用于診斷基于電子的產(chǎn)品的裝置和方法
【專利摘要】用于診斷基于電子的產(chǎn)品(150)的裝置(110)包括用于監(jiān)測與產(chǎn)品(150)關(guān)聯(lián)的參數(shù)的多個傳感器(210)。每個傳感器(210)在監(jiān)測參數(shù)時生成模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個。裝置(110)還包括用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的多個轉(zhuǎn)換器(215)、用于基于數(shù)字信號與閾值參數(shù)值的比較來確定異常參數(shù)條件的處理模塊(220)。與參數(shù)對應(yīng)的每個異常參數(shù)條件基于關(guān)聯(lián)參數(shù)的數(shù)字信號與對應(yīng)于參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較來確定。裝置(110)還包括：存儲器模塊(225)，配置成存儲與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息；以及通信接口(240)，向外部裝置(160、170)提供信息以用于診斷產(chǎn)品(150)。
【專利說明】用于診斷基于電子的產(chǎn)品的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及診斷工業(yè)工廠和過程中部署的各種基于電子的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)系統(tǒng)和過程的監(jiān)測和診斷是重要現(xiàn)象，因為制造商努力提高質(zhì)量、增加生產(chǎn)和降低成本。這種監(jiān)測通常針對診斷工業(yè)系統(tǒng)的各種組件中的故障。工業(yè)系統(tǒng)及其組件的監(jiān)測涉及測量與工業(yè)系統(tǒng)的組件相關(guān)的各種環(huán)境變量、過程變量和物理數(shù)據(jù)。工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計成將各種監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測工業(yè)系統(tǒng)中的組件的操作?；诒O(jiān)測系統(tǒng)所提供的信息，當工業(yè)系統(tǒng)的一個或多個組件指示其操作中的故障時，可采取校正動作以保護工業(yè)系統(tǒng)的完整性。
[0003]現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)和過程的監(jiān)測包括部署外部監(jiān)測系統(tǒng)，外部監(jiān)測系統(tǒng)測量和記錄與工業(yè)系統(tǒng)的組件相關(guān)的物理和環(huán)境數(shù)據(jù)。示范監(jiān)測系統(tǒng)包括與被監(jiān)測組件耦合的感測部件，以便生成表示被監(jiān)測組件的條件的信號。監(jiān)測系統(tǒng)還包括至少一個外部控制站，該外部控制站配置成從一個或多個被監(jiān)測組件接收信號，并且執(zhí)行所接收信號的診斷以識別被監(jiān)測組件中的任何故障。這類示范監(jiān)測系統(tǒng)利用在被監(jiān)測組件是基于電子的產(chǎn)品的情況下不能夠順利耦合到被監(jiān)測組件的獨立儀器，因為這類儀器趨向于干擾基于電子的產(chǎn)品的正常功能。此外，這些監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)可能是高費用的。
[0004]相應(yīng)地，由于外部監(jiān)測系統(tǒng)所引起的、涉及基于電子的產(chǎn)品的工業(yè)過程的擾動的風險以及外部監(jiān)測系統(tǒng)的高費用植入，這類監(jiān)測系統(tǒng)可能不適合于基于電子的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下面提供本公開的簡化概述，以便提供對本公開的一個或多個方面的基本了解。本概述不是本公開的廣泛概述。預計既不是識別本公開的重要或關(guān)鍵元件也不是描述本公開的范圍。相反，本概述的唯一目的是以簡化形式來提供本公開的一些概念，作為下文中提供的更詳細描述的序言。
[0006]本公開的一個目的是提供用于執(zhí)行工業(yè)工廠/系統(tǒng)和過程中部署的基于電子的產(chǎn)品中的故障的實時診斷/分析的機制。本公開的另一目的是提供能夠與基于電子的產(chǎn)品集成并且在沒有干擾基于電子的產(chǎn)品的功能的情況下進行操作的、用于監(jiān)測和診斷基于電子的產(chǎn)品的自主裝置。本公開的另一目的是提供甚至在基于電子的產(chǎn)品中的故障出現(xiàn)之前的基于電子的產(chǎn)品的預防性維護。本公開的又一目的是檢查在保修協(xié)議下對基于電子的裝置的更換/維修所做出的要求的真實性。
[0007]以上所述及其它目的可通過一種用于診斷基于電子的產(chǎn)品的裝置來實現(xiàn)，該裝置包括:多個傳感器，與基于電子的產(chǎn)品耦合，用于監(jiān)測與基于電子的產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)，每個傳感器配置成在監(jiān)測參數(shù)時生成模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個；多個轉(zhuǎn)換器，用于將與多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；處理模塊，與多個轉(zhuǎn)換器耦合，用于至少基于數(shù)字信號與閾值參數(shù)值的比較來確定異常參數(shù)條件，對應(yīng)于參數(shù)的每個異常參數(shù)條件基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號和對應(yīng)于參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較而確定；存儲器，與處理模塊耦合，該存儲器配置成存儲異常參數(shù)值；以及通信接口，向至少一個外部裝置提供異常參數(shù)值以用于診斷基于電子的產(chǎn)品，其中該裝置配置在基于電子的產(chǎn)品的托管(hosting)模塊中。在一個實施例中，異常參數(shù)條件還可從數(shù)字信號與閾值的比較、異常梯度、數(shù)字信號的異常組合以及內(nèi)部計算值(來自一組傳感器、數(shù)學模型和/或分析計算)中的一個或多個來確定。
[0008]在一方面，該裝置包括處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)是專用集成電路(ASIC)、芯片上系統(tǒng)(SOC)、微控制器單元(MCU)、數(shù)字信號處理(DSP)、電可編程邏輯裝置(EPLD)、復雜可編程邏輯裝置(CPLD)、分立組件的系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)中的至少一個。處理系統(tǒng)包括用于控制多個傳感器和多個轉(zhuǎn)換器的一個或多個邏輯模塊。處理模塊還可配置在可包含于基于電子的產(chǎn)品的托管模塊的處理系統(tǒng)中。在一方面，托管模塊是基于電子的產(chǎn)品的電路板、基于電子的產(chǎn)品的底板、基于電子的產(chǎn)品的中央處理單元(CPU)以及基于電子的產(chǎn)品的輸入/輸出(I/O)模塊中的至少一個，部分或完全由基于電子的產(chǎn)品的一個或多個部分、基于電子的產(chǎn)品的單板、基于電子的產(chǎn)品的主板以及基于電子的產(chǎn)品的子板來確保。在一方面，裝置的存儲器配置成存儲與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息連同對應(yīng)的時間戳信息。
