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CN121127809A - 诊断装置、诊断方法和诊断程序 - Google Patents

诊断装置、诊断方法和诊断程序

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Publication number
CN121127809A
CN121127809A CN202480020963.XA CN202480020963A CN121127809A CN 121127809 A CN121127809 A CN 121127809A CN 202480020963 A CN202480020963 A CN 202480020963A CN 121127809 A CN121127809 A CN 121127809A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diagnostic
field instrument
fault
instrument
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202480020963.XA
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English (en)
Inventor
中川胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Publication of CN121127809A publication Critical patent/CN121127809A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0275Fault isolation and identification, e.g. classify fault; estimate cause or root of failure
    • G05B23/0278Qualitative, e.g. if-then rules; Fuzzy logic; Lookup tables; Symptomatic search; FMEA
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
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Abstract

一种诊断装置包括:诊断单元,其诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库基于以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。

Description

诊断装置、诊断方法和诊断程序
技术领域
本发明涉及诊断装置、诊断方法和诊断程序。
背景技术
众所周知,在现场仪器中执行用于设置、调节参数等的操作和用于记录操作历史的操作(例如,参见NPL 1)。
引用列表
专利文献
NPL1:日本特许公开专利公布No.2005-70936
发明内容
技术问题
在现场仪器中发生故障的情况下,需要识别故障因素和故障对策。通常,通过具有专业知识的工程师参考故障的过去案例来执行再现测试和数据分析的作业。由于这项作业需要时间,所以存在难以采取迅速的故障对策的问题。
本发明实施例的一个方面实现了迅速的故障对策。
问题的解决方案
根据本公开的一方面,一种诊断装置包括:诊断单元,其基于诊断数据库并基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式对参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策进行管理。
根据本公开的一方面,一种诊断方法,包括:基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
根据本公开的一方面,一种诊断程序,其使计算机执行处理,该处理包括:基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
发明的有益效果
根据本发明,能够采取迅速的故障对策。
附图说明
图1是概略示出根据实施例的诊断系统的配置的示意图。
图2是示出诊断数据库的示例的示意图。
图3是示出关于诊断目标现场仪器的数据的示例的示意图。
图4是示出关于诊断目标现场仪器的数据的示例的示意图。
