用于離心式壓縮機(jī)的實(shí)時(shí)性能恢復(fù)報(bào)告的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)隊(duì)列中的離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)性能恢復(fù)報(bào)告的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)實(shí)施方法。所述方法是使用耦合到用戶接口的計(jì)算機(jī)裝置和存儲(chǔ)器裝置來實(shí)施的，并且所述方法包括使用所述壓縮機(jī)的所確定的實(shí)際性能和所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能確定所述壓縮機(jī)的性能偏差，將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，并且向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
【專利說明】用于離心式壓縮機(jī)的實(shí)時(shí)性能恢復(fù)報(bào)告的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本描述大體上涉及機(jī)械/電氣設(shè)備操作、監(jiān)視和診斷，并且更具體地說，涉及用于自動(dòng)向操作者報(bào)告機(jī)械的異常行為的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]離心式壓縮機(jī)是動(dòng)態(tài)機(jī)器，并且對(duì)系統(tǒng)阻力和葉輪轉(zhuǎn)速高度敏感。系統(tǒng)阻力和葉輪轉(zhuǎn)速受氣體成分和操作條件支配。這些機(jī)器的性能可能由于不良的操作條件或由于流道改變(沉積)而惡化。準(zhǔn)確的性能估計(jì)、解譯以及從其提供后續(xù)行動(dòng)(報(bào)告)主要由于OEM包絡(luò)內(nèi)的操作條件的大變動(dòng)以及靜態(tài)基線或靜態(tài)OEM操作包絡(luò)的限制而仍然是有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
[0003]監(jiān)視機(jī)械性能(例如離心式壓縮機(jī)性能)并且向操作者針對(duì)可能會(huì)影響性能的異常條件進(jìn)行報(bào)警是操作一個(gè)或一隊(duì)機(jī)器的重要部分。已知的監(jiān)視系統(tǒng)缺少詳細(xì)設(shè)計(jì)信息，所述詳細(xì)設(shè)計(jì)信息將準(zhǔn)許它們不僅監(jiān)視離心式壓縮機(jī)而且實(shí)時(shí)地在線分析壓縮機(jī)的性能降級(jí)并且推薦恢復(fù)所述性能降級(jí)所需要的步驟。此外，當(dāng)前的監(jiān)視系統(tǒng)通常未基于壓縮機(jī)負(fù)荷或其它操作條件來調(diào)整閾值。僅使用靜態(tài)閾值產(chǎn)生假陽性警報(bào)。在沒有這種計(jì)算的情況下，只有基于與預(yù)設(shè)值的恒定偏差的靜態(tài)閾值是可用的。此外，快速改變的操作條件或非常緩慢改變的操作條件可能會(huì)使操作者難以辨識(shí)異常條件或者辨識(shí)可做出什么操作改變來減輕所述異常條件。一旦識(shí)別到性能降級(jí)，操作者就具有有限的能力來使用原始設(shè)計(jì)參數(shù)使離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)到最佳操作條件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)隊(duì)列中的離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)性能恢復(fù)報(bào)告的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法，其中所述方法是使用耦合到用戶接口的計(jì)算機(jī)裝置和存儲(chǔ)器裝置來實(shí)施的，并且其中所述方法包括使用所述壓縮機(jī)的所確定的實(shí)際性能和所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能確定所述壓縮機(jī)的性能偏差，將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，并且向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于機(jī)器的性能恢復(fù)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括性能恢復(fù)規(guī)則集，并且其中所述規(guī)則集包括:所述機(jī)器的實(shí)際設(shè)計(jì)簽名，所述簽名包括所述機(jī)器的最終設(shè)計(jì)和竣工參數(shù)以及所述機(jī)器的初始測(cè)試數(shù)據(jù)，所述簽名是從所述機(jī)器的OEM接收的；以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出相對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入的關(guān)系表達(dá)式，所述關(guān)系表達(dá)式特定針對(duì)于與所述機(jī)器的操作性能相關(guān)的輸入，所述規(guī)則集被配置來使用所述機(jī)器的實(shí)際性能和所述機(jī)器的預(yù)測(cè)性能確定所述機(jī)器的性能偏差，將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，并且向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
[0006]在又一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體具有體現(xiàn)于其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中在由至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令致使所述處理器在由燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的操作期間接收與所述壓縮機(jī)相關(guān)的過程參數(shù)值，使用所述所接收的過程參數(shù)值實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的實(shí)際性能值，使用所述壓縮機(jī)的所接收的實(shí)際熱力學(xué)簽名實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能值，使用所述壓縮機(jī)的實(shí)際性能和所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能確定所述壓縮機(jī)的性能偏差，將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，并且使用所述比較向用戶產(chǎn)生性能恢復(fù)通知。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1到圖10展示本說明書中所描述的方法和系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)的示意性框圖。
[0009]圖2是本地工業(yè)工廠監(jiān)視與診斷系統(tǒng)(例如分布式控制系統(tǒng)(DCS))的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示范性實(shí)施例的框圖。
[0010]圖3是可與圖1所示的LMDS —起使用的示范性規(guī)則集的框圖。
[0011]圖4是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)實(shí)際性能計(jì)算的示意性流程圖。
[0012]圖5是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)預(yù)期性能計(jì)算的示意性流程圖。
[0013]圖6是用于壓縮機(jī)的性能模塊屏幕的屏幕截圖，其說明壓縮機(jī)的實(shí)際性能與預(yù)期性能之間的視覺描繪。
[0014]圖7是壓縮機(jī)性能計(jì)算細(xì)節(jié)的方法的流程圖。
[0015]圖8是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于機(jī)器的性能恢復(fù)系統(tǒng)800的示意性框圖。
[0016]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的性能優(yōu)化范圍選擇輸入屏幕900的屏幕截圖。
[0017]圖10是說明離心式壓縮機(jī)的性能的圖表1000。
