Способ компьютеризированной обработки рабочих данных технической системы

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к способу компьютеризированной обработки рабочих данных. Технический результат направлен на повышение точности обработки рабочих данных технической системы. Способ компьютеризированной обработки рабочих данных (BD) технической системы (M), причем рабочие данные (BD) были зарегистрированы во время работы технической системы, генерируют двухмерное изображение (AS) на дисплее (DI) пользовательского интерфейса (BI), причем изображение (AS) соответствует двухмерному пространству значений состояния пар первых переменных (v11, v12) состояния векторов (ZV) состояния в декартовой системе координат, и на изображении (AS) воспроизведено множество примыкающих друг к другу областей (ZB) состояний, в соответствующей области (ZB) состояний воспроизводят столбиковую диаграмму. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение касается способа и устройства для компьютеризированной обработки рабочих данных технической системы. Далее, изобретение касается компьютерного программного продукта и компьютерной программы.

Рабочая точка или, соответственно, рабочее состояние технической системы описывается, как правило, определенной точкой в многомерном пространстве состояний, причем эта точка принимается на основании свойств технической системы, а также при известных условиях внешних влияний и других параметров. При этом одной рабочей точке соотнесены с значениями нескольких переменных, причем эти переменные далее называются первой и второй переменными состояния. Для одной или нескольких этих переменных состояния, которые называются далее вторыми переменными состояния, в зависимости от рабочей области технической системы существуют соответствующие критерии порогового значения, посредством которых отображается, имеет ли место при определенных обстоятельствах неправильное поведение технической системы.

Существует потребность, просто и компактно визуализировать значения вышеописанных первых и вторых переменных состояния, так чтобы пользователь мог интуитивно распознавать неправильное поведение технической системы.

Традиционные решения по визуализации рабочих состояний технической системы для характеристики состояний применяют, например, окрашивание подобно светофору, при этом зеленый цвет изображает нормальное состояние, желтый цвет критическое состояние, а красный цвет неразрешенное или, соответственно, высоко критическое состояние. Соответствующее окрашивание используется, в том числе, в диаграммах технологических процессов, перечнях сигналов тревоги с отметкой времени, цепях технологических операций и тому подобном.

Известные решения сопровождаются, как правило, сложной визуализацией, так что критические состояния и связанная с ними информация часто не могут быстро регистрироваться пользователем.

Задачей изобретения является создать способ компьютеризированной обработки рабочих данных технической системы, который обеспечит просто регистрируемую и информативную визуализацию критических состояний технической системы.

Эта задача решается с помощью способа в соответствии с признаками п.1 формулы изобретения, устройства в соответствии с признаками п.23 формулы изобретения, компьютерного программного продукта в соответствии с признаками п.25 формулы изобретения и компьютерной программы в соответствии с признаками п.26 формулы изобретения. Усовершенствования изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Предлагаемый изобретением способ служит для компьютеризированной обработки рабочих данных технической системы, причем эти рабочие данные были зарегистрированы во время работы технической системы в заданном рабочем интервале и заложены в память в виде цифровых данных.

В предлагаемом изобретением способе из рабочих данных для некоторого множества моментов рабочего времени в течение заданного рабочего интервала выделяется по одному вектору состояния, который включает в себя пару первых переменных состояния, имеющих поставленные в соответствие значения состояния технической системы в каждый момент рабочего времени, и по меньшей мере одну вторую переменную состояния из некоторого количества вторых переменных состояния, имеющих поставленные в соответствие значения состояния технической системы в каждый момент рабочего времени. Вторые переменные состояния являются величинами технической системы, такими как, например, надлежащие значения сенсоров или, соответственно, показатели, которые имеют место в соответствующий момент рабочего времени и по которым можно распознать, является ли состояние технической системы нормальным или лежит в критической области. В отличие от этого, первые переменные состояния характеризуют состояние технической системы в соответствующий момент рабочего времени, без обязательной возможности делать вывод из этих переменных, находится ли техническая система в критическом состоянии. Соответствующие примеры рабочих данных, а также первые и вторые переменные состояния приводятся ниже.

В соответствии с изобретением на дисплее пользовательского интерфейса генерируется двухмерное изображение, причем это изображение соответствует двухмерному пространству значений состояния пар первых переменных состояния векторов состояния в декартовой системе координат. Другими словами, пространство состояний описывается некоторой плоскостью, которая задается двумя располагающимися перпендикулярно друг другу осями, при этом одна ось представляет значения состояния одной первой переменной состояния, а другая ось значения состояния другой первой переменной состояния. При этом оси не обязательно должны быть составной частью этого двухмерного изображения. Указанная одна ось декартовой системы координат проходит на двухмерном изображении предпочтительно в горизонтальном направлении, а другая ось предпочтительно в вертикальном направлении.

На двухмерном изображении воспроизводится некоторое множество примыкающих друг к другу областей состояний, при этом все векторы состояния, имеющие значения состояния пар первых переменных состояния в пределах каждой области состояний соотнесены с областью состояний, а для значений состояния каждой второй переменной состояния векторов состояния, которые соотнесены с соответствующий областью состояний, определен некоторый критерий порогового значения, включающий в себя по меньшей мере одно пороговое значение. Таким образом, существует по меньшей мере одно пороговое значение, которое является специфическим для данной второй переменной состояния и для данной области состояний. Путем надлежащего определения некоторого критерия превышения или, соответственно, недостижения указанного по меньшей мере одного порогового значения установлен критерий порогового значения. При выполнении критерия порогового значения соответствующее значение состояния данных вторых переменных состояния вектора состояния расценивается как нормальное для работы технической системы. Выражаясь наоборот, соответствующее значение состояния, которое не выполняет критерий порогового значения, считается критическим для работы технической системы.

