Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области мониторинга расходомера, в частности к сбору выходных сигналов расходомера в соответствии с заданными условиями переключения.
Предшествующий уровень техники
Расходомеры используются для измерения массового расхода, плотности и для получения другой информации о текучих материалах. Текучие материалы могут включать в себя жидкости, газы, смеси жидкостей и газов, твердые частицы, взвешенные в жидкостях, и жидкости, включающие в себя газы и взвешенные твердые частицы. Например, расходомеры широко используются при добыче из скважин и переработке нефти и нефтепродуктов. Расходомер может быть использован для определения производительности скважины посредством измерения расхода, то есть посредством измерения массового расхода через расходомер, и может даже быть использован для определения относительных соотношений газообразных и жидких компонентов потока.
Одна из проблем, которая может иметь место в выходных сигналах этого измерительного прибора, заключается в снятии ошибочных показаний, вызванных неожиданными изменениями материала. Например, если осуществляется передача жидкости и этой жидкостью захвачены пузырьки газа, то существенные изменения массового расхода в расходомере вызваны этими пузырьками газа, которые могут быть причиной больших и ошибочных изменений выходных сигналов измерительного прибора. Аналогичным образом, выходные сигналы этого измерительного прибора могут ухудшаться из-за быстрого изменения давления температуры, скорости потока и т.д. Кроме того, различные материалы могут реагировать на окружающие условия различным образом. По этой причине широко распространена ситуация, при которой оператор калибрует или конфигурирует расходомер не только в соответствии с транспортируемым материалом, включая соотношения жидкости, твердых частиц и газов в материале, но также и в соответствии с условиями окружающей среды, такими как температура, атмосферное давление, давление в потоке материала и т.д.
Один известный подход к мониторингу выходных сигналов расходомера заключается в том, чтобы обнаружить ошибку (например, большие вариации в усилении возбуждения) и определить выходные сигналы этого измерительного прибора после того, как имела место ошибка. Недостаток этого подхода заключается в том, что хотя сбор данных при наличии ошибки и может быть осуществлен, изменения в измерительном приборе и условия потока, приводящие к ошибке, не определяются. Следовательно, оператор не в состоянии определить причину проблемы, и не может быть определено и выполнено действие для исправления положения.
Второй известный подход заключается в том, чтобы в случае ошибки осуществлять сбор всех выходных сигналов измерительного прибора и сохранять их. Эти данные позволят оператору проверять и диагностировать функционирование измерительного прибора и/или условий в потоке, которые привели к ошибке. Однако этот подход также имеет недостатки. Емкость запоминающего устройства, необходимая для того, чтобы непрерывно и в полном объеме осуществлять мониторинг расходомера при его функционировании, должна быть большой. Емкость же запоминающего устройства, необходимая для мониторинга многочисленных расходомеров, является непреодолимым препятствием. Но емкость запоминающего устройства определяет высокую стоимость расходомера. Кроме этого, время оператора также стоит дорого, поскольку оператор должен просматривать большое количество данных, чтобы выявить сигналы, имевшие место перед состоянием ошибки.
Краткое изложение существа изобретения
Настоящее изобретение предназначено для решения вышеописанных проблем, связанных с мониторингом выходных сигналов расходомера.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа мониторинга расходомера, а также системы для мониторинга расходомера, которые позволяют уменьшить емкость запоминающего устройства, а также уменьшить количество данных, просматриваемых оператором.
Согласно изобретению поставленная задача решена путем создания способа мониторинга расходомера, в котором осуществляют сбор выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных, причем эти выходные сигналы расходомера записывают на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти предшествующих ошибке данных, детектируют в выходных сигналах расходомера заданное условие начального переключения и, когда заданное условие начального переключения обнаружено, передают данные из памяти предшествующих ошибке данных в журнал регистрации ошибок, а после обнаружения заданного условия начального переключения осуществляют сбор выходных сигналов расходомера в журнал регистрации ошибок.
