Устройства и способы для диагностики основанных на электронике продуктов

Устройства и способы для диагностики основанных на электронике продуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное описание относится к диагностике различных электронных продуктов, развернутых в промышленных установках и процессах.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Мониторинг и диагностика промышленных систем и процессов являются важными событиями, так как изготовители стремятся улучшить качество, расширить производство и снизить издержки. Такой мониторинг обычно нацелен на диагностику неисправностей в различных компонентах производственных систем. Мониторинг производственных систем и их компонентов включает в себя измерение различных переменных окружающей среды, переменных процесса и физических данных, относящихся к компонентам производственных систем. Производственные системы проектируются для применения различных систем мониторинга для мониторинга работы компонентов в пределах этих производственных систем. На основе информации, обеспеченной системами мониторинга, может быть предпринято корректирующее действие для защиты целостности производственных систем, когда один или несколько компонентов производственных систем указывают отказ в их работе.

Мониторинг современных производственных систем и процессов включает в себя размещение систем внешнего мониторинга, которые измеряют и записывают физические данные и данные окружающей среды, ассоциированные с компонентами производственных систем. Примерная система мониторинга содержит средство считывания, связанное с контролируемыми компонентами для генерации сигналов, которые представляют состояние контролируемых компонентов. Система мониторинга также содержит, по меньшей мере, одну внешнюю станцию управления, которая выполнена с возможностью приема сигналов от одного или нескольких контролируемых компонентов и выполнения диагностики принятых сигналов для идентификации какой-либо неисправности в контролируемых компонентах. Такие примерные системы мониторинга используют отдельные инструменты, которые не могут легко связываться с контролируемыми компонентами, в случае, если контролируемые компоненты являются основанными на электронике продуктами, так как такие инструменты имеют тенденцию вмешательства в нормальное функционирование основанных на электронике продуктов. Кроме того, такие системы мониторинга могут быть дорогостоящими в их реализациях.

Соответственно, из-за риска нарушения производственных процессов, включающих в себя основанные на электронике продукты, вызванного системами внешнего мониторинга, и дорогостоящего внедрения систем внешнего мониторинга, такие системы мониторинга могут быть неподходящими для применения в продуктах, основанных на электронике.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Нижеследующее представляет собой упрощенную сущность данного раскрытия для обеспечения базового понимания одного или нескольких аспектов данного раскрытия. Эта сущность изобретения не является расширенным представлением данного раскрытия. Она не предназначена ни для идентификации ключевых или основных элементов данного описания, ни для очерчивания объема данного раскрытия. Скорее, единственной целью данной сущности изобретения является представление некоторых концепций данного раскрытия в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному раскрытию, которое представлено ниже.

Задачей данного раскрытия является обеспечение механизма для выполнения диагностики/анализа в реальном времени неисправностей в электронных продуктах, развернутых в промышленных установках/системах и процессах. Другой задачей данного раскрытия является обеспечение автономных устройств для мониторинга и диагностики электронных продуктов, которые могут быть интегрированы с основанными на электронике продуктами и работают без вмешательства в функционирование электронных продуктов. Другой задачей данного раскрытия является обеспечение превентивного обслуживания электронных продуктов даже перед возникновениями неисправностей в основанных на электронике продуктах. Еще одной задачей данного раскрытия является проверка аутентичности претензий, подаваемых для замены/ремонта электронных продуктов, находящихся под действием гарантийного соглашения.