[0018]雖然可能在一些附圖中而未在其它附圖中展示各種實(shí)施例的特定特征，但這只是出于方便起見。任何附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征結(jié)合來提及和/或主張。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下詳細(xì)描述以實(shí)例方式而非以限制方式說明本發(fā)明的實(shí)施例。預(yù)期本發(fā)明廣泛適用于在工業(yè)、商業(yè)和住宅應(yīng)用中監(jiān)視設(shè)備操作的分析型且有條理的實(shí)施例。
[0020]如本說明書中所描述，離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集提供一種利用優(yōu)化技術(shù)來向離心式壓縮機(jī)的操作者提供性能恢復(fù)報(bào)告信息的方法。操作者可與工具介接來提供新/現(xiàn)有操作條件并且請(qǐng)求可改進(jìn)離心式壓縮機(jī)的操作容限的解決方案。在規(guī)則集中嵌入OEM設(shè)計(jì)信息和“最新”測(cè)試數(shù)據(jù)來提供無法用所述數(shù)據(jù)獲得的評(píng)估的準(zhǔn)確性。此外，為了改進(jìn)計(jì)算速度，在規(guī)則集中針對(duì)每個(gè)離心式壓縮機(jī)僅包括與所關(guān)注的特定離心式壓縮機(jī)相關(guān)的OEM設(shè)計(jì)信息的子集。所提供的解決方案在OEM設(shè)計(jì)約束條件內(nèi)。
[0021]離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集在一段時(shí)間內(nèi)從動(dòng)態(tài)基線確定離心式壓縮機(jī)性能降級(jí)，并且在超過降級(jí)限度時(shí)，向操作者通知性能報(bào)告說明。所述說明將性能損失與損失來源相關(guān)，并且量化在執(zhí)行所述報(bào)告說明中的動(dòng)作的情況下能夠重新獲得的性能的量。舉例來說，離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集可發(fā)布指示在吸氣壓力增加2巴、氣體溫度降低20度或氣體的分子量增加一定量的情況下操作者可重新獲得4%的效率的報(bào)告說明。離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集為針對(duì)性能降級(jí)源的每個(gè)校正提供恢復(fù)量。操作者可接著將修理區(qū)分優(yōu)先次序或操縱其能夠控制的參數(shù)來快速地重新獲得性能。
[0022]本說明書中所描述的離心式壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集準(zhǔn)許操作者知道何時(shí)其機(jī)器沒有盡可能地有效操作或像過去那樣有效地操作。知道嵌入在從OEM接收的規(guī)則集中并且特定針對(duì)于所述壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，這會(huì)準(zhǔn)許準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)性能估計(jì)或顯示以供快速評(píng)估問題并且會(huì)準(zhǔn)許詳細(xì)評(píng)估所述問題的可能來源。用于離心式壓縮機(jī)的實(shí)時(shí)壓縮機(jī)性能恢復(fù)報(bào)告使用OEM設(shè)計(jì)工具來代替現(xiàn)有的非基于物理學(xué)的方法計(jì)算機(jī)器的“實(shí)際”和“預(yù)期”性能提供較高的計(jì)算準(zhǔn)確性。
[0023]以例如一分鐘間隔實(shí)行預(yù)期和實(shí)際性能計(jì)算，并且向用戶通知任何異常偏差。閾值偏差連同偏差的時(shí)間持久性確定通知用戶的決定。此外，用戶可在任何時(shí)間請(qǐng)求性能隨時(shí)間降級(jí)報(bào)告來幫助計(jì)劃停機(jī)或其它維修以在潛在強(qiáng)制停工之前很好地恢復(fù)所述降級(jí)。
[0024]基于閾值違背的嚴(yán)重性，產(chǎn)生警報(bào)以及性能降級(jí)恢復(fù)報(bào)告。性能降級(jí)恢復(fù)報(bào)告提供待執(zhí)行的步驟，以識(shí)別所述性能降級(jí)的原因的可能來源以及潛在恢復(fù)量。
[0025]用于“預(yù)期性能”的計(jì)算方法向每個(gè)壓縮機(jī)操作者為從監(jiān)視控制器供應(yīng)的數(shù)據(jù)的每個(gè)快照提供實(shí)時(shí)性能包絡(luò)以避免僅使用由OEM在機(jī)器試車期間單次供應(yīng)的靜態(tài)性能包絡(luò)。
[0026]本說明書中所描述的方法動(dòng)態(tài)地使用監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)以預(yù)定間隔實(shí)時(shí)產(chǎn)生壓縮機(jī)基線或“預(yù)期性能”。比起靜態(tài)包絡(luò)，動(dòng)態(tài)OEM包絡(luò)對(duì)當(dāng)前操作條件更具現(xiàn)實(shí)意義。而且，開發(fā)了一種方法來在牢記變化的機(jī)器操作條件的情況下跟蹤實(shí)際性能與動(dòng)態(tài)基線的偏差。OEM設(shè)計(jì)工具用于分別估計(jì)實(shí)際性能和預(yù)期性能。在壓縮機(jī)性能恢復(fù)規(guī)則集中嵌入OEM"測(cè)得”曲線來執(zhí)行所述計(jì)算。
[0027]如本說明書中所使用，實(shí)時(shí)是指在影響結(jié)果的輸入(例如，計(jì)算算法和/或要素鏈接)改變之后在相當(dāng)短的周期內(nèi)出現(xiàn)結(jié)果。所述周期可為有規(guī)律地重復(fù)的任務(wù)的反復(fù)操作之間的時(shí)間量。此類重復(fù)的任務(wù)被稱為周期性任務(wù)。時(shí)間周期是可基于結(jié)果的重要性和/或系統(tǒng)的實(shí)施輸入處理來產(chǎn)生結(jié)果的能力來選擇的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。另外，實(shí)時(shí)發(fā)生的事件在沒有實(shí)質(zhì)的故意延遲的情況下發(fā)生。在示范性實(shí)施例中，在網(wǎng)絡(luò)和組件能力內(nèi)實(shí)時(shí)更新鏈路并且激起變化。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)100的示意性框圖。在所述示范性實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷中心102。遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷中心102由例如所購買的多個(gè)設(shè)備的OEM等實(shí)體操作以及由例如操作實(shí)體等單獨(dú)商業(yè)實(shí)體操作。在示范性實(shí)施例中，OEM和操作實(shí)體進(jìn)入支持安排，借此OEM向操作實(shí)體提供與所購買的設(shè)備相關(guān)的服務(wù)。操作實(shí)體可在單個(gè)場(chǎng)地或多個(gè)場(chǎng)地?fù)碛胁⒉僮魉徺I的設(shè)備。此外，OEM可與多個(gè)操作實(shí)體進(jìn)入支持安排，每個(gè)操作實(shí)體操作其自己的單個(gè)場(chǎng)地或多個(gè)場(chǎng)地。多個(gè)場(chǎng)地可各自含有相同的單獨(dú)設(shè)備或相同的多組設(shè)備，例如設(shè)備系列。另外，至少一些設(shè)備可對(duì)于一個(gè)場(chǎng)地為唯一的或?qū)τ谒袌?chǎng)地為唯一的。
[0029]在示范性實(shí)施例中，第一場(chǎng)地104包括一個(gè)或多個(gè)過程分析器106、設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)108、設(shè)備本地控制中心110和/或監(jiān)視與警報(bào)面板112，其各自被配置成與相應(yīng)的設(shè)備傳感器和控制設(shè)備介接以實(shí)行相應(yīng)設(shè)備的控制和操作。所述一個(gè)或多個(gè)過程分析器106、設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)108、設(shè)備本地控制中心110和/或監(jiān)視與警報(bào)面板112通過網(wǎng)絡(luò)116以通信方式耦合到智能監(jiān)視與診斷系統(tǒng)114。智能監(jiān)視與診斷(IMAD)系統(tǒng)114進(jìn)一步被配置成與其它現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)(圖1中未示出)和場(chǎng)外系統(tǒng)(例如但不限于遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷中心102)通信。在各種實(shí)施例中，IMAD 114被配置成使用例如專用網(wǎng)絡(luò)118、無線鏈路120和因特網(wǎng)122來與遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷中心102通信。