Согласно изобретению предложена система (400) мониторинга расходомера, которая содержит интерфейс (401) связи, предназначенный для приема выходных сигналов расходомера, память (407) предшествующих ошибке данных, журнал (409) регистрации ошибок и систему (403) обработки данных, предназначенную для поддержания связи с интерфейсом (401) связи, с памятью (407) предшествующих ошибке данных и с журналом (409) регистрации ошибок, а также для сбора выходных сигналов расходомера и передачи в память (407) предшествующих ошибке данных и для записи выходных сигналов расходомера на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти (407) предшествующих ошибке данных, для детектирования в выходных сигналах расходомера заданного условия начального переключения и, когда заданное условие начального переключения обнаружено, передачи данных из памяти (407) предшествующих ошибке данных в журнал (409) регистрации ошибок, а после обнаружения заданного условия начального переключения для записи выходных сигналов расходомера в журнал (409) регистрации ошибок.
Согласно изобретению для мониторинга расходомера предложен программный продукт мониторинга расходомера, который содержит управляющее программное обеспечение, предназначенное для управления системой обработки данных таким образом, чтобы осуществлять сбор выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных, при этом выходной сигнал расходомера записывается на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти предшествующих ошибке данных, детектировать в выходных сигналах расходомера заданное условие начального переключения и, когда заданное условие начального переключения обнаружено, передавать данные из памяти для предшествующих ошибке данных в журнал регистрации ошибок, а после детектирования заданного условия начального переключения осуществлять сбор выходных сигналов расходомера в журнал регистрации ошибок. Кроме того, программный продукт содержит запоминающую систему, которая хранит указанное управляющее программное обеспечение.
Далее приводятся аспекты изобретения. Один аспект изобретения включает в себя сбор выходных сигналов расходомера в журнал регистрации ошибок в течение заданного периода времени после детектирования заданного условия начального переключения.
Согласно другому аспекту изобретения осуществляется обнаружение в выходном сигнале расходомера заданного условия конечного переключения, и после детектирования заданного условия конечного переключения способ возвращается к сбору выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных.
Согласно еще одному аспекту изобретения между заданным условием начального переключения и заданным условием конечного переключения имеется гистерезис, т.е. запаздывание.
Согласно еще одному аспекту изобретения в журнале регистрации ошибок хранится идентификатор измерительного прибора, соответствующий расходомеру, генерирующему выходной сигнал, и предназначенный для идентификации расходомера.
Согласно еще одному аспекту изобретения при обнаружении заданного условия начального переключения устанавливается состояние тревоги.
Согласно еще одному аспекту изобретения расходомер содержит Кориолисовый расходомер.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает блок-схему последовательности операций способа мониторинга расходомера в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
Фиг.2 - диаграмму выходного сигнала образцового расходомера согласно изобретению;
Фиг.3 - блок-схему последовательности операций способа мониторинга расходомера в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
Фиг.4 - блок-схему системы мониторинга расходомеров в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
Фиг.5 - блок-схему памяти предшествующих ошибке данных в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения
Для объяснения принципов изобретения некоторые аспекты изобретения были упрощены или опущены. Специалисты в данной области техники должны понимать, что возможны различные варианты осуществления изобретения. Изобретение не ограничено конкретными примерами, описанными ниже.
Способ мониторинга расходомера осуществляется следующим образом.
На Фиг.1 представлена блок-схема (100) последовательности операций способа мониторинга расходомера в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Способ может быть выполнен с использованием системы (400) мониторинга расходомеров (Фиг.4). В одном варианте осуществления осуществляется мониторинг Кориолисового расходомера. Однако следует понимать, что можно осуществлять мониторинг многих типов расходомеров, включая, например, магнитные расходомеры, вихревые расходомеры и ультразвуковые расходомеры. Способ может быть использован для мониторинга одного или более расходомеров и полезен не только для обнаружения состояний ошибки, относящихся к потоку через расходомер, но также и для нахождения неисправностей, обуславливающих состояние ошибки, и сбора данных о функционировании расходомера, ведущего к состоянию ошибки. Эта предшествующая ошибке информация является очень полезной информацией для определения, почему возникло состояние ошибки.
На этапе 101 осуществляют сбор выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных. Выходные сигналы расходомера могут включать в себя коэффициент усиления возбуждения, напряжение возбуждения, частоту возбуждения, разность фаз снимаемых сигналов, температуру материала, протекающего через расходомер, амплитуду колебаний трубки расходомера, значение плотности, значение массового расхода, идентификатор измерительного прибора, калибровочный коэффициент расхода, «нулевое» значение (время-дельта между снимаемыми сигналами) и т.д.