Вышеотмеченные и другие задачи могут быть выполнены посредством устройства для диагностики электронного продукта, причем это устройство содержит множество датчиков, связанных в этим электронным продуктом, для мониторинга множества параметров, связанных с этим электронным продуктом, причем каждый датчик выполнен с возможностью генерации, по меньшей мере, одного из аналогового сигнала и цифрового сигнала после мониторинга некоторого параметра; множество конверторов для преобразования аналоговых сигналов, связанных с множеством параметров, в цифровые сигналы; модуль обработки, связанный с этим множеством конверторов для определения аномальных состояний параметров на основе, по меньшей мере, сравнения этих цифровых сигналов с пороговыми значениями параметров, причем каждое аномальное состояние параметра, соответствующее некоторому параметру, определяемое на основе сравнения цифрового сигнала, связанного с этим параметром и пороговым значением параметра, соответствующим этому параметру; память, связанную с этим модулем обработки, причем эта память выполнена с возможностью сохранения аномальных значений параметров; и интерфейс связи для обеспечения аномальных значений параметров, по меньшей мере, для одного внешнего устройства для диагностики этого электронного продукта, где это устройство сконфигурировано в хост-модуле этого электронного продукта. В некотором варианте осуществления, аномальное состояние параметров может быть также определено из одного или нескольких сравнений цифровых сигналов с пороговыми значениями, аномальными градиентами, аномальной комбинацией цифровых сигналов, и вычисленных внутренним образом значений (от множества датчиков, из математической модели и/или аналитического вычисления).

В некотором аспекте, это устройство включает в себя систему обработки, которая является, по меньшей мере, одним из интегральной схемы прикладной ориентации (ASIC), системы на чипе (SOC), блока микроконтроллера (MCU), обработки цифровых сигналов (DSP), электрически программируемого логического устройства (EPLD), комплексного программируемого логического устройства (CPLD), системы дискретных компонентов, гибридных систем и системы программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA). Эта система обработки включает в себя один или несколько логических модулей для управления множеством датчиков и множеством конверторов. Этот модуль обработки может быть также сконфигурирован в этой системе обработки, которая может быть воплощена с хост-модуле электронного продукта. В некотором аспекте, этот хост-модуль является, по меньшей мере, одним из монтажной платы электронного продукта, системной платы электронного продукта, центрального процессора (CPU) электронного продукта и модуля ввода/вывода электронного продукта, частично или полностью обеспеченного посредством одной или нескольких частей электронного продукта, единственной платой электронного продукта, основной платой электронного продукта и дочерней платой электронного продукта. В некотором аспекте, память этого устройства выполнена с возможностью сохранения информации, связанной с аномальными состояниями параметров с соответствующей информацией о временной метке.

Преимуществом этого устройства, представляемого в настоящем раскрытии, является точная диагностика параметра, который является причиной неисправности в электронном продукте на основе информации о временной метке. Поскольку аномальные состояния параметров, соответствующие различным параметрам, помечаются по времени, возникновение неисправности в электронном продукте может быть точно связано с одним или несколькими параметрами.

В одном аспекте, устройство согласно настоящему раскрытию выполнено с возможностью мониторинга разнообразия параметров окружающей среды и рабочих параметров, таких как разность потенциалов между 0 Вольт и потенциалом заземления, мониторинга источника питания, температуры окружающей среды, где размещен данный электронный продукт, ускорений, ударов и вибраций, связанных с компонентами электронного продукта, ударов и вибраций в отсеке, где размещен электронный продукт, источника энергии, подаваемой к электронному продукту, электромагнитных помех в окружающей среде электронного продукта, открывания/закрывания одной или нескольких дверей этого отсека, температуры электронного продукта, влажности в окружающей среде электронного продукта, давления, высоты, угла ориентации по вертикали и горизонтали, локализации относительно Земли, уровня света и яркости, уровня шума, уровня излучений, уровня загрязнения, уровня газов, уровня присутствия дымов и частиц, числа переходов и длительности включения/выключения источника питания, и логических входов для мониторинга одного или нескольких объектов, помещенных в окрестности электронного продукта.

В другом аспекте, описанное устройство выполнено с возможностью передачи аномальных состояний параметров к части электронного продукта (такой как центральный процессор (CPU) электронного продукта и связанные с ним средства связи) или к внешнему устройству, такому как устройство связи инженеров обслуживания и локальная станция (например, ключ универсальной последовательной шины (USB), USB диск, персональный компьютер (PC), планшетный компьютер, смартфон и/или карманный терминал) или центральная станция управления для достижения преимущества обслуживания планирования или проведения превентивного обслуживания электронного продукта.