В рамках предлагаемого изобретением способа в каждой области состояний воспроизводится также столбиковая диаграмма, на которой к каждой второй из переменных состояния относится первый столбик и второй столбик столбиковой диаграммы. При этом столбик при известных условиях может также иметь длину, равную нулю, что может распознаваться в соответствующей столбиковой диаграмме по пустому месту. Длина первого столбика представляет количество первых векторов состояния или выведенный из моментов рабочего времени первых векторов состояния промежуток времени возникновения этого количества первых векторов состояния. При этом первыми векторами состояния являются все векторы состояния, которые соотнесены с данной областью состояний и содержат данную вторую переменную состояния. Альтернативно первыми векторами состояния являются все векторы состояния, которые соотнесены с данной областью состояния и которые содержат данную вторую переменную состояния, и для которых также значение состояния соответствующей второй переменной состояния выполняет критерий порогового значения.

Определенный выше промежуток времени возникновения этого количества первых векторов состояния может находиться, например, тогда, когда соответствующая рабочая точка всегда также отображает смену по меньшей мере одного значения состояния вектора состояния. В этом случае из промежутка времени между следующими друг за другом моментами рабочего времени получается промежуток времени, в котором имелся вектор состояния, имеющий соответствующие значения состояния. Таким же образом может также определяться упомянутый ниже промежуток времени возникновения этого количества вторых векторов состояния.

Далее, на двухмерном изображении длина второго столбика для данной второй переменной состояния и данной области состояний представляет количество вторых векторов состояния или выведенный из моментов рабочего времени вторых векторов состояния промежуток времени возникновения этого количества вторых векторов состояния, причем эти вторые векторы состояния все являются векторами состояния, которые соотнесены с данной областью состояния и которые содержат данную вторую переменную состояния, и для которых также значение состояния второй переменной состояния не выполняет критерий порогового значения.

С помощью предлагаемого изобретением способа получается информативное изображение в виде столбиковых диаграмм, при этом каждая столбиковая диаграмма путем соответствующего размещения интуитивно ставится в соответствие некоторой области состояний в пространстве значений состояния первых переменных состояния. Столбиковые диаграммы простым образом сообщают общее количество возникших состояний в соответствующей области состояний, а также информацию, принимались ли критические состояния.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления данные области состояний, которые содержатся на двухмерном изображении, представляют собой примыкающие друг к другу прямоугольники. Несмотря на это, области состояний при известных условиях могут иметь и другую форму. В частности, области состояний коррелируют с заданными рабочими областями технической системы, такими как, например, разгон, постоянная работа и останов машины.

В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением способа на каждой столбиковой диаграмме указанный или указанные первые столбики по одной оси декартовой системы координат и, в частности, по вертикальной оси сдвинуты относительно указанного или указанных вторых столбиков. В другом варианте осуществления все первые и вторые столбики распространяются в их продольном направлении параллельно одной и той же оси декартовой системы координат, причем эта ось предпочтительно является вертикальной осью. С помощью двух только что описанных вариантов осуществления получается просто построенное и хорошо понятное столбиковое изображение.

В другом предпочтительном варианте осуществления каждый критерий порогового значения включает в себя нижнее пороговое значение и верхнее пороговое значение для значений состояния соответствующей второй переменной состояния в каждой области состояний, причем этот критерий порогового значения выполнен тогда, когда значение состояния соответствующей второй переменной состояния лежит между нижним и верхним пороговым значением.

В одном из предпочтительных вариантов вышеприведенного варианта осуществления каждый второй столбик по меньшей мере некоторой части и, в частности, всех вторых столбиков на двухмерном изображении расположен на основной линии, причем эта основная линия для каждого столбика при известных условиях может быть выбрана различно. При этом участком столбика с одной стороны от основной линии представляются вторые векторы состояния, имеющие значения состояния соответствующей второй переменной состояния ниже нижнего порогового значения, в отличие от чего участком столбика с другой стороны от основной линии представляются вторые векторы состояния, имеющие значения состояния соответствующей второй переменной состояния выше верхнего порогового значения. С помощью этого варианта осуществления просто и интуитивно отображается превышение и недостижение соответствующих поровых значений в каждой области состояний.

Основные линии проходят предпочтительно параллельно одной оси декартовой системы координат, и в частности, горизонтальной оси. В этом случае продольное направление вторых столбиков распространяется от основной линии в направлении другой оси декартовой системы координат. Предпочтительно участки столбиков с различных сторон от основной линии имеют разные цвета, так что их можно хорошо различать.

В другом предпочтительном варианте осуществления на двухмерном изображении применяется одна и та же основная линия для всех вторых столбиков в одной столбиковой диаграмме, благодаря чему становится возможным компактное изображение столбиковой диаграммы.

В другом варианте на всех столбиковых диаграммах, которые находятся рядом друг с другом на двухмерном изображении по одной оси декартовой системы координат, основные линии расположены в одном и том же положении по другой оси декартовой системы координат.

В другом варианте на всех на всех столбиковых диаграммах, которые находятся рядом друг с другом на двухмерном изображении по одной оси декартовой системы координат, первые столбики распространяются в их продольном направлении по другой оси декартовой системы координат, и они начинаются в одном и том же положении по другой оси. Благодаря этому получается особенно обозримое изображение первых столбиков на столбиковой диаграмме.

В другом, особенно предпочтительном варианте осуществления путем заполнения каждого второго столбика по меньшей мере некоторой части, а в частности всех вторых столбиков на двухмерном изображении, представляется размер отклонения значений состояния вторых векторов состояния в соответствующей области состояний от критерия порогового значения. При этом, в частности, размер отклонения представляется посредством насыщенности цвета или светлости или цвета заполнения. Таким образом, с помощью этого варианта осуществления путем заполнения столбиков кодируется дополнительная информация относительно размера отклонения.