При сборе данных производится непрерывная запись самых последних выходных сигналов, поступающих из расходомера, на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти предшествующих ошибке данных. При сборе данных осуществляется сбор и временное сохранение окна данных (смотри период (201) времени, предшествующий ошибке, на Фиг.2). Это окно данных в случае возникновения ошибки в выходных сигналах расходомера может быть сохранено в течение длительного времени. Заданный период времени может быть выбран так, чтобы сбор предшествующих ошибке данных был наиболее вероятным. Таким образом, могут быть осуществлены сбор и сохранение выходных сигналов расходомера, ведущих к состоянию ошибки, что будет более подробно описано ниже.
В одном варианте осуществления изобретения память предшествующих ошибке данных содержит кольцевой буфер (Фиг.5). В другом варианте осуществления изобретения память предшествующих ошибке данных содержит связный список. Могут быть использованы и другие конфигурации памяти предшествующих ошибке данных.
На этапе 102 согласно заявленному способу проводят сравнение выходных сигналов расходомера с условием начального переключения. Если выходные сигналы расходомера превышают условие начального переключения, то имеет место состояние ошибки. Условие начального переключения может включать в себя, например, порог ошибки по коэффициенту усиления возбуждения, порог ошибки по разности фаз, порог ошибки по скорости изменения коэффициента усиления возбуждения, порог ошибки по дельте массового расхода, дату/время, количество раз появления заданного значения выходных сигналов расходомера (например, три раза появления аномального значения коэффициента усиления возбуждения, или любой требуемый критерий ошибки, или комбинацию критериев ошибки.
Порог ошибки по коэффициенту усиления возбуждения может содержать, например, порог по амплитуде коэффициента усиления возбуждения, порог по дельте амплитуды усиления возбуждения, порог по частоте усиления возбуждения или порог по дельте частоты усиления возбуждения. Порог ошибки по разности фаз может содержать, например, порог по снимаемой разности фаз или порог по дельте снимаемой разности фаз (то есть чрезмерную или непредвиденную скорость изменения по фазе между снимаемыми сигналами). Следует иметь в виду, что условие начального переключения может содержать разнообразные комбинации любых из вышеперечисленных состояний ошибки.
В одном варианте осуществления изобретения пользователь системы мониторинга расходомера может выбирать и устанавливать условие начального переключения, при этом условие начального переключения может быть выбрано в соответствии с локальными условиями или с известными локальными предрасположенностями к ошибкам. Если детектируется условие начального переключения, т.е. при мониторинге обнаружено состояние ошибки в выходных сигналах расходомера, способ переходит к этапу 103, в противном случае способ вновь возвращается на этап 101 до тех пор, пока не будет обнаружено состояние ошибки.
В одном варианте осуществления условие начального переключения обнаруживают посредством сравнения выходных сигналов расходомера с предназначенным для сравнения пороговым значением. В другом варианте осуществления условие начального переключения обнаруживают посредством ввода выходных сигналов расходомера в блочный фильтр. Блочный фильтр разделяет сигналы на отдельные блоки, представляющие различные уровни сигнала. Блочный фильтр формирует выходной сигнал для конкретного блока, когда в этом блоке принято заданное количество входных сигналов, то есть блок генерирует выходной сигнал при переполнении блока. В другом варианте осуществления условие начального переключения обнаруживают посредством ввода выходных сигналов расходомера в фильтр обнаружения тенденции. Фильтр обнаружения тенденции формирует выходной сигнал о тенденции, который по существу игнорирует однократные отклонения в выходных сигналах расходомера, и формирует сигнал ошибки в случае, если выходной сигнал расходомера имеет тенденцию превышать заданное условие начального переключения.
На этапе 103 данные из памяти предшествующих ошибке данных, собранные в памяти предшествующих ошибке данных на этапе 101, передают в журнал регистрации ошибок. Журнал регистрации ошибок может уже существовать до этого момента или может быть создан на этом этапе. Кроме того, журнал регистрации ошибок может быть размещен в системе мониторинга расходомеров, осуществляющей данный способ, или может быть внешним по отношению к системе мониторинга расходомеров. Например, система (400) мониторинга расходомеров может передавать данные, предшествующие ошибке, и данные, следующие за ошибкой, удаленному сайту, например, как в случае передачи по сети «Интернет». Журнал регистрации ошибок может включать в себя и другую информацию, включая другие сигналы с расходомера, такие как температура окружающей среды, идентификатор измерительного прибора и т.д.