В другом аспекте, модуль обработки описанного устройства дополнительно выполнен с возможностью вычисления временной длительности, связанной с этими параметрами и вычисления числа появлений, по меньшей мере, одного параметра для достижения преимущества точного сохранения информации, связанной с аномальными состояниями параметров, что позволяет осуществить точную диагностику неисправностей в основанных на электронике продуктах. Этот модуль обработки дополнительно выполнен с возможностью вычисления математического моделирования, связанного с некоторым параметром на основе, по меньшей мере, одного из временной длительности, связанной с этим параметром, числа появлений этого параметра и исторической информации, связанной с этим параметром. Этот модуль обработки дополнительно выполнен с возможностью определения аномального состояния параметров на основе, по меньшей мере, одного из сравнения цифровых сигналов с пороговыми значениями параметров, временной длительности, связанной с этим параметром, числа появлений этого параметра и математического моделирования.

Вышеотмеченные и другие задачи также достигаются посредством способа, выполняемого в устройстве для диагностики электронного продукта, причем этот способ предусматривает: считывание множества параметров, связанных с этим электронным продуктом, где считывание некоторого параметра выполняется для генерирования, по меньшей мере, одного из аналогового сигнала и цифрового сигнала, связанного с этим параметром; преобразование аналоговых сигналов, связанных с множеством параметров в цифровые сигналы; определение аномальных состояний параметров, связанных с этим множеством параметров на основе, по меньшей мере, сравнения каждого цифрового сигнала, связанного с некоторым параметром, с пороговым значением параметра, соответствующим этому параметру; и сохранение информации, связанной с аномальными состояниями параметров, соответствующих этому множеству параметров; это устройство сконфигурировано в хост-модуле этого электронного продукта. Этот способ дополнительно включает в себя передачу информации, связанной с аномальными состояниями параметров, по меньшей мере, к одному внешнему устройству для диагностики одной или нескольких неисправностей в этом электронном продукте.

Выгодным образом, технической целью различных вариантов осуществления этих устройств и способов является диагностика неисправностей в основанных на электронике продуктах (развернутых в промышленных системах и процессах), вызываемых внешним вмешательством, нарушениями, условиями внешней среды и нерасчетными рабочими условиями, рабочим профилем/циклированием и профилем назначения, связанным с основанными на электронике продуктами. Описанные устройства и способы обеспечивают диагностику отказа, сбоев в основанных на электронике продуктах и способствуют упреждению превентивного обслуживания для электронных продуктов. Некоторые варианты осуществления выполнены с возможностью сохранения информации о внешних вмешательствах, сбоях, условиях внешней среды вместе с соответствующей временной меткой, что позволяет бригаде поддержки/обслуживания реализовать правильный уровень диагностики неисправностей и реализовать в более короткое время соответствующее действие обслуживания, которое должно быть предпринято. Различные варианты осуществления этих устройств и способов выполнены с возможностью сохранения уместной информации, если данный продукт был использован при нерасчетных/специфических рабочих условиях, и такая информация может использоваться для принятия решения об аутентичности претензий, подаваемых для замены/ремонта электронных продуктов, находящихся под действием гарантийного соглашения. Далее, эти устройства и способы способны к интеграции/работе в основанных на электронике продуктах без вызывания какого-либо вмешательства в функции электронных продуктов.