图5是示出与诊断相关地执行的处理(诊断方法)的示例的流程图。
图6是示出硬件配置的示例的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。相同的组件由相同的附图标记表示,并且将省略重复描述。
图1是概略示出根据实施例的诊断系统的配置的示意图。诊断系统100包括现场仪器1、外部电路2、便携式操作用装置3、管理装置4和诊断装置5。
现场仪器1是在诸如工厂或制造厂的现场内部安装并使用的测量仪器,更具体地,是发送指示测量结果的信号的变送器。变送器的示例包括压力变送器、温度变送器和流量变送器。压力可以被解释为包括压差的含义,并且压力变送器可以是差压变送器。图1中作为示例示出的现场仪器1是两线式变送器,并且通过连接到外部电路2来使用。
存在多个现场仪器1,并且在图1中,作为示例示出了三个现场仪器1。为了区分每个现场仪器1,每个单独的现场仪器1被称为现场仪器1-1、现场仪器1-2和现场仪器1-3。在下面的描述中,如果不特别区分现场仪器1-1、1-2和1-3,则现场仪器1-1、1-2和1-3被简单地称为现场仪器1。
现场仪器1包括传感器11、算术计算和操作管理单元12、DA转换器13、输出电路14、通信IF 15和操作用开关16。
传感器11输出传感器值。传感器值是指示现场仪器1的测量所针对的物理量(压力、温度、流量等)的电压值、电流值等。在现场仪器1是压力变送器的情况下,传感器11是压力传感器,并且更具体地,是受压单元(例如,隔膜单元)。在现场仪器1是温度变送器的情况下,温度传感器对应于传感器11,而在现场仪器1是流量变送器的情况下,流量传感器对应于传感器11。
算术计算和操作管理单元12获取已经由传感器11输出的传感器值。可以周期性地获取传感器值,或者也可以以指定的任意定时获取传感器值。在图1所示的示例中,算术计算和操作管理单元12由微处理器121和存储器123构成。将描述由微处理器121执行的一些处理。
微处理器121执行用于将传感器值转换为测量值的算术计算(计算)。测量值是针对上述测量的物理量,即,压力值、压差值、温度值、流量值等。从传感器值转换为测量值的方法没有特别限制,但是,例如,可以使用根据传感器值计算测量值的算法,或者可以参考其中传感器值与测量值相关联的表。微处理器121生成指示已经通过算术计算获得的测量值的数字信号,然后将生成的测量值输出到DA转换器13。
可以对由上述微处理器121获得的测量值的算术计算添加校正。校正的一个示例是调零,通过算术计算获得的测量值被校正,使得包括在现场仪器1中的传感器11无输入的情况下的测量值变为零。用于将测量值设置为零的校正量也被称为调零量。需要的调零量可能会根据现场仪器1的操作时间而改变。例如,随着现场仪器1的操作时间增加,需要的调零量也增加。
微处理器121对现场仪器1进行自诊断,即,更具体地,微处理器121诊断现场仪器1的状态(仪器状态)是正常状态还是异常状态。例如,如果传感器值或测量值在预定范围内(在正常范围内),则微处理器121将现场仪器1的状态诊断为正常状态,而如果传感器值或测量值在预定范围之外(在正常范围之外),则微处理器121将现场仪器1的状态诊断为异常状态。
微处理器121管理由现场仪器1执行的操作。由现场仪器1执行的操作包括现场仪器1的调节。该调节通过设置或改变限定例如由现场仪器1执行的操作作业的参数来进行。具体的调节的一个示例是上述调零。如后所述,通过使用操作用开关16、便携式操作用装置3或管理装置4执行现场仪器1的操作。
微处理器121管理实际上已经对现场仪器1执行的操作。由微处理器121提供的与管理相关的功能块被称为操作检测单元122,并且被示出。
操作检测单元122检测已经对现场仪器1执行的操作,并且将操作的历史存储在存储器123中作为操作历史126。在存在已存储的操作历史126的情况下,可以更新操作历史126。操作历史126是操作时间、操作内容等相关联的数据。操作内容包括操作量,诸如上述的调零量。此外,在本实施例中,假设现场仪器1的操作时间也包含在操作历史126中。操作时间指示例如在现场仪器1的操作已经开始的时间点和操作历史126已经被记录的时间点之间的时间(时间段的长度)。
存储器123中存储由算术计算和操作管理单元12使用的数据。存储在存储器123中的数据的示例包括基本数据124、参数125和操作历史126。以上已经描述了操作历史126,因此将描述基本数据124和参数125。
基本数据124是现场仪器1的固有数据。基本数据124的示例包括仪器ID(标识符)、仪器类型、仪器标签名称和供应商名称。仪器ID是用于唯一地识别现场仪器1的标识符。仪器类型指示现场仪器1的类型,包括例如压力变送器、温度变送器、流量变送器等。仪器标签是用于识别现场仪器1的数据并且该数据被设置使得作业人员能够容易地读取该数据。供应商名称指示现场仪器1的供应商。