На этапе 104 сбор выходных сигналов расходомера осуществляют непосредственно в журнал регистрации ошибок. Т.е. состояние ошибки уже случилось и осуществляется сбор данных, следующих за ошибкой (период (202) времени, следующий за ошибкой Фиг.2).
В ходе дополнительных действий может быть установлено состояние тревоги и в журнале регистрации ошибок может быть сохранен индикатор ошибки или временная метка ошибки. Кроме того, система мониторинга расходомера может вместо выходных сигналов расходомера использовать статистические данные, такие как среднее значение массового расхода и/или среднее значение плотности для периода (201) времени, предшествующего ошибке.
На этапе 105 способа осуществляют сравнение выходных сигналов расходомера с условием конечного переключения. Состояние ошибки прекратилось, если выходные сигналы расходомера меньше, чем значение условия конечного переключения. Условие конечного переключения может представлять собой, например, порог нормального функционирования по коэффициенту усиления возбуждения, порог нормального функционирования по разности фаз, порог нормального функционирования по скорости изменения коэффициента усиления возбуждения или любой необходимый критерий нормального функционирования.
Порог нормального функционирования по коэффициенту усиления возбуждения может содержать, например, порог по амплитуде коэффициента усиления возбуждения, порог по дельте амплитуды коэффициента усиления возбуждения, порог по частоте коэффициента усиления возбуждения или порог по дельте частоты коэффициента усиления возбуждения. Порог нормального функционирования по разности фаз может содержать, например, порог по снимаемой разности фаз или порог по дельте снимаемой разности фаз. Следует иметь в виду, что условие конечного переключения может содержать разнообразные комбинации из любых из вышеперечисленных условий нормального функционирования.
В одном варианте осуществления изобретения пользователь системы мониторинга расходомера может выбирать и устанавливать условие конечного переключения, при этом условие конечного переключения может быть выбрано в соответствии с локальными условиями или с известными локальными предрасположенностями к ошибкам. Если детектируется условие конечного переключения, то система мониторинга обнаруживает окончание состояния ошибки и способ переходит к этапу 106; в противном случае способ вновь возвращается на этап 104 до тех пор, пока не детектируется окончание состояния ошибки.
На этапе 106 детектируют окончание состояния ошибки, и способ предусматривает завершение журнала регистрации ошибок. Это может включать в себя сохранение в журнале регистрации ошибок дополнительных данных, таких как временнáя метка, вставка идентификатора измерительного прибора, который соответствует данному расходомеру и идентифицирует его, и т.д. Журнал регистрации ошибок теперь включает в себя как предшествующие ошибке данные так и сегмент данных, следующих за ошибкой. Размер предшествующих ошибке данных обычно является фиксированным, а размер данных, следующих за ошибкой, в варианте осуществления данного способа зависит от продолжительности состояния ошибки.
Короче говоря, этот вариант осуществления способа предусматривает непрерывную буферизацию выходных сигналов расходомера до тех пор, пока не будет обнаружено состояние ошибки, после чего содержимое буфера предшествующих ошибке данных сохраняется в журнале регистрации ошибок. Способ также предусматривает сбор данных, следующих за ошибкой, в журнал регистрации ошибок до тех пор, пока не обнаружено окончание состояния ошибки.
Выходной сигнал расходомера
На Фиг.2 представлена диаграмма характерного расходомера. Выходной сигнал расходомера может представлять собой сигнал возбуждения, частоту возбуждения, снимаемую разность фаз и т.д. На Фиг.2 указаны два различных периода времени: период (201) времени, предшествующий ошибке, и период (202) времени, следующий за ошибкой. Обнаруженное состояние ошибки вызывает переход между двумя периодами времени, и детектирование этого состояния осуществляется в соответствии с порогом (203) ошибки. Когда детектируется состояние ошибки, мониторинг расходометра переключается на мониторинг интервала, следующего за ошибкой, представленный периодом (202) времени, следующим за ошибкой. В одном варианте осуществления изобретения, когда выходные сигналы расходомера опускаются ниже порога (204) нормального функционирования, мониторинг возвращается к сбору выходных сигналов расходомера в память (407) предшествующих ошибке данных.
В одном варианте осуществления изобретения порог (204) нормального функционирования и порог (203) ошибки выбраны таким образом, чтобы включать в себя гистерезис (запаздывание по значению), при котором выходной сигнал расходомера должен уменьшиться на заранее заданную величину ниже порога (203) ошибки, прежде чем выходной сигнал расходомера снова будет признан нормальным. Это предотвращает колебание между состояниями ошибки и отсутствием ошибки.
