一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法及系統的製作方法
2023-05-08 02:30:46
一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，包含以下步驟：設置一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和建議的處理方式；從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並顯示該故障告警信息碼對應的故障告警含義和建議的處理方式。使得對油氣管道工控設備遠程監控系統的告警信息能夠進行自動翻譯和提供處理建議，提高工控設備運行的安全性，和遠程監控系統的自動化程度，降低相應工程師的經驗要求，進而降低人力成本。
【專利說明】一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種故障診斷和告警技術，尤其涉及一種工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警技術。
【背景技術】
[0002]石油石化等自動化水平較高、並且規模龐大的工業系統是國家能源戰略通道，是國民經濟「血管」，並且也與百姓生活息息相關，其穩定可靠長期運行非常重要。這些自控系統是由多種硬體設備、軟體共同構成的一個複雜的運行系統，涵蓋範圍廣，應用多，技術複雜。監管這樣複雜的自控系統和設備，需時刻關注大量繁雜數據，這些數據數量巨大，分布分散，且格式不一，可理解性差。這對運行管理人員來說，查看缺乏模型支持和統一人機界面且數量巨大的數據，不但費時費力，而且常常遺漏或缺乏真正重要且有用的信息。
[0003]當前，我國這些大型油氣管道自控系統與設備的運行、維護、檢修等管理工作歸口到各級生產運行部門。而且，執行這項工作大多採用現場蹲點、計劃檢修、呼叫響應等方式。目前，對站內自控設備或子系統的故障的診斷，基本依賴於事後工程師的經驗性分析，支持分析工作的基礎信息僅限於故障所造成的結果和故障設備可能保存的有限的告警信息。故障發生的原因，除了包括自身設計、製造、運行、配置、操作錯誤或失誤等方面，也有可能是因為設備運行條件、環境的變化而造成的，這說明，對一個故障的診斷涉及到很多方面。這使得故障診斷工作困難重重，需要花費大量時間完成故障原因判斷。
[0004]而且，目前，工業系統中一般都是以告警碼的方式提供告警信息，而一個大型工控系統中往往包含許多不同種類和型號的設備，可能有數百種，每個告警設備又涉及多種告警信息，幾十到上百種情況不等，工程師無法直觀的判斷告警碼所表達的含義，需要根據產品說明書來進行翻譯，需要消耗大量時間精力，處理起來效率低下，且對於工程師的經驗要求較高，人力成本高。
[0005]因此，儘可能方便維護人員準確及時地獲得隱患或已發生故障的信息，指導維修人員進行維修，是石油石化行業的現實需求。
【發明內容】
[0006]本發明主要解決的技術問題是提供一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法及系統，使得對油氣管道工控設備遠程監控系統的告警信息能夠進行自動翻譯和提供處理建議，提高工控設備運行的安全性，和遠程監控系統的自動化程度，降低相應工程師的經驗要求，進而降低人力成本。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，包含以下步驟:
[0008]設置一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式；[0009]從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並顯示該故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式。
[0010]作為進一步改進，工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息包含:工控設備內部故障、和/或工控設備所在運營系統運行狀態故障、和/或工控設備所在運營系統網絡通訊故障。
[0011]作為進一步改進，該方法還包含以下步驟:
[0012]在告警診斷庫中保存各類故障原因的組合判定條件，包含在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因；
[0013]對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配，如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型滿足組合判定條件，則自動分析得到所對應的故障原因。
[0014]作為進一步改進，該方法還包含以下步驟:
[0015]在告警診斷庫中保存各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率；
[0016]對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配的步驟中，如果所匹配滿足的條件多於一組，則按照各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序並顯示。
[0017]作為進一步改進，對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配的步驟之後，還包含以下步驟:
[0018]如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件，則提示進行人工判定，並將人工判定的條件和結果新增至告警診斷庫的組合判定條件中。
[0019]本發明還提供了一種工控設備故障診斷和告警系統，與工控設備的遠程監控系統相連，包含:
[0020]一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式；
[0021]一告警解析模塊，用於從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並輸出該故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式。
[0022]作為進一步改進，工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息包含:工控設備內部故障、和/或工控設備所在運營系統運行狀態故障、和/或工控設備所在運營系統網絡通訊故障。
[0023]作為進一步改進，告警診斷庫中還保存各類故障原因的組合判定條件，包含在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因；
[0024]故障診斷和告警系統還包含:故障原因分析模塊，用於對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配，如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型滿足組合判定條件，則自動分析得到所對應的故障原因。
