專利名稱：優(yōu)化基于條件的健康維護系統(tǒng)的性能的方法和可重配置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及基于條件的健康維護系統(tǒng)的架構(gòu)，并尤其涉及能由用戶靈活重配置以反映正被監(jiān)控的資產(chǎn)(asset)的物理結(jié)構(gòu)和資產(chǎn)是如何被監(jiān)控的架構(gòu)。
進旦冃月^車輛復雜性的增加和伴隨著的維護費用的增加導致了向基于條件的健康管理 (CBM)領(lǐng)域的全產(chǎn) 業(yè)投資。這些努力導致了特定于產(chǎn)業(yè)或設(shè)備的處理方案的發(fā)展。然而，常規(guī)的CBM系統(tǒng)一般地硬性地配置，需要用戶承受繁瑣的運行或支付高額修改費用。圖I是示例性的多層級健康維護處理10的簡化框圖，該處理在監(jiān)控復雜系統(tǒng)時 (未示出)可能會有用。這里討論的復雜系統(tǒng)可以是車輛，飛機，制造過程或機器的任何類型，它們能使用傳感器，換能器或其他數(shù)據(jù)源來監(jiān)控所述復雜系統(tǒng)的各種組件和參數(shù)。傳感器/換能器典型地設(shè)置在組件或過程測量層級20以通過各種數(shù)據(jù)驅(qū)動輸入/輸出(I/O) 設(shè)備測量、收集和傳送原始數(shù)據(jù)。該原始數(shù)據(jù)可表示故障指示器，參數(shù)值，過程狀態(tài)和事件， 耗材使用和狀態(tài)，交互數(shù)據(jù)等等。其他數(shù)據(jù)源的非限制性例子可包括順序數(shù)據(jù)文件，視頻數(shù)據(jù)文件，音頻數(shù)據(jù)文件和內(nèi)置測試設(shè)備。一旦復雜系統(tǒng)的參數(shù)被測量，測量數(shù)據(jù)被典型地轉(zhuǎn)發(fā)至處于處理的提取層級30 處的更復雜的設(shè)備和系統(tǒng)。在提取層級30，可能發(fā)生更高層級數(shù)據(jù)分析和記錄，例如趨勢以及其他癥狀跡象的確定或推定。癥狀跡象被進一步處理并傳送到解釋層級40，在這里適當編程的計算設(shè)備可診斷、預測默認的指示或追蹤耗材的使用和消費。原材料和其他使用數(shù)據(jù)也可被確定和追蹤。在解釋層級40處綜合的數(shù)據(jù)然后可通過在行動層級50處的維護規(guī)劃、分析和協(xié)調(diào)軟件應(yīng)用編輯和組織，用于向在交互層級60處的各種用戶進行報告和進行其他交互。盡管實現(xiàn)CBM系統(tǒng)所需的過程被更廣泛地知曉，CBM系統(tǒng)的復雜性水平仍然很高并且開發(fā)這些方案的費用相應(yīng)很高。產(chǎn)生不依賴于所要監(jiān)控的復雜系統(tǒng)的設(shè)計的廉價公共 CBM方案的嘗試也不令人滿意。這是因為復雜系統(tǒng)可能失效的方式和使得失效表現(xiàn)出來的癥狀的組合和排列高度依賴于系統(tǒng)設(shè)計。因此，需要開發(fā)一種健康維護系統(tǒng)架構(gòu)，其足夠靈活以支持一系列復雜系統(tǒng)。此夕卜，需要開發(fā)一種能夠被用戶容易地實時重配置的健康維護系統(tǒng)，從而免除高昂的重編程費用和延遲。進一步，本發(fā)明其他期望的特征和特性將結(jié)合附圖和本發(fā)明的該背景由隨后的本發(fā)明詳細描述和附加的權(quán)利要求表明。
簡要概述提供一種用于監(jiān)控復雜系統(tǒng)健康的可重配置系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊，每個可執(zhí)行應(yīng)用模塊包括用于執(zhí)行多個不同標準化功能之一的指令。這里使用的術(shù)語“標準化”與還未被提供特定指示與數(shù)據(jù)來執(zhí)行特定任務(wù)的可執(zhí)行應(yīng)用有關(guān)。系統(tǒng)進一步包括多個以層級結(jié)構(gòu)排列的計算節(jié)點，該層級結(jié)構(gòu)具有一層或多層計算節(jié)點。每個計算節(jié)點被配置來執(zhí)行所述多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊中的一個或多個所選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用，并且其中每個計算節(jié)點包括工作流程服務(wù)模塊和加載的配置文件。每個工作流程服務(wù)模塊配置為按照加載的配置文件的指示控制所選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用的執(zhí)行， 并配置為執(zhí)行用于健康監(jiān)控的專門功能。提供了一種用于配置監(jiān)控復雜系統(tǒng)健康的系統(tǒng)的方法。該方法包括建立多個以層級結(jié)構(gòu)排列的計算節(jié)點，該層級結(jié)構(gòu)具有至少一層計算節(jié)點，建立包括多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用在內(nèi)的庫以及在數(shù)據(jù)庫中建立多個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件。每個計算節(jié)點與復雜系統(tǒng)的組件關(guān)聯(lián)。該方法進一步包括使用一個或多個可執(zhí)行標準化應(yīng)用填充多個計算節(jié)點中的每一個以及使用向填充層級結(jié)構(gòu)中的每個節(jié)點的多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用中的一個或多個提供特定功能的數(shù)據(jù)修改一個或多個已復制的可執(zhí)行應(yīng)用配置文件。該方法還包括將多個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件中的每一個安裝到多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用中與其關(guān)聯(lián)的標準化可執(zhí)行應(yīng)用，從而向多個可執(zhí)行標準化應(yīng)用中的一個或多個的每一個提供特定功能。提供了一種用于重配置監(jiān)控復雜系統(tǒng)健康的系統(tǒng)的方法。該方法包括上傳安裝文件到多個計算節(jié)點中的每個計算節(jié)點，安裝文件包括至少一個標準化可執(zhí)行應(yīng)用，以及在每個節(jié)點中安裝工作流程服務(wù)模塊。該方法進一步包括創(chuàng)建與多個計算節(jié)點中的每一個關(guān)聯(lián)的配置文件。每個配置文件包括當被接收到時將每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用改變?yōu)閷Ｓ每蓤?zhí)行應(yīng)用的數(shù)據(jù)，該專用可執(zhí)行應(yīng)用被配置來通過工作流程服務(wù)模塊與存在于相同計算節(jié)點中的其他專用可執(zhí)行應(yīng)用模塊協(xié)同工作。該方法還包括加載與多個計算節(jié)點中的每一個關(guān)聯(lián)的特定配置文件。
附圖的簡要說明
隨后將結(jié)合下面的


本發(fā)明，其中相似的數(shù)字代表相似的元件，以及圖I是示例性多層級健康維護過程的簡化框圖；圖2是層級結(jié)構(gòu)實施例的簡化功能框圖；圖3是用于優(yōu)化分層的基于條件的維護系統(tǒng)的運行時間性能的示例性可重配置系統(tǒng)的簡化示意圖；圖4-6是示例性屏幕快照，用于說明在層級結(jié)構(gòu)中配置計算節(jié)點的圖形用戶界面 (GUI)；圖7-9是示例性屏幕快照，用于說明配置可執(zhí)行應(yīng)用模塊的圖形用戶界面(GUI)；圖10是示例性方法的流程圖，該方法用于配置/重配置正在監(jiān)控復雜系統(tǒng)的各個組件的計算節(jié)點的層級結(jié)構(gòu)。
詳細說明下面的詳細說明本質(zhì)上僅是示例性的并且不是意在限制本發(fā)明或本申請和本發(fā)明的應(yīng)用。如這里使用的，詞語“示例性”意思是“用作例子、實例或圖解說明”。因此，在此描述的作為“示例性”的任何實施例不必被解釋為比其他實施例更受偏好或更有優(yōu)勢。在此描述的所有實施例都是示例性實施例，被提供來使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明，并不是為了限定由權(quán)利要求所確定的本發(fā)明的范圍。進一步，也不是意在使用前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景、簡要概述或下面的詳細說明中體現(xiàn)的任何表達或暗示的理論來進行約束。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將理解結(jié)合此處公開的實施例描述的各種圖解說明的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟，可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或者二者的組合。一些實施例和實現(xiàn)方式將在下面按照功能和/或邏輯塊組件(或模塊)和各種處理步驟被描述。然而，應(yīng)當理解這樣的塊組件(或模塊)可被配置來執(zhí)行特定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件和 /或固件組件實現(xiàn)。為了清楚圖解說明硬件和軟件之間的這種可交換性，各種圖解說明性組件、塊、模塊、電路和步驟在此一般地按照它們的功能被說明。這樣的功能被實施為硬件還是軟件依賴于施加在整個系統(tǒng)上的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。技術(shù)人員可以針對每個特定應(yīng)用以多種方式實現(xiàn)描述的功能，但是這樣的實現(xiàn)方式?jīng)Q策不應(yīng)當被解釋為使得偏離本發(fā)明的范圍。例如，系統(tǒng)或組件的實施例可使用各種集成電路組件，例如，存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件、查找表等，其可以在一個或多個微處理器或其他控制設(shè)備的控制下執(zhí)行各種功能。