Дополнительные задачи, преимущества и особенности данного описания явствуют из следующего подробного описания и формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания примерных вариантов осуществления данного описания, далее приводится последующее описание со ссылкам на чертежами, на которых:

Фиг. 1 иллюстрирует окружение, представляющее основанные на электронике продукты, устройства для диагностики неисправностей в этих основанных на электронике продуктах и внешние устройства, в соответствии с примерным вариантом осуществления данного описания;

Фиг. 2 иллюстрирует представление при помощи блок-схемы устройства для диагностики неисправностей в электронном продукте, в соответствии с примерным вариантом осуществления данного описания;

Фиг. 3 иллюстрирует представление при помощи блок-схемы реализации этого устройства, в соответствии с примерным вариантом осуществления данного описания; и

Фиг. 4 является блок-схемой, изображающей примерный способ для мониторинга и диагностики электронного продукта, в соответствии с примерным вариантом осуществления данного описания.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В следующем описании, с целями объяснения, изложены многочисленные конкретные подробности для обеспечения глубокого понимания данного описания. Однако для специалиста в данной области техники будет ясно, что данное описание может практиковаться без этих конкретных подробностей. В других случаях, структуры и устройства показаны только в форме блок-схем, во избежание затемнения данного описания.

Ссылка в этой спецификации на «один вариант осуществления» или «некоторый вариант осуществления» означает, что некоторая конкретная особенность, структура или характеристика, описанная в соединении с этим вариантом осуществления, включена, по меньшей мере, в один вариант осуществления данного описания. Появления фразы «в одном варианте осуществления» в различных местах в этой спецификации необязательно все ссылаются на один и тот же вариант осуществления, а также не являются отдельными или альтернативными вариантами осуществления, взаимно исключающими другие варианты осуществления. Кроме того, описываются различные особенности, которые могут быть проявлены некоторыми вариантами осуществления, а не другими. Аналогично, описываются различные требования, которые могут быть требованиями для некоторых вариантов осуществления, но не для других.

Кроме того, хотя следующее описание содержит много специфики для целей иллюстрации, специалисту в данной области техники будет ясно, что много вариаций и/или изменений упомянутых подробностей находятся в пределах объема данного описания. Аналогично, хотя многие из особенностей данного описания описываются в терминах друг друга, или в сопряжении друг с другом, специалисту в данной области техники будет ясно, что многие из этих особенностей могут быть обеспечены независимо от других особенностей. Соответственно, это описание данного изобретения изложено без какой-либо потери общности для данного описания и без наложения ограничений на данное описание.

В широком смысле, варианты осуществления данного описания раскрывают устройства и способы для диагностики неисправностей в основанных на электронике продуктах, используемых в производственных системах и процессах. Эти устройства и способы обеспечивают механизм для мониторинга и сохранения информации о внешних вмешательствах, сбоях, условиях внешней среды, рабочем профиле/циклировании и профиле назначения, связанными с основанными на электронике продуктами. Различные варианты осуществления этих устройств и способов дополнительно способны к диагностике отказа, сбоев в основанных на электронике продуктах и способствуют упреждению превентивного обслуживания для этих электронных продуктов. Например, эти устройства и способы способны обеспечить мгновенный доступ к информации, ассоциированной с непрерывным мониторингом электронных продуктов для помощи в идентификации неисправностей в этих основанных на электронике продуктах даже перед возникновением неисправностей в основанных на электронике продуктах. Некоторые варианты осуществления выполнены с возможностью сохранения информации о внешних вмешательствах, сбоях, условиях внешней среды, рабочем профиле/циклировании и профиле назначения вместе с соответствующей временной меткой для осуществления возможности реализации бригадой поддержки/обслуживания правильного уровня диагностики и реализации в более короткое время соответствующего действия обслуживания, которое должно быть предпринято. Различные варианты осуществления этих устройств и способов обеспечивают механизм для сохранения уместной информации, если данный продукт использовался в нерасчетных/определенных рабочих условиях, и то же самое может использоваться для аутентификации претензий, подаваемых для замены продуктов, находящихся под действием гарантийного соглашения.