[0009]本公開中公開的裝置的一個優(yōu)點是基于時間戳信息來準確診斷作為基于電子的產(chǎn)品中的故障原因的參數(shù)。由于對與各種參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)條件加時間標記，所以基于電子的產(chǎn)品中的故障的出現(xiàn)能夠準確地鏈接到一個或多個參數(shù)。
[0010]在一方面，本公開中公開的裝置能夠監(jiān)測多種環(huán)境和操作參數(shù)，例如O伏特與地電勢之間的電壓差、電力供應(yīng)監(jiān)測、其中部署基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境溫度、與基于電子的產(chǎn)品的組件關(guān)聯(lián)的加速度、沖擊和振動、其中部署基于電子的產(chǎn)品的機殼上的沖擊和振動、饋送給基于電子的產(chǎn)品的電力供應(yīng)、基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境中的電磁擾亂、機殼的一個或多個門的開啟/閉合、基于電子的產(chǎn)品的溫度、基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境中的濕度、壓力、高度、從垂直和水平的取向的角度、地理定位、光和亮度等級、噪聲等級、輻射等級、污染等級、氣體等級、煙和微粒存在等級、電力供應(yīng)通/斷的轉(zhuǎn)變次數(shù)和持續(xù)時間以及監(jiān)測放置在基于電子的產(chǎn)品附近的一個或多個對象的邏輯輸入。
[0011]在另一方面，所公開裝置配置成將異常參數(shù)條件傳送給基于電子的產(chǎn)品的部分(例如基于電子的產(chǎn)品的中央處理單元(CPU)及其關(guān)聯(lián)通信部件)或者諸如維護工程師的通信裝置和本地站的外部裝置(例如通用串行總線(USB)鑰、USB盤、個人計算機(PC)、平板、智能電話和/或小型終端)或者中央控制站，以便實現(xiàn)調(diào)度維護或者進行基于電子的產(chǎn)品的預防性維護的優(yōu)點。
[0012]在另一方面，所公開裝置的處理模塊還配置成計算與參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間以及對至少一個參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)計數(shù)，以實現(xiàn)準確存儲與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息的優(yōu)點，由此實現(xiàn)基于電子的產(chǎn)品中的故障的準確診斷。處理模塊還配置成基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及與參數(shù)關(guān)聯(lián)的歷史信息中的至少一個來計算與參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)學建模。處理模塊還配置成基于數(shù)字信號與閾值參數(shù)值的比較、與參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及數(shù)學建模中的至少一個來確定異常參數(shù)條件。[0013]以上所述及其它目的還通過在裝置執(zhí)行的用于診斷基于電子的產(chǎn)品的方法來實現(xiàn)，該方法包括:感測與基于電子的產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)，其中執(zhí)行參數(shù)的感測以生成與參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個；將與多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；至少基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的每個數(shù)字信號與對應(yīng)于參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較來確定與多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的異常參數(shù)條件；以及存儲與對應(yīng)于多個參數(shù)的異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息；該裝置配置在基于電子的產(chǎn)品的托管模塊中。該方法還包括向至少一個外部裝置傳送與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息，以用于基于電子的產(chǎn)品中的一個或多個故障的診斷。
[0014]有利地，裝置和方法的各個實施例的技術(shù)目標是診斷由外部干預、擾動、環(huán)境條件以及超出額定操作條件、操作簡檔/循環(huán)和關(guān)聯(lián)基于電子的產(chǎn)品的任務(wù)簡檔所引起的基于電子的產(chǎn)品(部署在工業(yè)系統(tǒng)和過程中)中的故障。所公開裝置和方法能夠診斷基于電子的產(chǎn)品中的故障、失靈，并且促進預期基于電子的產(chǎn)品的預防性維護。某些實施例配置成存儲與外部干預、失靈、環(huán)境條件有關(guān)的信息連同對應(yīng)的時間戳，由此使支持/維護小組能夠知道故障診斷的正確等級以及在較短時間知道要采取的適當維護動作。裝置和方法的各個實施例配置成存儲是否在超出額定/規(guī)定操作條件下使用了產(chǎn)品的相關(guān)信息，并且這種信息可用于判定在保修協(xié)議下對基于電子的產(chǎn)品的更換/維修所做出的要求的真實性。此夕卜，裝置和方法能夠在基于電子的產(chǎn)品中集成/操作，而沒有引起對基于電子的產(chǎn)品的功能的任何干擾。
[0015]通過以下詳細描述和權(quán)利要求，本公開的其它目的、優(yōu)點和特征將是顯而易見的?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]為了更全面地理解本公開的示例實施例，現(xiàn)在參照以下結(jié)合附圖的描述，附圖包括:
圖1示出按照本公開的一個示范實施例、表示基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境、用于診斷基于電子的產(chǎn)品中的故障的裝置以及外部裝置；
圖2示出按照本公開的一個示范實施例、用于診斷基于電子的產(chǎn)品中的故障的裝置的框圖表示；
圖3示出按照本公開的一個示范實施例的裝置的實現(xiàn)的框圖表示；以及圖4是示出按照本公開的一個示范實施例、用于監(jiān)測和診斷基于電子的產(chǎn)品的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為了便于說明，以下描述中提出大量具體細節(jié)，以便透徹地了解本公開。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚地知道，即使沒有這些具體細節(jié)也能夠?qū)嵤┍竟_。在其它情況下，結(jié)構(gòu)和裝置僅以框圖形式示出，以免影響對本公開的理解。