此外，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解在此描述的實施例只是示例性的實現(xiàn)方式。結(jié)合在此公開的實施例描述的各種圖解說明性邏輯塊、模塊和電路可使用被設(shè)計為實施在此描述的功能的通用處理器、控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯設(shè)備、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件或其任意組合來實現(xiàn)或?qū)嵤?。通用處理器可以是微處理器，但是可替代地，處理器可以是任何常?guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可實現(xiàn)為復數(shù)個計算設(shè)備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個或多個微處理器或者任何其它這樣的配置。詞語“示例性”在此被用來排他地表示“用作例子、實例或圖解說明”。在此描述為“示例性”的的任何實施例不必被解釋為比其他實施例更被偏好或更有優(yōu)勢。結(jié)合在此公開的實施例描述的方法或算法的步驟可被直接體現(xiàn)為硬件、被處理器執(zhí)行的軟件模塊或者二者的 組合。軟件模塊可存在于RAM存儲器、閃存存儲器、ROM存儲器、 EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除盤、⑶-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲介質(zhì)。示例性的存儲媒體被耦合至處理器，使得該處理器能夠從該存儲介質(zhì)讀取信息并向其寫入信息。替代地，存儲介質(zhì)可以集成到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可存在于 ASIC中。ASIC可存在于用戶終端中。替代地，處理器和存儲介質(zhì)可在用戶終端中作為分立的組件存在。在本文檔中，關(guān)系術(shù)語如第一和第二等等可被單獨用來將一個實體或動作與其它實體或動作區(qū)分開來，而不必要要求或暗示在這些實體或動作之間存在任何實際的這樣的關(guān)系或順序。數(shù)量序詞例如“第一”、“第二”、“第三”等，僅僅表示多個中的不同單個，并不是暗示任何順序或序列除非被權(quán)利要求的語言特殊定義。任何權(quán)利要求中的文本序列不是暗示處理步驟必須按照這樣的序列以時間或邏輯順序?qū)嵤?，除非其被?quán)利要求的語言特殊定義。處理步驟可以任何順序互換而不偏離本發(fā)明的范圍，只要這樣的互換不與權(quán)利要求的語言相抵觸并且不會邏輯混亂。進一步地，依賴于上下文，被使用來描述不同元件之間的關(guān)系的詞語例如“連接” 或“耦合至”，不是暗示必須在這些元件之間建立直接的物理連接。例如，兩個元件可被物理地、電子地、邏輯地或以任何其它方式通過一個或多個附加元件彼此連接。雖然至少一個示例性實施例將在本發(fā)明下面的詳細說明中表示出來，應(yīng)當理解還存在大量變形。還應(yīng)當理解一個或多個示例性的實施例只是例子，并不意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍、可應(yīng)用性或配置。恰恰相反，下面的詳細說明將為那些本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的快捷路線圖。應(yīng)被理解在示例性實施例中描述的元件的功能和布置中可做出各種變化而不偏離附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍。圖2是用于層級結(jié)構(gòu)200的實施例的簡化功能框圖，層級結(jié)構(gòu)200可被用戶適時地重配置。這可通過經(jīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動建模工具171改變一組配置數(shù)據(jù)180來完成，數(shù)據(jù)驅(qū)動建模工具171也可被描述為基于模型的配置裝置。配置數(shù)據(jù)180可被存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器 (例如ROM)中，動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器(例如RAM)中，或存儲在二者中190?？紤]到可被此處下面正在描述的實施例監(jiān)控的過多復雜系統(tǒng)，以及在復雜系統(tǒng)中的任何點處可能要求的廣泛的功能，下面的描述包括此處正在披露的主題的非限制性例子。可補充下面示例性實施例的復雜系統(tǒng)的一特定非限制性例子可以是在與David Goldstein共同擁有的、共同未決申請12/493，750中描述的汽車。為了簡明扼要，當前的例子被假定為只具有五個不同的處理層級或“應(yīng)用層”。應(yīng)用層(120-160)是一組被編程為運行時軟件的功能或服務(wù)，該運行時軟件存在于一個或多個共享特定分層層級的計算節(jié)點中并且被適配來滿足用戶關(guān)于特定健康管理實現(xiàn)方式的要求。作為非限制性的例子，應(yīng)用層可以是設(shè)備健康管理器(EHM)層120，區(qū)域健康管理器 (AHM)層130，汽車健康管理器(VHM)層140，維護器層150，或者企業(yè)層160。然而，在此處討論的等效實施例中，層級結(jié)構(gòu)200可具有任何數(shù)量層級的應(yīng)用層 (120-160)。應(yīng)用層( 120-160)可包括任何數(shù)量的作為計算設(shè)備的計算節(jié)點。節(jié)點的數(shù)量由復雜系統(tǒng)的復雜性和由用戶要求的監(jiān)控復雜性決定。在一些實施例中，多個節(jié)點(120-160) 可存在于一個計算設(shè)備中?；谠O(shè)備的層(EHM層120，AHM層130，VHM層140，維護器150 和企業(yè)160)的計算節(jié)點也可被標示為EHM 120’，AHM 130’，VHM 140’，維護器節(jié)點150’和企業(yè)節(jié)點160’。此處公開的示例性實施例中，EHM 120’是計算設(shè)備，其提供包括層級結(jié)構(gòu)200的最低層級的計算機系統(tǒng)的單個組件的狀態(tài)的集成視圖。EHM 120’可具有被其他人喜愛的不同命名。例如，在等效實施例中，EHM 120’也可作為組件區(qū)域管理器(CAM)被知曉。復雜系統(tǒng)可能要求大數(shù)量的EHM(120’)，每一個EHM可包括多個時間序列產(chǎn)生源，例如傳感器、 換能器、內(nèi)置測試設(shè)備(BITE)等等。EHM(120’)優(yōu)選地位于電子接近時間序列數(shù)據(jù)產(chǎn)生源的位置，以便在癥狀時間序列模式發(fā)生時檢測它們。AHM 130’是位于層級結(jié)構(gòu)200的下一個更高層級的計算設(shè)備并且能接收和處理從多個EHM 120’以及其他節(jié)點130’ -160’接收的消息、命令和數(shù)據(jù)輸入。AHM 130’可從層級結(jié)構(gòu)200的更高層級或更低層級的組件報告和接收命令和數(shù)據(jù)。AHM 130’處理數(shù)據(jù)并提供正被監(jiān)控的復雜系統(tǒng)的單個子系統(tǒng)的健康的集成視圖。AHM 130’可具有被其他人喜愛的不同命名。例如，在等效實施例中，AHM 130’也可作為子系統(tǒng)區(qū)域管 理器(SAM)被知曉。VHM 140’是位于層級結(jié)構(gòu)200的下一個更高層級的計算設(shè)備并且能接收和處理從多個EHM 120’以及AHM 130’接收的消息、命令和數(shù)據(jù)輸入。VHM 140’也可從層級結(jié)構(gòu) 200的更高層級的組件報告和接收命令和數(shù)據(jù)。VHM 130’處理數(shù)據(jù)并提供正被監(jiān)控的整個復雜系統(tǒng)的集成視圖。VHM 140’可具有被其他人喜愛的不同命名。例如，在等效實施例中， VHM 140’也作為系統(tǒng)層級控制管理器(SLCM)被知曉。維護器層150包括分析從EHM(120’ )、AHM 130’和(多個)VHM 140’所接收的數(shù)據(jù)的一個或多個計算節(jié)點(150’)，并支持本地現(xiàn)場維護活動。維護器層級計算設(shè)備的非限制性的例子是由新澤西州Morristown的Honeywell國際公司的子公司IntelligentAutomation 公司生產(chǎn)的 Windows PC ground based station(PC-GBS)軟件；或者是 US Army’s Platform Soldier-Mission Readiness System(美軍平臺士兵任務(wù)準備系統(tǒng)) (PS-MRS)。維護器層系統(tǒng)可具有被其他人喜愛的不同命名。節(jié)點150’也從更高層級節(jié)點 160’接收數(shù)據(jù)、命令和消息。企業(yè)層160包括分析從EHM 120’、AHM 130’、(多個)VHM 140’和維護器層150 所接收的數(shù)據(jù)的一個或多個計算節(jié)點(160’)。企業(yè)層級支持大量資產(chǎn)或一隊資產(chǎn)的維護、 后勤和運行。企業(yè)層160計算系統(tǒng)非限制性的例子是ZING 系統(tǒng)和Honywell國際公司的 Predictive Trend Monitoring and Diagnostics System(預測趨勢監(jiān)控和診斷系統(tǒng))。企業(yè)層系統(tǒng)160’可具有被其他人喜愛的不同命名。按照在此公開的主題的規(guī)則，層級結(jié)構(gòu)200的每個層級中的每個計算節(jié)點 (120’-160’)可被用戶通過數(shù)據(jù)驅(qū)動建模工具171獨立地和適時地配置或重配置。