В сигнале могут иметься аномалии, ведущие к детектированию состояния ошибки, то есть в периоде (201) времени, предшествующий ошибке. Предшествующие ошибке данные могут быть весьма полезны и необходимы для диагностирования и/или понимания выходного сигнала расходомера. Кроме того предшествующие ошибке данные могут быть полезны для калибрования расходомера, для предотвращения будущих состояний ошибки и т.д. Сигнал, следующий за ошибкой, также может быть полезен для диагностирования и предотвращения состояний ошибки.
Способ мониторинга измерительного прибора осуществляется следующим образом.
На Фиг.3 представлена блок-схема (300) последовательности операций способа мониторинга расходомера в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. На этапе 301 осуществляют сбор выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных, что было описано выше.
На этапе 302 осуществляют сравнение выходного сигнала расходомера с условием начального переключения, что также описано ранее.
На этапе 303 содержимое памяти предшествующих ошибке данных, собранное на этапе 101, передают в журнал регистрации ошибок, что было описано ранее.
На этапе 304 осуществляют сбор выходных сигналов расходомера непосредственно в журнал регистрации ошибок.
На этапе 305 осуществляет проверку, показывающую, истек ли заданный период времени мониторинга. Заданный период времени мониторинга может контролироваться при помощи, например, таймера. В одном варианте осуществления изобретения пользователь системы мониторинга расходомера может выбирать и/или устанавливать заранее заданный период времени мониторинга в соответствии с локальными условиями или с известными локальными предрасположенностями к ошибкам. Когда заданный период времени мониторинга истекает, мониторинг, следующий за ошибкой, прекращается и способ переходит к этапу 306, в противном случае способ вновь возвращается к этапу 304 до тех пор, пока не истечет заданный период времени мониторинга. Следовательно, продолжительность периода (202) времени, следующего за ошибкой, регулируется задаваемым периодом времени мониторинга.
В качестве альтернативы, этот вариант осуществления способа может предусматривать контроль количества блоков памяти, сохраненных в журнале (409) регистрации ошибок, то есть размера памяти следующих за ошибкой данных, и может предусматривать прекращение сохранения выходных сигналов расходомера в журнале (409) регистрации ошибок при достижении некоторого предельного значения размера. В качестве другой альтернативы способ может предусматривать использование как условия конечного переключения, так и таймера, а период (202) времени, следующий за ошибкой, мог бы заканчиваться либо условием конечного переключения, либо истечением времени, установленного на таймере.
На этапе 306 детектируется окончание состояния ошибки, и способ предусматривает завершение журнала регистрации ошибок, что было описано ранее.
Короче говоря, этот вариант осуществления способа предусматривает непрерывную буферизацию выходных сигналов расходомера до тех пор, пока не будет обнаружено состояние ошибки, после чего содержимое буфера предшествующих ошибке данных сохраняется в журнале регистрации ошибок. Способ также предусматривает сбор данных, следующих за ошибкой, в журнал регистрации ошибок в течение заданного периода времени мониторинга.
Система мониторинга расходомера
На Фиг.4 представлена блок-схема системы (400) мониторинга расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система (400) мониторинга расходомеров содержит интерфейс (401) связи, пользовательский интерфейс (402) и систему (403) обработки данных. Система (403) обработки данных содержит память (404), которая включает в себя программу (405) для мониторинга, условие (406) начального переключения, память (407) предшествующих ошибке данных, условие (408) конечного переключения и журнал (409) регистрации ошибок.
При функционировании система (400) мониторинга расходомера принимает выходные сигналы расходомера через интерфейс (401) связи. Система (403) обработки данных выполняет мониторинг выходных сигналов расходомера и осуществляет сбор выходных сигналов расходомера либо в память (407) предшествующих ошибке данных, либо в журнал (409) регистрации ошибок в зависимости от того, было ли в выходном сигнале расходомера обнаружено состояние ошибки.
Следует иметь в виду, что система (400) мониторинга расходомера может осуществлять мониторинг выходных сигналов расходомеров от одного или более расходомеров, в том числе от одного или более Кориолисовых расходомеров. Следовательно, система (400) мониторинга расходомеров может включать в себя множество блоков памяти предшествующих ошибке данных и множество журналов регистрации ошибок. Для ясности на чертеже показанны только один блок памяти предшествующих ошибке данных и один журнал регистрации ошибок.