[0030]多個(gè)其它場(chǎng)地(例如，第二場(chǎng)地124和第η個(gè)場(chǎng)地126)中的每一者可大致上類似于第一場(chǎng)地104，但可完全類似于或可不完全類似于第一場(chǎng)地104。
[0031]圖2是本地工業(yè)工廠監(jiān)視與診斷系統(tǒng)(例如分布式控制系統(tǒng)(DCS) 201)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200的示范性實(shí)施例的框圖。工業(yè)工廠可包括多個(gè)工廠設(shè)備，例如燃?xì)鉁u輪、離心式壓縮機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、泵、馬達(dá)、鼓風(fēng)機(jī)和過程監(jiān)視傳感器，其通過互連管路以流動(dòng)連通的方式耦合并且通過一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程輸入/輸出(I/O)模塊以及互連電纜和/或無線通信以信號(hào)通信的方式與DCS 201耦合。在示范性實(shí)施例中，工業(yè)工廠包括DCS 201，其包括網(wǎng)絡(luò)主干203。網(wǎng)絡(luò)主干203可為由(例如)雙絞線電纜、屏蔽同軸電纜或光纖電纜制成的硬連線數(shù)據(jù)通信路徑，或可為至少部分無線的。DCS 201還可包括處理器205，其以通信方式耦合到工廠設(shè)備，位于工業(yè)工廠場(chǎng)地或位于遠(yuǎn)程位置，這通過網(wǎng)絡(luò)主干203實(shí)現(xiàn)。應(yīng)理解，任何數(shù)目的機(jī)器可操作性地連接到網(wǎng)絡(luò)主干203。一部分機(jī)器可硬連線到網(wǎng)絡(luò)主干203，并且另一部分機(jī)器可經(jīng)由無線基站207無線地耦合到主干203，所述無線基站207以通信方式耦合到DCS 201。無線基站207可用以擴(kuò)大DCS 201的有效通信范圍，例如與位于遠(yuǎn)離工業(yè)工廠但仍互連到工業(yè)工廠內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備或傳感器的通信。
[0032]DCS 201可被配置成接收并顯示與多個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)，并且產(chǎn)生自動(dòng)控制信號(hào)以及接收手動(dòng)控制輸入以用于控制工業(yè)工廠的設(shè)備的操作。在示范性實(shí)施例中，DCS201可包括軟件代碼片段，其被配置來控制處理器205分析在DCS 201處接收的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)允許對(duì)工業(yè)工廠機(jī)器進(jìn)行在線監(jiān)視與診斷。可從每個(gè)機(jī)器(包括燃?xì)鉁u輪、離心式壓縮機(jī)、泵和馬達(dá))、相關(guān)聯(lián)的過程傳感器以及本地環(huán)境傳感器(例如，包括振動(dòng)、地震、溫度、壓力、電流、電壓、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度傳感器)收集數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可由本地診斷模塊或遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊進(jìn)行預(yù)處理，或可按原始形式傳輸?shù)紻CS 201。
[0033]本地監(jiān)視與診斷系統(tǒng)(LMDS) 213可為單獨(dú)的附加硬件裝置，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，其通過網(wǎng)絡(luò)主干203來與DCS 201以及其它控制系統(tǒng)209和數(shù)據(jù)源通信。LMDS 213還可在DCS 201和/或一個(gè)或多個(gè)其它控制系統(tǒng)209上執(zhí)行的軟件程序片段中體現(xiàn)。因此，LMDS 213可用分布式方式進(jìn)行操作，使得一部分軟件程序片段在若干個(gè)處理器上同時(shí)執(zhí)行。因而，LMDS 213可完全集成到DCS 201和其它控制系統(tǒng)209的操作中。LMDS 213分析由DCS 201、數(shù)據(jù)源和其它控制系統(tǒng)209接收的數(shù)據(jù)以使用工業(yè)工廠的全局視圖確定所述機(jī)器和/或采用所述機(jī)器的過程的操作健康。
[0034]在示范性實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100包括服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202和一個(gè)或多個(gè)客戶端系統(tǒng)203。服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206、應(yīng)用程序服務(wù)器208、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器210、傳真服務(wù)器212、目錄服務(wù)器214和郵件服務(wù)器216。服務(wù)器206、208、210、212、214和216中的每一者可在服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202上執(zhí)行的軟件中體現(xiàn)，或服務(wù)器206、208、210、212、214和216的任何組合可單獨(dú)地或組合地在耦合于局域網(wǎng)(LAN)(未圖示)中的單獨(dú)服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)上體現(xiàn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元220耦合到服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202。另外，工作站222 (例如系統(tǒng)管理員的工作站、用戶工作站和/或監(jiān)督員的工作站)耦合到網(wǎng)絡(luò)主干203?；蛘撸ぷ髡?22使用因特網(wǎng)鏈路226耦合到網(wǎng)絡(luò)主干203，或通過無線連接(例如通過無線基站207)來連接。
[0035]每個(gè)工作站222可為具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的個(gè)人計(jì)算機(jī)。雖然通常在工作站處執(zhí)行的功能被說明為在相應(yīng)工作站222處執(zhí)行，但此類功能可在耦合到網(wǎng)絡(luò)主干203的許多個(gè)人計(jì)算機(jī)中的一者處執(zhí)行。工作站222被描述為僅與單獨(dú)示范性功能相關(guān)聯(lián)以有助于理解可由能夠接入網(wǎng)絡(luò)主干203的個(gè)人執(zhí)行的不同類型的功能。
[0036]服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202被配置成以通信方式耦合到各種個(gè)人，包括雇員228，并且耦合到第三方，例如服務(wù)提供商230。示范性實(shí)施例中的通信被說明為使用因特網(wǎng)來執(zhí)行，然而，可在其它實(shí)施例中利用任何其它廣域網(wǎng)(WAN)型通信，即，所述系統(tǒng)和過程不限于使用因特網(wǎng)來實(shí)踐。
[0037]在示范性實(shí)施例中，具有工作站232的任何被授權(quán)的個(gè)人能夠訪問LMDS213。至少一個(gè)客戶端系統(tǒng)可包括位于遠(yuǎn)程位置的管理者工作站234。工作站222可在具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的個(gè)人計(jì)算機(jī)上體現(xiàn)。而且，工作站222被配置成與服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202通信。此外，傳真服務(wù)器212使用電話鏈路(未圖示)與位于遠(yuǎn)端的客戶端系統(tǒng)(包括客戶端系統(tǒng)236)通信。傳真服務(wù)器212被配置成還與其它客戶端系統(tǒng)228、230和234通信。