[0018]本說明書中提到“一個實施例”或“一實施例”表示結(jié)合該實施例所述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在本公開的至少一個實施例中。詞語“在一個實施例中”在本說明書的各個位置中的出現(xiàn)不一定都表示同一個實施例，也不是對其它實施例互斥的獨立或備選實施例。此外，描述可由某些實施例而沒有由其它實施例來呈現(xiàn)的各種特征。類似地，描述可以是對于一些實施例但不是對于其它實施例的要求的各種要求。[0019]此外，雖然為了便于說明，以下詳細描述包含許多具體細節(jié)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，對所述細節(jié)的許多變化和/或變更處于本公開的范圍之內(nèi)。類似地，雖然本公開的許多特征根據(jù)彼此或者相互結(jié)合來描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，這些特征的許多能夠與其它特征無關(guān)地提供。相應(yīng)地，在不失一般性并且沒有對本公開施加限制的情況下提出本公開的本描述。
[0020]廣義來說，本公開的實施例公開用于診斷工業(yè)系統(tǒng)和過程中使用的基于電子的產(chǎn)品中的故障的裝置和方法。裝置和方法提供用于監(jiān)測和存儲與外部干預、失靈、環(huán)境條件、操作簡檔/循環(huán)和關(guān)聯(lián)基于電子的產(chǎn)品的任務(wù)簡檔有關(guān)的信息的機制。裝置和方法的各個實施例還能夠診斷基于電子的產(chǎn)品中的故障、失靈，并且促進預期基于電子的產(chǎn)品的預防性維護。例如，裝置和方法能夠提供對與基于電子的產(chǎn)品的連續(xù)監(jiān)測相關(guān)的信息的即時訪問以用于幫助甚至在基于電子的產(chǎn)品中的故障出現(xiàn)之前來識別基于電子的產(chǎn)品中的故障。某些實施例配置成存儲與外部干預、失靈、環(huán)境條件、操作簡檔/循環(huán)和任務(wù)簡檔有關(guān)的信息連同對應(yīng)時間戳，以用于使支持/維護小組能夠知道診斷的正確等級以及在較短時間知道要采取的適當維護動作。裝置和方法的各個實施例提供用于存儲是否在超出額定/規(guī)定操作條件下使用了產(chǎn)品的相關(guān)信息的機制，并且這種信息可用于認證在保修協(xié)議下對更換產(chǎn)品的要求。
[0021]圖1示出按照一個實施例、包括基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境100、用于診斷基于電子的產(chǎn)品的裝置以及外部裝置。環(huán)境100表示與基于電子的產(chǎn)品150耦合的裝置110。裝置110與基于電子的產(chǎn)品150耦合，并且配置成監(jiān)測關(guān)聯(lián)于與產(chǎn)品150相關(guān)的環(huán)境/外界數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和過程變量的多個參數(shù)。裝置110還配置成促進基于被監(jiān)測參數(shù)來診斷產(chǎn)品150中的故障，并且配置成促進基于被監(jiān)測參數(shù)來調(diào)度產(chǎn)品150的預防性維護。本文中，術(shù)語故障表示產(chǎn)品150的任何狀態(tài)，包括產(chǎn)品150中可妨礙產(chǎn)品150的正常功能的任何種類的故障、危害、失靈或缺陷，或者產(chǎn)品150可能不會安全操作的狀態(tài)。術(shù)語‘故障’在本描述中(與其它等效術(shù)語可互換地)通篇用于表示產(chǎn)品150的上述狀態(tài)。
[0022]裝置110可配置或包含在產(chǎn)品150的托管模塊120中。托管模塊120的示例可以是能夠密切耦合或嵌入產(chǎn)品150中的印刷電路板(PCB)。例如，在一些實施例中，托管PCB可包含在產(chǎn)品150的電路板、產(chǎn)品150的底板、產(chǎn)品150的中央處理單元(CPU)或者產(chǎn)品150的輸入/輸出(I/O)模塊其中之一中。產(chǎn)品150的電路板的示例可包括產(chǎn)品150的專用板、產(chǎn)品150的諸如主板或子板的單板。
[0023]產(chǎn)品150的示例可以是靜態(tài)基于電子的產(chǎn)品、設(shè)備中部署的運動中的基于電子的產(chǎn)品或者放置在板、機架、盒、室等中的電子組件。例如，在任何工業(yè)工廠、制造廠、機械或精煉廠中使用的諸如控制器、計算機、網(wǎng)關(guān)、調(diào)節(jié)器、管理器、監(jiān)測和診斷電子系統(tǒng)、電子保護系統(tǒng)、電子繼電器、功率電子系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、測量系統(tǒng)等的電子產(chǎn)品可以是產(chǎn)品150的示例。更具體來說，產(chǎn)品150可以是各種工業(yè)域中使用的基于電子的產(chǎn)品，非詳盡地包括發(fā)電廠、電網(wǎng)、運輸、采礦廠、與石化工業(yè)應(yīng)用、礦石、燃料、紙、農(nóng)業(yè)食品、機械、航空電子等相關(guān)的工廠。發(fā)電廠域(對于燃料類型，例如氫、核、熱、可再生、廢料等)中的基于電子的產(chǎn)品的一些示例可包括分布式控制系統(tǒng)(DCS)、控制器、調(diào)節(jié)器、監(jiān)測和診斷產(chǎn)品以及功率電子產(chǎn)品。此外，電網(wǎng)中的基于電子的產(chǎn)品的一些示例可包括監(jiān)控和數(shù)據(jù)獲取(SCADA)、控制器、電子繼電器、保護產(chǎn)品、測量產(chǎn)品和通信產(chǎn)品。此外，運輸域中的組件的一些示例可包括信令產(chǎn)品(靜態(tài))、板載系列和地鐵產(chǎn)品。
[0024]裝置110通過網(wǎng)絡(luò)180在通信上永久或者不時地(例如在產(chǎn)品150中檢測到故障之后)耦合到本地或中心控制站160或者一個或者多個維護工程師或技術(shù)員的一個或多個通信裝置170。控制站160可以是本地或中心控制站?？刂普?60和通信裝置170可以能夠與裝置110接收和發(fā)送與被監(jiān)測參數(shù)有關(guān)的信息。網(wǎng)絡(luò)180的示例可包括有線網(wǎng)絡(luò)、固定或可拆卸電纜、無線網(wǎng)絡(luò)或者它們的組合(例如因特網(wǎng))。有線網(wǎng)絡(luò)的示例可包括以太網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)等。無線網(wǎng)絡(luò)的示例可包括W1-Fi網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、無線LAN等。
[0025]裝置110配置成監(jiān)測和診斷與產(chǎn)品150相關(guān)的各種參數(shù)。參數(shù)的示例可包括其中部署產(chǎn)品150的環(huán)境/外界參數(shù)、與產(chǎn)品150關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)以及與產(chǎn)品150關(guān)聯(lián)的過程變量。與產(chǎn)品150相關(guān)的參數(shù)可與整個產(chǎn)品150或者產(chǎn)品150的各種組件關(guān)聯(lián)。下面提供由裝置110監(jiān)測的參數(shù)的一些非詳盡示例:
1.0伏特(V)與地電勢之間的電壓差
2.其中部署了產(chǎn)品150的環(huán)境溫度
3.與靜態(tài)或者運動中的產(chǎn)品150的組件關(guān)聯(lián)的加速度、沖擊和振動
4.其中部署了產(chǎn)品150的機殼上的沖擊和振動
5.饋送給產(chǎn)品150的電力供應(yīng)
6.產(chǎn)品150的環(huán)境中的電磁擾動
7.其中部署了產(chǎn)品150的機殼或盒的一個或多個門的開啟/閉合
8.產(chǎn)品150的溫度
9.環(huán)境中的濕度
10.壓力
11.高度
12.從垂直和水平的取向的角度
13.地理定位
14.光和亮度等級
15.噪聲等級
16.輻射等級，例如α、β、Y等
17.污染等級
18.環(huán)境中的氣體存在等級
19.環(huán)境中的煙和微粒存在等級
20.電力供應(yīng)通/斷的轉(zhuǎn)變次數(shù)和持續(xù)時間
21.監(jiān)測放置在產(chǎn)品150附近的一個或多個對象的邏輯輸入
22.單獨看門狗
裝置110配置成基于被監(jiān)測參數(shù)來診斷產(chǎn)品150中的故障，并且配置成支持在保修協(xié)議下對更換/維修裝置110的客戶要求。裝置110還配置成促進預期和調(diào)度預防性維護或者向產(chǎn)品150的用戶提供與操作條件有關(guān)的推薦。參照圖2和圖3進一步說明這些方面。
[0026]參照圖2，示出按照本公開的一個實施例、用于診斷基于電子的產(chǎn)品(例如產(chǎn)品150)的裝置(例如裝置110)的框圖。裝置110包括用于監(jiān)測與產(chǎn)品150關(guān)聯(lián)的參數(shù)(參照圖1所提供)的多個傳感器210 (例如傳感器1、傳感器2...、傳感器η)。傳感器210的一些示例可以是模擬傳感器，而傳感器210的一些示例可以是數(shù)字傳感器。通常，模擬傳感器用于監(jiān)測大多數(shù)參數(shù)。但是，在一些示例中，為了監(jiān)測諸如機殼(是否部署產(chǎn)品150)的門是否閉合的參數(shù)，可利用數(shù)字傳感器。此外，諸如濕度、壓力、高度、光/亮度等級、噪聲等級的一些參數(shù)可由數(shù)字或模擬傳感器的任一個來監(jiān)測。本文中，術(shù)語‘監(jiān)測’參數(shù)表示在各種采樣頻率感測、檢測或測量參數(shù)，以生成對應(yīng)于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的狀態(tài)、條件或值的模擬或數(shù)字信號，以及監(jiān)測的主要目標是生成對應(yīng)于與特定參數(shù)關(guān)聯(lián)的狀態(tài)、條件或值的信號。
[0027]傳感器210可配置使得它們執(zhí)行參數(shù)的定期或連續(xù)監(jiān)測。例如，可連續(xù)監(jiān)測以較快速率變化(或者演進)的參數(shù)，而可定期地(不時地)監(jiān)測以相對較慢速率變化的參數(shù)。要求連續(xù)測量的參數(shù)的示例可包括但不限于:饋送給產(chǎn)品150的電力供應(yīng)、加速度、沖擊和振動；機殼門的開啟/閉合的檢測；電磁(EMC)擾動/干擾/擾亂等。要求定期測量的參數(shù)的示例可包括但不限于溫度、濕度、壓力等。但是，裝置110的1/0(輸入/輸出)子系統(tǒng)、裝置110的計算容量和信息存儲容量也可確定能夠每隔多久監(jiān)測參數(shù)。
[0028]裝置110包括將傳感器210生成的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換器215。在一個示例中，這些轉(zhuǎn)換器可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)?？纱嬖谂c其相應(yīng)傳感器210對應(yīng)并且與相應(yīng)傳感器210耦合以用于將模擬信號(從相應(yīng)模擬傳感器210所接收)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的多個轉(zhuǎn)換器215。應(yīng)當注意，一些參數(shù)可由數(shù)字傳感器(例如傳感器N)來監(jiān)測，并且在這類情況下將不要求轉(zhuǎn)換器215。在一些示例中，不要求連續(xù)地監(jiān)測一些參數(shù)(而是定期地監(jiān)測這些參數(shù))，單個轉(zhuǎn)換器215可充分地將這類多個傳感器接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。在這類示例中，開關(guān)或復用器可用于從多個傳感器接收信號并且將其輸出提供給轉(zhuǎn)換器215。應(yīng)當理解，通過使用開關(guān)或復用器，減少所需轉(zhuǎn)換器例如ADC的數(shù)量。例如，轉(zhuǎn)換器215可配置成以時分復用方式從多個傳感器210接收模擬信號，并且然后將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。例如，如圖2所示，傳感器2、3和4耦合到單個轉(zhuǎn)換器215。參照圖3進一步說明多個傳感器與單個轉(zhuǎn)換器215的這種耦合。
[0029]在一個實施例中，裝置110配置成基于從轉(zhuǎn)換器215或傳感器210接收的數(shù)字信號(或值)來確定與參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)條件。裝置110可包括確定異常參數(shù)條件的處理模塊220。處理模塊220可具有用于存儲由處理模塊220可執(zhí)行的指令以及用于存儲與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息的內(nèi)部或伴隨存儲器。處理模塊220可配置在處理系統(tǒng)250中。處理系統(tǒng)220可以是專用集成電路(ASIC)、芯片上系統(tǒng)(SOC)、微控制器單元(MCU)、數(shù)字信號處理(DSP)、電可編程邏輯裝置(EPLD)、復雜可編程邏輯裝置(CPLD)、分立組件的系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)。在一個實施例中，處理系統(tǒng)220可包含在托管系統(tǒng)、例如產(chǎn)品150的托管系統(tǒng)120中。
[0030]處理模塊220配置成至少基于數(shù)字信號(參數(shù)值)與多個閾值參數(shù)值的比較來確定異常參數(shù)條件。在一個示例中，每個參數(shù)可具有一個或多個閾值參數(shù)值，例如參數(shù)的最小規(guī)定值以及參數(shù)的最大規(guī)定值。在一個示例中，如果與諸如環(huán)境溫度的參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號表示392華氏度(T)的環(huán)境溫度，以及如果環(huán)境溫度的閾值參數(shù)值為280 T，則390 T的測量被確定為異常參數(shù)值，并且因此還確定異常參數(shù)條件。類似地，將與各種參數(shù)關(guān)聯(lián)的其它數(shù)字信號與其對應(yīng)閾值參數(shù)值進行比較，以連續(xù)地確定異常參數(shù)條件。在一些示例中，閾值參數(shù)值還可包括預定梯度。在這類示例中，將參數(shù)的測量值(數(shù)字值)的梯度與對應(yīng)于參數(shù)的預定梯度進行比較，以確定與參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)條件。