参数125被设置在现场仪器1中,并且定义例如由现场仪器1执行的操作。参数125的示例包括:测量值的算术计算的周期等(测量周期)、测量值的显示单位、通过自诊断获得的现场仪器1的仪器状态。
DA转换器13将从微处理器121接收到的数字信号(指示测量值的信号)转换为模拟信号,并将转换后的信号输出到输出电路14。
输出电路14连接在输出电路14和外部电路2之间。输出电路14将从DA转换器13接收的模拟信号转换为电流信号,并执行控制使得电流信号流过外部电路2和输出电路14。电流信号根据指示测量值的信号(即,例如,根据测量值的幅度),作为电流值从4mA到20mA的范围内变化的电流信号出现在外部电路2中。
下面,将描述外部电路2。外部电路2连接到相关联的现场仪器1。存在与多个相应的现场仪器1相关联的多个外部电路2,并且在图1中,作为示例示出了分别与现场仪器1-1至现场仪器1-3相关联的外部电路2-1至外部电路2-3。在以下描述中,如果没有特别区分外部电路2-1至外部电路2-3,则将外部电路2-1至外部电路2-3简称为外部电路2。
外部电路2包括传输线21、直流电源22和电阻器23。传输线21是与包括在现场仪器1中的输出电路14相连接的一对传输线21。直流电源22和电阻器23串联连接在该对传输线21之间。
如果上述电流信号流过外部电路2,则在电阻器23的两端之间、即在该对传输线21之间产生电压(电位差),其幅度与电流信号的幅度一致。通过检测该电压,能够获取已经由现场仪器1获得的测量值。由此,由现场仪器1获得的测量值从现场仪器1被传输到外部。
这里,返回参考现场仪器1进行说明。通信IF 15是与包括在外部电路2中的传输线路21连接的通信接口。通过使用包括在外部电路2中的传输线21作为通信线,通信IF 15与设置在现场仪器1外部的装置(即本例中的便携式操作用装置3和管理装置4)进行通信。
操作用开关16用于操作现场仪器1。例如,操作用开关16包括响应于对现场仪器1执行的操作的各种类型的开关。作为作业人员改变开关的结果,对现场仪器1执行相关联的操作。
便携式操作用装置3还用于操作现场仪器1。当使用便携式操作用装置3时,便携式操作用装置3连接到外部电路2中包括的传输线21,并与现场仪器1中包括的通信IF 15进行通信。例如,便携式操作用装置3将操作请求(用于指示操作的命令等)发送到现场仪器1中包括的通信IF 15。在现场仪器1中,微处理器121根据已经由通信IF 15接收的操作请求来操作现场仪器1。
管理装置4用于管理现场仪器1,现场仪器1的管理中也包括现场仪器1的操作。管理装置4包括现场仪器通信单元41、仪器数据管理单元42、仪器数据保存单元43、用户接口单元44和书面作业报告生成单元45。
现场仪器通信单元41连接到包括在多个外部电路2中的每一个中的传输线21,并且通过使用传输线21作为通信线与包括在多个现场仪器1中的每一个中的通信IF 15通信。
仪器数据管理单元42通过控制除管理装置4以外的器件来执行对管理装置4的整体控制。例如,仪器数据管理单元42通过控制现场仪器通信单元41来获取(收集)与每个现场仪器1相关的数据。获取的数据的示例包括:在每个现场仪器1中包括的存储器123中存储的基本数据124、参数125、操作历史126等。此外,仪器数据管理单元42通过控制现场仪器通信单元41来操作每个现场仪器1。与便携式操作用装置3类似,可以通过发送操作请求来执行操作。
仪器数据保存单元43是数据库,其布置与由仪器数据管理单元42获取的与现场仪器1有关的数据、并且其中存储了作为仪器数据431的数据。在图1所示的示例中,布置了与每个现场仪器1相关的仪器数据431,每条仪器数据431将与现场仪器1相关联的基本数据124、参数125、操作历史126以及附属数据127相关联。此外,附属数据127是由作业人员关于相关联的现场仪器1任意生成的、作为附加数据的数据(备忘录、图像等)。
用户接口单元44显示仪器数据431,接收由每个现场仪器1执行的操作。在图1所示的示例中,用户接口单元44包括连接仪器用显示设置单元441和保存仪器数据用显示设置单元442。连接仪器用显示设置单元441显示已经从正在连接中(通信建立期间)的现场仪器1获取的数据,接收由连接的现场仪器1执行的操作。保存仪器数据用显示设置单元442显示存储在仪器数据保存单元43中的与任意的现场仪器1有关的仪器数据431,以及接收由任意的现场仪器1执行的操作。
书面作业报告生成单元45生成书面作业报告,在书面作业报告中,根据预定格式(模板)描述至少一些仪器数据431。例如,通过生成关于对现场仪器1执行的操作前后的每个书面作业报告,能够以书面报告的形式保留与现场仪器1相关的操作前后的数据。