Фиг. 1 иллюстрирует окружение 100, включающее основанные на электронике продукты, устройства для диагностики электронных продуктов и внешние устройства, в соответствии с некоторым вариантом осуществления. Окружение 100 представляет устройства 110, связанные с основанными на электронике продуктами 150. Устройство 110 связано с электронным продуктом 150 и выполнено с возможностью мониторинга множества параметров, связанных с данными окружения/внешней среды, рабочими данными и переменными процессов, связанных с продуктом 150. Устройство 110 также выполнено с возможностью облегчения диагностики неисправностей в продукте 150 на основе контролируемых параметров и выполнено с возможностью облегчения планирования превентивного обслуживания продукта 150 на основе этих контролируемых параметров. Здесь, термин «неисправность» относится к любому состоянию продукта 150, которое включает в себя любой вид отказа, рисков, сбоя или дефекта в продукте 150, которые могут препятствовать нормальному функционированию продукта 150, или состоянию, в котором продукт 150 может не быть безопасным при работе. Термин «неисправность» используется по всему описанию (равнозначно с другими эквивалентными терминами) в ссылке на вышеотмеченные состояния продукта 150.

Устройство 110 может быть сконфигурировано или воплощено в хост-модуле 120 в продукте 150. Примером хост-модуля 120 может быть печатная плата (PCB), которая может быть тесно связана или встроена в продукт 150. Например, в некоторых вариантах осуществления, хост-PCB может быть воплощена в одном из монтажной платы продукта 150, системной платы продукта 150, центрального процессора (CPU) продукта 150 или модуля ввода/вывода (I/O) продукта 150. Примеры монтажной платы продукта 150 могут включать в себя специализированную плату продукта 150, единственную плату, такую как основная плата или дочерняя плата продукта 150.

Примерами продукта 150 могут быть статический электронный продукт, электронный продукт, размещенный в некотором устройстве в движении, или электронные компоненты, помещенные в платы, каркасы, коробки, камеры и т.п. Например, электронные продукты, такие как контроллеры, компьютеры, шлюзы, регуляторы, электронные системы мониторинга и диагностики, системы электронной защиты, электронные реле, электронные системы электропитания, системы передачи, системы измерения и т.п., которые используются в любом промышленном предприятии, на фабрике, в оборудовании или нефтеперегонном заводе, могут быть примерами продукта 150. Более конкретно, продуктом 150 может быть электронный продукт, используемый в различных промышленных областях, неисчерпывающим образом включающие в себя энергетические предприятия, сеть, транспорт, заводы горной промышленности, заводы, связанные с нефтехимическими производственными применениями, руда, топливо, бумага, продукты сельского хозяйства, механика, авионика и т.п. Некоторые примеры электронных продуктов в области предприятий энергетики (для типов топлива, таких как гидроэлектроэнергия, ядерное, тепловое, возобновляемое, отходы и т.п.) могут включать в себя распределенные системы управления (DCS), контроллеры, регуляторы, продукты мониторинга и диагностики и электронные продукты электропитания. Далее, некоторые примеры электронных продуктов в этой сети могут включать в себя инспекционный контроль и сбор данных (SCADA), контроллеры, электронные реле, продукты защиты, продукты измерений и продукты связи. Далее, некоторые примеры компонентов в транспортной области могут включать в себя продукты сигнализации (статические), продукты прокатного стана и продукты метро.

Устройство 110 коммуникативно связано, постоянно или время от времени (например, после того, как в продукте 150 детектирована неисправность), с локальной или центральной станцией 160 управления или одним или несколькими устройствами 170 связи инженера(ов) или техника(ов) обслуживания, через сеть 180. Станцией 160 управления может быть локальная или центральная станция управления. Станция 160 управления и устройство 170 связи могут быть способны к приему и посылке информации о контролируемых параметрах при помощи устройств 110. Примеры сети 180 могут включать в себя проводные сети, фиксированный или съемный кабель, беспроводные сети или их комбинации (например, Интернет). Примеры проводных сетей могут включать в себя Ethernet, локальную вычислительную сеть (LAN) и т.п. Примеры беспроводной сети могут включать в себя сеть Wi-Fi, сотовую сеть, беспроводные LAN и т.п.