[0031 ] 在一些實施例中，處理模塊220配置成基于傳感器210和/或轉(zhuǎn)換器215所提供的參數(shù)值(數(shù)字信號)以及基于關(guān)聯(lián)參數(shù)的被監(jiān)測信息的數(shù)學分析和/或建模的任何組合來確定異常參數(shù)條件。例如，處理模塊220可配置成基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及與持續(xù)時間、出現(xiàn)次數(shù)相關(guān)的數(shù)學建模和/或分析以及持續(xù)時間和出現(xiàn)次數(shù)與對應(yīng)歷史存檔數(shù)據(jù)的比較來計算參數(shù)的異常參數(shù)條件。處理模塊220可配置成計算連續(xù)監(jiān)測作為具有異常參數(shù)值的參數(shù)的持續(xù)時間。在一個示例中，處理模塊220可計算參數(shù)(例如環(huán)境溫度)保持高于閾值參數(shù)值(最佳溫度)的持續(xù)時間，以及如果確定環(huán)境溫度對于超過閾值持續(xù)時間的時期保持高于最佳溫度，則可對于環(huán)境溫度參數(shù)來確定異常參數(shù)條件。在另一個示例中，處理模塊220可計算產(chǎn)品150處于連續(xù)接通狀態(tài)的持續(xù)時間，以及如果產(chǎn)品150處于連續(xù)接通狀態(tài)達超過閾值時間時期，則可確定異常參數(shù)條件。
[0032]此外，處理模塊220還可配置成對一些參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)計數(shù)。例如，處理模塊220可對某個時間時期期間饋送給產(chǎn)品150的電力供應(yīng)的通/斷轉(zhuǎn)變的次數(shù)計數(shù)。在某些示例中，處理模塊220可對對于產(chǎn)品150的整個生存周期的出現(xiàn)次數(shù)計數(shù)。此外，處理模塊220配置成計算與參數(shù)對應(yīng)的異常條件的累積出現(xiàn)或者對產(chǎn)品生存周期的異常條件的出現(xiàn)的總持續(xù)時間，以及這種計算信息可存儲在存儲器模塊225中。
[0033]相應(yīng)地，本文中應(yīng)當理解，‘異常參數(shù)條件’可包括其中由裝置110來確定與參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)值的條件/狀態(tài)。在一些示例中，‘異常參數(shù)條件’可包括其中對于某個連續(xù)時間時期來確定異常參數(shù)值的條件/狀態(tài)。在又一些示例中，‘異常參數(shù)條件’可包括其中異常參數(shù)值的出現(xiàn)次數(shù)超過閾值數(shù)的條件/狀態(tài)。在某些示例中，異常參數(shù)條件可包括與異常參數(shù)值的確定、某個連續(xù)時間時期的異常參數(shù)值的確定和/或異常參數(shù)值的出現(xiàn)次數(shù)超過閾值數(shù)關(guān)聯(lián)的條件/狀態(tài)的組合。此外，處理模塊220可配置成基于異常參數(shù)值、與異常參數(shù)值關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、與異常參數(shù)值關(guān)聯(lián)的出現(xiàn)次數(shù)以及與對應(yīng)參數(shù)相關(guān)的存檔歷史數(shù)據(jù)來執(zhí)行某些數(shù)學運算、建模和/或分析?；谶@類數(shù)學運算、建模和/或分析，在某些實施例中可確定異常參數(shù)條件。
[0034]可按照多種不同方式來實施處理模塊220。處理模塊220可實施為處理系統(tǒng)250中的各種處理部件的一個或多個。處理部件的示例可包括協(xié)處理器、微處理器、分立組件、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、具有或沒有伴隨DSP的處理電路或者包括諸如ASIC、FPGA、EPLD, CPLD、MCU、S0C、分立組件的系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和/或諸如此類的集成電路的各種其它處理裝置。處理模塊220可具有用于存儲由處理模塊220可執(zhí)行的指令的內(nèi)部或伴隨存儲器。處理模塊220可以能夠執(zhí)行按照各種實施例的操作，例如執(zhí)行異常參數(shù)條件的確定的建模和數(shù)據(jù)數(shù)學分析以及執(zhí)行其它診斷和分析操作。在一些實施例中，處理模塊220可以是產(chǎn)品150的CPU，并且在通信上耦合到傳感器210和/或轉(zhuǎn)換器215，以及能夠確定異常參數(shù)條件、執(zhí)行其它診斷、分析操作。處理模塊220還可配置成執(zhí)行諸如與參數(shù)關(guān)聯(lián)的曲線、歷史、告警列表的存儲、存檔和顯示的功能。
[0035]裝置110還包括存儲器模塊225，以存儲與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息。在一個示例中，信息可以是從處理模塊220接收的被監(jiān)測數(shù)據(jù)(異常參數(shù)值)。另外，存儲器模塊225還可按照暫時或永久方式來存儲與參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字信號。在一些不例中，存儲器模塊225還可存儲由處理模塊220可執(zhí)行的指令。存儲器模塊225可以是非易失性存儲器。非易失性存儲器的一些示例可包括但不限于可編程存儲器、可擦可編程存儲器、電可擦可編程存儲器、閃速存儲器、硬盤、磁存儲器、任何新的非易失性技術(shù)等。在一個示例中，存儲器模塊225可配置成按照暫時方式來存儲被監(jiān)測數(shù)據(jù)(數(shù)字值)，并且被監(jiān)測數(shù)據(jù)可提供給處理模塊220用于確定異常參數(shù)條件。當確定與各種參數(shù)關(guān)聯(lián)的異常參數(shù)條件時，對應(yīng)信息(例如異常參數(shù)值)按照永久方式或者對于預定持續(xù)時間或者按照FIFO(先進先出)來存儲在存儲器模塊225中。例如，異常參數(shù)值可在存儲器模塊225中存儲超過10年的時期。在一些示例中，裝置110中可以不存在存儲器模塊225，以及異常參數(shù)值可傳遞給產(chǎn)品150的CPU，其可確保產(chǎn)品150內(nèi)或相反產(chǎn)品150可訪問的存儲器中的異常參數(shù)值的存儲。在一個示例中，與參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)值隨時間戳信息存儲在裝置110的存儲器模塊225中。在這個示例中，裝置110可包括用于提供時間戳信息的時鐘模塊230。在一個示例中，時鐘模塊230可與處理模塊220耦合或相反包含在其中，以提供用于與異常參數(shù)條件對應(yīng)的信息的存儲的時間戳信息。
[0036]在一些不例中，處理系統(tǒng)250包括一個或多個邏輯模塊，以處理與傳感器210相關(guān)的必要功能。例如，處理系統(tǒng)250示為包括操作/控制傳感器210的邏輯模塊235。邏輯模塊235還可配置成控制轉(zhuǎn)換器215的操作，目標是降低成本和空間。在一些實施例中，轉(zhuǎn)換器215還可配置在處理系統(tǒng)250中。