Интерфейс (401) связи представляет собой любое устройство, способное поддерживать связь с одним или более расходомерами. Кроме того, интерфейс (401) связи может обеспечивать связь посредством систем телефонной связи и/или по сетям передачи цифровых данных. Следовательно, система (400) мониторинга расходомеров может поддерживать связь с удаленными расходомерами, удаленными запоминающими средами и/или удаленными пользователями.
Пользовательский интерфейс (402) обрабатывает данные, вводимые и выводимые пользователем. Пользовательский интерфейс (402) позволяет пользователям устанавливать условия начального переключения и устанавливать условия конечного переключения. В дополнение к этому пользовательский интерфейс (402) позволяет пользователям просматривать собранные данные и выполнять другие операции.
Пользовательский интерфейс (402) может включать в себя блок ввода, который может содержать клавиатуру или клавишную панель, мышь, джойстик или другое координатно-указательное устройство и т.д. Кроме того, пользовательский интерфейс (402) может включать в себя блок вывода, содержащий экран или другое устройство отображения. В качестве альтернативы, пользовательский интерфейс (402) может содержать сенсорный экран. В еще одном альтернативном варианте пользовательский интерфейс (402) может содержать компьютерное устройство, поддерживающее связь с системой (400) мониторинга расходомеров.
Система (403) обработки данных управляет операциями системы (400) мониторинга расходомеров. Система (403) обработки данных может содержать компьютер общего назначения, микропроцессорную систему, логическую схему или какое-нибудь другое устройство обработки данных общего или специального назначения. Система (403) обработки данных может быть распределена между множеством устройств обработки данных. Система (403) обработки данных может включать в себя любого типа встроенную или независимую запоминающую среду, например систему (404) памяти.
Процедура (405) мониторинга измерительного прибора при ее выполнении системой (403) обработки данных конфигурирует систему (403) обработки данных таким образом, чтобы она осуществляла сбор выходных сигналов расходомера в память (407) предшествующих ошибке данных (при этом выходные сигналы расходомера записываются на место самых старых выходных сигналов расходомера, имеющихся в памяти (407) предшествующих ошибке данных) и обнаружение в выходных сигналах расходомера заданного условия начального переключения. Когда заданное условие начального переключения обнаружено, система (403) обработки данных обеспечивает передачу данных из памяти предшествующих ошибке данных в журнал (409) регистрации ошибок и осуществляет сбор выходных сигналов расходомера в журнал (409) регистрации ошибок.
В одном варианте осуществления изобретения процедура (405) мониторинга измерительного прибора содержит данные и команды, которые объединены в программную платформу, такую как ProLink II. ProLink II представляет собой программное средство для связи с расходомерами и регистрации выходных сигналов расходомеров (предлагается компанией Micro Motion Inc., Боулдер, Колорадо). ProLink является всего лишь одной полезной программной платформой, и этот мониторинг измерительного прибора может быть реализован на языке программных средств или программной платформе.
Условие (406) начального переключения содержит одно или более условий начального переключения, которые используются процедурой (405) мониторинга измерительного прибора для определения того, когда существует состояние ошибки. Условие (406) начального переключения может включать в себя, например, порог ошибки по амплитуде коэффициента усиления возбуждения, порог ошибки по дельте амплитуды коэффициента усиления возбуждения, порог ошибки по частоте коэффициента усиления возбуждения, порог ошибки по дельте частоты коэффициента усиления возбуждения, порог ошибки по разности фаз сигналов снимаемой частоты, порог ошибки по дельте снимаемой разности фаз (то есть чрезмерную или непредвиденную скорость изменения по фазе между снимаемыми сигналами) и может включать в себя разнообразные комбинации состояний ошибки.
Память (407) предшествующих ошибке данных осуществляет сбор выходных сигналов расходомера при нормальном функционировании расходомера. Во время сбора данных память (407) предшествующих ошибке данных непрерывно принимает последние выходные сигналы расходомера и записывает эти последние выходные сигналы расходомера на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти (407) предшествующих ошибке данных. Следовательно, осуществляется непрерывный сбор выходных сигналов расходомера, а количество выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти (407) предшествующих ошибке данных, определяется размером памяти (407) предшествующих ошибке данных. В одном варианте осуществления изобретения пользователь может выбирать размер памяти (407) предшествующих ошибке данных, предназначенной для конкретного расходомера, и, следовательно, может определять то, насколько большая часть временнóго окна предшествующих ошибке выходных сигналов расходомера будет собрана.