В другом предпочтительном варианте, при котором критерий предельного значения включает в себя верхнее и нижнее предельное значение, размер отклонения для вторых векторов состояния, имеющих значения состояния соответствующей второй переменной состояния ниже нижнего порогового значения, соответствует сумме модульных разностей этих значений состояния и нижнего порогового значения, или этот размер зависит от этой суммы. Альтернативно или дополнительно размер отклонения для вторых векторов состояния, имеющих значения состояния соответствующей второй переменной состояния выше верхнего порогового значения, соответствует сумме модульных разностей этих значений состояния и верхнего порогового значения, или этот размер зависит от этой суммы. Этот вариант осуществления предоставляет простую методику расчета для названного размера.

В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением способа пользовательский интерфейс обеспечивает возможность ввода пользователем команд, причем этот ввод команд инициирует воспроизведение на дисплее пользовательского интерфейса детального вида для значений состояния одной из вторых переменных состояния для одной или нескольких областей состояний. Ввод команд может осуществляться, например, с помощью управляемого компьютерной мышью курсора на дисплее, при этом посредством положения курсора и задействования мыши могут маркироваться соответствующие области состояний, для которых пользователь желает детальную информацию. Если соответствующие области состояний содержат несколько вторых переменных состояния, либо создаются несколько детальных видов для данных переменных состояния, либо пользователь может предварительно специфицировать, для какой второй переменной состояния он желает детальный вид.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления детальный вид включает в себя двухмерную диаграмму, имеющую ось времени и перпендикулярную ей ось, представляющую значения состояния данных вторых переменных состояния, причем эта двухмерная диаграмма воспроизводит значения состояния данных вторых переменных состояния векторов состояния, которые соотнесены с одной или несколькими областями состояний, в виде точек данных в зависимости от моментов рабочего времени возникновения этих значений состояния в заданном рабочем интервале. Благодаря этому пользователь получает более полную информацию о временном развитии значений вторых переменных состояния. При известных условиях на двухмерной диаграмме может также в виде линии или, соответственно, линий воспроизводиться указанное по меньшей мере одно пороговое значение, в частности определенное выше нижнее и верхнее пороговое значение, критерия порогового значения.

В другом предпочтительном варианте соседние по оси времени точки данных по меньшей мере частично соединены друг с другом линиями, благодаря чему становится очень хорошо различимо временное развитие точек данных. Помимо этого, в другом варианте точки данных для различных областей состояний изображены на двухмерной диаграмме по-разному, так что области состояний различимы.

В другом варианте предлагаемого изобретением способа пользовательский интерфейс обеспечивает возможность ввода пользователем команд, с помощью которого адаптируется критерий порогового значения. При этом пользователь может, в частности, заново устанавливать соответствующие пороговые значения критерия порогового значения.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением способа способ выполняется во время работы технической системы. В этом случае заданный рабочий интервал представляет собой заданный промежуток времени от текущего момента времени в прошлое. При этом через равные отрезки времени соответствующее двухмерное изображение или, соответственно, выведенный из него детальный вид может актуализироваться.

При применении предлагаемого изобретением способа во время работы технической системы пользовательский интерфейс в одном из предпочтительных вариантов обеспечивает возможность ввода пользователем команд, который вызывает изменение одной или нескольких регулирующих величин в технической системе во время работы.

Предлагаемый изобретением способ может применяться для любых технических систем. В частности, техническая система может включать в себя электродвигатель, например, для угольной мельницы в электростанции или для измельчения породы в шахте или для ленточного конвейера, и/или газовую турбину, в частности для выработки электрической энергии, и/или контактор.

Далее, рабочие данные или, соответственно, первые и вторые переменные состояния могут быть очень разными величинами. Предпочтительно рабочие данные и/или первые переменные состояния и/или количество вторых переменных состояния включают в себя одну или несколько из следующих величин:

- (подводимую и отдаваемую) электрическую мощность компонента технической системы, такого как, например, электродвигатель или газовая турбина, причем здесь и далее один компонент может также обозначать всю техническую систему;

- частоту вращения компонента технической системы, такого как, например, электродвигатель или газовая турбина;

- вращающий момент компонента технической системы, такого как, например, электродвигатель или газовая турбина;

- температуру в каком-либо месте в технической системе;

- электрический ток в компоненте технической системы;

- электрическое напряжение в компоненте технической системы;

- показатель износа компонента технической системы;

- количество процессов переключения за интервал времени компонента технической системы, такого как, например, контактор.

Наряду с вышеописанным способом, изобретение касается устройства для компьютеризированной обработки рабочих данных технической системы, причем эти рабочие данные были зарегистрированы во время работы технической системы в заданном рабочем интервале и заложены в память в виде цифровых данных. Причем это устройство выполнено таким образом, что с помощью этого устройства могут выполняться предлагаемый изобретением способ или, соответственно, один или несколько предпочтительных вариантов предлагаемого изобретением способа. Другими словами, устройство содержит пользовательский интерфейс, имеющий дисплей, а также соответствующее вычислительное средство, которое генерирует вышеописанную визуализацию на дисплее пользовательского интерфейса.

Далее, изобретение включает в себя компьютерный программный продукт, имеющий сохраненный на машиночитаемом носителе программный код для выполнения предлагаемого изобретением способа или, соответственно, одного или нескольких предпочтительных вариантов предлагаемого изобретением способа, когда этот программный код выполняется на компьютере. Помимо этого, изобретение касается компьютерной программы, имеющей программный код для выполнения предлагаемого изобретением способа или, соответственно, одного или нескольких предпочтительных вариантов предлагаемого изобретением способа, когда этот программный код выполняется на компьютере.