在描述诊断装置5之前,将描述传统技术中的问题。可能存在现场仪器1中发生故障(变为异常状态)的情况。以往,具有专业知识的工程师执行用于识别故障因素的诊断作业、或用于识别适当的故障对策的作业。具体地,工程师通过使用便携式操作用装置3或管理装置4获取与发生故障的现场仪器1的操作历史126等相关的数据,并通过参考过去发生故障的其他现场仪器1的案例等来执行再现测试、数据分析等的诊断作业。在已经通过这样的诊断作业识别出故障因素或故障对策之后,将故障对策提供给现场仪器1的用户。需要花费大量的时间进行诊断作业,因此存在难以采取迅速的故障对策的问题。
根据本实施例,如后所述,通过诊断装置5,使针对现场仪器1的诊断作业(包括用于识别故障因素和故障对策的作业)自动化,因此,使迅速的故障对策变为可能。
具体地,诊断装置5对多个现场仪器1中的作为诊断目标的现场仪器1进行诊断。作为诊断目标的现场仪器1也称为“诊断目标现场仪器”。另外,在图1所示的示例中,诊断装置5被构造为能够通过网络N与管理装置4进行通信。诊断装置5可以是布置在远离现场仪器1和管理装置4的位置处的服务器装置(云装置),或者可以是布置在现场仪器1和管理装置4附近的本地部署(on-premises)装置。诊断装置5包括存储单元51、诊断单元52和输出单元53。
存储单元51中存储有在诊断装置5中使用的数据。作为存储在存储单元51中的数据,可以将诊断数据库511和诊断程序512指示作为示例。
诊断数据库511包括与过去发生了故障、且已经识别出该故障的故障因素和故障对策的现场仪器1有关的数据。这样的现场仪器1也称为“参考现场仪器”。将参考图2描述诊断数据库511。
图2是示出诊断数据库的示例的示意图。诊断数据库511以相关联的方式对与参考现场仪器有关的基本数据124、参数125、故障因素、故障对策和操作历史126进行管理。在该示例中,现场仪器1-1和现场仪器1-2是“参考现场仪器”,以下,现场仪器1-1和现场仪器1-2也可以称为参考现场仪器1-1和参考现场仪器1-2。
数据ID是用于唯一识别数据的标识符。在图2中,作为示例示出了与数据ID 1至14相关联的14条数据。
基本数据124用作唯一识别现场仪器1的仪器管理数据。例如,基本数据124中包括的仪器ID或仪器类型和仪器标签名称的组合可以是仪器管理数据。在图1中,关于参考现场仪器1-1的仪器管理数据被示意性地示出为仪器管理数据A000001。关于参考现场仪器1-2的仪器管理数据被示意性地示出为仪器管理数据A000002。
在此,更具体地,参数125是仪器状态。在该示例中,在由1到5指示的数据ID中,参考现场仪器1-1的仪器状态是正常状态,而在由6指示的数据ID中,参考现场仪器1-1的仪器状态是异常状态。在由7到13指示的数据ID中,参考现场仪器1-2的仪器状态是正常状态,而在由14指示的数据ID中,参考现场仪器1-2的仪器状态是异常状态。
故障因素是在参考现场仪器1-1和参考现场仪器1-2中的每一个中已经发生的故障的因素,换句话说,是参考现场仪器1-1和1-2的异常状态的原因的因素。对于单个异常状态,可能存在多个故障因素,并被描述为故障因素1、故障因素2等。
在该实施例中,在由6指示的数据ID中,故障因素1被指示为氢渗透。氢渗透是在压力变送器中包括的受压单元(例如,金属隔膜单元)中发生的氢离子渗透到被封闭的液体中的渗透现象。这种现象是由包括在流体中的氢引起的,并导致测量误差。
在由14指示的数据ID中,故障因素1被指示为操作错误。操作错误是在由作业人员对现场仪器1执行操作时发生的错误。操作错误的示例包括参考现场仪器1-2的调整顺序已经出错的状态、已经施加过大压力的状态等。
故障对策是对参考现场仪器1-1和参考现场仪器1-2执行的对策,换言之,是使参考现场仪器1-1和1-2恢复到正常状态的对策。可以对单个异常状态执行多个故障对策,并且将故障对策独立描述为故障对策1、故障对策2等。
在该示例中,在由6指示的数据ID中,故障对策1被指示为仪器更换。正如它的名称,仪器更换指示参考现场仪器1-1已经被更换。
在由14指示的数据ID中,故障对策1被指示为仪器更换,故障对策2被指示为操作教育。操作教育指示已经对进行错误操作的作业人员进行了与操作有关的教育(培训),以便防止由相同操作错误引起的故障的重复。
在此,操作历史126更具体地是操作时间和操作量。参考现场仪器1-1的操作时间按照数据ID 1至6的顺序增加。参考现场仪器1-2的操作时间按照数据ID 7至14的顺序增加。例如,操作量是如上所述的调零量等,示意性地指示了操作量的数值。在该示例中,随着操作时间的增加,参考现场仪器1-1的操作量逐渐增加。即使操作时间变长,参考现场仪器1-2的操作量也不会改变,但是由于操作错误会导致参考现场仪器1-2的操作量急剧增加。