[0038]如下文更詳細(xì)描述的LMDS 213的計(jì)算機(jī)化建模與分析工具可存儲(chǔ)在服務(wù)器202中并且可由任何一個(gè)客戶端系統(tǒng)204處的請(qǐng)求者訪問。在一個(gè)實(shí)施例中，客戶端系統(tǒng)204是包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的計(jì)算機(jī)，使得服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202能夠由客戶端系統(tǒng)204使用因特網(wǎng)來訪問?？蛻舳讼到y(tǒng)204通過許多接口互連到因特網(wǎng)，所述接口包括網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN))、撥入連接、電纜調(diào)制解調(diào)器和特殊高速ISDN線?？蛻舳讼到y(tǒng)204可為能夠互連到因特網(wǎng)的任何裝置，包括基于網(wǎng)絡(luò)的電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或其它基于網(wǎng)絡(luò)的可連接設(shè)備。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器206連接到含有關(guān)于工業(yè)工廠10的信息的數(shù)據(jù)庫240，如下文更詳細(xì)描述。在一個(gè)實(shí)施例中，集中式數(shù)據(jù)庫240存儲(chǔ)在服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202上并且可由一個(gè)客戶端系統(tǒng)204處的潛在用戶通過經(jīng)由一個(gè)客戶端系統(tǒng)204登錄到服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202來訪問。在替代性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫240存儲(chǔ)在遠(yuǎn)離服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202處，并且可為非集中式的。
[0039]其它工業(yè)工廠系統(tǒng)可提供服務(wù)器級(jí)計(jì)算機(jī)202和/或客戶端系統(tǒng)204能夠通過通往網(wǎng)絡(luò)主干203的獨(dú)立連接來訪問的數(shù)據(jù)。交互式電子技術(shù)手動(dòng)服務(wù)器242服務(wù)于對(duì)與每個(gè)機(jī)器的配置相關(guān)的機(jī)器數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。此類數(shù)據(jù)可包括操作能力，例如泵曲線、馬達(dá)馬力額定值、絕緣等級(jí)和幀大??；設(shè)計(jì)參數(shù)，例如維度、轉(zhuǎn)子條或葉輪片的數(shù)目；以及機(jī)械維修歷史，例如對(duì)機(jī)器的現(xiàn)場(chǎng)更改、調(diào)整前和調(diào)整后對(duì)準(zhǔn)測(cè)量以及不使機(jī)器返回到其原始設(shè)計(jì)條件的對(duì)機(jī)器實(shí)施的修理。
[0040]便攜式振動(dòng)監(jiān)視器244可直接或通過計(jì)算機(jī)輸入端口(例如工作站222或客戶端系統(tǒng)204中所包括的端口)間歇地耦合到LAN。通常，按某一路線收集振動(dòng)數(shù)據(jù)，周期性地(例如，每月或其它周期性)從預(yù)定的一列機(jī)器收集數(shù)據(jù)。還可結(jié)合故障排除、維修和試車活動(dòng)來收集振動(dòng)數(shù)據(jù)。另外，可實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地連續(xù)收集振動(dòng)數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)可為L(zhǎng)MDS213的算法提供新基線。可類似地在路線基礎(chǔ)上或在故障排除、維修和試車活動(dòng)期間收集過程數(shù)據(jù)。此外，可實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地連續(xù)收集某些過程數(shù)據(jù)。某些過程參數(shù)可能不會(huì)永久地被檢測(cè)到，并且便攜式過程數(shù)據(jù)收集器245可用以收集可通過工作站222下載到DCS 201以使得其可由LMDS 213訪問的過程參數(shù)數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^多個(gè)在線監(jiān)視器246將例如過程流體成分分析物和污染物排放分析物等其它過程參數(shù)數(shù)據(jù)提供到DCS 201。
[0041]供應(yīng)到各種機(jī)器或由發(fā)電機(jī)對(duì)工業(yè)工廠產(chǎn)生的電力可由與每個(gè)機(jī)器相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)保護(hù)繼電器248監(jiān)視。通常，此類繼電器248位于遠(yuǎn)離馬達(dá)控制中心(MCC)中的受監(jiān)視設(shè)備處或位于對(duì)機(jī)器供電的開關(guān)裝置250中。另外，對(duì)于保護(hù)繼電器248，開關(guān)裝置250還可包括監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)，其向LMDS 213提供位于工業(yè)工廠處(例如，在調(diào)車場(chǎng)中)的電力供應(yīng)或電力遞送系統(tǒng)(未圖示)設(shè)備或遠(yuǎn)程傳輸線路斷路器和線路參數(shù)。
[0042]圖3是可與LMDS 213(圖1所示)一起使用的示范性規(guī)則集280的框圖。規(guī)則集280可為一個(gè)或多個(gè)自定義規(guī)則以及定義所述自定義規(guī)則的行為和狀態(tài)的一系列特性的組合。所述規(guī)則和特性可按XML字符串的格式來捆綁和存儲(chǔ)，所述XML字符串可在存儲(chǔ)為文件時(shí)基于25字符字母數(shù)字密鑰來加密。規(guī)則集280是包括一個(gè)或多個(gè)輸入282和一個(gè)或多個(gè)輸出284的模塊化知識(shí)元。輸入282可為將數(shù)據(jù)從LMDS 213中的特定位置引導(dǎo)到規(guī)則集280的軟件端口。舉例來說，來自泵外置振動(dòng)傳感器的輸入可被傳輸?shù)紻CS 201中的硬件輸入終端。DCS 201可在那個(gè)終端處對(duì)信號(hào)進(jìn)行取樣以在其上接收所述信號(hào)。接著可對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并將其存儲(chǔ)在DCS 201能夠訪問和/或與DCS 201成一體式的存儲(chǔ)器中的一個(gè)位置處。規(guī)則集280的第一輸入286可被映射到存儲(chǔ)器中的所述位置，使得存儲(chǔ)器中的所述位置的內(nèi)容作為輸入對(duì)于規(guī)則集280可用。類似地，輸出288可被映射到DCS 201能夠訪問的存儲(chǔ)器中的另一位置或映射到另一存儲(chǔ)器，使得存儲(chǔ)器中的所述位置含有規(guī)則集280的輸出288。
[0043]在示范性實(shí)施例中，規(guī)則集280包括與同在工業(yè)工廠(例如，天然氣回注工廠、液體天然氣(LNG)工廠、發(fā)電廠、精煉廠和化學(xué)處理設(shè)施)中操作的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的特定問題的監(jiān)視和診斷相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則。雖然按照與工業(yè)工廠一起使用來描述規(guī)則集280，但可恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造規(guī)則集280來俘獲任何知識(shí)并且用于在任何領(lǐng)域中確定解決方案。舉例來說，規(guī)則集280可含有與經(jīng)濟(jì)行為、金融活動(dòng)、天氣現(xiàn)象和設(shè)計(jì)過程有關(guān)的知識(shí)。規(guī)則集280可接著用以在這些領(lǐng)域中確定問題的解決方案。規(guī)則集280包括來自一個(gè)或多個(gè)來源的知識(shí)，使得所述知識(shí)被傳輸?shù)綉?yīng)用規(guī)則集280的任何系統(tǒng)。以將輸出284與輸入282相關(guān)的規(guī)則的形式俘獲知識(shí)，使得輸入282和輸出284的規(guī)范允許將規(guī)則集280應(yīng)用于LMDS213。規(guī)則集280可僅包括特定針對(duì)于特定工廠資產(chǎn)的規(guī)則，并且可僅針對(duì)于與那個(gè)特定工廠資產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)可能問題。舉例來說，規(guī)則集280可僅包括適用于馬達(dá)或馬達(dá)/泵組合的規(guī)則。規(guī)則集280可僅包括使用振動(dòng)數(shù)據(jù)確定馬達(dá)/泵組合的健康的規(guī)則。規(guī)則集280還可包括使用一套診斷工具確定馬達(dá)/泵組合的健康的規(guī)則，除了振動(dòng)分析技術(shù)之外，所述診斷工具還可包括(例如)用于馬達(dá)/泵組合的性能計(jì)算工具和/或金融計(jì)算工具。