數(shù)據(jù)驅(qū)動建模工具171允許用戶直接修改配置數(shù)據(jù)180，而配置數(shù)據(jù)180又提供特定指示和數(shù)據(jù)到一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)和/或啟動該一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊，該一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊通過模型驅(qū)動GUI 170 (參見圖2)存在于層級結(jié)構(gòu)200的每個計算節(jié)點(120’-160’)中。在下面的說明中，術(shù)語“配置”和“提供特定指示和數(shù)據(jù)”可被作為同義詞使用。標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)的數(shù)量不被限制并且可擴展到此處討論的數(shù)量之外。相似地，此處討論的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)可被組合為更少模塊或可被要求來拆分成組件模塊而不偏離此處公開的范圍。標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)是一組服務(wù)、運行時軟件、固件和知識管理工具，它們可從一個或多個重用庫(220-260)選擇并且隨后被指示來滿足用戶的健康管理實現(xiàn)需要。每個標準化 可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264) 包括可執(zhí)行代碼，該可執(zhí)行代碼具有定義標準化子例程的一組邏輯步驟，所述標準化子例程被設(shè)計來執(zhí)行可被隨后指示和重指示以執(zhí)行特定功能的基礎(chǔ)功能。此處討論了 24個示例性的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)，它們被拆分為五個非限制性的示例性的庫(220，230，240，250和260)。標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)是基礎(chǔ)的不能被修改的模塊化軟件對象，它們被指示來在標準化可執(zhí)行軟件模塊(221-264)在層級結(jié)構(gòu)200中被填充后通過配置數(shù)據(jù)180完成特定任務(wù)。配置數(shù)據(jù)180結(jié)合可執(zhí)行應(yīng)用 (221-264)通過將包含配置數(shù)據(jù)180的配置文件185傳送到節(jié)點而被實現(xiàn)。一旦被配置，所述節(jié)點內(nèi)的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)可針對從復雜系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)協(xié)同地執(zhí)行特定的一組功能。特定的一組功能的非限制性的例子可以是健康監(jiān)控算法。作為非限制性的例子，測量庫220可包括獲取模塊221。獲取模塊221的功能可提供用于通過體現(xiàn)外部可調(diào)用接口的自定義適配器325將數(shù)據(jù)輸入到計算節(jié)點(120’-160’) 中的主要路徑。自定義適配器325將數(shù)據(jù)塊推入獲取模塊221，該獲取模塊221然后解析數(shù)據(jù)塊并對其排序以用于由另一可執(zhí)行應(yīng)用(222-264)的隨后處理。測量庫220可包括感測模塊223。感測模塊223可提供用于通過要求從物理1/0 設(shè)備(即串行數(shù)據(jù)端口，傳感器I/o接口等等)讀取數(shù)據(jù)的系統(tǒng)啟動的請求將數(shù)據(jù)輸入到計算節(jié)點(120’ -160’ )中的次要路徑。然后感測模塊223解析數(shù)據(jù)塊并對其排序以用于由另一可執(zhí)行應(yīng)用(222-264)的隨后處理。測量庫220可包括解碼模塊222。解碼模塊222可采用由獲取模塊221或感測模塊223排序的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)翻譯為其它可執(zhí)行應(yīng)用能處理的可用格式(即癥狀和/或變量)。解碼模塊222也可使用由獲取模塊221排序的數(shù)據(jù)塊來填充循環(huán)緩沖器以啟用快照或數(shù)據(jù)登錄功能。提取庫230可包括評估模塊231。評估模塊231可執(zhí)行復雜系統(tǒng)狀態(tài)變量的周期性評價以觸發(fā)數(shù)據(jù)收集，設(shè)定抑制條件和檢測基于實時或近似實時數(shù)據(jù)的復雜系統(tǒng)事件。提取庫230可包括記錄模塊234。記錄模塊234可評估解碼的癥狀和變量以確定什么時候快照/數(shù)據(jù)登錄功能被執(zhí)行。如果快照/數(shù)據(jù)登錄功能被觸發(fā)，記錄模塊234可創(chuàng)建特定的快照/數(shù)據(jù)登錄并發(fā)送它們至動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器(DDS) 350b。快照可被另一可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)或外部系統(tǒng)(未示出)觸發(fā)。提取庫230可包括分析模塊232。分析模塊232可使用可能已被趨勢模塊233聚集且隨后被存儲在動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器(DDS) 350b中的變量值和趨勢數(shù)據(jù)運行一個或多個算法，以確定特定癥狀狀態(tài)和/或提供感興趣的未測量參數(shù)值的估計。DDS 350b是位于配置文件185中的數(shù)據(jù)存儲位置。解釋庫240可包括分配模塊241。分配模塊241可針對一組癥狀執(zhí)行抑制處理，級聯(lián)效應(yīng)消除和時間延遲處理，并然后將癥狀分配至合適的、被指定用于監(jiān)控的設(shè)備或子系統(tǒng)的(多個)故障條件。分配模塊241也可基于與故障條件關(guān)聯(lián)的任何特定癥狀狀態(tài)的變化來更新·每個故障條件的狀態(tài)。解釋庫240可包括診斷模塊242。診斷模塊242可協(xié)調(diào)系統(tǒng)用戶、所監(jiān)控資產(chǎn)和診斷推理之間的交互以便為給定的有效故障條件降低模糊故障模式的數(shù)量直到維護程序被識別為將解決該故障條件的根本起因。解釋庫240可包括評級模塊243。評級模塊243可在診斷推理被完成后排列潛在故障模式的順序。根據(jù)存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器(SDS) 350a中的預定義的標準，故障模式、相關(guān)的糾正行為(CA)和與特定有效故障條件關(guān)聯(lián)的相關(guān)測試程序被評級。SDS是位于配置文件185中的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲位置。解釋庫240可包括預測模塊244。預測模塊244可針對存儲在DDS350b中的趨勢數(shù)據(jù)運行預測算法以確定可能發(fā)生的未來潛在故障并提供預測時間估計。解釋庫240可包括消耗監(jiān)控模塊245。消耗監(jiān)控模塊245可監(jiān)控消耗指示器和/ 或可針對存儲在DDS350b中的趨勢數(shù)據(jù)運行預測算法，這些預測算法配置來追蹤復雜系統(tǒng)中易壞/壽命有限的供給材料的消耗并且然后預測什么時候需要重供給。消耗監(jiān)控功能可被工作流程服務(wù)模塊310調(diào)用，該工作流程服務(wù)模塊310是內(nèi)部可調(diào)用接口 300的組件功能并且在下面被進一步地討論。解釋庫240可包括使用監(jiān)控模塊246。使用監(jiān)控模塊246可監(jiān)控存儲在DDS350b 中的趨勢數(shù)據(jù)以追蹤被監(jiān)控的設(shè)備或子系統(tǒng)的使用，以便估計預防性維護和其它維護操作的需求。使用監(jiān)控功能可被工作流程服務(wù)310調(diào)用，該工作流程服務(wù)310是內(nèi)部可調(diào)用接口 300的組件功能。解釋庫240可包括匯總模塊247。匯總模塊247可將從被應(yīng)用層及其下級層 (120-160)監(jiān)控的所有子系統(tǒng)接收的健康數(shù)據(jù)融合到分層的一組資產(chǎn)狀態(tài)報告中。這樣的報告可指示物理的或功能的可使用性。資產(chǎn)狀態(tài)報告可在GUI170上顯示為一系列圖形或數(shù)據(jù)樹，該GUI170以允許用戶為了更多細節(jié)向下深入到CBM層的方式匯總了數(shù)據(jù)的分層本質(zhì)。匯總功能可被工作流程服務(wù)310調(diào)用。這種調(diào)用可被觸發(fā)來響應(yīng)指示診斷結(jié)論已被多個模塊中的另一個更新的事件。用戶可通過用戶接口調(diào)用資產(chǎn)狀態(tài)的顯示。行動庫250可包括調(diào)度模塊251。調(diào)度模塊251調(diào)度根據(jù)預定義的標準被要求或被推薦的維護動作(MA)應(yīng)當被執(zhí)行的最佳時間。用來評估時機的數(shù)據(jù)包括指定的優(yōu)先級和所要求的資產(chǎn)的可獲得性，例如維護人員、部分、工具、專用維護設(shè)備及設(shè)備/子系統(tǒng)自身。調(diào)度功能可被工作流程服務(wù)310調(diào)用。