Устройство 110 выполнено с возможностью мониторинга и диагностики различных параметров, относящихся к продукту 150. Пример этих параметров может включать в себя параметры окружения/окружающей среды, где размещен продукт 150, рабочие параметры, связанные с продуктом 150, и переменную процесса, связанную с продуктом 150. Параметры, относящиеся к продукту 150, могут быть связаны со всем продуктом 150 или различными компонентами продукта 150. Некоторые неисчерпывающие примеры этих параметров обеспечены ниже и контролируются устройством 110:

1. Разность потенциалов между 0 Вольт (В) и потенциалом заземления

2. Температура окружающей среды, где размещен продукт 150

3. Ускорения, удары и вибрации, связанные с компонентами продукта 150, которые являются статичными или находятся в движении

4. Удары и вибрация на отсеке, где размещен продукт 150

5. Источник энергии, подаваемой к продукту 150

6. Электромагнитные помехи в окружении продукта 150

7. Открывание/закрывание одной или нескольких дверец отсека или коробки, где размещен продукт 150

8. Температура продукта 150

9. Влажность в окружающей среде

10. Давление

11. Высота

12. Угол ориентации по вертикали и горизонтали

13. Локализация относительно Земли

14. Уровень света и яркости

16. Уровень излучений, например, альфа, бета, гамма и т.п.

17. Уровень загрязнения

18. Уровень присутствия газов в окружающей среде

19. Уровень присутствия дымов и частиц в окружающей среде

20. Число переходов и длительность включения/выключения источника питания

21. Логические вводы для мониторинга одного или нескольких объектов, помещенных в окрестности продукта 150

22. Независимая система наблюдения.

Устройство 110 выполнено с возможностью диагностики отказа в продукте 150 на основе контролируемых параметров и выполнено с возможностью поддержки претензий клиента для замены/ремонта устройства 110, находящегося под действием гарантийного соглашения. Устройство 110 дополнительно выполнено с возможностью обеспечения упреждения и планирования превентивного обслуживания или обеспечения рекомендаций, касающихся рабочих условий для пользователя продукта 150. Они дополнительно объясняются в ссылке на фиг. 2 и 3.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства (такого как устройство 110) для диагностики электронного продукта (такого как продукт 150) в соответствии с некоторым вариантом осуществления данного описания. Устройство 110 включает в себя множество датчиков 210 (например, датчик 1, датчик 2, …, датчик n) для мониторинга параметров (обеспеченных в ссылке на фиг. 1), связанных с продуктом 150. Некоторыми примерами датчиков 210 могут быть аналоговые датчики, тогда как некоторыми примерами датчиков 210 могут быть цифровые датчики. Обычно, аналоговые датчики используются для мониторинга большинства параметров. Однако, в некоторых примерах, для мониторинга параметров, таких как то, закрыты ли дверцы отсека (где размещен продукт 150) или нет, может быть использован цифровой датчик. Кроме того, некоторые параметры, такие как влажность, давление, высота, уровень света/яркости, уровень шума, могут контролироваться любым из цифрового или аналогового датчиков. Здесь, термин «мониторинг» параметров относится к считыванию, детектированию или измерению параметров при различных частотах выборки для генерации аналогового или цифрового сигналов, которые соответствуют состоянию, условиям или значению, связанным с этими параметрами, и первичной целью мониторинга является генерация сигнала, который соответствует состоянию, условиям или значению, связанному с этим конкретным параметром.