В одном варианте осуществления изобретения выходные сигналы расходомера собираются как данные, преобразованные в цифровую форму. Следовательно, количество выходных сигналов расходомера в памяти (407) предшествующих ошибке данных может быть определено не только размером памяти (407) предшествующих ошибке данных, но также и типом преобразования в цифровую форму, например, частотой дискретизации и количеством битов разрешающей способности.
Условие (408) конечного переключения хранит одно или более условий конечного переключения, которые используются процедурой (405) мониторинга измерительного прибора для определения того, происходит ли нормальное функционирование и/или состояние ошибок более не наблюдается в выходных сигналах расходомера. Условие (408) конечного переключения может включать в себя, например, порог нормального функционирования по амплитуде коэффициента усиления возбуждения, порог нормального функционирования по дельте амплитуды коэффициента усиления возбуждения, порог нормального функционирования по частоте коэффициента усиления возбуждения, порог нормального функционирования по дельте частоты коэффициента усиления возбуждения, порог нормального функционирования по разности фаз сигналов снимаемой частоты, порог нормального функционирования по дельте снимаемой разности фаз (то есть нормальную или ожидаемую скорость изменения по фазе между снимаемыми сигналами) и т.д. и может включать в себя разнообразные комбинации этих условий.
Журнал (409) регистрации ошибок принимает из памяти (407) предшествующих ошибке данных данные памяти для предшествующих ошибке данных, в случае, когда обнаружено состояние ошибки, то есть когда система (403) обработки данных устанавливает соответствие одного или более условий начального переключения данным в выходных сигналах расходомера. В дополнение к этому, выходные сигналы расходомера могут собираться в журнал (409) регистрации ошибок в течение некоторого периода времени после детектирования состояния ошибки. Таким образом, журнал (409) регистрации ошибок используется для хранения выходных сигналов расходомера, имевших место как до, так и после состояния ошибки, и, следовательно, журнал (409) регистрации ошибок хранит ценные данные, которые могут быть использованы для прогнозирования, диагностирования и устранения состояний ошибки в расходомере.
Журнал (409) регистрации ошибок может представлять собой запоминающую среду, расположенную в системе (400) мониторинга расходомеров, или может представлять собой удаленную запоминающую среду. Если журнал (409) регистрации ошибок представляет собой локальную запоминающую среду, то он может содержать твердотельную память, магнитную память, оптическую память и т.д. В качестве альтернативы, журнал (409) регистрации ошибок может быть размещен на удаленном устройстве, таком как удаленная база данных, при этом система (400) мониторинга расходомеров посылает выходные сигналы расходомера в журнал (409) регистрации ошибок по телефонной линии, каналу беспроводной связи или по компьютерной сети, например сети Интернет.
Система (400) мониторинга расходомеров может содержать специализированное устройство. В качестве альтернативы, система (400) мониторинга расходомеров может содержать компьютер общего назначения, предназначенный для мониторинга выходных сигналов расходомера при помощи программных средств.
Память предшествующих ошибке данных
На Фиг.5 представлена блок-схема памяти (407) предшествующих ошибке данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте память (407) предшествующих ошибке данных содержит кольцевой буфер, включающий в себя указатель (501) чтения/записи. Указатель (501) чтения/записи используется, в основном, для того, чтобы непрерывно записывать самые последние выходные сигналы расходомера в память (407) предшествующих ошибке данных и чтобы считывать данные из памяти (407). Одним вариантом реализации блока памяти, который выполняет эту задачу, является кольцевой буфер.
При использовании указатель (501) чтения/записи получает приращение каждый раз, когда выходные сигналы расходомера записываются в память (407) предшествующих ошибке данных. Память (407) предшествующих ошибке данных может сохранять выходные сигналы расходомера как байт или байты цифровых данных, и указатель (501) чтения/записи получает приращение в соответствии с размером сохраняемых выходных сигналов расходомера. Когда обнаружено состояние ошибки, содержимое памяти (407) предшествующих ошибке данных считывается, начиная с указателя (501) чтения/записи и заканчивая ячейкой памяти, по адресу, определяемому как указатель чтения/записи минус один блок памяти (то есть считывание данных D1-D8, в этом порядке).