行動庫250可包括協(xié)調(diào)模塊252。協(xié)調(diào)模塊252在應(yīng)用層120-160之間以及在層和它們的被監(jiān)控的設(shè)備/子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)動作的執(zhí)行和那些動作結(jié)果的報告。示例性的、非限制性的動作包括啟動BIT或快照功能。使用體現(xiàn)外部可調(diào)用接口的自定義適配器 325a-e，動作可被推入?yún)f(xié)調(diào)模塊252并且結(jié)果可被拉出協(xié)調(diào)模塊252。自定義適配器325a_e 可以是對稱的，使得當沿著層級結(jié)構(gòu)向上通信時可使用與沿著層級結(jié)構(gòu)向下通信時相同的通信協(xié)議。行動庫250可包括報告模塊253。報告模塊253可生成指定的數(shù)據(jù)塊,其被發(fā)送至層級結(jié)構(gòu)中下一更高應(yīng)用，和/或被發(fā)送至外部用戶。報告數(shù)據(jù)可被自定義適配器325a_e 從報告模塊253拉出。報告模塊253可生成包括所監(jiān)控的資產(chǎn)的健康狀態(tài)概述的數(shù)據(jù)。行動庫250可包括追蹤模塊254。追蹤模塊254可與用戶交互來顯示分配給用戶的動作，以及來允許工作被完成或重分配。行動庫250可包括預報模塊255。預報模塊255可確定對材料、勞動力、設(shè)備和其他資源的需求以支持后勤服務(wù)的優(yōu)化。預報功能可被工作流程服務(wù)310調(diào)用。行動庫250可包括日志模塊256。日志模塊256可維護所選數(shù)據(jù)項的日志以及在選擇的時間段中這些數(shù)據(jù)項是如何被確定的?？蔀槿魏纹谕臄?shù)據(jù)項記錄日志。非限制性的例子包括維護行為、報告的故障、事件等等。交互庫260可包括呈現(xiàn)模塊262。呈現(xiàn)模塊262可構(gòu)建報告、表格式的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)和HTML頁面用于向用戶顯示、導出或傳送。交互庫260可包括響應(yīng)模塊261。響應(yīng)模塊261可呈現(xiàn)用于向用戶顯示的、描述復雜系統(tǒng)的總體健康的數(shù)據(jù)，以及呈現(xiàn)支持詳細的視圖來允許“向下鉆研”以顯示匯總證據(jù)、 推薦的行為和對話的數(shù)據(jù)。顯示數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)可被工作流程服務(wù)310啟動；但數(shù)據(jù)可通過可調(diào)用接口 300從呈現(xiàn)模塊262拉出。響應(yīng)模塊261還可接收和處理來自用戶的命令然后將命令按規(guī)定路線發(fā)送到合適節(jié)點中的合適模塊以用于執(zhí)行和處理。命令可通過可調(diào)用接口 300被推入至響應(yīng)模塊。交互庫260可包括圖形模塊263。圖形模塊263可在⑶I 170上的用戶顯示中提供被呈現(xiàn)模塊262使用的圖形數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)可包括快照和趨勢文件的靜態(tài)內(nèi)容或可動態(tài)更新循環(huán)緩沖器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。交互庫260可包括調(diào)用模塊264。調(diào)用模塊264可檢索將被顯示給維護器的文檔或與外部文檔服務(wù)器系統(tǒng)(未示出)交互以促使外部管理的文檔被導入和顯示。重申上面討論的每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)永不被修改。標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)加載到層級系統(tǒng)200的任何計算節(jié)點(120’ -160’ )中并且任何數(shù)量的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊可被加載到單個節(jié)點中。一旦被安裝，每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)可被用戶通過改變存在于數(shù)據(jù)庫190中的配置數(shù)據(jù)180來初始化、指示和重指示以執(zhí)行關(guān)于其主計算設(shè)備或平臺的特定任務(wù)。節(jié)點中標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)之間的通信由可調(diào)用接口 300幫助進行?？烧{(diào)用接口 300存在于層級結(jié)構(gòu)200的每個計算節(jié)點(120’ -160’ )中?？烧{(diào)用接口 300可具有幾個可在計算節(jié)點(120’ -160’ )的單個計算設(shè)備中共存的子模塊(302-310)。 可調(diào)用接口 300的示例性的子模塊可包括作為可調(diào)用接口 300的組件的框架執(zhí)行器301， 工作流程服務(wù)310，錯誤報告服務(wù)器302，調(diào)試服務(wù)器303，框架數(shù)據(jù)訪問器，運行時共享數(shù)據(jù)管理器305和公共設(shè)備306。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將認識到在等效實施例中，“模塊”、 “子模塊”、“服務(wù)器”或“服務(wù)”可包含軟件、硬件、固件或其組合。計算節(jié)點的框架執(zhí)行器301提供在層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)集成節(jié)點的功能?？蚣軋?zhí)行器301結(jié)合配置文件185協(xié)調(diào)每一節(jié)點的初始化，每一節(jié)點包括標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊 (221-264)和允許執(zhí)行不被自定義適配器325觸發(fā)的功能的其他服務(wù)模塊301-310。在一些實施例中，所有應(yīng)用層中的計算節(jié)點可具有框架執(zhí)行器301。在其他實施例中，大多數(shù)應(yīng)用層中的節(jié)點，除了例如EHM層120之外，將會具有框架執(zhí)行器301。在這樣的實施例中，EHM 層120中的計算節(jié)點120’可依賴于其主平臺(即計算設(shè)備)來操作執(zhí)行框架執(zhí)行器的功能的軟件。錯誤報告服務(wù)302提供用于報告在層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)的節(jié)點(120-160)中的運行時錯誤的功能。錯誤報告
服務(wù)器302將應(yīng)用錯誤轉(zhuǎn)變?yōu)殡S后被處理為任何其他故障癥狀的癥狀，向調(diào)試服務(wù)器303報告應(yīng)用錯誤并且向永久性數(shù)據(jù)管理器(未示出)報告應(yīng)用錯誤。調(diào)試服務(wù)303收集和報告在測試、集成、認證或高級維護服務(wù)中的可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)的調(diào)試狀態(tài)。這個服務(wù)器可允許用戶為DDS 350b中的變量設(shè)定數(shù)值并且聲明工作流程事件?？蚣軘?shù)據(jù)訪問器304提供由計算節(jié)點(120’ -160’ )中的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊 (221-264)對SDS 350a的讀訪問和對DDS350b (每個存儲在存儲器190中)的讀/寫訪問。 對SDS 350a的寫訪問通過包括⑶I 170的數(shù)據(jù)建模工具171完成。運行時共享管理器305管理所有節(jié)點的內(nèi)存中的運行時易毀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在未存儲于DDS 350b中的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)之間共享，但不包括緩沖的靜態(tài)數(shù)據(jù)。作為易毀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非限制性的例子可包括I/O隊列和循環(huán)緩沖器。公共設(shè)備306可包括被安裝在計算節(jié)點中的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)使用的公共消息編碼/解碼，時間戳和表達式求值功能。工作流程服務(wù)310是標準的一組邏輯指令，這些邏輯指令使得計算節(jié)點內(nèi)的任務(wù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動流程被該節(jié)點內(nèi)各種標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)執(zhí)行。工作流程服務(wù) 310充當計算節(jié)點內(nèi)的通信控制點，其中所有與程序執(zhí)行相關(guān)的、去往或來自一個可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)的通信被引導通過節(jié)點的工作流程服務(wù)310。換句話說，節(jié)點(120-160) 的工作流程服務(wù)310在恰巧存在于節(jié)點內(nèi)的各種標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)中協(xié)調(diào)工作流程順序。在一些實施例中工作流程服務(wù)310可以是狀態(tài)機。圖3是配置的層級結(jié)構(gòu)200的簡化示例性示意圖，其可優(yōu)化層級結(jié)構(gòu)200的運行時性能。圖3的示例性實施例的特點是具有五個示例性分層的層(120-160)的層級結(jié)構(gòu) 200，而在其他實施例中分層的層的數(shù)量范圍可從單個層到任何數(shù)量的層。每個分層的層 (120-160)包括具有標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)的一個或多個節(jié)點(120’ -160’)，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)從一個可重用庫(220-260)被復制和加載到該層中的計算節(jié)點(120’-160’)。