[0037]裝置110包括通信接口 240，以向一個或多個外部裝置(例如圖1中的組件160和170)提供與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的存儲的信息。例如，諸如異常參數(shù)值的信息可傳送給維護工程師的通信裝置170和/或控制站160。在一些情況下，諸如被監(jiān)測數(shù)字信號(即使它不是異常參數(shù)值)的信息可傳送給通信裝置170和/或控制站160。通信接口 240可按照多種方式來配置。處理系統(tǒng)250可包括邏輯模塊(例如邏輯模塊235)，以控制通信接口 240。在某些示例中，通信接口 240還可配置在處理系統(tǒng)250中。通信接口 240可包括用于裝置110與通信裝置170和/或控制站160之間的單向或雙向數(shù)據(jù)通信的收發(fā)器。要理解，能夠存在實現(xiàn)各種裝置之間的通信的更多元件。例如，通信接口 240可耦合到能夠與本地網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)鏈路。通信接口 240的一些示例可包括調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng)(LAN)卡、無線LAN卡或者藍牙接口或廣域網(wǎng)(WAN)。在任何這種實現(xiàn)中，通信接口 240發(fā)送和接收電、電磁或光信號，其攜帶表示各種類型的信息的數(shù)字數(shù)據(jù)流。
[0038]裝置110還包括能夠配置在印刷電路板(PCB)中的印刷天線245。印刷天線245配置成檢測EMC擾動/干擾/擾亂。裝置110可具有到電力供應(yīng)242和地244的高阻抗連接。
[0039]裝置110配置成診斷產(chǎn)品150中的任何故障，而無需其它監(jiān)測信息來支持產(chǎn)品150的診斷。例如，與各種參數(shù)關(guān)聯(lián)的異常參數(shù)值隨時間戳信息存儲在裝置110中。由于對與各種參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)值加時間標記，所以產(chǎn)品150中的故障的出現(xiàn)可準確地鏈接到一個或多個參數(shù)。例如，諸如擾動/跳閘的故障的出現(xiàn)的一些示例可歸因于與高于標準的環(huán)境限制、站點的閃電、客戶電力饋線故障(短路功率損耗)、接近機殼的不可接受EMC擾動、周圍具有擾動的機殼門開啟達延長時間時期、機殼上的沖擊或振動、客戶空調(diào)問題(高溫度、高濕度、輻射或者高污染)等相關(guān)的跳閘或問題。由于與這些參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)值隨時間戳信息來存儲，所以可診斷作為產(chǎn)品150中的擾動/跳閘的出現(xiàn)原因的參數(shù)。例如，異常參數(shù)值的時間戳信息可與產(chǎn)品150的擾動/跳閘的出現(xiàn)時間匹配，以診斷引起擾動/跳閘的參數(shù)(對應(yīng)于異常參數(shù)值)。此外，故障出現(xiàn)和故障原因(被診斷參數(shù))則可傳遞給通信裝置170和/或控制站160。
[0040]裝置110還配置成促進基于確定是否在規(guī)定/額定操作條件(按照產(chǎn)品規(guī)范)下使用了產(chǎn)品150來認證在保修協(xié)議下對產(chǎn)品150的更換或修理所做出的任何要求。如果在超出額定操作條件下使用產(chǎn)品150，則與一個或多個參數(shù)對應(yīng)的一些異常參數(shù)值隨時間戳信息自動存儲在裝置110中。相應(yīng)地，如果確定在超出額定操作條件下使用了產(chǎn)品150，則可拒絕在保修協(xié)議下對產(chǎn)品150的更換所做出的要求。超出額定操作條件的一些示例包括但不限于電力供應(yīng)處于可準許范圍之外、產(chǎn)品150的反復通/斷、超過可接受等級的沖擊和振動、在大于最佳推薦溫度的環(huán)境溫度中操作產(chǎn)品150、大放電(靜電、閃電等)、在有害環(huán)境(例如，福射存在于產(chǎn)品150附近)中機殼門(其中部署了產(chǎn)品150)開啟達延長時間時期。
[0041]裝置110還配置成促進預防性維護的預期/調(diào)度，而無需關(guān)于產(chǎn)品150的操作簡檔的任何其它信息。例如，如果裝置110確定在比最佳環(huán)境溫度更高的環(huán)境溫度下操作產(chǎn)品150，則確定環(huán)境溫度的異常參數(shù)條件。在這種情況下，裝置110可通知關(guān)于這種異常環(huán)境參數(shù)條件，并且可相應(yīng)地調(diào)度預防性維護。類似地，如果超出范圍的電力供應(yīng)饋送給產(chǎn)品150，則確定電力供應(yīng)的異常參數(shù)條件。相應(yīng)地，裝置110可通知這種異常參數(shù)條件，并且可相應(yīng)地調(diào)度預防性維護。其中可生成預防性維護的通知的一些其它示例包括產(chǎn)品在(比最佳環(huán)境溫度更高的)環(huán)境溫度下使用達超過閾值持續(xù)時間、電力供應(yīng)的通/斷轉(zhuǎn)變次數(shù)高于閾值數(shù)、在輻射存在的情況下機殼門開啟達超過閾值持續(xù)時間等。在另一個示例中，如果污染等級變得高于閾值等級，則裝置110可生成預防性維護的通知，例如濾波器將要被清潔或變更、執(zhí)行空調(diào)維護以及維修產(chǎn)品150的一個或多個電路中或者其環(huán)境中的任何泄漏。此外，在產(chǎn)品150中的永久或偶然電故障的情況下，可生成預防性維護的通知。相應(yīng)地，在確定任何其它異常參數(shù)條件的情況下，裝置110促進預期和調(diào)度預防性維護。
[0042]裝置110配置成當臨界情況延長(例如，環(huán)境溫度高于最佳環(huán)境溫度達超過閾值持續(xù)時間)時和/或如果在確定異常參數(shù)條件的情況下要求預防性維護，則將相關(guān)信息提供給維護工程師的通信裝置170。在某些示例中，通知還可采用信號或聲音的形式從發(fā)光二極管(LED)或者任何其它告警裝置生成。備選地，通信接口 240可用于通知產(chǎn)品150中的故障原因和/或?qū)︻A防性維護的需要。裝置110還配置成在用戶請求時通過利用通信接口240來提供存儲的異常參數(shù)值。在一個示例中，裝置110還可充當產(chǎn)品150的單獨看門狗。
[0043]裝置110的各種組件可通過諸如總線260的集中電路系統(tǒng)來耦合。這些組件(210-250)可經(jīng)由總線260相互通信，以執(zhí)行產(chǎn)品150中的故障的監(jiān)測和診斷?？偩€260可以是配置成尤其提供或?qū)崿F(xiàn)裝置110的組件(210-250)之間的通信的各種通信信道。在某些實施例中，總線260可配置在諸如母板、主板、系統(tǒng)板或邏輯板的中央印刷電路板中?？偩€260的示例可包括外設(shè)組件互連(PCI)總線、嵌入式PCI(ePCI)總線、緊湊PCI (cPCI)、PCI擴展(PC1-X)總線、PCI express總線、VME總線、VMX總線、用于諸如PC應(yīng)用的工業(yè)應(yīng)用的任何總線、集成電路間(I2C)總線、USB或者任何低成本串行外圍接口(SPI)總線。
[0044]但是，應(yīng)當理解，如參照圖2所示和所述的產(chǎn)品150和裝置110只是說明性的，并且因此不應(yīng)當被理解為限制本公開的實施例的范圍。因此，應(yīng)當理解，以上結(jié)合裝置110所述的組件的至少一些可以是可選的，并且因而裝置110的某些實施例可包括比結(jié)合圖2的示例實施例所述的組件更多、更少或者不同的組件。[0045]現(xiàn)在參照圖3，示出按照另一個實施例的裝置110的示范框圖表示。在圖3的這個示范實施例中，裝置Iio包括耦合到處理系統(tǒng)250的傳感器，例如302、304、306、308、310和312。傳感器302、304、306、308、310和312可以是圖2的傳感器210的示例。
