[发明专利]监测技术设备的技术状态的系统和方法

说明书

提供了系统（100）、方法以及计算机程序产品用于确定技术系统（200）的异常技术状态。计算机系统（100）从技术系统（200）接收多个信号，其中每个信号（S1至Sn）反映至少一个系统组件的技术状态。该系统从警报管理系统（300）进一步检索与相应的所接收的信号（S1至Sn）相关联的高警报阈值（H1至Hn）和低警报阈值（L1至Ln）。相关联的高警报阈值与相关联的低警报阈值之间的范围内的信号值反映相应的系统组件的正常操作。针对每个信号（S1），计算距其相关联的警报阈值（H1/L1）的单变量距离，以针对相应的系统组件对异常程度进行量化。基于单变量距离来计算聚集异常指标（AAI），其反映整个技术系统（200）的技术状态。向操作者（10）提供聚集异常指标（AAI）与预确定的异常阈值（AAT）的比较。

技术领域

本发明一般涉及技术设备的监测，并且更特别地涉及警报工具以在控制设备中支持技术设备的操作者以避免故障。

背景技术

许多技术系统（诸如，例如自动化系统中的技术设备）能够生成警报，以向操作者指示需要与技术设备交互，以便响应于所生成的警报而采取对应的行动。如本文中所使用并且如技术标准IEC 62682章节3.1.7中所定义的警报是向设备的操作者指示要求及时响应的设备故障、过程偏差或异常状况的可听和/或可视手段（还参见国际自动化协会ISA-18.2）。特定警报的实例被称为警报激活。

在真实世界情形中，往往生成取决于单个根本原因的一系列的警报激活，其中实际上单个警报将足以指示技术系统中的问题。这样的一系列的警报激活通常被称为警报洪流（flood）。警报洪流情形通过反复地发生的多个警报激活的组合被特征化。换而言之，在多个警报洪流中，典型地出现警报的相同或类似组合。一般而言，永远高的警报率指示不好的警报质量。当下面情形发生时实现优良警报质量：

- 每个警报警告、通知以及指导，

- 以操作者能够应对的比率呈现警报，以及

- 尽可能早地对可检测的问题进行警报。

存在用于监测大且复杂的工业系统以检测异常情形并且生成对（一个或多个）操作者的相应的警报通知的不同途径。例如，用于诸如PCA和PLS之类的（多变量）过程监测的统计数据驱动的方法（参见加拿大化学工程学报，69(1)，35–47，中的由Kresta、Macgregor和Marlin在1991年作出的“过程操作性能的多变量统计监测（Multivariate statisticalmonitoring of process operating performance）”）使用应用于实际测量值或技术状态数据的统计分析。备选地，智能可视化途径，诸如，与针对每对变量计算的凸包（convexhull）组合的平行坐标变换（参见多变量操作；美国专利申请US20080234840A1；Brooks等人），允许在平行坐标中将过程变量的范围显示为对应的平行轴之间的一对线性曲线。然而，这样的统计或数学分析仅仅依赖于过程变量的历史值，并且未考虑所监测的过程的任何过程认知，并且因此遭受所检测的警报中的大量的假阳性，因为实际上什么是异常情形并未变得清楚。

技术状态参数的某一偏差可以由统计监测标识，以便触发警报通知，尽管该偏差仍然可以被视为处于相应的设备的正常操作内。

结果，对于操作者困难的是，仅仅基于这样的统计分析从所述警报通知检索关于所监测的技术设备的总体技术状态的可靠的异常信息。

发明内容

因此，需要在如下的方面为操作者改进警报检测：操作者能够迅速地确定所监测的设备的总体技术状态，以便减少假阳性的数量，并且若被要求则使操作者能够采取适当的校正动作。

根据独立权利要求的方法、计算机程序产品以及计算机系统公开了上述问题的技术解决方案的实施例。