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数据记录设备无效专利 发明

技术领域

[0001] 本公开内容涉及数据记录设备。更具体地,本公开内容涉及数据记录设备,其存储在第一设备和第二设备之间发送/接收的通信数据作为记录数据,基于该通信数据来确定是否发生了事件,且存储在已经发生了事件的时间点之前和之后即记录开始时间和记录结束时间之间的预定时段段内的记录数据作为事件数据。

相关背景技术

[0002] 在典型工业领域中,监视各种工业设施且基于监视的结果来操作这些工业设施。当发生故障时,基于监视的结果来维修和维护工业设施。
[0003] 为此,工业设施管理其间的通信,且发送/接收关于工业设施的工作状态的信息和用于操作工业设施所需的指令作为数字数据形式的通信消息或者作为模拟数据形式的I/O(输入/输出)信号。
[0004] 此外,如果在工业设施中发生了事件例如错误或故障,则通知事件的消息(“事件发生消息”)被发送到外部设备,以维修和维护工业设施。在这样做时,工业设施仅存储通知事件的消息。
[0005] 为了稍后从错误和故障恢复工业设施,在已经发生了错误和故障之前和之后在工业设施中发送/接收的通信消息和I/O信息被分析,以从其获得错误和故障的起因。
[0006] 然而,现有工业设施仅存储事件发生消息而未存储通信消息和I/O信号。因此,存在难以分析错误和故障的起因的问题。