Один из примеров осуществления изобретения детально описывается ниже с помощью прилагаемых фигур.

Показано:

фиг.1: схематичная блок-схема, которая поясняет выполнение одного из вариантов предлагаемого изобретением способа;

фиг.2: воспроизведение двухмерного изображения, которое появляется в одном из вариантов осуществления изобретения на дисплее пользовательского интерфейса;

фиг.3: воспроизведение двухмерного изображения, которое появляется в другом варианте осуществления изобретения на дисплее пользовательского интерфейса;

фиг.4 и фиг.5: два детальных вида, которые может создавать пользователь для областей состояний из изображения фиг.2.

На фиг.1 на схематичном изображении показан процесс выполнения одного из вариантов предлагаемого изобретением способа. Этот вариант выполняется онлайн во время работы технической системы в виде машины M, такой как, например, электродвигатель.

В рамках работы машины M регистрируются рабочие данные BD в заданные моменты BZ рабочего времени в течение рабочего интервала BI. При этом рабочий интервал является заданным промежутком времени, начиная от текущего момента времени в прошлое. Рабочие данные закладываются в надлежащую память SP в виде цифровых данных, и на базе этих рабочих данных выполняется предлагаемый изобретением способ. Причем при известных условиях способ может также выполняться оффлайн для прошедшей работы машины, поскольку для прошедшей работы в память SP закладывались соответствующие рабочие данные. Рабочие данные могут включать в себя любые, возникающие во время работы машины величины, которые регистрировались надлежащим образом, например, посредством сенсоров или, соответственно, выводились из данных сенсоров.

В способе фиг.1 компьютеризированным образом сначала для каждого из моментов BZ рабочего времени из рабочих данных BD выделяются векторы ZV состояния. Вектор состояния содержит два значения состояния для пары первых переменных v11, v12 состояния, а также значение состояния для второй переменной v2 состояния. При этом значения состояния первых переменных состояния и вторых переменных состояния могут быть значениями данных из рабочих данных, однако они могут быть также по меньшей мере частично рассчитаны из значений данных рабочих данных. Например, одна первая переменная состояния может соответствовать частоте вращения электродвигателя, а другая первая переменная состояния подводимой к электродвигателю мощности. В отличие от этого, вторая переменная состояния может представлять собой, например, температуру, которая регистрируется внутри электродвигателя. Рабочие данные или, соответственно, переменные состояния могут также касаться любой другой величины, при этом соответствующие примерами таких величин уже были даны выше.

В следующем шаге компьютеризированным образом на надлежащем дисплее DI пользовательского интерфейса UI создается двухмерное изображение в виде агрегированного вида AS. Эта визуализация представляет собой центральный элемент изобретения и простым образом сообщает пользователю корреляцию между парой первых переменных состояния и вторых переменных состояния, а также отклонение вторых переменных состояния от нормальной области. При надлежащем задействовании пользовательского интерфейса UI пользователь может также генерировать для себя надлежащие детальные виды DS из агрегированного вида AS, как еще будет поясняться ниже.

Из сообщенной с помощью агрегированного вида AS и детальных видов DS информации пользователь может делать надлежащие выводы. В одном из вариантов он может непосредственно через пользовательский интерфейс UI подавать машине M команды управления, как обозначено линией L1. Также пользователь может передавать свои знания и в другое место, такое как, например, система LS управления, как обозначено линией L2. Тогда система управления может надлежащим образом воздействовать на работу машины M.

На фиг.2 в качестве примера показан агрегированный вид AS, который генерируется на соответствующем дисплее DI на базе способа фиг.1. При этом поверхность дисплея соответствует плоскости листа фиг.2. Воспроизведенные на агрегированном виде ссылочные обозначения служат для облегчения описания этого вида и (за исключением ссылочных обозначений v11 и v12) не являются составной частью этого вида. Агрегированный вид AS фиг.2 изображает пространство точек данных, которые представлены значениями состояния двух первых переменных v11 и v12 состояния. Это пространство представляется декартовой системой координат, имеющей горизонтальную ось A1 и вертикальную ось A2. При этом шкала оси A1 воспроизводит значения первых переменных v11 состояния. Аналогично шкала оси A2 воспроизводит значения первых переменных v12 состояния. При этом для обозначения переменных состояния не обязательно должны использоваться ссылочные обозначения v11 или, соответственно, v12, а вместо этого соответствующая переменная состояния может специфицироваться в текстовом виде, например, текстом «частота вращения» или, соответственно, «мощность». При известных условиях оси A1 и A2, а также обозначение переменных состояния на агрегированном виде AS могут также опускаться.

Агрегированный вид AS содержит некоторое множество областей ZB состояний, которые в целях обзорности только частично снабжены этим ссылочным обозначением. Причем эти области состояний представляют собой примыкающие друг к другу продолговатые прямоугольники, при этом агрегированный вид включает в себя всего три ряда по восемь прямоугольников в каждом. Это значит, агрегированный вид AS содержит всего 24 прямоугольника или, соответственно, области ZB состояний. Каждый прямоугольник представляет фрагмент пространства точек данных пар первых переменных состояния. Надлежащее разделение на эти области состояний устанавливается, как правило, доменным экспертом. Предпочтительно при этом каждая область состояний соответствует какому-либо рабочему режиму технической системы. Области ZB не обязательно должны быть выполнены прямоугольными, а, в зависимости от рабочего режима, они могут иметь и другую форму.