Датчики 210 могут быть сконфигурированы таким образом, что они выполняют либо периодический, либо непрерывный мониторинг некоторого параметра. Например, параметр, который изменяется (или эволюционирует) с большей скоростью, может контролироваться непрерывно, тогда как параметр, изменяющийся с относительно более низкой скоростью, может контролироваться периодически (с интервалами). Примеры параметров, которые требуют непрерывного измерения, могут включать в себя, но не ограничены этим, источник энергии, подаваемой к продукту 150; ускорения, удары и вибрации; детектирование открывания/закрывания дверец отсека; электромагнитные нарушения/помехи/возмущения; и т.п. Примеры параметров, которые требуют периодических измерений, могут включать в себя, но не ограничены этим, температуру, влажность, давление и т.п. Однако, подсистема I/O (ввода/вывода) устройства 110, производительность вычислений и емкость информационной памяти устройства 110 может также определять то, как часто может контролироваться некоторый параметр.

Устройство 110 включает в себя конверторы 215 для преобразования аналоговых сигналов, генерируемых датчиками 210, в цифровые сигналы. В некотором примере, эти конверторы могут быть аналого-цифровыми преобразователями (ADC). Могут быть множественные конверторы 215, которые соответствуют соответствующим им датчикам 210 и связаны с соответствующими датчиками 210 для преобразования аналоговых сигналов (принятых от соответствующих аналоговых датчиков 210) в цифровые сигналы. Следует отметить, что некоторые параметры могут контролироваться цифровыми датчиками (например, датчиком N), и конвертор 215 не будет необходим в таких случаях. В некоторых примерах, некоторые параметры не требуется контролировать непрерывным образом (скорее, эти параметры контролируются периодическим образом), единственный конвертор 215 может быть достаточным для преобразования аналоговых сигналов, принятых такими множественными датчиками, в цифровые сигналы. В таких примерах, переключатель или мультиплексор может использоваться для приема сигналов от множественных датчиков и обеспечить их вывод для конвертора 215. Следует понимать, что посредством использования переключателя или мультиплексора, число требуемых конверторов, таких как ADC, снижается. Например, конвертор 215 может быть выполнен с возможностью приема аналоговых сигналов от множественных датчиков 210 способом мультиплексирования с разделением времени и затем может преобразовать аналоговые сигналы в цифровые сигналы. Например, как показано на фиг. 2, датчики 2, 3 и 4 связаны с единственным конвертором 215. Такое связывание множественных датчиков с единственным конвертором 215 дополнительно объясняется в ссылке на фиг. 3.

В некотором варианте осуществления, устройство 110 выполнено с возможностью определения аномальных состояний параметров, соответствующих этим параметрам, на основе цифровых сигналов (или значений), принятых от конверторов 215 или датчиков 210. Устройство 110 может включать в себя модуль обработки 220 для определения аномальных состояний параметров. Это модуль 220 обработки может иметь внутреннюю или сопутствующую память для хранения команд, которые могут выполняться этим модулем 220 обработки, и для сохранения информации, связанной с аномальными состояниями параметров. Модуль 220 обработки может быть сконфигурирован в системе обработки 250. Системой обработки 220 может быть интегральная схема прикладной ориентации (ASIC), система на чипе (SOC), блок микроконтроллеров (MCU), обработка цифровых сигналов (DSP), электрически программируемое логическое устройство (EPLD), комплексное программируемое логическое устройство (CPLD), система дискретных компонентов, гибридные системы и система программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA). В некотором варианте осуществления, система обработки 220 может быть воплощена в хост-системе, такой как хост-система 120 продукта 150.

Модуль 220 обработки выполнен с возможностью определения аномальных состояний параметров на основе, по меньшей мере, сравнения цифровых сигналов (значений параметров) с множеством пороговых значений параметров. В некотором примере, каждый параметр может иметь одно или несколько пороговых значений параметра, например, минимальное определенное значение этого параметра и максимальное определенное значение этого параметра. В некотором примере, если цифровой сигнал, связанный с некоторым параметром, таким как температура окружающей среды, представляет температуру окружающей среды в 392°F, и если пороговое значение параметра для температуры окружающей среды равно 280°F, то измерение 392°F определяется как аномальное значение параметра, и, следовательно, аномальное значение параметра также определяется. Аналогично, другие цифровые сигналы, связанные с различными параметрами, сравниваются с их соответствующими пороговыми значениями параметров для определения аномальных состояний параметров, непрерывным образом. В некоторых примерах, пороговое значение параметра может также включать в себя предварительно заданным градиент. В таких примерах, градиент значений измерения (цифровых значений) для некоторого параметра сравнивается с предварительно заданным градиентом, соответствующим этому параметру, для определения аномального состояния параметра, соответствующего этому параметру.