[0025]作為進一步改進，告警診斷庫中還保存各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率；
[0026]故障原因分析模塊，還用於在對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配後，所匹配滿足的條件多於一組時，按照各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序輸出。
[0027]作為進一步改進，該系統還包含:更新模塊，用於在故障原因分析模塊判定在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件時，將人工判定的條件和結果新增至告警診斷庫的組合判定條件中。
[0028]本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在於:該方法包含以下步驟:設置一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式；從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的告警信息碼與告警診斷庫中的告警信息碼進行匹配，查找並顯示該告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式。使得對工控設備遠程監控系統的告警信息能夠進行自動翻譯和提供處理建議，提高工控設備運行的安全性，和遠程監控系統的自動化程度，降低相應工程師的經驗要求，進而降低人力成本。
[0029]通過在自動分析無結果而通過人工判定發現故障原因的情況下，將人工判定的條件和結果新增至告警診斷庫的組合判定條件中的方式，使得系統隨著時間的增長，能診斷故障的經驗越來越豐富，準確率也越來越高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明第一實施方式中的一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法流程圖；
[0031]圖2是本發明第二實施方式中的一種油氣管道工控設備故障診斷和告警系統的系統結構圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。
[0033]本發明第一實施方式涉及一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，該方法主要包括告警診斷庫的設置、和對告警信息的處理兩部分。
[0034]在本實施方式中，在油氣管道工控設備遠程監控系統中設置一告警診斷庫，錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義、還可以包括建議的處理方式。這裡的工控設備以PLC為主。
[0035]還可以在告警診斷庫中保存各類故障原因的組合判定條件。組合判定條件包含:在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因，以及各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率。
[0036]通過這種方式，使得對油氣管道工控設備遠程監控系統的告警信息能夠進行自動翻譯和故障原因查找，提高工控設備運行的安全性，和遠程監控系統的自動化程度，降低相應工程師的經驗要求，進而降低人力成本。
[0037]在本實施方式中，對告警信息的處理流程如圖1所示。
[0038]步驟101中，從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告塾隹自
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[0039]本實施方式中的告警信息可以包含:工控設備內部故障、工控設備所在運營系統運行狀態故障、工控設備所在運營系統網絡通訊故障等。
[0040]步驟102中，將所收到的故障告警信息碼與告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找該故障告警信息碼對應的故障告警含義和可能的處理方式。
[0041]步驟103中，輸出顯示所查找到的告警含義和可能的處理方式。
[0042]步驟104中，對該故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配。組合判定條件包括但不限於是否在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息。
[0043]如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型正好滿足一組組合判定條件，則匹配成功，進入步驟105，將自動分析得到的對應的故障原因輸出顯示。比如說，告警診斷庫中包含一組組合判定條件A為:在兩分鐘內收到五條顯示向同一設備發送/接收信息失敗的告警信息，且五分鐘內未收到該設備其他故障告警信息；對應的故障原因為:該設備網絡連接故障；假設當前收到的告警信息碼表示向設備SlOl發送信息失敗，且在兩分鐘內已收到五條類似信息，且五分鐘內未收到該設備SlOl的其他故障告警信息，則在本步驟中，判定滿足組合判定條件A，自動分析得到故障原因:設備SlOl網絡連接故障。
[0044]如果所匹配滿足的條件多於一組，則進入步驟106，按照各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序，並按照該排序結果顯示各可能的故障原因以及其概率。
[0045]如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件，則進入步驟107，顯示暫時未分析得到故障原因，提示進行人工判定。
[0046]本實施方式中，對於自動分析無結果而通過人工判定發現故障原因的情況，將人工判定的條件和結果新增至告警診斷庫的組合判定條件中。
[0047]通過這種方式可以不斷豐富告警診斷庫的組合判定條件，隨著使用時間的增長，系統診斷故障的經驗越來越豐富，準確率也越來越高。
[0048]本發明第二實施方式涉及一種工控設備故障診斷和告警系統，與工控設備的遠程監控系統相連，其具體系統框圖如圖2所示，該系統包含:
[0049]一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義、還可以包括建議的處理方式；
[0050]需要進一步說明的是，告警診斷庫中還可以保存各類故障原因的組合判定條件，包含在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因；以及各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率。
[0051]一告警解析模塊，用於從遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並輸出該故障告警信息碼對應的故障告警含義和建議的處理方式；