[0046]如圖3所示，傳感器302是配置成檢測部署了諸如產(chǎn)品150的產(chǎn)品的機殼中的沖擊和振動參數(shù)的沖擊和振動傳感器。沖擊和振動傳感器302是連續(xù)地檢測沖擊和振動的值的模擬傳感器。轉(zhuǎn)換器322 (例如ADC)與沖擊和振動傳感器302的輸出耦合以用于接收由沖擊和振動傳感器302檢測的模擬信號。轉(zhuǎn)換器322配置成將模擬信號改變?yōu)閿?shù)字信號(或值)。轉(zhuǎn)換器322的輸出通過集成電路間(I2C)總線360與處理系統(tǒng)250耦合，以及與感測的沖擊和振動參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字值被傳遞給處理系統(tǒng)250。處理系統(tǒng)250還包括控制沖擊和振動傳感器302以及轉(zhuǎn)換器322的操作的邏輯模塊235。在一些示例中，沖擊和振動傳感器302以及轉(zhuǎn)換器322可以是單個模塊。在一些示例中，轉(zhuǎn)換器322配置在處理系統(tǒng)250 中。
[0047]如圖3所示，一些參數(shù)以定期間隔來監(jiān)測。例如，轉(zhuǎn)換器324配置成接收由傳感器304、306和308感測的模擬信號。例如，傳感器304是溫度傳感器，傳感器306是用于感測O V與地電勢之間的差的差分電壓監(jiān)測傳感器，以及傳感器308是用于測量產(chǎn)品150的附近(例如機殼)中的電磁擾動的電磁(EMC)擾動監(jiān)測傳感器。溫度傳感器304可以是用于測量其中部署了產(chǎn)品150的環(huán)境溫度的模擬傳感器。傳感器306可以是用于測量O伏特與地電勢之間的差的模擬傳感器。此外，傳感器308包括跟蹤天線362(即，印刷天線245的示例)、檢測器二極管364和對數(shù)放大器366。對數(shù)放大器366電連接到檢測器二極管364，并且配置成基于在跟蹤天線362接收的信號來生成一系列信號。跟蹤天線362可配置在PCB上的諸如托管模塊120的托管模塊中。如圖3所示，轉(zhuǎn)換器324通過開關(guān)370耦合到傳感器304、306和308的輸出，以定期地從傳感器304、306和308接收模擬信號。包含在處理系統(tǒng)250中的處理模塊220可配置成基于分析從轉(zhuǎn)換器324接收的數(shù)字值來確定異常參數(shù)條件。
[0048]傳感器310表示電力供應(yīng)電壓傳感器。如圖3的示范實施例中所示，傳感器310感測從cPCI總線電力模塊380接收的電力供應(yīng)。cPCI總線電力模塊380包括3.3 V、5 V和±12 V的電力軌道。電力供應(yīng)電壓傳感器310可以是數(shù)字傳感器，并且配置成連續(xù)監(jiān)測從cPCI總線電力模塊380接收的3.3 V、5 V和±12 V的電力軌道。應(yīng)當注意，cPCI總線電力模塊380僅為了示范而示出，以及還可使用與PC1、PCI擴展(PC1-X)、PCI express,VME,SATA和集成驅(qū)動電子器件(IDE)關(guān)聯(lián)的其它電源。此外，傳感器312是門開關(guān)傳感器(數(shù)字傳感器)，并且配置成檢測其中部署了產(chǎn)品150的一個或多個機殼門是否閉合。由傳感器310和312感測的數(shù)字值被提供給處理模塊220，其可確定與這些參數(shù)關(guān)聯(lián)的任何異常參數(shù)條件。
[0049]圖4是示出按照本公開的一個示范實施例、用于診斷基于電子的產(chǎn)品的方法400的流程圖。流程圖所示的方法400可由裝置、例如圖2和3的裝置110來執(zhí)行。流程圖的操作以及流程圖中的操作的組合可由各種部件來實現(xiàn)，例如硬件、固件、計算裝置、電路和/或與包括一個或多個計算機程序指令的軟件的執(zhí)行關(guān)聯(lián)的其它裝置。為了便于論述圖4的方法400，某些操作在本文中描述為構(gòu)成按照某種順序執(zhí)行的不同步驟。這類實現(xiàn)僅是示例而不是范圍方面的限制。某些操作可集中在一起并且在單個操作中執(zhí)行，以及某些操作能夠按照與本文所述示例中采用的順序不同的順序來執(zhí)行。此外，方法400的某些操作可以是可選的。此外，方法400的某些操作自動地執(zhí)行。這些操作基本上沒有涉及與用戶的交互。方法400的其它操作可手動或半自動地執(zhí)行。這些操作涉及經(jīng)由一個或多個用戶接口呈現(xiàn)與用戶的交互。
[0050]在405，方法400包括監(jiān)測與基于電子的產(chǎn)品、例如產(chǎn)品150關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)。在一個示例中，執(zhí)行參數(shù)的監(jiān)測以生成與參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個。例如，參數(shù)可由模擬傳感器或數(shù)字傳感器其中之一來監(jiān)測，以分別生成模擬信號或數(shù)字信號其中之一。參照圖1來提供參數(shù)的示例。
[0051]在410，方法400包括將與多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。如參照圖2和圖3所述，諸如ADC的轉(zhuǎn)換器可用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在一個示例中，一些參數(shù)可由數(shù)字傳感器來監(jiān)測，并且因此與參數(shù)的這種監(jiān)測對應(yīng)的數(shù)字信號是現(xiàn)成可用的。
[0052]在415，方法400包括至少基于每個數(shù)字信號與對應(yīng)閾值參數(shù)值的比較來確定與多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的異常參數(shù)條件。如參照圖2所述，諸如處理模塊220的處理模塊配置成基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號與對應(yīng)于參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較來確定異常參數(shù)條件。例如，如果與環(huán)境溫度參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號表示392華氏(T )的環(huán)境溫度，以及如果環(huán)境溫度的閾值參數(shù)值為280 T，則392 °F的測量被確定為異常參數(shù)值，并且因此確定異常參數(shù)條件。類似地，將與各種參數(shù)關(guān)聯(lián)的其它數(shù)字信號與其對應(yīng)閾值參數(shù)值進行比較，以確定異常參數(shù)條件。
[0053]在一些實施例中，方法400還可包括基于數(shù)字信號與閾值的比較、異常梯度、數(shù)字信號的異常組合以及內(nèi)部計算的值(來自一組傳感器、數(shù)學模型和/或數(shù)學分析計算)中的一個或多個來確定異常參數(shù)條件，如參照圖2所述。
