专利名称：状态监测系统和方法
技术领域：
本文公开的主题涉及状态监测系统，并且更具体地，涉及基于故障状态在界面上布置数据的状态监测系统和方法的实施例。
背景技术：
尽管预防性维护可以减少机器损坏的发生，但它还具有一些问题。首先，维护程序之间适当周期非常难以确定，因为机器和它们的组件不一定以规则的间隔失效。其次，损失了生产时间，因为明智的是在维护周期期间检查尽可能多的组件。第三，经常不必要地更换处于合理状态的部件。机器监测和诊断可以视为决策支持的工具，其能够标识机器组件或系统中的失效的原因，以及从征兆预测它的发生。在没有准确的机器故障指引和标识的情况下，无法有效地规划维护和生产调度并且必要的修理任务无法及时实施。因此，机器监测和诊断对于有效的预防性维护程序是重要的。使用机器监测和诊断的最终目的是增加设备可用性，并且另外，降低维护成本和未预期机器损坏的成本。为了最大化可用性，必须通过最大化机器正常运行时间而提高可靠性，并且同时通过最小化平均修理时间而提高可维护性。由于持续的监测和诊断，未预期的机器损坏的频率显著地减小，并且机器问题可以被立即精确定位。机器监测和诊断可以通过简单地倾听在机器运行期间产生的声音或在视觉上检查加工部件的质量而进行来确定机器状态。然而，在这样的情形下，机器故障的标识总体上取决于操作者或工程师的经验。此外，通过只依赖视觉或听觉观察，许多机器故障(例如，轴承和变速箱的磨损和破裂)没有被准确地评估，尤其在运行期间。因此，已经开发例如振动分析、油分析、声发射、红外和超声等更高级的信号处理技术来帮助维护技术人员和工程师检测和诊断机器失效。上文的论述仅对于一般背景信息提供并且不意在用作确定要求保护的主题的范围的辅助。

发明内容
公开一种状态监测系统，其中该状态监测系统具有至少部分基于资产的故障状态在界面上布置并且显示数据的特征和组件。可在状态监测系统的一些公开实施例的实践中实现的优势是，通过在一个示例中提供与故障状态关联的一套全面的视觉辅助而在资产运行期间改进故障状态的诊断。在一个实施例中，描述状态监测系统，其包括处理器、耦合于该处理器的存储器以及存储在该存储器上并且配置成由该处理器执行的一个或多个可执行指令。这些可执行指令包括用于接收标识资产的故障状态的输入和用于响应于该输入来选择故障数据的指令。这些可执行指令还包括用于在界面上的视觉辅助中显示故障数据的指令。在另一个实施例中，描述用于监测资产运行的设备。该设备包括处理器、存储器和存储在该存储器上并且配置成由该处理器执行的一个或多个可执行指令。这些可执行指令包括用于用户界面的指令，该用户界面包括资产显示组件，其包括该资产的视觉表示。该用户界面还包括故障状态选择组件，该故障状态选择组件包括表示该资产的一个或多个故障状态的图标。该用户界面还包括视觉辅助显示组件，其包括显示对应于来自故障状态选择组件的图标之一的选择的故障数据的一个或多个视觉辅助。在又一个实施例中，描述用于在状态监测系统上显示界面的方法。该方法当在具有处理器和存储器的设备处执行时，包括用于接收标识资产的故障状态的输入、响应于该输入来选择故障数据以及在界面上的视觉辅助中显示故障数据的步骤。本发明的简要描述只意在根据一个或多个说明性实施例提供对本文公开的主题的简要概述，并且不起到对解释权利要求的指导的作用，或起到对限定或限制本发明的范围的指导的作用，本发明的范围仅由所附的权利要求限定。提供该简要描述以采用简化的形式引入概念的说明性选择，其在下文在详细描述中进一步描述。该简要描述不意在标识被要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意在用作确定被要求保护的主题的范围的辅助。被要求保护的主题不限于解决在背景中指出的任何或全部缺点的实现。


因此，通过参考其中一些在附图中示出的实施例，可以提供本发明的特征可被理解的方式以及本发明的详细描述。然而，要注意，附图只示出本发明的某些实施例并且因此不视为它的范围的限制，因为本发明的范围包含其他同等有效的实施例。图不一定按比例绘制，重点一般放在示出本发明的某些实施例的特征上。贯穿各个附图，相同的标号用于指示相同的部件。从而，为了进一步理解本发明，可以参考连同附图一起阅读的下列详细描述，其中:
图1是状态监测系统的示范性实施例的示意 图2是产生用于与图1的状态监测系统一起使用的界面的方法的流程 图3是可以由图2的方法产生的界面的示例的示意 图4是可以由图2的方法产生的界面的另一个示例的示意图。
