该控制系统例如为远离该工业设备所处的位置的监控与数据采集系统(SCADA)。通过这样的控制系统对工业设备的入侵(例如，蠕虫攻击(STUXNET)、极光攻击(AURORA)等)已得到很好的证明。通常，这些入侵通过劫持控制系统来攻击该工业设备并指示该控制系统以导致工业设备异常操作的方式来控制该工业设备(例如，指示该设备不断地旋转其电机，直至爆裂)。当工业设备遭受这样的攻击时，其难以检测入侵，这是因为由控制系统提供的监控通常已经被该入侵损害。

发明内容

本发明的一方面涉及一种基于工业设备的电力测量(例如，电力使用)提供工业设备的监控的系统和方法。在这样的系统和方法中，一个或多个传感器单元可以配置成连接至电力线，所述电力线将电力传导至工业设备。所述传感器单元可以配置成产生输出信号，所述输出信号传达与传导给工业设备的电力相关的信息。基于由所述传感器单元所产生的输出信号，可以确定用于电力参数中的一个或多个电力参数的值。用于电力参数的值可以用于通过与一个或多个阈值(例如，测量点)和/或范式(例如，在一段时间内)相比较，来识别工业设备的异常操作。当识别工业设备的异常操作的情况下，可以产生一个或多个警报。这可以提供用于检测工业设备的由例如对工业设备的入侵、由工业设备的操作者引入的病毒和/或恶意软件、工业设备的错误程序设计、设备故障(例如，限位开关故障、压力开关故障等)和/或任何其它事件而导致的异常操作的可靠方式。

本发明的另一方面涉及促进控制系统和/或监控系统的故障的检测，所述控制系统和/或监控系统被配置成控制和/或监控工业设备。可以从所述控制系统和/或监控系统收集关于工业设备的当前操作的信息。在这样的信息不能指示与所公开的系统和方法所指示的工业设备操作状态不同的工业设备操作状态的情况下，可以产生警报以通知控制系统和/或监控系统经受的故障或故障可能性(例如，该控制系统可能遭受网络攻击)。

系统可以包括一个或多个传感器单元、一个或多个处理器和/或其它部件。传感器单元可以配置成连接至电力线，所述电力线将电力传导至一件工业设备。所述传感器单元可以配置成产生输出信号，所述输出信号传达与通过所述电力线传导至该件工业设备的电力相关的信息。所述传感器单元可以包括电流监控电路、电力监控电路、电脉冲监控电路、频率监控电路和/或任何其它电路。在一些实现中，所述传感器单元可以配置成使得，其在物理上和逻辑上与工业设备以及配置成控制该工业设备的任何控制系统分离且不相关联。例如，传感器单元可以配置成使得，其容纳在与工业设备分离的壳体中，并且所述控制系统不具有控制该传感器单元的任何部件。

所述处理器可以被配置成执行计算机程序模块。可执行的计算机程序模块可以包括参数模块、分析模块、警报模块和/或任何其它模块中的一者或多者。所述参数模块可以配置成基于所述传感器单元所产生的输出信号来确定用于一个或多个电力参数的值。电力参数可以包括占空比参数、电流等级参数、电力等级参数、电压等级参数、频率等级参数、通电持续时间参数和/或任何其它参数。可以针对传送给工业设备的电力而确定独立的电力参数值或一组电力参数值。在一些实现中，视情况而定，电力参数可以基于单独的工业设备而被配置。