每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)可被用戶210通過修改該標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊各自的可加載配置文件185來配置。可加載配置文件185使用數(shù)據(jù)驅(qū)動建模工具171被構(gòu)建。為了簡潔，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)將在下面按照他們各自的庫被討論。可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)的組合和排列的數(shù)量很大，并且使得使用特定標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的討論不必要地繁瑣。在EHM層120，可能有多個EHM節(jié)點120’，每個由耦合到復雜系統(tǒng)的特定組件的一個或多個傳感器和/或激勵器(未示出)的特定的主計算設(shè)備操作。作為非限制性例子，復雜系統(tǒng)的該組件可以是被溫度傳感器、振動傳感器、內(nèi)置測試傳感器和轉(zhuǎn)速表監(jiān)控的滾柱軸承，每個傳感器通信地耦合到計算設(shè)備(即節(jié)點)。作為非限制性例子，復雜系統(tǒng)的 EHM 120’的主計算設(shè)備可以是計算機驅(qū)動組件區(qū)域管理器(“CAM”)(即節(jié)點)。CAM的非限制性例子可適合用作EHM節(jié)點，參見與Goldstein共同擁有的、共同未決美國專利申請 12/493，750。該例子中的每個EHM(120’)主計算設(shè)備由主軟件應(yīng)用330操作。主軟件應(yīng)用330 可以是專有程序、自定義設(shè)計程序或現(xiàn)成的程序。除了操作主計算設(shè)備，主軟件應(yīng)用也可通過充當EHM 120’之間和EHM 120’與其它位于更高層級的節(jié)點之間的通信接口的框架服務(wù) 310支持任何和所有標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)。
圖3的示例性實施例圖解說明了 EHM 120’的主軟件應(yīng)用330可主導(即協(xié)調(diào))來自測量庫220的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220e，來自提取庫230的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊230e，和來自行動庫250的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊250e。 標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220e、230e、250e與它們的可存在于層級結(jié)構(gòu)200中任何其它層級的任何另一節(jié)點中的對等應(yīng)用模塊相同。只有當被配置文件185e指示時，(多個)標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)才會在性能上與其對等模塊不同，該對等模塊已被配置用于且存在于層級結(jié)構(gòu)200的另一節(jié)點中。一旦被配置/指示，標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)就成為專用可執(zhí)行應(yīng)用模塊。在AHM層級130，具有多個AHM節(jié)點130’。每個AHM節(jié)點與可耦合至復雜系統(tǒng)的 (多個)特定組件或子系統(tǒng)的一個或多個傳感器和/或激勵器的特定主計算設(shè)備關(guān)聯(lián)，并在操作中與其它AHM節(jié)點130’、各個EHM節(jié)點120’和更高層級節(jié)點(例如，參見圖5_6中的 501、502、601和602)進行通信。作為非限制性的例子，復雜系統(tǒng)的AHM的主計算設(shè)備可以是操作在其自有操作系統(tǒng)(未示出)下的計算機驅(qū)動子系統(tǒng)區(qū)域管理器(“SAM”)(即節(jié)點)。SAM的非限制性例子可適合用作AHM節(jié)點，參見與Goldstein共同擁有的、共同未決專利申請12/493，750。圖3的示例性AHM節(jié)點130’圖解說明了 AHM 130’具有另外的解釋功能240d，其在這個例子中未被配置成EHM 120’。這不是說EHM120’不能接受或執(zhí)行來自解釋庫240的功能，而是系統(tǒng)用戶210已經(jīng)選擇不用那個一般性功能填充EHM節(jié)點120’。另一方面，AHM 節(jié)點130’軟件主導來自測量庫220的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220d，來自提取庫 230的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊230d，以及來自行動庫250的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊250d。在它們的未配置或未指示的狀態(tài)下，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220d、230d和250d與它們的可存在于層級結(jié)構(gòu)200中任何其它層級的任何另一節(jié)點中的對等應(yīng)用模塊相同。不像示例性的EHM節(jié)點120’，示例性的AHM節(jié)點130’可包括不同的通信接口裝置，如自定義適配器325d。自定義適配器325是不與任何標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264) 相關(guān)的服務(wù)、運行時間軟件、應(yīng)件和軟件工具的一集合。自定義適配器325被配置來橋接層級CBM系統(tǒng)軟件和例如主應(yīng)用軟件的(未示出)計算設(shè)備操作軟件之間的任何通信間隔或執(zhí)行間隔。每個計算節(jié)點(120’-160’)可被其自有操作系統(tǒng)操作，自有操作系統(tǒng)是其主應(yīng)用軟件。為了清楚，圖3僅為EHM 120’示出了主應(yīng)用軟件330。然而，主應(yīng)用軟件存在于所有計算節(jié)點(120’ -160’ )中。特別是自定義適配器325在計算節(jié)點之間和不同層級的計算節(jié)點之間提供對稱通信接口(例如通信協(xié)議)。自定義適配器325a-d允許從最低的EHM層120到最高的企業(yè)層160以及與存儲器190貫穿層級結(jié)構(gòu)200使用公共通信協(xié)議。在VHM層140，具有多個VHM節(jié)點140’，每個VHM節(jié)點與通過EHM120’和復雜系統(tǒng)的特定組件的一個或多個傳感器和/或激勵器進行操作性通信的特定主計算設(shè)備相關(guān)，或針對復雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)并通過它們各自的AHM 130’進行操作性通信。作為非限制性例子， VHM 140’可以是計算機驅(qū)動系統(tǒng)級控制管理器(“SLCM”)(即也是節(jié)點)。SLCM的非限制性例子可適合用作VHM節(jié)點，參見與Goldstein共同擁有的、共同未決專利申請12/493，750。
在示例性的層級結(jié)構(gòu)200中可能只有一個VHM 140’，其可與監(jiān)控復雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)的任何數(shù)量的AHMl30’和EHM 120’節(jié)點關(guān)聯(lián)。在其他實施例中，在復雜系統(tǒng)中可存在多于一個的VHM 140’。作為非限制性例子，復雜系統(tǒng)可以是一隊卡車，每輛卡車具有一個VHM 140’，該VHM 140’與每輛卡車上的幾個EHM 120’和幾個AHM 130’進行通信。卡車上每一組EHM 120’和AHM 130’也可被布置在層級結(jié)構(gòu)200中。圖3進一步圖解說明了示例性VHM 140’具有附加的、還沒有加載到EHM 120’或 AHM 130’中的交互功能260c。這不是說這些較低層級節(jié)點不能接受或執(zhí)行交互功能260， 而是系統(tǒng)用戶210已經(jīng)選擇不使用那個功能來填充較低層級節(jié)點。另一方面，例如，VHM 140’的主軟件主導來自測量庫220的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220c，來自提取庫230的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊230c，來自解釋庫240的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊240c，和來自行動庫250的一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊250c。來自交互庫的可執(zhí)行應(yīng)用允許系統(tǒng)用戶210直接訪問VHM 140’和通過⑶1170查看其指示。在它們未被指示的狀態(tài)下，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220c、230c、240c和250c與它們的可存在于層級結(jié)構(gòu)200中任何其它層級的任何另一節(jié)點中的對等應(yīng)用模塊相同。標準化可執(zhí)行應(yīng)用 220c-260c被指示來通過配置文件185c執(zhí)行特定功能。與示例性AHM節(jié)點130’相似，示例性VHM節(jié)點140’包括自定義適配器325c。自定義適配器325c也被配置來橋接層級系統(tǒng)軟件和操作在VHM 140’內(nèi)操作的軟件的計算設(shè)備之間的任何通信間隔或?qū)崿F(xiàn)間隔。