[0044]在操作中，在軟件開發(fā)工具中創(chuàng)建規(guī)則集280，所述軟件開發(fā)工具向用戶提示輸入282與輸出284之間的關(guān)系。輸入282可接收表示(例如)數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)、波形、經(jīng)處理信號(hào)、手動(dòng)輸入和/或配置參數(shù)以及來自其它規(guī)則集的輸出的數(shù)據(jù)。規(guī)則集280內(nèi)的規(guī)則可包括邏輯規(guī)則、數(shù)值算法、波形和信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用、專家系統(tǒng)和人工智能算法、統(tǒng)計(jì)工具和可使輸出284與輸入282相關(guān)的任何其它表達(dá)式。輸出284可被映射到存儲(chǔ)器中的被保留并配置來接收每個(gè)輸出284的相應(yīng)位置。LMDS 213和DCS 201可接著使用存儲(chǔ)器中的所述位置來完成LMDS 213和DCS 201可被編程來執(zhí)行的任何監(jiān)視和/或控制功能。規(guī)則集280的規(guī)則獨(dú)立于LMDS 213和DCS 201來進(jìn)行操作，但可直接地或通過居間裝置間接地將輸入282供應(yīng)到規(guī)則集280以及將輸出284供應(yīng)到規(guī)則集280。
[0045]在創(chuàng)建規(guī)則集280期間，所述領(lǐng)域中的人類專家通過編程一個(gè)或多個(gè)規(guī)則來使用開發(fā)工具公布特定針對(duì)于特定資產(chǎn)的領(lǐng)域的知識(shí)。通過產(chǎn)生輸出284與輸入282之間的關(guān)系的表達(dá)式來創(chuàng)建所述規(guī)則，以使得不需要編碼所述規(guī)則?？墒褂脠D形方法從操作數(shù)庫中選擇操作數(shù)，例如在構(gòu)建到開發(fā)工具中的圖形用戶接口上使用拖放。可從屏幕顯示(未圖示)的庫部分中選擇操作數(shù)的圖形表示，并且將其拖放到規(guī)則創(chuàng)建部分中。以邏輯顯示型式布置輸入282與操作數(shù)之間的關(guān)系，并且在合適時(shí)基于所選擇的特定操作數(shù)和特定數(shù)個(gè)輸入282來向用戶提示值，例如常數(shù)。創(chuàng)建了俘獲專家的知識(shí)所需要的許多規(guī)則。因而，規(guī)則集280可基于客戶需求和規(guī)則集280的特定領(lǐng)域中的技術(shù)狀態(tài)來包括一組穩(wěn)健的診斷和/或監(jiān)視規(guī)則或一組相對(duì)較不穩(wěn)健的診斷和/或監(jiān)視規(guī)則。開發(fā)工具提供用于在開發(fā)期間測(cè)試規(guī)則集280的資源來確保輸入282的各種組合和值在輸出284處產(chǎn)生預(yù)期輸出。
[0046]圖4是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)400產(chǎn)生實(shí)時(shí)實(shí)際性能計(jì)算的示意性流程圖。在所述示范性實(shí)施例中，從例如工廠監(jiān)視系統(tǒng)(例如DCS 201)或壓縮機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)(圖4中均未示出)采集壓縮機(jī)過程參數(shù)值，所述工廠監(jiān)視系統(tǒng)采集來自整個(gè)工廠中的多個(gè)組件的過程數(shù)據(jù)，所述壓縮機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)采集僅與壓縮機(jī)400相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在各種實(shí)施例中，壓縮機(jī)過程參數(shù)值包括壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值和壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值。壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值包括但不限于吸氣壓力[Pin]402和吸氣溫度[Tin]404。壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值包括但不限于排氣壓力[P-]406和排氣溫度[Twt]408。還采集通過壓縮機(jī)400的質(zhì)量流量[Mw] 409。
[0047]將壓縮機(jī)過程參數(shù)值應(yīng)用至多變熱力學(xué)算法410來確定壓縮機(jī)400的實(shí)際性能。此外，使用多元熱力學(xué)算法410和壓縮機(jī)過程參數(shù)值來計(jì)算壓縮機(jī)400的多變效率412、多變壓頭414和吸收功率416。
[0048]圖5是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)400產(chǎn)生實(shí)時(shí)預(yù)期性能計(jì)算的示意性流程圖。在所述示范性實(shí)施例中，從工廠監(jiān)視系統(tǒng)或壓縮機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)(圖4中均未示出)采集壓縮機(jī)過程參數(shù)值。在各種實(shí)施例中，壓縮機(jī)過程參數(shù)值包括壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值。壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值包括但不限于吸氣壓力[Pin] 402和吸氣溫度[TJ404ο壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值是待由壓縮機(jī)性能規(guī)則集500求解的值。待求解的壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值包括但不限于預(yù)期排氣壓力502和預(yù)期排氣溫度504。還采集通過壓縮機(jī)400的質(zhì)量流量[Mw] 409和壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度506。
[0049]將壓縮機(jī)過程參數(shù)值和測(cè)得數(shù)據(jù)508施加到壓縮機(jī)性能規(guī)則集500以確定壓縮機(jī)400的預(yù)期性能。此外，使用壓縮機(jī)性能規(guī)則集500和壓縮機(jī)過程參數(shù)值來計(jì)算壓縮機(jī)400的預(yù)期排氣壓力502、預(yù)期排氣溫度504、多變效率510、多變壓頭512和吸收功率514。
[0050]圖6是用于壓縮機(jī)400的性能模塊屏幕600的屏幕截圖，其說明壓縮機(jī)400的實(shí)際性能與預(yù)期性能之間的視覺描繪。在性能模塊屏幕600的多個(gè)可選擇的選項(xiàng)卡上顯示由壓縮機(jī)性能規(guī)則集500執(zhí)行的對(duì)壓縮機(jī)400的分析。舉例來說，監(jiān)視選項(xiàng)卡602、性能選項(xiàng)卡604(圖6中選擇)、分析選項(xiàng)卡606和信息選項(xiàng)卡608。性能模塊屏幕600包括顯示圖形信息的圖表區(qū)域610、性能參數(shù)值區(qū)域612以及用于向用戶顯示信息的事件與警報(bào)區(qū)域614，包括時(shí)間戳616、來源618和嚴(yán)重性級(jí)別620。