[0052]需要進一步說明的是，工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息包含:工控設備內部故障、和/或工控設備所在運營系統運行狀態故障、和/或工控設備所在運營系統網絡通訊故障。
[0053]故障原因分析模塊，用於對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配，如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型滿足所述組合判定條件，則自動分析得到所對應的故障原因；
[0054]需要進一步說明的是，故障原因分析模塊，還用於在對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配後，所匹配滿足的條件多於一組時，按照各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序輸出。
[0055]通過本方式使得對油氣管道工控設備遠程監控系統的告警信息能夠進行自動翻譯和提供處理建議，提高工控設備運行的安全性，和遠程監控系統的自動化程度，降低相應工程師的經驗要求，進而降低人力成本。
[0056]本實施方式中，如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件，則故障分析模塊，還可以用於輸出未分析得到故障原因，提示進行人工判定。
[0057]更新模塊，用於在故障原因分析模塊判定在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件時，將人工判定的條件和結果新增至告警診斷庫的組合判定條件中。
[0058]通過本方式使得系統隨著時間的增長，能診斷故障的經驗越來越豐富，準確率也越來越高。
[0059]雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，其特徵在於，包含以下步驟: 設置一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式； 從所述遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與所述告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並顯示該故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式。
2.根據權利要求1所述的油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，其特徵在於，所述工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息包含: 所述工控設備內部故障、和/或所述工控設備所在運營系統運行狀態故障、和/或所述工控設備所在運營系統網絡通訊故障。
3.根據權利要求1所述的油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，其特徵在於，還包含以下步驟: 在所述告警診斷庫中保存各類故障原因的組合判定條件，包含在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因； 對所述遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配，如果在預設時間內收到的告警 信息數量和類型滿足所述組合判定條件，則自動分析得到所對應的故障原因。
4.根據權利要求3所述的油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，其特徵在於，還包含以下步驟: 在所述告警診斷庫中保存各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率； 所述對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配的步驟中，如果所匹配滿足的條件多於一組，則按照所述各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序並顯示。
5.根據權利要求3所述的油氣管道工控設備遠程監控系統的故障診斷和告警方法，其特徵在於，所述對遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配的步驟之後，還包含以下步驟: 如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條件，則提示進行人工判定，並將所述人工判定的條件和結果新增至所述告警診斷庫的組合判定條件中。
6.一種油氣管道工控設備故障診斷和告警系統，與所述工控設備的遠程監控系統相連，其特徵在於，包含: 一告警診斷庫，在告警診斷庫中錄入各類工控設備故障告警信息碼以及各故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式； 一告警解析模塊，用於從所述遠程監控系統接收轄下工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息，將所收到的故障告警信息碼與所述告警診斷庫中的故障告警信息碼進行匹配，查找並輸出該故障告警信息碼對應的故障告警含義和/或建議的處理方式。
7.根據權利要求6所述的油氣管道工控設備故障診斷和告警系統，其特徵在於，所述工控設備和/或工控設備所在運營系統的告警信息包含: 所述工控設備內部故障、和/或所述工控設備所在運營系統運行狀態故障、和/或所述工控設備所在運營系統網絡通訊故障。
8.根據權利要求6所述的油氣管道工控設備故障診斷和告警系統，其特徵在於， 所述告警診斷庫中還保存各類故障原因的組合判定條件，包含在預設時間段內收到預定數量和預定類型告警信息時，其所對應的故障原因； 所述故障診斷和告警系統還包含:故障原因分析模塊，用於對所述遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配，如果在預設時間內收到的告警信息數量和類型滿足所述組合判定條件，則自動分析得到所對應的故障原因。
9.根據權利要求8所述的油氣管道工控設備故障診斷和告警系統，其特徵在於， 所述告警診斷庫中還保存各類組合判定條件對應的故障原因的發生概率； 所述故障原因分析模塊，還用於在對所述遠程監控系統所收到的故障告警信息碼進行組合判定條件的匹配後，所匹配滿足的條件多於一組時，按照所述各組合判定條件對應的故障原因發生概率的大小，對所匹配的故障原因進行排序輸出。
10.根據權利要求8所述的油氣管道工控設備故障診斷和告警系統，其特徵在於，還包含: 更新模塊，用於在所述故障原因分析模塊判定在預設時間內收到的告警信息數量和類型不滿足任意組合判定條 件時，將人工判定的條件和結果新增至所述告警診斷庫的組合判定條件中。
【文檔編號】G05B23/02GK103914058SQ201210592256
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優先權日:2012年12月29日
【發明者】劉琦嶸, 俞高宇, 李青山 申請人:上海可魯系統軟體有限公司