具体实施例方式现在参考附图，并且特别参考附图1，状态监测系统100的示范性实施例阐述成具有改进故障检测并且确保资产102(也是“测试中的资产”)的适当的维护和修理的能力。该状态监测系统100具有测量设备104，其用于从资产102收集例如位置、振动、压力和温度等的传感信号。除了包括运行兼容的可执行指令(例如，软件和固件)用于有效地从资产102收集数据的数据采集硬件外，该测量设备104还可以包括许多传感器106。在本示例中，传感器106包括第一传感器108、第二传感器110、第三传感器112和第四传感器114。除了许多别的以外，示范性传感器可以包括接近探头、加速度计、声发射传感器、压力换能器、热偶。测量设备104可以与具有存储库(repository) 118 (例如,存储器、数据库、服务器，等)和计算装置120 (例如，计算机、膝上型电脑，等)的数据处理单元116通信。该数据处理单元116可以产生例如图形用户界面(GUI)等界面122，该图形用户界面具有终端用户可以经由计算装置120而与之交互的一个或多个用户屏幕。故障监测系统100可与网络系统124连接，该网络系统124具有经由网络128而耦合的一个或多个外部装置126 (例如，外部服务器)。界面122显示传感器106从设备102收集的数据。界面122提供将数据呈现给终端用户的多种视觉辅助(例如，曲线图、绘图、图表和表格)。这些视觉辅助提供资产102运行的有效的快照(snap shot)和/或运行历史。为了说明，在一个实现中传感器106中的一个或多个测量资产102上的振动。传感器106可以包括在资产102的轴承或其他元件上或它们附近的位置的加速度计(例如，第一传感器108、第二传感器110、第三传感器112和第四传感器114)。加速度计响应于在资产102期间的振动而生成信号。状态监测系统100处理这些信号，其中该处理包括在界面122和/或测量设备104上生成信号的绘图。绘图中的数据可以表示状态监测系统100实时(例如，在资产102的实际运行期间)收集或存储在存储器中的数据，或实时和存储的数据的结合。示范性绘图提供在特定位点和/或元件处发生的振动的视觉表示，例如，作为资产102的运行速度的函数。为了改进资产102的诊断和监测问题，界面122布置绘图和其他视觉辅助作为一般题材(theme)的一部分，或在一个示例中以将绘图与在资产102上发生的故障状态相关联的方式设置绘图和其他视觉辅助。故障状态标识资产102中的问题，例如组件(例如，轴承)的失效。界面122的题材可集中在诊断资产(例如，松动或未对准的轴)上的特定故障状态，或题材可更广泛地集中在资产102的运行(例如，为了量化振动的目的的研究)上。视觉辅助的主题性组织通过提供全面的数据收集(终端用户可以从其明确资产102运行中的异常)而有助于故障状态的诊断。这些异常通常指示资产102目前是否表现出故障状态和/或故障状态在适当的时候是否将发挥作用。在一个示例中，故障状态可限定轴和/或联轴器的未对准。这样的未对准可将其自身表现为振动。状态监测系统100的实现可定位传感器106中的一个或多个来从一般与怀疑的轴未对准关联的轴承和其他元件收集数据。界面122可显示来自这些传感器的数据，其中数据的共同格式允许终端用户更快且更准确地诊断未对准并且有效地纠正问题。继续参考图1，图2示出用于产生界面(例如，图1的界面122)的方法200的示例。该方法200包括:在框202接收标识故障状态的输入，在框204响应于该输入来选择故障数据，以及在框206在界面上显示该故障数据。可执行指令可以对方法200的各个框编码。例如计算装置120 (图1)等装置可以执行作为软件和/或固件的这些指令来产生界面122。输入(例如，在框202)可以源自许多源。例如，输入可以源自在界面122上找到和/或作为界面122的一部分的可选择图标和菜单项中的一个或多个。尽管图标的配置可变化，在一个示例中，界面122可只呈现会在资产102上发现的故障状态的图标。故障数据的选择(例如，在框204)可根据表格、查找表、数据库或其他数据格式而发生。该表格可以将资产102和/或由输入标识的故障状态与将提供指示故障状态的数据的传感器106关联。在一个示例中，表格还可提供界面122响应于输入而将显示的视觉辅助的列表。说明性表格的示例示出为表I并且在下文描述。