[0051 ]圖7是產(chǎn)生壓縮機(jī)性能恢復(fù)報(bào)告的方法700的流程圖。在所述示范性實(shí)施例中，方法700是用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)隊(duì)列中的離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)性能報(bào)告的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法，方法700是使用耦合到用戶接口的計(jì)算機(jī)裝置和存儲(chǔ)器裝置來實(shí)施的。方法700包括在壓縮機(jī)的操作期間接收702壓縮機(jī)過程參數(shù)值。例如以每分鐘間隔將例如入口壓力/溫度、質(zhì)量流量、氣體成分、出口壓力/溫度和軸速度等在線控制器數(shù)據(jù)供應(yīng)到壓縮機(jī)性能規(guī)則集500。方法700它包括在所接收的壓縮機(jī)過程參數(shù)值中的吸氣過程參數(shù)值超過預(yù)定范圍的情況下產(chǎn)生704變化通知。如果所接收的壓縮機(jī)過程參數(shù)值滿足預(yù)定范圍，那么方法700包括使用多元熱力學(xué)算法和所接收的入口壓力/溫度、質(zhì)量流量、氣體成分、出口壓力/溫度和軸速度實(shí)時(shí)確定706壓縮機(jī)的實(shí)際性能。方法700還包括從壓縮機(jī)的制造商接收708壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名，所述熱力學(xué)簽名對(duì)于所述壓縮機(jī)是唯一的并且是所述離心式壓縮機(jī)隊(duì)列的多個(gè)實(shí)際熱力學(xué)簽名的子集；以及使用壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名來實(shí)時(shí)確定710壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能。使用實(shí)際性能和預(yù)測(cè)性能來確定712壓縮機(jī)的性能偏差，并且將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，且基于壓縮機(jī)性能的降級(jí)和減輕所述降級(jí)的難度來確定720所述性能偏差的嚴(yán)重性?；谒_定的嚴(yán)重性來產(chǎn)生722對(duì)用戶的通知。在各種實(shí)施例中，通知包括使性能偏差與所接收的壓縮機(jī)過程參數(shù)值相關(guān)以產(chǎn)生報(bào)告，所述報(bào)告逐步引導(dǎo)用戶識(shí)別造成所述偏差的故障的可能來源以及識(shí)別可通過解決所識(shí)別的每個(gè)性能降級(jí)來源所具有的問題來獲得的性能恢復(fù)量。
[0052]此外，方法700還包括使用特定針對(duì)于壓縮機(jī)的熱力學(xué)簽名確定用于壓縮機(jī)的操作的一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)并且將所述一個(gè)或多個(gè)KPI與實(shí)際性能進(jìn)行比較以產(chǎn)生與所述一個(gè)或多個(gè)KPI相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)KPI性能偏差。產(chǎn)生對(duì)用戶的涉及超過預(yù)定KPI性能偏差閾值范圍的每個(gè)KPI性能偏差的通知。另外，在各種實(shí)施例中，確定706壓縮機(jī)的實(shí)際性能和確定710壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能是基于壓縮機(jī)上的負(fù)荷來校正的。
[0053]方法700還包括執(zhí)行離心式壓縮機(jī)性能優(yōu)化模塊726。從例如DCS 20KIMAD 114或其它數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)接收728與離心式壓縮機(jī)相關(guān)的過程參數(shù)。為了執(zhí)行性能優(yōu)化模塊726，從例如OEM機(jī)器設(shè)計(jì)范圍732、當(dāng)前歷史平均范圍734和用戶的偏好736選擇730過程參數(shù)的優(yōu)化范圍。在選擇所要的優(yōu)化范圍之后，性能優(yōu)化模塊執(zhí)行738并使用各種算法(例如但不限于回歸分析)和特定針對(duì)于所述壓縮機(jī)的熱力學(xué)簽名來估計(jì)740離心式壓縮機(jī)的性能。
[0054]離心式壓縮機(jī)性能優(yōu)化模塊726分析所述性能估計(jì)的性能恢復(fù)結(jié)果，并且排序742所述結(jié)果來獲得最佳性能點(diǎn)。優(yōu)化模塊726選擇744被確定來提供最佳性能點(diǎn)的一組過程參數(shù)。檢驗(yàn)746性能恢復(fù)結(jié)果來確保任何工廠操作限制或設(shè)備不可用性都不會(huì)阻止工廠更改所述組過程參數(shù)來達(dá)到最佳性能點(diǎn)。
[0055]如果性能偏差小于預(yù)定容許值748，那么方法700包括向用戶750提供報(bào)告。所述報(bào)告指示對(duì)過程參數(shù)的改變，所述改變?cè)谶_(dá)到時(shí)將提供所確定的性能恢復(fù)。
[0056]圖8是根據(jù)本公開的示范性實(shí)施例的用于機(jī)器的性能恢復(fù)系統(tǒng)800的示意性框圖。系統(tǒng)800包括性能恢復(fù)規(guī)則集802，其包括機(jī)器的實(shí)際設(shè)計(jì)簽名804。所述簽名包括機(jī)器的最終設(shè)計(jì)和竣工參數(shù)以及機(jī)器的初始測(cè)試數(shù)據(jù)。從機(jī)器的OEM接收所述簽名。規(guī)則集802還包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出相對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入的關(guān)系表達(dá)式806，所述關(guān)系表達(dá)式特定針對(duì)于與機(jī)器的操作性能相關(guān)的輸入。所述規(guī)則集被配置來使用機(jī)器的實(shí)際性能和機(jī)器的預(yù)測(cè)性能確定機(jī)器的性能偏差，將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較，并且向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
[0057]壓縮機(jī)性能規(guī)則集802提供高準(zhǔn)確性O(shè)EM工具來實(shí)時(shí)計(jì)算現(xiàn)實(shí)預(yù)期性能，提供考慮操作條件的大變化的性能偏差警報(bào)，且基于所述偏差的性質(zhì)/程度來提供可付諸實(shí)施的警報(bào)報(bào)告和性能報(bào)告。
[0058]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的性能優(yōu)化范圍選擇輸入屏幕900的屏幕截圖。在所述示范性實(shí)施例中，輸入屏幕900包括用于所關(guān)注的離心式壓縮器的序列號(hào)的輸入框902。使用序列號(hào)來查找特定針對(duì)于特定壓縮機(jī)的OEM數(shù)據(jù)。輸入屏幕900還包括與壓縮機(jī)相關(guān)的過程參數(shù)的列表904，所述過程參數(shù)將在優(yōu)化過程期間進(jìn)行優(yōu)化。過程參數(shù)包括吸氣條件906、排氣條件908和約束條件910。吸氣條件906包括吸氣壓力912、吸氣溫度914、質(zhì)量流量916和壓縮機(jī)速度920。排氣條件908包括排氣壓力922和排氣溫度924。約束條件910包括最小操作穩(wěn)定性926和最大吸收功率928。吸氣條件906和排氣條件908中的每一者包括用于針對(duì)每個(gè)相應(yīng)過程參數(shù)的最小值和最大值的輸入框。使用優(yōu)化按鈕930來開始優(yōu)化。
[0059]圖10是說明離心式壓縮機(jī)的性能的圖表1000。在示范性實(shí)施例中，曲線圖1000包括以通過壓縮機(jī)的流速為單位標(biāo)刻度的X軸1002。曲線圖1000包括以壓頭為單位標(biāo)刻度的Y軸1004。曲線圖1000還包括多個(gè)速度線1006，其指示各種壓縮機(jī)速度下的壓縮機(jī)性能。曲線圖1000包括指示壓縮機(jī)的當(dāng)前操作點(diǎn)的點(diǎn)1008和指示壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)點(diǎn)的點(diǎn)1lOo在各種實(shí)施例中，性能恢復(fù)算法應(yīng)確定準(zhǔn)許設(shè)計(jì)點(diǎn)1010與實(shí)際操作點(diǎn)1008之間的至少一些性能降級(jí)恢復(fù)的多個(gè)操作點(diǎn)1012。
[0060]基于選定優(yōu)化范圍、約束條件和所確定的性能恢復(fù)的量從所述多個(gè)操作點(diǎn)1012選擇最佳點(diǎn)1014。對(duì)用戶的報(bào)告包括所有所述多個(gè)操作點(diǎn)1012的列表、所述多個(gè)操作點(diǎn)1012中的每一者的相應(yīng)性能恢復(fù)值、以及待修改來達(dá)到操作點(diǎn)1014的過程參數(shù)的列表。
[0061]附圖中所描繪的邏輯流程不需要所展示的特定次序或先后次序來實(shí)現(xiàn)合意的結(jié)果。另外，對(duì)于所描述的流程，可提供其它步驟或可消除數(shù)個(gè)步驟，并且可向所描述的系統(tǒng)添加其它組件或從所描述的系統(tǒng)移除數(shù)個(gè)組件。因而，其它實(shí)施例屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