具体实施方式

[0017] 以上目的、特征和优点将从参考附图的详细描述中变得显而易见。以充分的细节描述了实施例以使得本领域技术人员能够容易地实践本公开内容的技术构思。众所周知的功能或配置的详细公开内容可以被省略以便不会不必要地使本公开内容的目标模糊不清。在下文中,将参考附图详细描述本公开内容的实施例。在附图中,类似的附图标记指代类似的元件。
[0018] 图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的数据记录设备100、第一设备10和第二设备20之间的连接的示意图。图2是示出根据本公开内容的示例性实施例的数据记录设备100的配置的示意图。
[0019] 参照图1,根据本公开内容的示例性实施例的数据记录设备100可以连接在第一设备10和第二设备20之间且可以记录在其之间发送/接收的通信数据。
[0020] 第一设备10可以是在工业现场操作的工业设施。例如,第一设备10可以为用于发电或电力转换的电力设备、继电器、断路器或电机。
[0021] 第二设备20可以从其接收表明第一设备10的操作状态的通信数据。例如,第二设备20可以为个人计算机、智能手机、个人数字助理(PDA)、平板计算机和膝上型计算机。
[0022] 在第一设备10和第二设备20之间发送/接收的通信数据可以为通信消息和/或输入/输出(I/O)信号。
[0023] 该通信消息可以为包含监视第一设备10的工作状态的结果的数字信号和基于结果的事件发生消息。该通信消息可以以用于实时分布控制的现场总线通信方式经由工业计算机网络协议发送/接收。现场总线通信方式的标准可以包括Profibus、ControlNet、WorldFip、P-Net、InterBus、Ethernet-IP、DeviceNet、CANOpen、CANKingdom、ADS-Net和FL-Net。
[0024] 通信消息可以经由第一设备10的第一端子1a和数据记录设备100的第一端子1a输入/输出,且可以在其间发送/接收。此外,通信消息可以经由第二设备20的第一端子1b和数据记录设备100的第一端子1b输入/输出且可以在其间发送/接收。
[0025] I/O信号可以为包含监视第一设备10的工作状态的结果的模拟信号。例如,I/O信号可以第一设备10的电压、电流、电力频率、电能、温度值或振动值。
[0026] I/O信号可以经由第一设备10的第二端子2a和数据记录设备100的第二端子2a输入/输出,且可以在其间发送/接收。此外,I/O信号可以经由第二设备20的第二端子2b和数据记录设备100的第二端子2b输入/输出且可以在其间发送/接收。
[0027] 即,数据记录设备100可以接收包含关于第一设备10的工作状态的信息的通信数据作为通信消息和/或I/O信号,可以记录接收到的通信消息和I/O信号且然后可以将其发送到第二设备20。
[0028] 在下文中,将详细描述根据本公开内容的示例性实施例的数据记录设备100的配置。
[0029] 参照图2,数据记录设备100可以包括存储单元110、确定单元120、测量单元130和通信单元140。图2中示出的数据记录设备100仅仅是本公开内容的示例性实施例,且元件不限于图2中示出的那些。可以根据需要增加、修改或消除一些元件。
[0030] 存储单元110存储在第一设备10和第二设备20之间发送/接收的通信数据作为记录数据。
[0031] 更具体地,存储单元110可以存储在第一端子1a处接收到的通信数据中的通信消息和在第二端子2a处接收到的I/O信号作为关于长时段的记录数据。
[0032] 长时段可以指的是从当包含通信消息和I/O信号的通信数据被输入到数据记录设备100以被存储时直到完成它为止时的时段。
[0033] 例如,如果该长时段为三天,则存储单元110可以存储从它们被输入到数据记录设备100的最近时间到前三天输入到数据记录设备100的通信消息和I/O信号作为记录数据。
[0034] 即,存储单元110可以存储在记录时间期间输入到数据记录设备100的通信消息和I/O信号作为记录数据。
[0035] 存储单元110可以并联连接在接收到通信消息的第一端子1a和从其输出通信消息的第一端子1b之间,且可以存储通信消息作为记录数据。此外,存储单元110可以并联连接在接收I/O信号的第二端子2a和输出I/O信号的第二端子2b之间且可以存储I/O信号作为记录数据。
[0036] 以这种方式,将通信消息和I/O信号从第一设备10发送到第二设备20同时他们被存储为记录数据,且因此当它们作为记录数据被存储在存储单元110中时可以不存在通信延迟或I/O延迟。
[0037] 图3是根据本公开内容的示例性实施例的数据记录设备100中存储的记录数据L随着时间的图形。
[0038] 参照图3,存储单元110可以存储输入到数据记录设备100的通信消息和I/O信号作为记录数据。此外,在开始输入通信消息和I/O信号之后的记录时间期间,存储单元110可以存储在记录时间n1,n2和n3输入的所有通信消息和I/O信号作为记录数据。
[0039] 从已经消逝的长时段之后的时间点n4和n5,存储单元110可以在长时段内仅存储最新通信消息和I/O信号作为记录数据L。
[0040] 进一步地,存储单元110可以连续地删除在上述记录时间之外存储的记录数据。以这种方式,存储单元110可以更有效地利用有限数据存储空间。
[0041] 根据本公开内容的另一个示例性实施例,数据记录设备100的存储单元110可以通过被存储为记录数据的通信消息和I/O信号的数据尺寸来存储记录数据L。
[0042] 更具体地,根据本公开内容的另一个示例性实施例,如果要存储的记录数据的数据尺寸大于预定数据尺寸,则数据记录设备100的存储单元110可以仅存储具有预定数据尺寸的最新通信消息和I/O信号作为记录数据L。
[0043] 根据本公开内容的另一个示例性实施例,数据记录设备100的存储单元110可以取决于第一设备10的类型而确定要存储的记录数据L的数据尺寸。例如,如果第一设备10发送/接收具有大尺寸的数据,则数据记录设备100的存储单元110可以增加要存储的记录数据L的数据尺寸。