例如,诊断数据库511预先生成并存储在存储单元51中。对用于生成诊断数据库511的过程的具体顺序没有特别限制,例如,在这些过程之间可以存在由现场仪器1的作业人员、工程师等执行的作业。
在此,将返回参照图1进行说明。存储单元51中存储的诊断程序512是使计算机作为诊断装置5操作的程序(软件、应用程序)。
诊断单元52基于诊断数据库511和与诊断目标现场仪器有关的数据,对诊断目标现场仪器进行诊断。还将参考图3描述与诊断目标现场仪器有关的数据。
图3是示出与诊断目标现场仪器有关的数据的示例的示意图。该数据是将诊断目标现场仪器的数据ID、基本数据124(更具体地,仪器管理数据)、参数125(更具体地,仪器状态)和操作历史126(更具体地,操作时间、操作量)彼此相关联的数据。在本示例中,现场仪器1-3是“诊断目标现场仪器”,在以下的说明中,现场仪器1-3也称为诊断目标现场仪器1-3。诊断目标现场仪器1-3的仪器状态在由101至105指示的数据ID中为正常状态,在由106指示的数据ID中为异常状态。
例如,从管理装置4获取与上述诊断目标现场仪器1-3相关的数据。
在此,将返回参考图1进行描述。诊断单元52基于诊断数据库511和与诊断目标现场仪器1-3相关的数据(操作历史126等)对诊断目标现场仪器1-3进行诊断。诊断包括对诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策的识别。
首先,诊断单元52在诊断数据库511中检索与诊断目标现场仪器的操作历史126具有相似性的操作历史126的参考现场仪器(例如,参考现场仪器1-1或参考现场仪器1-2)。相似性可以被解释为包括相似的含义。
相似性的一个示例是操作量(例如,调零量)的随时间变化的相似性。在该情况下,诊断单元52在诊断数据库511中检索参考现场仪器,其操作量的随时间变化与诊断目标现场仪器1-3的操作量的随时间变化具有类似性。
例如,诊断单元52根据诊断目标现场仪器1-3的操作时间和操作量来计算操作量的随时间变化,并产生关于指示计算结果的操作量的变化的数据。关于操作量的变化的数据也可以被称为通过将操作量相对于操作时间进行微分(离散化和微分)而获得的数据。类似地,诊断单元52根据诊断数据库511中包括的每个参考现场仪器的操作时间和操作量来产生关于每个参考现场仪器的操作量的变化的数据。然后,诊断单元52在诊断数据库511中检索这样的参考现场仪器:其具有的关于操作量的变化的数据与关于诊断目标现场仪器1-3所相关的操作量的变化的数据具有相似性。可以使用各种已知方法作为用于确定相似性的方法。
在以上参考图2和图3描述的示例中,诊断目标现场仪器1-3的操作历史126和参考现场仪器1-1的操作历史126彼此相似。诊断单元52检索诊断数据库511,并检测到参考现场仪器1-2。然后,诊断单元52将参考现场仪器1-1的故障因素和故障对策(即,氢渗透和仪器更换)识别为诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策。
在一个实施例中,对于尚未发生故障的诊断目标现场仪器1-3,诊断单元52诊断故障发生或不发生的趋势。在这种情况下,诊断单元52可以识别将来可能在诊断目标现场仪器1-3中发生的故障的故障因素和故障对策。将参考图4描述一个示例。
图4是示出关于诊断目标现场仪器的数据的示例的示意图。与图3相比,图4与图3的不同之处在于,图4不包括具有由106指示的数据ID的数据。诊断目标现场仪器1-3的仪器状态是正常状态,并且没有发生故障。
即使在这种情况下,诊断目标现场仪器1-3的操作历史126和参考现场仪器1-1的操作历史126也彼此相似(图2),使得诊断单元52检索诊断数据库511,并且检测到参考现场仪器1-1。然后,诊断单元52估计参考现场仪器1-1的故障(即,氢渗透引起的故障)将要发生在诊断目标现场仪器1-3中,作为故障因素。此外,将参考现场仪器1-1的故障对策(即,仪器更换)识别为诊断目标现场仪器1-3的故障对策。
在此,返回参考图1进行说明。诊断单元52产生指示诊断目标现场仪器1-3的诊断结果的数据。诊断结果包括诊断目标现场仪器1-3的已识别出的操作历史126(操作时间、操作量等)、故障因素和故障对策。除此之外,诊断结果中也可以包括诊断目标现场仪器1-3的基本数据124、参数125和附属数据127等。
输出单元53输出已经由诊断单元52产生的诊断结果。例如,输出单元53由显示器、数据输出端口等构成,并且显示诊断结果并输出数据。作为输出诊断结果的结果,诊断结果被通知给所涉及的人,例如现场仪器1的用户、作业人员、工程师等。