[0062]將了解，已經(jīng)特別詳細(xì)描述的以上實(shí)施例僅僅是實(shí)例或可能的實(shí)施例，并且存在可以包括在內(nèi)的許多其它組合、添加或替代物。
[0063]而且，組件的特定命名、項(xiàng)目的資本化、屬性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或任何其它編程或結(jié)構(gòu)方面不是強(qiáng)制性的或重要的，并且實(shí)施本發(fā)明的機(jī)構(gòu)或其特征可具有不同名稱、格式或協(xié)議。此外，所述系統(tǒng)可經(jīng)由硬件與軟件的組合(如所描述)或全部以硬件元件來實(shí)施。而且，本說明書中所描述的各種系統(tǒng)組件之間的功能性的特定劃分僅僅是一個(gè)實(shí)例并且不是強(qiáng)制性的；由單個(gè)系統(tǒng)組件執(zhí)行的功能可改為由多個(gè)組件執(zhí)行，并且由多個(gè)組件執(zhí)行的功能可改為由單個(gè)組件執(zhí)行。
[0064]以上描述的一些部分按照算法和對(duì)信息的運(yùn)算的符號(hào)表示來呈現(xiàn)特征。這些算法描述和表示可由數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用來最有效地將其工作的實(shí)質(zhì)傳達(dá)給所述領(lǐng)域的其它技術(shù)人員。盡管在功能上或在邏輯上描述這些操作，但這些操作被理解為由計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤?。此外，還已經(jīng)證明在不失一般性的情況下將這些操作布置稱為模塊或通過功能名稱來提及這些操作布置有時(shí)是方便的。
[0065]如從以上論述中容易明白，除非另有特殊陳述，否則應(yīng)了解，在整個(gè)描述中，利用例如“處理”或“計(jì)算”或“推算”或“確定”或“顯示”或“提供”等術(shù)語的論述是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作和過程，其操縱和轉(zhuǎn)變計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或暫存器或者其它此類信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示裝置內(nèi)的表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)。
[0066]雖然已經(jīng)按照各種特定實(shí)施例來描述本公開，但將認(rèn)識(shí)到，可在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)用修改來實(shí)踐本公開。
[0067]如本說明書中所使用的術(shù)語“處理器”是指中央處理單元、微處理器、微控制器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路以及能夠執(zhí)行本說明書中所描述的功能的任何其它電路或處理器。
[0068]如本說明書中使用，術(shù)語“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中以供處理器205執(zhí)行的任何計(jì)算機(jī)程序，所述存儲(chǔ)器包括RAM存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器和非易失性RAM(NVRAM)存儲(chǔ)器。上述存儲(chǔ)器類型僅為示范性的，并且因此對(duì)于能夠用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器的類型不具限制性。
[0069]如基于前述說明書將了解，本公開的上述實(shí)施例可使用計(jì)算機(jī)編程或工程設(shè)計(jì)技術(shù)來實(shí)施，所述技術(shù)包括計(jì)算機(jī)軟件、固件、硬件或者其任何組合或子集，其中所述技術(shù)效果包括(a)接收壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名，所述簽名對(duì)于所述壓縮機(jī)是唯一的；(b)在壓縮機(jī)的操作期間接收壓縮機(jī)過程參數(shù)值；(C)使用壓縮機(jī)過程參數(shù)值實(shí)時(shí)確定壓縮機(jī)的實(shí)際性能；(d)使用壓縮機(jī)的所確定的實(shí)際熱力學(xué)簽名實(shí)時(shí)確定壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能；(e)使用實(shí)際性能和預(yù)測(cè)性能確定壓縮機(jī)的性能偏差；(f)將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較；(g)使用所述比較產(chǎn)生對(duì)用戶的通知；(h)使用特定針對(duì)于壓縮機(jī)的熱力學(xué)簽名確定用于壓縮機(jī)的操作的一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI) ；(i)將所述一個(gè)或多個(gè)KPI與實(shí)際性能進(jìn)行比較以產(chǎn)生與所述一個(gè)或多個(gè)KPI相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)KPI性能偏差；(j)產(chǎn)生對(duì)用戶的涉及超過預(yù)定KPI性能偏差閾值范圍的每個(gè)KPI性能偏差的通知；(k)確定基于壓縮機(jī)上的負(fù)荷來校正的實(shí)際性能和預(yù)測(cè)性能；(I)從壓縮機(jī)的制造商接收壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名；(m)接收離心式壓縮機(jī)隊(duì)列的多個(gè)實(shí)際熱力學(xué)簽名的子集；(η)在壓縮機(jī)的操作期間實(shí)時(shí)接收壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值；(ο)在壓縮機(jī)的操作期間實(shí)時(shí)接收壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值；(P)使用壓縮機(jī)的所確定的實(shí)際熱力學(xué)簽名實(shí)時(shí)確定壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)包絡(luò)；(q)使用預(yù)測(cè)包絡(luò)和實(shí)際性能產(chǎn)生性能圖；(r)基于所產(chǎn)生的性能圖來輸出報(bào)告消息；(S)基于壓縮機(jī)性能降級(jí)和減輕所述降級(jí)的難度來確定性能偏差的嚴(yán)重性；(t)基于所確定的嚴(yán)重性來產(chǎn)生對(duì)用戶的通知；(U)使性能偏差與所接收的壓縮機(jī)過程參數(shù)值相關(guān)以產(chǎn)生逐步引導(dǎo)用戶來識(shí)別造成所述偏差的故障的可能來源的報(bào)告；(V)在所接收的壓縮機(jī)過程參數(shù)值中的吸氣過程參數(shù)值超過預(yù)定范圍的情況下產(chǎn)生變化通知；(《)使用多元熱力學(xué)算法和壓縮機(jī)過程參數(shù)值確定壓縮機(jī)的實(shí)際性能。任何此類所得程序(其具有計(jì)算機(jī)可讀代碼構(gòu)件)可在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體內(nèi)體現(xiàn)或提供，進(jìn)而根據(jù)本公開的所論述的實(shí)施例制作計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，即制品。計(jì)算機(jī)可讀媒體可為(例如但不限于)固定(硬盤)驅(qū)動(dòng)器、軟盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如只讀存儲(chǔ)器(ROM))和/或任何發(fā)射/接收媒體(例如因特網(wǎng)或者其它通信網(wǎng)絡(luò)或鏈路)ο可通過從一個(gè)媒體直接執(zhí)行代碼、通過將代碼從一個(gè)媒體復(fù)制到另一個(gè)媒體或通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)射代碼來制作且/或使用含有計(jì)算機(jī)代碼的制品O
[0070]本說明書中所描述的許多功能單元已經(jīng)被標(biāo)示為模塊，以便更明確地強(qiáng)調(diào)其實(shí)施獨(dú)立性。舉例來說，可將模塊實(shí)施為硬件電路，所述硬件電路包含自定義超大規(guī)模集成(“VLSI”)電路或門陣列、成品半導(dǎo)體(例如邏輯芯片)、晶體管或其它離散組件。模塊還可在可編程硬件裝置中實(shí)施，所述可編程硬件裝置例如為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、可編程陣列邏輯、可編程邏輯裝置(PLD)等。