权利要求
1.一种状态监测系统，包括: 处理器； 存储器，其耦合于所述处理器；以及 一个或多个可执行指令，其存储在所述存储器上并且配置成由所述处理器执行，所述可执行指令包括指令用于: 接收标识资产的故障状态的输入； 响应于所述输入来选择故障数据；以及 在界面上的视觉辅助中显示所述故障数据。
2.如权利要求1所述的状态监测系统，还包括可以从所述资产收集所述故障数据的多个传感器。
3.如权利要求2所述的状态监测系 统，还包括可执行指令，用于响应于所述输入来选择测量位点，其中所述测量位点限定所述传感器中的至少一个在所述资产上的位置。
4.如权利要求1所述的状态监测系统，还包括可执行指令，用于确定用于在所述界面上显示所述故障数据的视觉辅助。
5.如权利要求1所述的状态监测系统，还包括用于在所述界面上显示一个或多个图标的可执行指令，其中所述图标中的每个标识所述资产的所述故障状态，其中所述输入源自所述图标之一的促动。
6.一种用于监测资产运行的设备，所述设备包括: 处理器； 存储器；和 一个或多个可执行指令，其存储在所述存储器上并且配置成由所述处理器执行，所述可执行指令包括用于用户界面的指令，所述用户界面包括: 故障状态选择组件，其包括表示所述资产的一个或多个故障状态的图标；以及视觉辅助显示组件，其包括一个或多个视觉辅助，所述视觉辅助显示对应于来自所述故障状态选择组件的所述图标之一的选择的故障数据。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述界面还包括资产导航工具，其具有组织所述资产的信息和数据的一个或多个菜单项。
8.如权利要求6所述的设备，还包括耦合于所述处理器的多个传感器，其中所述传感器可以生成所述故障数据。
9.如权利要求6所述的设备，其中所述视觉辅助上的所述故障数据实时表示所述资产的运行。
10.如权利要求6所述的设备，其中所述视觉辅助上的故障数据从存储器检索。
11.一种用于在状态监测系统上显示界面的方法，所述方法包括: 在包括处理器和存储器的设备处: 接收标识资产的故障状态的输入； 响应于所述输入来选择故障数据；以及 在所述界面上的视觉辅助中显示所述故障数据。
12.如权利要求11所述的方法，还包括确定用于在所述界面上显示所述故障数据的所述视觉辅助。
13.如权利要求11所述的方法，还包括在所述视觉辅助上显示警报级别，其中所述警报级别提供指示所述资产上的失效状态的至少一个阈值。
14.如权利要求11所述的方法，还包括在所述视觉辅助上显示故障特征，其中所述故障特征提供所述资产实时运行的视觉指示。
15.如权利要求11所述的方法，还包括响应于所述输入来选择测量位点，其中所述测量位点限定至少一个传感器在所述资产上的位置。
16.如权利要求11所述的方法，还包括响应于所述输入来选择测量类型，其中所述测量类型限定所述视觉辅助中的至少一个特征。
17.如权利要求11所述的方法，还包括在所述界面上显示一个或多个图标，其中所述图标中的每个标识所述资产的所述故障状态，其中所述输入源自所述图标之一的促动。
18.如权利要求17所述的方法，还包括基于耦合于所述资产的仪器确定可获得的所述故障状态。
19.如权利要求11所述的方法，其中所述界面包括所述设备上的图形用户界面，其中所述图形用户界面包括生成所述输入的一个或多个交互特征。
20.如权利要求11所述的 方法，还包括从所述存储器检索所述故障数据。
全文摘要
状态监测系统和方法的实施例提供具有便于诊断关于资产(例如。涡轮机、马达、泵，等)的问题的视觉辅助的界面。在一个实施例中，该视觉辅助显示对应于例如轴承失效和/或轴未对准等故障状态的故障数据。该故障数据由资产上的传感器收集并且由状态监测系统处理用于与界面一起使用。在一个示例中，界面可以包括一个或多个图标，图标表示资产的故障状态，并且终端用户可选择图标以在界面上显示视觉辅助。在不同的图标之间的选择将改变视觉辅助、故障数据和界面的其他方面来实现诊断并且促进资产的有效维护。
文档编号G01D21/00GK103116537SQ20121033943
公开日2013年5月22日 申请日期2012年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者T.A.沙尔赫, M.J.阿格拉瓦尔, R.罗亚尔德森 申请人:通用电气公司