В соответствующих областей ZB состояний на агрегированном виде AS воспроизводится по одному первому столбику B1 и одному второму столбику B2. Первые столбики B1 изображены на фиг.2 белыми, однако, как правило, имеют заданный цвет, например, серый. При этом все столбики B1 имеют одинаковый цвет. В целях обзорности только некоторые из этих столбиков снабжены ссылочным обозначением B1. Далее, в каждой области ZB состояний выше столбика B1 расположена основная линия GL, на которой размещен второй столбик B2. Хотя в некоторых областях ZB состояний вторые столбики B2 явно не видны, однако в рамках изобретения это должно пониматься так, что имеется второй столбик, имеющий высоту, равную нулю, что сообщается одним только воспроизведением основной линии GL. Также при известных условиях в соответствующей области ZB состояний может возникать первый столбик B1, имеющий высоту, равную нулю. При этом первый столбик, имеющий высоту, равную нулю, воспроизводится таким образом, что соответствующая область, в которой обычно находится первый столбик, имеющий высоту, неравную нулю, является пустой.

Данные вторые столбики B2 состоят из лежащей ниже основной линии GL области BA1 столбика, к которой относится нижнее пороговое значение SW1, а также из лежащей выше основной линии GL области BA2 столбика, к которой относится верхнее пороговое значение SW2. Это становится очевидным из детального изображения DE фиг.2, которое увеличенным образом воспроизводит первый и второй столбик левой верхней области ZB состояний. Области BA1 и BA2 столбиков имеют другой цвет, чем столбики B1. При этом все области BA1 столбика имеют единую окраску. Далее, также все области BA2 столбиков имеют единую окраску, которая, однако, иная, чем окраска областей BA1 столбиков. С помощью заполнений разными рисунками областей столбиков B2 на фиг.2 поясняется, что насыщенность цвета областей столбиков может быть различной, при этом посредством насыщенности кодируется информация, как еще будет поясняться ниже.

Посредством столбиков B1 и столбиков B2 сообщается агрегированная информация о векторах состояния или, соответственно, точках данных в пределах каждой области ZB состояний. При этом длина каждого столбика B1 отображает, сколько точек данных, т.е. пар значений состояния первых переменных v11 и v12 состояния лежат в пределах соответствующей области состояний. В отличие от этого, длина области BA1 столбика B2 отображает, сколько векторов состояния в соответствующей области ZB состояний содержат значения состояния вторых переменных v2 состояния, которые лежат ниже нижнего порогового значения SW1. Аналогично длина участка BA2 столбика отображает, сколько векторов состояния в соответствующей области ZB состояний содержат значения состояния вторых переменных v2 состояния, которые лежат выше верхнего порогового значения SW2. Другими словами, длина участка BA1 столбика указывает количество векторов состояния, имеющих координаты v11 и v12 в соответствующей области ZB состояний, а также координату v2, которая не достигает порогового значения SW1. Аналогично область BA2 столбика указывает количество векторов состояния, имеющих координаты v11 и v12 в области ZB, а также координату v2, которая превышает пороговое значение SW2.

Как уже упомянуто выше, посредством насыщенности цвета цветных участков BA1 или, соответственно, BA2 кодируется дополнительная информация. Эта информация указывает, как сильно значения состояния вторых переменных состояния отклоняются от соответствующего нижнего или, соответственно, верхнего порога. Другими словами, насыщенность цвета нижнего участка BA1 столбика указывает, как сильно коррелированные с этим участком столбика значения состояния вторых переменных состояния отклоняются от нижнего порогового значения, а насыщенность цвета верхнего участка BA2 столбика указывает, как сильно коррелированные с этим участком столбика значения состояния вторых переменных состояния отклоняются от верхнего порогового значения. Сила этого отклонения может представляться, например, накопленной суммой модульных разностей между значениями состояния и соответствующими пороговыми значениями. При этом в одном из предпочтительных вариантов сильная насыщенность цвета представляет большее отклонение значений состояния от верхнего или, соответственно, нижнего порогового значения.

С помощью только что описанного столбикового изображения пользователю простым образом сообщается агрегированная информация о векторах состояния в соответствующей области ZB состояний и вместе с тем в соответствующем рабочем режиме. При этом пользователь может также всегда распознавать рабочие режимы по воспроизведению двухмерного пространства состояний переменных v11 и v12 состояния. Одновременно он интуитивно получает информацию, были ли превышены или, соответственно, не достигнуты соответствующие пороговые значения. Причем эти пороговые значения установлены так, что резко выпадающие значения ниже или, соответственно, выше пороговых значений соответствуют работе, которая не соответствует нормальной работе технической системы и поэтому должна расцениваться как критическая. Следовательно, пользователю простым образом сообщается, в каких рабочих режимах возникают критические состояния. Помимо этого, агрегированный вид интуитивно посредством насыщенности цвета сообщает также информацию, являются ли возникшие изменения значений состояния в данной области состояний очень большими.

На фиг.3 показан модифицированный вариант создания агрегированного вида AS на базе предлагаемого изобретением способа. В этом модифицированном варианте из рабочих данных BD машины M, наряду со значениями состояния первых переменных v11 и v12 состояния теперь уже выделяются значения состояния нескольких вторых переменных состояния. При этом в случае фиг.3 для каждой области ZB состояний рассматриваются три вторые переменные состояния. Другими словами, агрегированный вид фиг.3 отличается от фиг.2 в том отношении, что для каждой области ZB состояний имеются уже не одна пара из первого и второго столбика, а три пары из первого и второго столбика. При этом столбики каждой пары относятся к другой из вторых переменных состояния.