在維護器(MNT)層150，可具有多個MNT節(jié)點150’，每個MNT節(jié)點與在操作中可通過EHM 120’與復雜系統(tǒng)的(多個)特定組件的一個或多個傳感器和/或激勵器進行通信的特定主計算設(shè)備關(guān)聯(lián)，與復雜系統(tǒng)的在操作中通過各自的AHM 130’進行通信的子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，并且與VHM 140’關(guān)聯(lián)。作為非限制性例子，MNT節(jié)點150’可以是與層級結(jié)構(gòu)200的通信系統(tǒng)9進行有線或無線通信的膝上型電腦。圖3圖解說明示例性MNT節(jié)點150’可具有一些或所有可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)的功能。這不是說這些較低層級節(jié)點不能接受或執(zhí)行任何可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)，而是系統(tǒng)用戶210已經(jīng)選擇不使用那個功能來填充較低層級節(jié)點。與示例性VHM 140’相似，來自交互庫的(多個)可執(zhí)行應(yīng)用260b允許系統(tǒng)用戶210直接訪問維護器節(jié)點150’并且可通過 ⑶I 170查看其指示。在它們未被指示的狀態(tài)下，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220b、230b、240b 和250b與它們的可存在于層級CBM結(jié)構(gòu)200中任何其它層級的任何另一節(jié)點中的標準對等應(yīng)用模塊相同?？蓤?zhí)行應(yīng)用220b-260b被指示來通過配置文件185b執(zhí)行特定功能。與示例性AHM節(jié)點130’和VHM節(jié)點140’相似，MNT節(jié)點150’包括自定義適配器 325b。自定義適配器也被配置來橋接層級系統(tǒng)軟件和操作在層級結(jié)構(gòu)200的各個節(jié)點內(nèi)操作的軟件的計算設(shè)備之間的任何通信實現(xiàn)間隔。在企業(yè)(ENT)層160，可具有多個ENT節(jié)點160’，每個ENT節(jié)點與在操作中可通過 EHM 120’與復雜系統(tǒng)的(多個)特定組件的一個或多個傳感器和/或激勵器進行通信的特定主計算設(shè)備關(guān)聯(lián)，與復雜系統(tǒng)的在操作中通過各自的AHM 130’進行通信的子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)， 并且與VHM 140’關(guān)聯(lián)，以及與MNT節(jié)點150’關(guān)聯(lián)。作為非限制性例子，ENT節(jié)點160’可以是與層級結(jié)構(gòu)200的通信系統(tǒng)9進行有線或無線通信的通用電腦。圖3也圖解說明了 ENT 160’可具有由用戶選擇和配置的一些或所有可執(zhí)行應(yīng)用 (221-264)的功 能。與示例性VHM 140’相似，來自交互庫的(多個)可執(zhí)行應(yīng)用260a允許系統(tǒng)用戶210通過⑶I 170直接訪問ENT 160’節(jié)點。在它們未被指示的狀態(tài)下，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊220a、230a、240a和250a與它們的可存在于層級結(jié)構(gòu)200中任何其它層級的任何另一節(jié)點中的未指示的對等應(yīng)用模塊(221-264)相同?？蓤?zhí)行應(yīng)用220a-260a被配置 /指示來通過配置文件185a執(zhí)行特定功能。與示例性AHM節(jié)點130，、VHM節(jié)點140，和MNT節(jié)點150，相似，ENT節(jié)點160，包括自定義適配器325a。自定義適配器325a也被配置來橋接層級系統(tǒng)軟件和在ENT節(jié)點內(nèi)操作的主計算設(shè)備軟件之間的任何通信或?qū)崿F(xiàn)間隔。在各個實施例中，沒有任何一個計算節(jié)點(120’ -160’ )能彼此直接通信。因此， 所有計算節(jié)點(120’-160’)可通過自定義適配器(325)進行通信。在其他實施例中，大多數(shù)計算節(jié)點120’ -160’可通過自定義適配器(325)進行通信。例如，一個例外可能是EHM 120’，其可通過它的主執(zhí)行軟件330進行通信。與可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)相似，每個自定義適配器325的操作被其自有節(jié)點的工作流程服務(wù)310控制。工作流程服務(wù)310將調(diào)用一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊 (221-264)和服務(wù)(302，303，306)以使數(shù)據(jù)對自定義適配器325可用，自定義適配器325將數(shù)據(jù)從節(jié)點提供到通信系統(tǒng)9的數(shù)據(jù)總線上以及在其中一個可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)的指示下從總線拉出數(shù)據(jù)。例如，獲取可執(zhí)行應(yīng)用模塊221或報告可執(zhí)行應(yīng)用模塊253執(zhí)行這些通信功能。通信系統(tǒng)9可以是本領(lǐng)域已知的或在將來可被開發(fā)的任何合適的有線或無線通信裝置。示例性地，非限制性通信裝置包括CAN總線，以太網(wǎng)總線，firewire總線， spacewire總線，內(nèi)部網(wǎng)，因特網(wǎng)，蜂窩電話網(wǎng)，分組交換電話網(wǎng)等等。通用輸入/輸出前端接口(未示出)的使用可以作為自定義適配器325或者附加于自定義適配器325被包括在每個計算節(jié)點(120’ -160’ )中。通用輸入/輸出(I/O)前端接口的使用使得接口后面的每個節(jié)點與用來進行通信的通信系統(tǒng)無關(guān)。通用I/O接口的例子可在與Fletcher共有的申請12/750，341和12/768，448中被找到并且是通信接口裝置的例子。層級結(jié)構(gòu)200的各個計算節(jié)點(120’ -160’ )可使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的多種方法被填充，其討論在本公開文本的范圍之外。然而，示例性的方法包括通過磁盤或例如閃存驅(qū)動的其它存儲設(shè)備向復雜系統(tǒng)的一個或多個數(shù)據(jù)加載器傳輸和安裝預識別的、預選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用。其它方法包括使用復雜系統(tǒng)模型181、表格生成器183和⑶I 170通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)直接從遠程計算機下載和安裝可執(zhí)行應(yīng)用。數(shù)據(jù)建模工具171、表格生成器183和⑶I 170可是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何合適的 HMS計算機系統(tǒng)的子系統(tǒng)或可被該子系統(tǒng)驅(qū)動。這樣的HMS系統(tǒng)的非限制性例子是被新澤西州 Morristown 的 Honeywell 國際公司使用的 Knowledge Maintenance System(知識維護系統(tǒng))并且是基于模型的配置裝置的非限制性例子。數(shù)據(jù)建模工具171允許主題專家關(guān)于輸入、輸出、接口、錯誤等等建模他們的層級系統(tǒng)200。表格生成器183然后將系統(tǒng)模型信息壓縮成緊湊數(shù)據(jù)集，該緊湊數(shù)據(jù)集在運行時配置或指示層級系統(tǒng)200的多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)的功能。⑶I 170向用戶呈現(xiàn)多個控制屏?？刂破帘籋MS系統(tǒng)生成并向系統(tǒng)用戶210提供接口來配置每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊(221-264)以執(zhí)行與復雜系統(tǒng)(參見例如圖4-9) 關(guān)聯(lián)的特定監(jiān)控功能、解釋功能和報告功能。圖4-7圖解說明了來自示例性基于KMS模型的配置裝置的一組相關(guān)示例性屏幕快照，基于KMS模型的配置裝置 可通過隨后被使用來配置層級結(jié)構(gòu)200中的計算節(jié)點 (120’ -160’ )的⑶I 170向用戶呈現(xiàn)。例如，EHM 120’通過編輯來自存儲在KM主數(shù)據(jù)庫中的故障模型內(nèi)容的一個或多個配置文件185被配置，包括SDS端口 350a、DDS端口 350b。 圖4-7中，監(jiān)控泵的壓力的EHM 120’將進一步被配置來從供給至泵的高壓力中過濾噪聲。圖4是示例性⑶I屏幕快照400，其被用來為液壓系統(tǒng)VHM140’創(chuàng)建配置文件185。 圖4的GUI允許用戶210來定義與層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)的其它計算節(jié)點的父關(guān)系401和子關(guān)系 402。這里定義的信息然后可被存儲在存儲器190中KMS數(shù)據(jù)庫的適合位置中。圖5是信息查看器的示例性Gn屏幕快照500，該信息查看器允許用戶210查看圖 4的VHM 140’與直接或間接提供來自各個傳感器的復雜系統(tǒng)癥狀信息502 (即操作數(shù)據(jù)) 的較低級別EHM 120’之間的特定關(guān)系501。VHM 140’可被配置來從層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)的任何源接收被報告的癥狀。圖6是關(guān)于圖4的VHM 140’的示例性⑶I屏幕快照500的延續(xù)頁面600。延續(xù)頁面 600定義了什么消息601被從VHM140’發(fā)送到層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)的其他計算節(jié)點(120-160)， 并且它定義了什么消息602被VHM 140’從層級結(jié)構(gòu)中的別處接收。例如，VHM140’發(fā)送周期性狀態(tài)報告到維護器級別150。VHM 140’也從AHM 130’接收狀態(tài)報告。圖7是用于為監(jiān)控泵的號碼為3222的控制器的EHM 120’配置功能的第一示例性 ⑶I屏幕快照400。窗口 705允許功能定義701包括表達式702的步驟。功能定義701可從下拉功能列表710中被選擇。被輸入到功能701的變量(716，718和719)也可從包括輸入變量716、所計算的輸出變量(717，718)和功能常量719的下拉變量列表715中被選擇。