例如,以如上所述的这种方式,执行了诊断目标现场仪器的1-3的诊断(包括识别目标现场仪器的1-3的故障因素和故障对策),并且输出其诊断结果。诊断装置5自动地诊断诊断目标现场仪器1-3,使得具有专业知识的工程师不必总是需要花费时间来执行分析等的作业。即使在分析的频率降低的情况下或者即使在进行分析的情况下,也可以缩短分析的时间长度。因此,能够采取迅速的故障对策。在诊断单元52在故障发生之前对诊断目标现场仪器1-3发生或不发生故障的趋势进行诊断的情况下,其诊断结果被输出,使得还能够预先避免故障。
由诊断单元52执行的诊断的定时不受限制。例如,诊断单元52可以通过访问管理装置4中包括的仪器数据保存单元43中包括的仪器数据431来监控每个现场仪器1的仪器状态,可将仪器状态为异常状态(已经发生故障)的现场仪器1识别为诊断目标现场仪器。在已经检测到故障之后立即进行诊断。在包括仪器状态为正常状态(尚未发生故障)的现场仪器1作为选择目标的情况下,能够适当地执行诊断,以便预先避免故障。当然,作业人员、工程师等也可以操作诊断装置5,从而手动选择诊断目标现场仪器。
也能够通过有效地使用诊断结果来更新诊断数据库511。例如,诊断单元52可以将已诊断过的诊断目标现场仪器1-3(即,已经识别出故障因素和故障对策的诊断目标现场仪器1-3)作为新的参考现场仪器添加到诊断数据库511中。要添加的具体数据是如上所述的图2中所示的数据。通过将与参考现场仪器相关的更大量数据累积到诊断数据库511中,能够利用累积的数据提高下一次及以后的对其它诊断目标现场仪器执行的诊断的精度。
图5是示出与诊断相关地执行的处理(诊断方法)的示例的流程图。将适当地省略与上述内容重叠的内容的描述。
在步骤S1,准备诊断数据库511。诊断数据库511存储在诊断装置5中包括的存储单元51中。
在步骤S2,诊断装置5中包括的诊断单元52获取诊断目标现场仪器的操作历史。例如,获取与诊断目标现场仪器1-3相关联的并且包括在仪器数据431中的操作历史126,其中所述仪器数据431存储在管理装置4中包括的仪器数据保存单元43中。还可以获取诊断目标现场仪器1-3的基本数据124和参数125。
在步骤S3,诊断装置5中包括的诊断单元52在诊断数据库511中检索这样的参考现场仪器:其操作历史与诊断目标现场仪器的操作历史具有相似性。例如,通过检索来检测到操作历史与诊断目标现场仪器1-3的操作历史126具有相似性的参考现场仪器1-1。
在步骤S4,诊断装置5中包括的诊断单元52将检测到的参考现场仪器的故障因素和故障对策识别为诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策。例如,将参考现场仪器1-1的故障因素和故障对策(即,氢渗透和仪器更换)识别为诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策。
在步骤S5,诊断装置5的输出单元53输出诊断结果。显示包括已经在先前步骤S4中识别出的故障因素和故障对策的诊断结果等。
在步骤S6,诊断装置5中包括的诊断单元52更新诊断数据库511。例如,将已经在先前步骤S4中识别出故障因素和故障对策的诊断目标现场仪器1-3添加到诊断数据库511中作为新的参考现场仪器。之后,处理返回到步骤S2。
在步骤S6的处理已经完成之后,处理返回到步骤S2。通过重复执行步骤S2至步骤S6的处理,实际发生故障的诊断目标现场仪器的诊断或者甚至在故障发生之前倾向于发生故障的诊断目标现场仪器的诊断被适当地并且自动地执行,然后获得其诊断结果。
<修改>
所公开的技术不限于上述实施例。例如,操作量不限于调零量。可以使用与现场仪器1的故障具有相关性的任何操作量。通过将与各种操作量相关的数据累积到诊断数据库511中,可以应对各种各样的故障。
与现场仪器1有关的所有数据(例如,关于基本数据124、参数125和操作历史126(以及附属数据127)的所有数据)可以存储在诊断数据库511中。通过使用关于与现场仪器1的型号有关的测量目标、使用环境、故障的案例、故障对策等的过去数据,能够在新购买时将该数据作为仪器的规格确定因素向用户提供建议。例如,存在发生由氢渗透引起的故障的可能,可以建议具有涂覆有金的受压单元的压力变送器,以便使氢渗透不太可能发生,而不是使用涂覆有普通金属膜的受压单元(隔膜单元)。
<硬件配置的示例>
图6是示出硬件配置的示例的示意图。由作为示例示出的计算机9构成的装置等用作上述现场仪器1、便携式操作用装置3、管理装置4或诊断装置5。作为计算机9的硬件配置,示例了通过总线等彼此连接的通信装置91、显示装置92、存储装置93、存储器94和处理器95。