Преимущества изобретения
Преимущество заключается в том, что мониторинг расходомера в соответствии с данным изобретением позволяет осуществить сбор выходных сигналов расходомера как до, так и после того, как имело место состояние ошибки. Это делает возможным просмотр состояний и функционирования расходомера, ведущих к состоянию ошибки, равно как состояний и функционирования расходомера после состояния ошибки. В дополнение к этому, состояния, предшествующие ошибке, могут быть сравнены с состояниями, следующими за ошибкой. Кроме того, предшествующие ошибке данные и следующие за ошибкой могут быть использованы для прогнозирования ошибок и могут быть использованы для калибрования, оптимизации и/или настройки функционирования расходомера.
Данное изобретение позволяет пользователям определять разнообразные характеристики для сбора данных, включая сбор данных о событиях, основанных на верхнем и/или нижнем пороге и основанных на времени, для осуществления на их основе переключения, данных о том, сколько раз наступило некоторое событие, для осуществления на его основе переключения, данных о скорости изменения событий для осуществления на ее основе переключения, определение данных, подлежащих сбору до и после того, как наступило (наступили) переключаемое событие (переключаемые события), и определять статистические функции для применения их к данным в пределах окна сбора данных. Достаточно гибко пользователь может определять подлежащие мониторингу характеристики выходных сигналов расходомера, может собирать только те данные, которые хочет или которые ему необходимы, и может собирать конкретные данные в течение заранее заданного интервала как до, так и после того, как будут выполнены эти условия.
Система мониторинга расходомера содержит интерфейс связи для приема выходных сигналов расходомера, память предшествующих ошибке данных, журнал регистрации ошибок. Система обработки данных, входящая в систему мониторинга, осуществляет сбор выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных, записывая при этом выходные сигналы расходомера на место хранящихся в ней самых старых выходных сигналов, осуществляет обнаружение в выходных сигналах расходомера состояния ошибки в соответствии с заданным порогом ошибки. При обнаружении заданного порога ошибки система обработки данных передает данные из памяти предшествующих ошибке данных в журнал регистрации ошибок. После завершения регистрации выходных сигналов расходомера в журнале регистрации ошибок система возвращается к сбору выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных. Изобретение позволяет уменьшить емкость запоминающего устройства, а также количество данных, просматриваемых оператором. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
осуществляют детектирование в выходных сигналах расходомера состояния ошибки в соответствии с заданным порогом ошибки;
когда заданный порог ошибки обнаружен, передают данные из памяти предшествующих ошибке данных в журнал регистрации ошибок; и
после завершения регистрации выходных сигналов расходомера в журнале регистрации ошибок возвращаются к сбору выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных.
интерфейс (401) связи, предназначенный для приема выходных сигналов расходомера,
запоминающую систему (400);
память (407) предшествующих ошибке данных,
журнал (409) регистрации ошибок, и
систему (403) обработки данных, обеспечивающую связь с интерфейсом (401) связи, с памятью (407) предшествующих ошибке данных, и с журналом (409) регистрации ошибок, а также осуществляющую сбор выходных сигналов расходомера в память (407) предшествующих ошибке данных, записывая выходные сигналы расходомера на место самых старых выходных сигналов расходомера, хранящихся в памяти (407) предшествующих ошибке данных, детектирование в выходных сигналах расходомера состояния ошибки в соответствии с заданным порогом ошибки, и когда заданный порог ошибки обнаружен, передачу данных из памяти (407) предшествующих ошибке данных в журнал (409) регистрации ошибок, после обнаружения заданного порога ошибки осуществляющую сбор выходных сигналов расходомера в журнал (409) регистрации ошибок, а после завершения регистрации выходных сигналов расходомера в журнале регистрации ошибок - возвращение к сбору выходных сигналов расходомера в память предшествующих ошибке данных
| US 5594180 А, 14.01.1997 | |||
| JP 11212636 А, 06.08.1999 | |||
| US 4999572 А, 12.03.1991 | |||
| Измеритель параметров импульсов | 1979 |
|
SU1182433A1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА МАТЕРИАЛА В МАССОВОМ РАСХОДОМЕРЕ КОРИОЛИСА | 1996 |
|
RU2155325C2 |