在圖7的示例性的屏幕快照中，LowPassFiIterTustin功能已從下拉菜單710被選擇。該示例性功能使用輸入信號“Signal_l_Pump High Pressure Supply_l_Signal Noisy Discrete 2，，716,常量“PC FreqCut，，和 “Pressure Controller SNR_th，，，以及為變量 “Value_PressureControlle;r_LowPassFilte;r_XO，，718 和 “PumpHighPressureMeasured_l_ Vector-_PumpHighPressureSuppIyNoisy_Snapshot_LPF417 生成值。圖8-9是由將存放于存儲器190中KMS數(shù)據(jù)庫的可查看配置記錄提供給系統(tǒng)用戶 210的⑶I 170呈現(xiàn)的示例性屏幕快照。更具體地，圖8-9中的視圖呈現(xiàn)壓力控制器的“壓力傳感器信號噪聲”(“Pressure Sensor Signal Noisy”)算法的示例性記錄。圖8是示例性⑶I 800，其包括圖解說明與“壓力控制器壓力傳感器信號噪聲”(“Pressure Controller Pressure Sensor Signal Noisy，，)算法的父關(guān)系的窗口 810。在這個例子中，該算法被壓力控制器中的數(shù)據(jù)快照“PumpHighPressureNoisy PumpHighPressureSupplyNoisy” 811觸發(fā)。正如能在窗口 810的視圖中看到的，該算法也可被配置來被數(shù)據(jù)趨勢觸發(fā)。窗口 820圖解說明了 “PumpHighPressureNoisy PumpHighPressureSupplyNoisy” 811的后繼或子算法。在這個例子中存在三個子算法，父算法是“壓力控制器壓力傳感器信號噪聲”("Pressure Controller Pressure Sensor Signal Noisy，，)，例如 “ PressureContro 11 er_SNR_Com putat ion，，、 ^PressureContro11er_LowPassFi11er NoiseRemovingLow Pass FilterNoise Removing，， 和“PressureController_CompareSNR LE Compare that computed Signal Noise Ratio is less than constant，，821。圖9是示例性GUI 900，其圖解說明了來自用于壓力控制器的示例性可加載配置文件185的數(shù)據(jù)并包括窗口 910來圖解說明用于“PressureController_SNR_ Computation” 921子算法的特定配置數(shù)據(jù)。窗口 910列出了該算法的輸入變量、輸出變量和序列。圖10是用于配置/重配置包括監(jiān)控復雜系統(tǒng)的各個組件的計算節(jié)點(120-160) 的層級結(jié)構(gòu)200的示例性方法1000的流程圖。計算節(jié)點的不同類型的層級可有任何數(shù)量和任何組合。該方法通過在處理1010處建立計算節(jié)點的層級結(jié)構(gòu)200而開始。計算節(jié)點的層級結(jié)構(gòu)200被相關(guān)的復雜系統(tǒng)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)以及所要求的復雜系統(tǒng)的監(jiān)控復雜性所確定。如上所言，在一些實施例中可具有與每個組件關(guān)聯(lián)的、與每個子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的和/或與整個復雜系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的一個或多個計算節(jié)點(120’ -160’)。此外，可具有與更高的維護器層(150) 關(guān)聯(lián)以及與通用企業(yè)層(160)關(guān)聯(lián)的計算節(jié)點(120’-160’)。一個計算節(jié)點(120’-160’) 可物理地和電子地不同于位于相同層(120-160)或不同層級的另一計算節(jié)點。在其他實施例中，計算節(jié)點可與所有其他計算節(jié)點相同。圖4是GUI 170 (參見圖2)的示例性的屏幕快照，該屏幕快照允許用戶根據(jù)復雜系統(tǒng)模型建立父和子節(jié)點關(guān)系。在處理1040處，利用所要求的框架服務(wù)(302-310)創(chuàng)建和定義標準化框架執(zhí)行器模塊301。標準化框架服務(wù)模塊301被填充到所有的層級計算節(jié)點(120’ -160’)。在處理1020處，標準化可執(zhí)行應(yīng)用的庫220-260被開發(fā)和建立。如上所言，每個標準化可執(zhí)行功能(221-264)被寫入來執(zhí)行標準的功能類，例如獲取數(shù)據(jù)、趨向化數(shù)據(jù)和報告數(shù)據(jù)。
在處理1050處，系統(tǒng)用戶210使用一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)和標準化框架執(zhí)行器模塊301填充每個計算節(jié)點(120’-160’)。在特定計算節(jié)點(120’-160’) 內(nèi)被填充的標準化可執(zhí)行應(yīng)用的數(shù)量和組合完全在基于所要求的功能或潛在功能的系統(tǒng)設(shè)計者的裁量權(quán)之內(nèi)。標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)可由本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何合適的裝置從計算節(jié)點(120’ -160’ )填充或移除。用于填充計算節(jié)點(120-160)的一些裝置的非限制性例子包括維護加載、本地數(shù)據(jù)加載器和通過網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)9的加載。在處理1030處，復雜系統(tǒng)建模在數(shù)據(jù)建模工具171上。每個計算節(jié)點(120’_160’) 被識別并與可被要求來完成特定層級的監(jiān)控的特定組件、子組件和子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。向每個計算節(jié)點(120’ -160’ )分配特定的一組標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)，這些標準化可執(zhí)行應(yīng)用被要求來完成計算節(jié)點的要求的監(jiān)控功能(參見附圖4)。在處理1060處，多個配置文件185會被用戶210創(chuàng)建。配置文件185包括靜態(tài)數(shù)據(jù)端口(SDS) 350a和動態(tài)數(shù)據(jù)端口(DDS)350b。配置文件185包括特定于可編輯數(shù)據(jù)的邏輯序列的集合，這些邏輯序列生成被工作流程服務(wù)310使用的消息和數(shù)據(jù)以響應(yīng)于接收來自標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的數(shù)據(jù)和消息以執(zhí)行特定功能。例如，標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊X 通知工作流程服務(wù)310它已完成任務(wù)。工作流程服務(wù)310從配置文件檢索下一行動并且隨后命令下一標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊Y來使用特定數(shù)據(jù)執(zhí)行其標準化功能。換句話說，配置文件包括特定數(shù)據(jù)值和數(shù)據(jù)值之間的編程關(guān)系/功能，以啟用/禁用并且配置每一標準可執(zhí)行應(yīng)用以完成(多個)特殊用途。在等效實施例中，包含在配置文件中的特定于可編輯數(shù)據(jù)的邏輯序列可以是狀態(tài)機的集合。 因此，配置文件提供允許標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊操作和彼此交互的信息。特別地這種交互通過工作流程服務(wù)控制，工作流程服務(wù)從配置文件185獲取其全部指令來啟用或禁用標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的功能以及提供節(jié)點(120-160)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理。相同的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊可在所有節(jié)點中被使用，因為配置文件185和工作流程服務(wù)310指示了節(jié)點內(nèi)標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的執(zhí)行并提供了在節(jié)點間移動功能的能力。配置文件185包含每個節(jié)點(120’ -160’ )的定義。這包括關(guān)于給定節(jié)點將要處理，該節(jié)點如何與其它節(jié)點交互以及在給定節(jié)點內(nèi)運行的特定操作的信息。