Длина столбика B1 на фиг.3 указывает количество всех векторов состояния для области ZB, которые содержат значение состояния для соответствующей второй переменной состояния. При этом следует учитывать, что одной точке данных или, соответственно, вектору состояния не обязательно всегда должны быть соотнесены с значениями состояния для всех трех вторых переменных состояния. В частности, для некоторых точек данных могут также существовать только значения состояния для одной или двух вторых переменных состояния, поскольку в соответствующий момент рабочего времени не для всех вторых переменных состояния были определены значения состояния (например, из-за отсутствующих измерений).

По аналогии с фиг.2, длина второго столбика B2 в каждой области ZB состояний фиг.3 для соответствующей второй переменной состояния указывает, у скольких векторов состояния значение состояния вторых переменных состояния не достигло нижнего порогового значения (нижняя область BA1 столбика) или, соответственно, превысило верхнее пороговое значение (верхняя область BA2 столбика). В остальном изображение фиг.3 соответствует изображению фиг.2, т.е. снова воспроизводится пространство точек данных в соответствии с парами переменных v11 и v12 состояния в декартовой системе координат осей A1 и A2, при этом соответствующие области ZB состояния изображены прямоугольниками. Также столбики B1 имеют единый цвет, который отличается от цветов участков BA1 и BA2 столбиков. Посредством различной насыщенности цвета участков столбиков, в свою очередь, отображается, насколько сильным является отклонение значений состояния соответствующей второй переменной состояния от нижнего порогового значения SW1 или, соответственно, от верхнего порогового значения SW2.

В описанных здесь вариантах осуществления пользователь может путем надлежащего задействования пользовательского интерфейса UI выбирать из агрегированного вида AS одну или несколько областей ZB состояний и генерировать для этого соответствующие детальные виды DS. Этот выбор может осуществляться, например, с помощью управляемого компьютерной мышью курсора на агрегированном виде AS, посредством которого могут маркироваться определенные области ZB состояний.

На фиг.4 и фиг.5 показаны примеры детальных видов DS, которые получаются из маркировки соответствующих областей состояний на агрегированном виде AS фиг.2. При этом изображения фиг.4 и фиг.5 должны только пояснять принцип воспроизведения деталей. На реальном детальном виде, как правило, содержится существенно большее количество описанных далее точек DP данных. Далее, на реальном детальном виде не имеются ссылочные обозначения DP.

На реальных детальных видах DS по абсциссе воспроизведено время t в рассматриваемом рабочем интервале BI. В отличие от этого, ордината v2 указывает значения состояния вторых переменных состояния. На фиг.4 показан случай, при котором из агрегированного вида AS была выбрана только одна область ZB состояний. С помощью точек DP данных, которые изображены в виде черных точек, отображается временное развитие значений состояния вторых переменных состояния. В целях обзорности только некоторые из точек данных снабжены ссылочным обозначением DP. Каждая точка DP данных своим значением по абсциссе отображает момент рабочего времени, в который возникло соответствующее значение состояния вторых переменных состояния, в отличие от чего ее значение по ординате указывает соответствующее значение состояния вторых переменных состояния. При этом абсцисса и ордината содержат соответствующую шкалу, которая в целях обзорности не воспроизведена.

На фиг.5 показан детальный вид DS, аналогичный фиг.4, при этом теперь уже пользователем были выбраны несколько областей ZB состояний, а именно, всего три области состояний, на агрегированном виде AS. Для данных областей состояний, в свою очередь, соответствующие значения состояния вторых переменных состояния обозначены точками DP данных, которые только частично снабжены этим ссылочным обозначением. При этом существуют три различных типа точек данных. Во-первых, есть точки данных, которые, аналогично фиг.4, состоят из черных точек. Во-вторых, есть точки данных, которые представляются крестиками, а также точки данных, которые являются белыми точками.

Эти различные виды точек данных отвечают разным областям состояний, которые были выбраны пользователем. Тем самым пользователю сообщается, к какой области состояний относятся соответствующие точки данных. В примерном сценарии фиг.5 различные области состояний соответствуют также различным временам работы машины, потому что различные точки данных лежат вдоль различных участков оси t времени. Разнообразные точки данных могут генерироваться также иным образом, чем на фиг.5. В частности, относящиеся к различным областям состояний точки данных могут отображаться разными цветами.

На детальных видах фиг.4 и фиг.5 дополнительно могут также отображаться также соответствующее нижнее и верхнее пороговое значение для каждой переменной состояния в соответствующей области состояний. Это осуществляется, в частности, путем воспроизведения горизонтально проходящей линии на высоте верхнего или, соответственно, нижнего порогового значения. При известных условиях существует также возможность, чтобы пользователь на каждом из детальных видов мог адаптировать пороговые значения, когда он надлежащим образом смещает данную горизонтальную линию. Адаптация соответствующих пороговых значений приводит к тому, что соответственно адаптируется также столбиковое изображение на агрегированном виде AS.

Когда на детальном виде отображаются несколько областей состояний, то пороговые значения в различных областях состояний, как правило, различны. Это может получаться с помощью различно воспроизведенных линий или, соответственно, с помощью линий в различных положениях на соответствующем детальном виде.

Описанные выше варианты осуществления изобретения имеют ряд преимуществ. В частности, получается эффективное изображение машинной информации в виде столбиковых диаграмм в пространстве состояний пары переменных состояния. При этом воспроизводится информация как о значениях состояния первых переменных состояния, так и о значениях состояния вторых переменных состояния, без необходимости перехода между несколькими визуализациями. Далее, большее количество информации воспроизводится на меньшей площади, что делает возможным более точное считывание пользователем. Это облегчает оптимизацию применения машины. Помимо этого, для пользователя при переходе на детальный вид становится возможным более точный анализ параметров соответствующей области состояний.