[0044] 通过这样做,存储单元110可以取决于第一设备10的类型通过改变数据尺寸来更有效地利用有限数据存储空间。
[0045] 确定单元120可以基于包含针对I/O信号的通信消息的通信数据来确定是否在第一设备10中发生事件。
[0046] 更具体地,确定单元120可以针对包含通信消息和I/O信号的通信数据的不同类型而设置不同标准范围以确定是否发生事件。如果输入到第一设备10的通信数据处于标准范围之外,则确定单元120可以确定在第一设备10中发生了事件。
[0047] 该事件可以为在第一设备10的工作状态中存在故障的指示或当它正在正常操作时监视第一设备10的工作状态的结果。
[0048] 例如,如果第一设备10为继电器且I/O信号是电压信号,则确定单元120可以设置5V到10V的标准范围。然后,如果从第一设备10输入的电压信号超过5V到10V的标准范围,则确定单元120可以确定发生了事件,例如施加于继电器的电压中的故障。
[0049] 此外,如果确定了在第一设备10中发生了事件,则确定单元120在事件发生事件之前和之后即在记录开始时间和记录结束时间之间的预定时段内在存储单元110中将记录数据存储为事件数据。
[0050] 该记录开始时间可以指的是在该事件之前的预定时段,且该记录结束时间可以指的是在该事件之后的预定时段。
[0051] 存储单元110可以包括多个数据存储装置,使得它可以存储记录数据和事件数据在不同的数据存储装置中。例如,存储单元110可以存储记录数据在第一数据存储装置中且可以如果有的话将所存储的记录数据中的事件数据移动到第二数据存储装置以在第二数据存储装置中存储它。
[0052] 以这种方式,存储单元110可以以不同存储空间存储记录数据和事件数据以保持它们。
[0053] 在下文中,将参照图4详细描述确定单元120如何将记录数据存储为事件数据的方式。
[0054] 图4示出随着不同的记录开始时间和记录结束时间在数据记录设备100中存储的事件数据。
[0055] 确定单元120可以相等地设置预定在先时间t1和预定随后时间t2。因此,确定单元120可以存储落在记录开始时间L1和记录结束时间L2(每个距离事件发生时间E相等距离)之内的记录数据作为事件数据。
[0056] 优选地,记录数据被提前存储在存储单元110中,且从事件数据的记录开始时间到记录结束时间的时段小于该记录数据的记录时间。
[0057] 根据本公开内容的其它示例性实施例,数据记录设备100的确定单元120可以不同地设置预定在先时间t1’;t1”和预定随后时间t2’;t2”以存储事件数据。
[0058] 如图4所示,根据另一个示例性实施例的数据记录设备100的确定单元120可以设置预定在先时间t1’比预定随后时间t2’长。
[0059] 因此,确定单元120可以从事件发生时间E设置比记录结束时间L2”更长的记录开始时间L1’以在存储单元110中将记录数据存储为事件数据。
[0060] 根据另一个示例性实施例的数据记录设备100的确定单元120可以设置比预定随后时间t2”长的预定在先时间t1”。
[0061] 因此,确定单元120可以从事件发生时间E设置比记录结束时间L2”更短的记录开始时间L1”以在存储单元110中将记录数据存储为事件数据。
[0062] 以这种方式,确定单元120可以不同地设置预定在先时间t1’;t2”和预定随后时间t1’;t2”,以在分析第一设备10中发生的事件的起因的过程中反映由不同类型的事件所要求的数据特性。
[0063] 例如,如果在第一设备10中发生了事件(其要求在事件发生时间E之前发送/接收的通信数据分析),则确定单元120可以设置记录开始时间L1’比记录结束时间L2’长。
[0064] 相反,如果在第一设备10中发生了事件(其要求在事件发生时间E之后发送/接收的通信数据分析),则确定单元120可以设置记录结束时间L2”比记录开始时间L1”长。
[0065] 测量单元130被布置在第一设备10的外壳里面或者与它邻近以测量第一设备10的温度值和振动值。测量单元130可以经由第一端子1a发送所测量的温度值和振动值作为消息或者可以经由第二端子2b发送它作为I/O信号。
[0066] 为此,测量单元130可以包括温度传感器和振动传感器。
[0067] 即,由确定单元120测量的温度值和振动值可以为上述通信数据的示例。
[0068] 确定单元120基于通信数据来确定在第一设备10中是否存在故障,且如果确定了在第一设备10中存在故障,将故障通知第二设备20。
[0069] 如上所述,除了基于通信数据来确定在第一设备10中是否发生事件之外,确定单元120可以确定在第一设备10中是否存在故障。
[0070] 例如,确定单元120可以设置第一设备10的最大温度为8度,且如果被接收为通信数据的由测量单元130测量的第一设备10的温度值超过8度,则可以向第二设备20发送通知第一设备10中的故障的信号。
[0071] 此外,如果确定单元120确定在第一设备10中存在故障,则通信单元140可以向第一设备10或第二设备20的用户端子发送通知故障的信号。
[0072] 通信单元140可以使用以太网通信、无线保真(Wi-Fi)通信、CDMA(码分多址)通信和LTE(长期演进)通信中的一个。当使用Wi-Fi通信时,通信单元140可以包括额外的无线接入点(AP)。
[0073] 以这种方式,当在第一设备10中发生故障时,第一记录设备100向第二设备20和第一设备10或第二设备20的用户端子发送通知故障的信号,由此立即通知管理者第一设备10正在异常操作。因此,可以阻止第一设备10破裂或损坏。
[0074] 以上描述的本公开内容可以由本发明属于的本领域技术人员在不脱离本公开内容的范围和精神的情况下来替代、更改和修改。因此,本公开内容不限于上述示例性实施例和附图。

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