通信装置91是网络接口卡等,并且能够与其它装置通信。通信装置91例如可以对应于上述通信IF 15、现场仪器通信单元41等。显示装置92可以对应于例如上述输出单元53等。
存储装置93和存储器94中存储各种数据。存储装置93的具体示例是硬盘驱动器(HDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。存储器94还可以是存储装置93的一部分。作为存储在存储装置93中的数据,示例了程序931。程序931是使计算机9用作现场仪器1、便携式操作用装置3、管理装置4或诊断装置5的程序(软件)。程序931的一个示例是上述使计算机9执行由诊断单元52执行的处理的诊断程序512。
处理器95执行各种处理。例如,处理器95通过从存储装置93读取(读出)程序931并且将读出的程序931加载到存储器94中,来使计算机9执行在现场仪器1、便携式操作用装置3、管理装置4或诊断装置5中执行的各种处理。
程序931可经由诸如互联网的网络共同或单独分发。此外,可通过将程序931共同或单独存储在可被计算机读取的记录介质(诸如硬盘、软盘(FD)、CD-ROM、磁光盘(MO)、数字多功能盘(DVD)等)中,并通过计算机9从记录介质读取程序931来执行该程序931。
例如,如下指定上述技术。所公开的技术之一是诊断装置5。如上参考图1至图4等所述,诊断装置5包括诊断单元52,其基于诊断数据库511并基于诊断目标现场仪器1-3的操作历史126,来识别诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库511以相关联方式对参考现场仪器1-1、参考现场仪器1-2等的操作历史126、故障因素和故障对策进行管理。根据诊断装置5,能够通过有效地使用诊断数据库511来自动地对诊断目标现场仪器1-3进行诊断,包括识别诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策。因此,这使得能够采取迅速的故障对策。
诊断单元52可以在诊断数据库511中检索参考现场仪器1-1,其操作历史126与诊断目标现场仪器1-3的操作历史126具有相似性,将已经通过检索检测到的与参考现场仪器1-1相关的故障因素和故障对策(例如,氢渗透和仪器更换)识别为诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策。操作历史126可以包括操作量(例如,调零量),相似性也可以包括操作量的随时间变化的相似性。例如,通过有效地使用诊断数据库511以及如上所述执行的相似性检索,能够识别诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策。
诊断单元52可以识别将来可能在诊断目标现场仪器1-3中发生的故障的故障因素和故障对策。由此,能够预先避免在诊断目标现场仪器1-3中可能发生的故障。
诊断单元52也可以将已经识别出故障因素和故障对策的诊断目标现场仪器1-3作为新的参考现场仪器添加到诊断数据库511。能够将与参考现场仪器相关的更大量数据累积到诊断用数据库511中,并且能够将累积的数据用于提高下一次及以后的对其它诊断目标现场仪器执行的诊断的精度。
诊断装置5可以包括输出单元53,其输出包括由诊断单元52识别出的诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策的诊断结果。通过将诊断结果通知给相关人员,能够有助于迅速的故障对策。
以上参考图1至图5等描述的诊断方法也是所公开的技术之一。诊断方法包括基于诊断数据库511和诊断目标现场仪器1-3的操作历史126来识别诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策的方法(步骤S2至步骤S4)。如上所述,甚至利用该诊断方法,也能够采取迅速的故障对策。
以上参考图1至图6等描述的诊断程序512也是所公开的技术之一。诊断程序512使计算机9执行基于诊断数据库511和诊断目标现场仪器1-3的操作历史126识别诊断目标现场仪器1-3的故障因素和故障对策的处理(步骤S2至步骤S4)。甚至利用诊断程序512,如上所述,也能够采取迅速的故障对策。存储有诊断程序512的计算机可读记录介质也是所公开的技术之一。
下面描述所公开的技术特征的组合的一些示例。
(1)
一种诊断装置,其包括诊断单元,诊断单元基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
(2)
根据(1)的诊断装置,其中,
诊断单元被配置用于:
在诊断数据库中检索这样的参考现场仪器:该参考现场仪器的操作历史与诊断目标现场仪器的操作历史具有相似性,以及
将通过检索检测到的参考现场仪器的故障因素和故障对策识别为诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策。
(3)
根据(2)所述的诊断装置,其中,
操作历史包括操作量,并且
相似性包括操作量的随时间变化的相似性。
(4)
根据(3)所述的诊断装置,其中,操作量包括调零量。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所述的诊断装置,其中,诊断单元识别与将来可能在诊断目标现场仪器中发生的故障有关的故障因素和故障对策。
(6)
根据(1)至(5)中任一项所述的诊断装置,其中,诊断单元将已识别出故障因素和故障对策的诊断目标现场仪器添加到诊断数据库中作为新的参考现场仪器。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所述的诊断装置,还包括输出单元,输出单元输出包括由诊断单元识别出的与诊断目标现场仪器相关的故障因素和故障对策的诊断结果。
(8)
一种诊断方法,包括:
基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
(9)
一种诊断程序,其使计算机执行包括以下步骤的处理:
基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
参考符号列表
100 诊断系统
1 现场仪器
1-1 参考现场仪器
1-2 参考现场仪器
1-3 诊断目标现场仪器
11 传感器
12 算术计算和操作管理单元
121 微处理器
122 操作检测单元
123 存储器
124 基本数据
125 参数
126 操作历史
127 附属数据
13 DA转换器
14 输出电路
15 通信IF
16 操作用开关
2 外部电路
21 传输线
22 直流电源
23 电阻器
3 便携式操作用装置
4 管理装置
41 现场仪器通信单元
42 仪器数据管理单元
43 仪器数据保存单元
431 仪器数据
44 用户接口单元
441 连接仪器用显示设置单元
442 保存仪器数据用显示设置单元
45 书面作业报告生成单元
5 诊断装置
51 存储单元
511 诊断数据库
512 诊断程序
52 诊断单元
53 输出单元
9 计算机
91 通信装置
92 显示装置
93 存储装置
931 程序
94 存储器
95 处理器
N 网络

Claims (9)

1.一种诊断装置,包括:
诊断单元,其基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
2.根据权利要求1所述的诊断装置,其中,
所述诊断单元被配置用于:
在所述诊断数据库中检索操作历史与所述诊断目标现场仪器的操作历史具有相似性的参考现场仪器;以及
将通过检索检测到的参考现场仪器的故障因素和故障对策识别为所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策。
3.根据权利要求2所述的诊断装置,其中,
所述操作历史包括操作量,以及
所述相似性包括所述操作量的随时间变化的相似性。
4.根据权利要求3所述的诊断装置,其中,所述操作量包括调零量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断装置,其中,所述诊断单元识别与将来可能在所述诊断目标现场仪器中发生的故障有关的故障因素和故障对策。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断装置,其中,所述诊断单元将已识别出故障因素和故障对策的所述诊断目标现场仪器添加到所述诊断数据库中作为新的参考现场仪器。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断装置,还包括:输出单元,其输出包括由所述诊断单元识别出的与所述诊断目标现场仪器相关的故障因素和故障对策的诊断结果。
8.一种诊断方法,包括:
基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
9.一种诊断程序,其使计算机执行以下处理:
基于诊断数据库以及基于诊断目标现场仪器的操作历史来识别所述诊断目标现场仪器的故障因素和故障对策,其中所述诊断数据库以相关联方式管理参考现场仪器的操作历史、故障因素和故障对策。
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