В отличие от традиционных изображений (например, тепловых карт), некоторое количество точек данных отображается на некоторой длине столбика. При этом пользователь может воспринимать различия длины намного точнее, чем различия цветового тона или, соответственно, светлости. Это способствует более точному считыванию информации. При выравнивании первого и второго столбика друг относительно друга становится возможным более точное сравнение между разными областями состояний. Помимо этого, размер или, соответственно, значительность резко выпадающих значений ниже или, соответственно, выше пороговых значений отображается посредством насыщенности цвета соответствующих столбиков.

1. Способ компьютеризированной обработки рабочих данных (BD) технической системы (M), причем рабочие данные (BD) были зарегистрированы во время работы технической системы (M) в заданном рабочем интервале (BI) и сохранены в памяти (SP) в виде цифровых данных, причем:

- из рабочих данных (BD) для множества моментов (BZ) рабочего времени в течение заданного рабочего интервала (BI) выделяют по одному вектору (ZV) состояния, который включает в себя пару первых переменных (v11, v12) состояния с соотнесенными значениями состояния технической системы (M) в соответствующий момент (BZ) рабочего времени, и по меньшей мере одну вторую переменную (v2) состояния из числа вторых переменных (v2) состояния с соотнесенными значениями состояния технической системы (M) в соответствующий момент (BZ) рабочего времени;

- генерируют двухмерное изображение (AS) на дисплее (DI) пользовательского интерфейса (BI), причем изображение (AS) соответствует двухмерному пространству значений состояния пар первых переменных (v11, v12) состояния векторов (ZV) состояния в декартовой системе координат, и на изображении (AS) воспроизведено множество примыкающих друг к другу областей (ZB) состояний, при этом все векторы (ZV) состояния со значениями состояния пар первых переменных (v11, v12) состояния в пределах соответствующей области (ZB) состояний соотнесены с этой областью (ZB) состояний, а для значений состояния каждой второй переменной (v2) состояния векторов (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующий областью (ZB) состояний, определен критерий порогового значения, включающий в себя по меньшей мере одно пороговое значение, причем при выполнении критерия порогового значения соответствующее значение состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния вектора (ZV) состояния расценивают как нормальное для работы технической системы (M);

- в соответствующей области (ZB) состояний воспроизводят столбиковую диаграмму, на которой к каждой второй переменной (v2) состояния относится первый столбик (B1) и второй столбик (B2) столбиковой диаграммы, при этом

- длина первого столбика (B1) представляет собой количество первых векторов состояния или промежуток времени для количества первых векторов состояния, выведенный из моментов (BZ) рабочего времени первых векторов состояния, при этом первыми векторами состояния являются все векторы (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, или являются все векторы (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, и для которых значение состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния выполняет также критерий порогового значения;

- длина второго столбика (B2) представляет собой количество вторых векторов состояния или промежуток времени для количества вторых векторов состояния, выведенный из моментов (BZ) рабочего времени вторых векторов состояния, причем вторые векторы (ZV) состояния все являются векторами состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, и для которых также значение состояния второй переменной (v2) состояния не выполняет критерий порогового значения.

2. Способ по п.1, при этом соответствующие области (ZB) состояний представляют собой примыкающие друг к другу прямоугольники.

3. Способ по п.1 или 2, при этом на каждой столбиковой диаграмме указанный или указанные первые столбики (B1) по отношению к оси (A2) декартовой системы координат сдвинуты относительно указанного или указанных вторых столбиков (B2).

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом все первые и вторые столбики (B1, B2) распространяются в их продольном направлении параллельно одной и той же оси (A2) декартовой системы координат.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом соответствующий критерий порогового значения включает в себя нижнее пороговое значение (SW1) и верхнее пороговое значение (SW2) для значений состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния в соответствующей области (ZB) состояний, причем критерий порогового значения выполнен тогда, когда значение состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния лежит между нижним и верхним пороговым значением (SW1, SW2).

6. Способ по п.5, при этом соответствующий второй столбик (B2) по меньшей мере части вторых столбиков (B2) на двухмерном изображении (AS) расположен на основной линии (GL), при этом участком (BA1) столбика с одной стороны от основной линии (GL) представлены вторые векторы состояния со значениями состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния ниже нижнего порогового значения (SW1), а участком (BA2) столбика с другой стороны от основной линии (GL) представлены вторые векторы состояния со значениями состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния выше верхнего порогового значения (SW2).

7. Способ по п.6, при этом участки (BA1, BA2) столбика с различных сторон от основной линии (GL) имеют разные цвета.

8. Способ по п.6 или 7, при этом на двухмерном изображении (AS) в одной столбиковой диаграмме применяется одна и та же основная линия (GL) для всех вторых столбиков (B2).

9. Способ по одному из пп.6-8, при этом на всех столбиковых диаграммах, которые находятся рядом друг с другом на двухмерном изображении (AS) вдоль одной оси (A1) декартовой системы координат, основные линии (GL) расположены в одном и том же положении по отношению к другой оси (A2) декартовой системы координат.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом на всех столбиковых диаграммах, которые находятся рядом друг с другом на двухмерном изображении (AS) вдоль одной оси (A1) декартовой системы координат, первые столбики (B1) распространяются в их продольном направлении вдоль другой оси (A2) декартовой системы координат и начинаются в одном и том же положении по отношению к другой оси (A2).

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом посредством заполнения соответствующего второго столбика (B2) по меньшей мере части вторых столбиков (B2) на двухмерном изображении (As) представляется размер отклонения значений состояния вторых векторов состояния в соответствующей области (ZB) состояний от критерия порогового значения.

12. Способ по п.11, при этом размер отклонения представляется посредством насыщенности цвета или светлости или цвета заполнения.