[0071]模塊還可用軟件來實(shí)施以供各種類型的處理器執(zhí)行。舉例來說，所識(shí)別的可執(zhí)行代碼的模塊可包含計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或邏輯塊，其可(例如)被組織成對(duì)象、程序或函數(shù)。然而，所識(shí)別的模塊的可執(zhí)行代碼不需要在物理上位于一起，而是可包含存儲(chǔ)在不同位置中的全異指令，所述指令當(dāng)在邏輯上結(jié)合在一起時(shí)組成所述模塊并且實(shí)現(xiàn)所述模塊的所述用途。
[0072]可執(zhí)行代碼的模塊可為單個(gè)指令或許多指令，并且甚至可分布在若干個(gè)不同代碼片段上、不同程序當(dāng)中以及若干個(gè)存儲(chǔ)器裝置上。類似地，可在本說明書中在模塊內(nèi)識(shí)別和說明操作數(shù)據(jù)，并且所述操作數(shù)據(jù)可按任何合適的形式來體現(xiàn)并且在任何合適類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)組織。可將操作數(shù)據(jù)收集為單個(gè)數(shù)據(jù)集，或者可將操作數(shù)據(jù)分布在不同位置上，包括分布在不同存儲(chǔ)裝置上，并且操作數(shù)據(jù)可至少部分地僅作為電子信號(hào)存在于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上。
[0073]包括規(guī)則模塊的方法和實(shí)時(shí)離心式壓縮機(jī)性能降級(jí)報(bào)告系統(tǒng)的上述實(shí)施例提供用于提供有意義的操作推薦和故障排除動(dòng)作的具成本效益且可靠的方式。此外，所述系統(tǒng)是較準(zhǔn)確的，并且產(chǎn)生假警報(bào)的傾向較小。更具體地說，本說明書中所描述的方法和系統(tǒng)可在比已知系統(tǒng)早得多的階段預(yù)測(cè)組件故障以有助于顯著減少停機(jī)時(shí)間并防止跳閘。另外，上述方法和系統(tǒng)有助于在較早階段預(yù)測(cè)異常，從而使得現(xiàn)場(chǎng)人員能夠準(zhǔn)備并計(jì)劃設(shè)備的停工。因而，本說明書中所描述的方法和系統(tǒng)有助于以具成本效益且可靠的方式操作燃?xì)鉁u輪和其它設(shè)備。
[0074]這個(gè)書面描述使用實(shí)例來揭示本發(fā)明，包括最佳模式，而且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所并入的方法。本公開的可取得專利的范圍由權(quán)利要求書界定，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)例具有未相異于權(quán)利要求書的文字語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求書的文字語言具有非實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元件，那么此類其它實(shí)例意欲屬于權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于針對(duì)離心式壓縮機(jī)隊(duì)列中的離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生實(shí)時(shí)性能恢復(fù)報(bào)告的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法，所述方法是使用耦合到用戶接口的計(jì)算機(jī)裝置和存儲(chǔ)器裝置來實(shí)施的，所述方法包括: 使用所述壓縮機(jī)的所確定的實(shí)際性能和所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能確定所述壓縮機(jī)的性能偏差； 將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較；以及 向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括 接收所述壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名，所述簽名對(duì)于所述壓縮機(jī)是唯一的； 在所述壓縮機(jī)的操作期間接收壓縮機(jī)過程參數(shù)值； 使用所述壓縮機(jī)過程參數(shù)值實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的實(shí)際性能； 使用所述壓縮機(jī)的所述所接收的實(shí)際熱力學(xué)簽名實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述壓縮機(jī)的實(shí)際性能和確定所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)性能包括確定基于所述壓縮機(jī)上的負(fù)荷校正的所述實(shí)際性能和所述預(yù)測(cè)性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中接收所述壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名包括從所述壓縮機(jī)的制造商接收所述壓縮機(jī)的所述實(shí)際熱力學(xué)簽名。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中接收所述壓縮機(jī)的實(shí)際熱力學(xué)簽名包括接收所述離心式壓縮機(jī)隊(duì)列的多個(gè)實(shí)際熱力學(xué)簽名的子集。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述壓縮機(jī)的操作期間接收壓縮機(jī)過程參數(shù)值包括: 在所述壓縮機(jī)的操作期間實(shí)時(shí)接收壓縮機(jī)吸氣過程參數(shù)值；以及 在所述壓縮機(jī)的操作期間實(shí)時(shí)接收壓縮機(jī)排氣過程參數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 使用所述壓縮機(jī)的所述所接收的實(shí)際熱力學(xué)簽名實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的預(yù)測(cè)包絡(luò)；以及 使用所述預(yù)測(cè)包絡(luò)和所述實(shí)際性能產(chǎn)生性能圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括基于所述所產(chǎn)生的性能圖輸出報(bào)告消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中實(shí)時(shí)確定所述壓縮機(jī)的實(shí)際性能包括使用多元熱力學(xué)算法和所述壓縮機(jī)過程參數(shù)值確定所述壓縮機(jī)的所述實(shí)際性能。
10.一種用于機(jī)器的性能恢復(fù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括性能恢復(fù)規(guī)則集，所述規(guī)則集包括: 所述機(jī)器的實(shí)際設(shè)計(jì)簽名，所述簽名包括所述機(jī)器的最終設(shè)計(jì)和竣工參數(shù)以及所述機(jī)器的初始測(cè)試數(shù)據(jù)，所述簽名是從所述機(jī)器的OEM接收的；以及 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出相對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入的關(guān)系表達(dá)式，所述關(guān)系表達(dá)式特定針對(duì)于與所述機(jī)器的操作性能相關(guān)的輸入，所述規(guī)則集被配置來: 使用所述機(jī)器的實(shí)際性能和所述機(jī)器的預(yù)測(cè)性能確定所述機(jī)器的性能偏差； 將所述性能偏差與預(yù)定性能偏差閾值范圍進(jìn)行比較；以及 向用戶推薦所述性能偏差的至少一個(gè)來源，所述推薦包括針對(duì)每個(gè)來源可實(shí)現(xiàn)的性能恢復(fù)的值。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK104471500SQ201380012020
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】薩拉瓦納普里彥 A., A. 哈利迪 A., L. 迪皮羅 P., N. 阿舒爾 O., 斯特林加諾 G. 申請(qǐng)人:諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司