В некоторых вариантах осуществления, модуль 220 обработки выполнен с возможностью определения аномальных состояний параметров на основе какой-либо комбинации значений параметров (цифровых сигналов), обеспеченных датчиками 210 и/или конверторами 215, и математического анализа и/или моделирования на основе контролируемой информации, связанной с параметрами. Например, модуль 220 обработки может быть выполнен с возможностью вычисления аномального состояния параметра для некоторого параметра на основе временной длительности, связанной с этим параметром; числом появлений этого параметра; и математического моделирования и/или анализа, относящегося к этой временной длительности, числу появлений и сравнения временной длительности и числа появлений в соответствующими историческими архивными данными. Модуль 220 обработки может быть выполнен с возможностью вычисления временной длительности, для которой некоторый параметр непрерывно контролировался как имеющий аномальные значения параметра. В некотором примере, модуль 220 обработки может вычислить временную длительность, для которой некоторый параметр (такой как температура окружающей среды) оставался более высоким, чем некоторое пороговое значение параметра (оптимальная температура), и если определено, что температура окружающей среды оставалась более высокой, чем оптимальная температура в течение периода, большего, чем некоторая пороговая длительность, то для параметра температуры окружающей среды может быть определено аномальное состояние параметра. В другом примере, модуль 220 обработки может вычислить временную длительность, в течение которой продукт 150 находился в непрерывном состоянии включения, и если продукт 150 был в непрерывном состоянии включения дольше, чем некоторый пороговый период времени, то может быть определено аномальное состояние параметра.

Далее, модуль 220 обработки может быть также выполнен с возможностью подсчета числа появлений для некоторых параметров. Например, модуль 220 обработки может подсчитать количество переходов «включено/выключено» источника энергии, подаваемой к продукту 150, во время некоторого периода времени. В некоторых примерах, модуль 220 обработки может подсчитать число появлений на всем сроке службы продукта 150. Кроме того, модуль 220 обработки выполнен с возможностью вычисления накопленных появлений аномального состояния, соответствующего некоторому параметру, или общей длительности появления аномального состояния на сроке службы продукта, и такая вычислительная информация может быть сохранена в модуле 225 памяти.

Соответственно, здесь следует понимать, что «аномальное состояние параметра» может включать в себя условия/состояния, когда аномальное состояние параметра определяется соответствующим некоторому параметру устройством 110. В некоторых примерах, «аномальное состояние параметра» может включать в себя условия/состояния, когда аномальное значение параметра определяется в течение некоторого непрерывного периода времени. В некоторых дополнительных примерах, «аномальное состояние параметра» может включать в себя условия/состояния, когда число появлений аномального состояния параметра превышает пороговое число. В некоторых примерах, «аномальное состояние параметра» может включать в себя комбинацию условий/состояний, связанных с определением аномального значения параметра, определением аномального значения параметра для некоторого непрерывного периода времени и/или числа появлений аномального значения параметра, превышающего это пороговое число. Далее, модуль 220 обработки может быть выполнен с возможностью выполнения некоторых математических операций, моделирования и/или анализа на основе аномальных значений параметра, временных длительностей, связанных с аномальными значениями параметра, числа появлений, связанных с аномальными значениями параметра, и архивных исторических данных, относящихся к соответствующим параметрам. На основе таких математических операций, моделирования и/или анализа, в некоторых вариантах осуществления могут быть определены аномальные значения п