13. Способ по п.11 или 12 или в комбинации с п.5, при этом размер отклонения для вторых векторов состояния со значениями состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния ниже нижнего порогового значения (SW1) соответствует сумме модульных разностей этих значений состояния и нижнего порогового значения (SW1) или зависит от этой суммы, и/или при этом размер отклонения для вторых векторов состояния со значениями состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния выше верхнего порогового значения (SW2) соответствует сумме модульных разностей этих значений состояния и верхнего порогового значения (SW2) или зависит от этой суммы.

14. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом пользовательский интерфейс (UI) обеспечивает возможность ввода пользователем команд, который инициирует соответственно воспроизведение на дисплее (DI) детального вида (DS) для значений состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния для одной или нескольких областей (ZB) состояний.

15. Способ по п.14, при этом детальный вид (DS) включает в себя двухмерную диаграмму, имеющую ось времени и перпендикулярную ей ось, представляющую значения состояния соответствующих вторых переменных (v2) состояния, причем двухмерная диаграмма воспроизводит значения состояния соответствующих вторых переменных (v2) состояния векторов (ZV) состояния, которые соотнесены с одной или несколькими областями (ZB) состояний, в виде точек (DP) данных в зависимости от моментов рабочего времени возникновения значений состояния в заданном рабочем интервале (BI).

16. Способ по п.15, при этом соседние вдоль оси времени точки (DP) данных по меньшей мере частично соединены друг с другом линиями.

17. Способ по п.15 или 16, при этом точки (DP) данных для различных областей (ZB) состояний изображены на двухмерной диаграмме по-разному.

18. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом пользовательский интерфейс (UI) обеспечивает возможность ввода пользователем команд, с помощью которого адаптируется критерий порогового значения.

19. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом способ выполняют во время работы технической системы (M).

20. Способ по п.19, при этом пользовательский интерфейс (UI) обеспечивает возможность ввода пользователем команд, который вызывает изменение одной или нескольких регулирующих величин в технической системе (M) во время работы.

21. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом техническая система (M) включает в себя электродвигатель, и/или газовую турбину, и/или контактор.

22. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом рабочие данные (BD), и/или первые переменные (v11, v12) состояния, и/или количество вторых переменных (v2) состояния включают в себя одну или несколько из следующих величин:

- электрическую мощность компонента технической системы (M);

- частоту вращения компонента технической системы (M);

- вращающий момент компонента технической системы (M);

- температуру в каком-либо месте в технической системе (M);

- электрический ток в компоненте технической системы (M);

- электрическое напряжение в компоненте технической системы (M);

- показатель износа компонента технической системы (M);

- количество процессов переключения за интервал времени компонента технической системы (M).

23. Устройство для компьютеризированной обработки рабочих данных (BD) технической системы (M), причем рабочие данные (BD) были зарегистрированы во время работы технической системы (M) в заданном рабочем интервале (BI) и сохранены в памяти (SP) в виде цифровых данных, при этом устройство предназначено для выполнения способа, при котором:

- из рабочих данных (BD) для множества моментов (BZ) рабочего времени в течение заданного рабочего интервала (BI) выделяется по одному вектору (ZV) состояния, который включает в себя пару первых переменных (v11, v12) состояния с соотнесенными значениями состояния технической системы (M) в каждый момент (BZ) рабочего времени и по меньшей мере одну вторую переменную (v2) состояния из числа вторых переменных (v2) состояния с соотнесенными значениями состояния технической системы (M) в соответствующий момент (BZ) рабочего времени;

- на дисплее (DI) пользовательского интерфейса (BI) генерируется двухмерное изображение (AS), причем изображение (AS) соответствует двухмерному пространству значений состояния пар первых переменных (v11, v12) состояния векторов (ZV) состояния в декартовой системе координат, и на изображении (AS) воспроизведено множество примыкающих друг к другу областей (ZB) состояний, при этом все векторы (ZV) состояния со значениями состояния пар первых переменных (v11, v12) состояния в пределах соответствующей области (ZB) состояний соотнесены с этой областью (ZB) состояний, а для значений состояния каждой второй переменной (v2) состояния векторов (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний, определен критерий порогового значения, включающий в себя по меньшей мере одно пороговое значение, причем при выполнении критерия порогового значения соответствующее значение состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния вектора (ZV) состояния расценивается как нормальное для работы технической системы (M);

- в соответствующей области (ZB) состояний воспроизводится столбиковая диаграмма, на которой к каждой второй переменной (v2) состояния относится первый столбик (B1) и второй столбик (B2) столбиковой диаграммы, при этом

- длина первого столбика (B1) представляет количество первых векторов состояния или промежуток времени возникновения для количества первых векторов состояния, выведенный из моментов (BZ) рабочего времени первых векторов состояния, при этом первыми векторами состояния являются все векторы (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, или являются все векторы (ZV) состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, и для которых также значение состояния соответствующей второй переменной (v2) состояния выполняет критерий порогового значения;

- длина второго столбика (B2) представляет количество вторых векторов состояния или промежуток времени возникновения для количества вторых векторов состояния, выведенный из моментов (BZ) рабочего времени вторых векторов состояния, причем вторые векторы (ZV) состояния все являются векторами состояния, которые соотнесены с соответствующей областью (ZB) состояний, и которые содержат соответствующую вторую переменную (v2) состояния, и для которых также значение состояния второй переменной (v2) состояния не выполняет критерий порогового значения.

24. Устройство по п.23, причем устройство предназначено для выполнения способа по одному из пп.2-22.

25. Машиночитаемый носитель, на котором сохранена компьютерная программа с программным кодом для выполнения способа по одному из пп.1-22, когда программный код выполняется на компьютере.