配置文件包含針對處理數(shù)據(jù)、生成信號、診斷故障、預測故障、監(jiān)控使用、監(jiān)控消耗以及以其它方式支持維護、操作和數(shù)據(jù)分析的信息。例如，配置文件指定了節(jié)點能相交互的其它(多個)節(jié)點(參見圖5，#501)，指定了節(jié)點能處理的信號(參見圖5，#502)，指定了癥狀(參見圖6，#601)，指定了傳輸?shù)臄?shù)據(jù) (參見圖6，#602)和接收的數(shù)據(jù)。配置文件還指定了可由這個節(jié)點執(zhí)行的算法(參見圖9， #900)，指定了如何解釋或處理數(shù)據(jù)，指定了對到來的數(shù)據(jù)或經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行的動作， 并且指定了如何與其它節(jié)點和用戶接口交互。因此，被標準化可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)填充的計算節(jié)點(120’-160’)成為了專用計算節(jié)點，其能夠通過配置文件185基于其可執(zhí)行應(yīng)用的填充和可執(zhí)行應(yīng)用的后繼指示來執(zhí)行各種特定任務(wù)。圖5-9是GUI 170的示例性屏幕快照，該該屏幕快照可被系統(tǒng)設(shè)計者用來配置例如VHM140’的示例性計算節(jié)點以執(zhí)行多個特定功能中的一個。若系統(tǒng)用戶210期望為層級結(jié)構(gòu)200內(nèi)的特殊計算節(jié)點(120’ -160’ )增加特定功能，刪除特定功能或重定義特定功能，則特定計算節(jié)點(120’ -160’ )內(nèi)的特定可執(zhí)行應(yīng)用(221-264)的配置文件185在KMS主數(shù)據(jù)庫180中被修改，這可在處理1060處被要求并隨后在處理1070處被重生成和安裝在其關(guān)聯(lián)的計算節(jié)點(120’ -160’ )處。因此，先前位于一個計算節(jié)點(120’ -160’ )內(nèi)的特定功能可被增加、刪除、修改或者它可被移動到在任何其它分層層級中的另一計算節(jié)點。例如，由與特定組件的溫度關(guān)聯(lián)的EHM 120’完成的數(shù)據(jù)“趨向化”功能可從EHM 120’移動到VHM 140’，這通過向VHM 140’增加標準化“趨向化”可執(zhí)行應(yīng)用(或通過啟用已就緒的休眠的“趨向化”功能)并且隨后配置VHM 140’內(nèi)的“趨向化”可執(zhí)行應(yīng)用以執(zhí)行該操作來實現(xiàn)。為了完成這個處理，EHM 120’內(nèi)的趨向化功能可被改變來移除溫度趨向化功能或來禁用趨向化可執(zhí)行應(yīng)用。進一步地，來自該組件的溫度數(shù)據(jù)被通過通信系統(tǒng)9重定向到VHM 140’。這樣，在EHM 120’處正被趨向化的數(shù)據(jù)仍可在EHM 120’處被獲取和分析，但隨后被從EHM發(fā)送到VHM 140’用于趨向化。盡管至少一個示例性實施例在本發(fā)明前面的詳細說明中被呈現(xiàn)，應(yīng)當理解還存在大量變化形式。還應(yīng)當理解一個或多個示例性實施例只是例子，并且不是意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍、可應(yīng)用性或配置。相反，前面的詳細說明將為那些本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實現(xiàn)本發(fā)明示例性實施例的便捷路徑圖。應(yīng)當理解可對示例性實施例中描述的元件的功能和布置做出 多種變化而不偏離附加的權(quán)利要求設(shè)定的本發(fā)明的的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控復雜系統(tǒng)的健康的可重配置系統(tǒng)，包括 多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊，每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊包含執(zhí)行多個不同標準化功能中的ー個的指令； 多個以層級結(jié)構(gòu)來排列的計算節(jié)點，該層級結(jié)構(gòu)包括ー層或多層計算節(jié)點，其中姆個計算節(jié)點被配置來執(zhí)行所述多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的一個或多個被選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用，并且其中每個計算節(jié)點包括工作流程服務(wù)模塊和被加載的配置文件，每個工作流程服務(wù)模塊被配置來按照該被加載的配置文件的指示控制被選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用的執(zhí)行以便執(zhí)行用于健康監(jiān)控的專用功能。
2.如權(quán)利要求I的可重配置系統(tǒng)，其中該被加載的配置文件包括由該工作流程服務(wù)模塊訪問以控制被選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用的執(zhí)行的多個邏輯序列。
3.如權(quán)利要求2的可重配置系統(tǒng)，其中被加載的配置文件指定了作用于所述多個邏輯序列中的每ー個的數(shù)據(jù)?！?br> 4.如權(quán)利要求I的可重配置系統(tǒng)，其中用于所述多個計算節(jié)點的每ー個的被加載的配置文件指定了所述多個計算節(jié)點之間的交互。
5.如權(quán)利要求I的可重配置系統(tǒng)，其中該被加載的配置文件指定了由被選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊執(zhí)行的健康監(jiān)控算法。
6.如權(quán)利要求I的可重配置系統(tǒng)，其中該被加載的配置文件從該復雜系統(tǒng)的模型生成。
7.一種用于配置監(jiān)控復雜系統(tǒng)的健康的系統(tǒng)的方法，包括 建立以層級結(jié)構(gòu)排列的多個計算節(jié)點，該層級結(jié)構(gòu)包括至少ー層計算節(jié)點，每個計算節(jié)點與該復雜系統(tǒng)的組件關(guān)聯(lián)； 建立包含多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用的庫； 在數(shù)據(jù)庫內(nèi)建立一個或多個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件，每個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件與該層級結(jié)構(gòu)的多個計算節(jié)點中的一個關(guān)聯(lián)； 使用來自該庫的一個或多個被選擇的標準化可執(zhí)行應(yīng)用填充該層級結(jié)構(gòu)的每個計算節(jié)點； 使用將特定功能指示至填充該層級結(jié)構(gòu)內(nèi)其關(guān)聯(lián)的計算節(jié)點的所述ー個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用的數(shù)據(jù)來修改每個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件； 將每個可執(zhí)行應(yīng)用配置文件安裝到其關(guān)聯(lián)的計算節(jié)點中，從而將特定功能指示給所述一個或多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用中的每ー個。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中至少ー個計算節(jié)點在操作中與至少ー個數(shù)據(jù)源進行直接的通信，并且每個計算節(jié)點在操作中通過通信系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫進行通信。
9.如權(quán)利要求7的方法，其中該庫中的每個標準化可執(zhí)行應(yīng)用被配置來支持標準化功倉^:。
10.如權(quán)利要求7的方法，進ー步包括使用工作流程服務(wù)模塊來填充每個計算節(jié)點，該工作流程服務(wù)模塊被配置來協(xié)調(diào)計算節(jié)點內(nèi)的每個可執(zhí)行應(yīng)用的特定功能與位于相同計算節(jié)點內(nèi)的另一可執(zhí)行應(yīng)用的特定功能。
全文摘要
提供了用于監(jiān)控復雜系統(tǒng)的健康的方法和可重配置系統(tǒng)。該可重配置系統(tǒng)包括多個包含執(zhí)行多個不同標準化功能中的一個的指令的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊。該系統(tǒng)進一步包括以具有一層或多層計算節(jié)點的層級結(jié)構(gòu)排列的多個計算節(jié)點。多個計算節(jié)點中的每一個運行主應(yīng)用和工作流程服務(wù)模塊，每個計算節(jié)點從而被配置文件配置，該配置文件指示通過主應(yīng)用經(jīng)該工作流程服務(wù)模塊以協(xié)作方式執(zhí)行任何標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊。該系統(tǒng)還包括用于使用多個標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊中的一個或多個填充每一計算節(jié)點的加載裝置，通信裝置，和用于編程該被填充的標準化可執(zhí)行應(yīng)用模塊的配置裝置。
文檔編號G06F11/30GK102708033SQ20121005684
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者D·A·貝爾, D·比肖普, I·阿爾加納比, J·范德斯維普, T·費爾克 申請人:霍尼韋爾國際公司