[0054]在420，方法400包括將與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息存儲在諸如存儲器模塊225的存儲器中。在一個示例中，信息可包括作為異常參數(shù)值的被監(jiān)測數(shù)字信號。但是，在一些示例中，為了進行記錄，還可存儲不是異常參數(shù)值的被監(jiān)測數(shù)字信號。在一個示例中，存儲器可以是產(chǎn)品150的一部分。在另一個示例中，存儲器可以是基于電子的產(chǎn)品中配置的非易失性存儲器。諸如異常參數(shù)值的信息可存儲更長時間時期，并且可在用戶請求時變?yōu)榭捎?。在一個示例中，存儲異常參數(shù)值還包括存儲與異常參數(shù)值的出現(xiàn)關(guān)聯(lián)的時間戳信息。例如，如果在時間2013年7月12日下午7:30確定與環(huán)境溫度對應(yīng)的異常參數(shù)值(例如390°F)，則這個時間戳信息可隨與環(huán)境溫度對應(yīng)的異常參數(shù)值來存儲。
[0055]在425，方法400包括向至少一個外部裝置傳送與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息，至少用于基于電子的產(chǎn)品中的一個或多個故障的診斷。在一些實施例中，還可為了進行信息的存儲、存檔和顯示而傳送信息。在一個示例中，外部裝置可以是能夠執(zhí)行基于電子的產(chǎn)品的維修/維護的維護工程師的通信裝置。備選或另外地，外部裝置可以是本地PC、站(例如USB鑰、PC、平板、智能電話、小型終端)、其中接收、分析、存儲、存檔和顯示與各種站點條件有關(guān)的信息(例如，可顯示諸如曲線、歷史表示、告警列表等的信息)的中央控制站。
[0056]在430，方法400提供執(zhí)行步驟435、440和445中的至少一個。應(yīng)當注意，在430執(zhí)行的一個或多個或者全部操作可以是可選的。在435，方法400包括促進基于與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息來調(diào)度基于電子的產(chǎn)品的預防性維護。例如，如果基于電子的產(chǎn)品在(比最佳規(guī)定環(huán)境溫度更高的)環(huán)境溫度中使用達超過閾值持續(xù)時間，則可生成用于接通冷卻系統(tǒng)、將基于電子的產(chǎn)品關(guān)斷達預定持續(xù)時間的通知，或者可生成通知以部署用于降低基于電子的產(chǎn)品的環(huán)境溫度的其它部件。此外，如果污染等級變得高于閾值等級，則可生成預防性維護的通知，例如清潔或變更基于電子的裝置中存在的濾波器、執(zhí)行空調(diào)維護以及維修基于電子的產(chǎn)品內(nèi)的一個或多個電路中或者其環(huán)境中的任何泄漏。
[0057]在440，方法400包括基于與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息來通知基于電子的產(chǎn)品中的故障原因。由于對與各種參數(shù)對應(yīng)的異常參數(shù)值加時間標記，所以基于電子的產(chǎn)品中的故障的出現(xiàn)可準確地鏈接到一個或多個參數(shù)。例如，與異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的時間戳信息可與基于電子的產(chǎn)品中的故障的出現(xiàn)時間匹配，以診斷引起故障的參數(shù)(對應(yīng)于異常參數(shù)條件)。
[0058]此外，在445，方法400包括促進在保修協(xié)議下對基于電子的產(chǎn)品的更換或維修所做出的要求的認證。如果在超出額定操作條件(按照產(chǎn)品規(guī)范)下使用基于電子的產(chǎn)品，則與一個或多個參數(shù)對應(yīng)的一些異常參數(shù)條件連同對應(yīng)時間戳信息一起自動存儲在裝置中。相應(yīng)地，如果確定在超出額定操作條件下使用了基于電子的產(chǎn)品，則可拒絕在保修協(xié)議下對基于電子的產(chǎn)品的更換所做出的要求。
[0059]為了便于說明和描述，提供了本公開的具體實施例的以上描述。它們并不是要涵蓋所有方面或者將本公開限制到所公開的準確形式，并且顯然，根據(jù)上述教導，許多修改和變更是可能的。選擇并且描述了實施例，以便最佳地說明本公開的原理及其實際應(yīng)用，由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠以適合所考慮的具體使用的各種修改以最佳地利用本公開和各個實施例。要理解，考慮如情形可建議或使得有利的等效方面的各種省略和置換，但是這是要涵蓋沒有背離本公開的權(quán)利要求的精神和范圍的應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)。
[0060]參考標號列表 100 環(huán)境 110 裝置
120托管模塊
150基于電子的產(chǎn)品
160控制站
170通信裝置
180網(wǎng)絡(luò)
210，302，304，306，308，310，312 傳感器
215，322，324 轉(zhuǎn)換器
220處理模塊
225存儲器模塊
230時鐘模塊
235邏輯模塊
240通信接口
242電力供應(yīng)
244地
245印刷天線 250 處理系統(tǒng)260總線
360集成電路間(I2C)總線
362跟蹤天線
364檢測器二極管
366對數(shù)放大器
【權(quán)利要求】
1.一種裝置(110)，用于診斷基于電子的產(chǎn)品(150)，所述裝置(110)包括: 多個傳感器(210)，與所述基于電子的產(chǎn)品(150)耦合，用于監(jiān)測與所述基于電子的產(chǎn)品(150)關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)，每個傳感器(210)配置成在監(jiān)測參數(shù)時生成模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個； 多個轉(zhuǎn)換器(215)，耦合到所述多個傳感器(210)，用于將從所述多個傳感器(210)生成的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 處理模塊(220)，與所述多個轉(zhuǎn)換器(215)耦合，用于至少基于所述數(shù)字信號與閾值參數(shù)值的比較來確定異常參數(shù)條件，與參數(shù)對應(yīng)的每個異常參數(shù)條件基于與所述參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號與對應(yīng)于所述參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較來確定； 存儲器模塊(225)，與所述處理模塊(220)耦合，所述存儲器(225)配置成存儲與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息； 所述存儲器模塊(255)配置成存儲與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的時間戳信息；以及 通信接口(240)，配置成向至少一個外部裝置(160，170)提供與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息，以用于所述基于電子的產(chǎn)品(150)中的一個或多個故障的診斷， 所述裝置(110)配置在所述基于電子的產(chǎn)品(150)的托管模塊(120)中。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，還包括處理系統(tǒng)(250)，其包括用于控制所述多個傳感器(210)和所述多個轉(zhuǎn)換器(215)的一個或多個邏輯模塊(235)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，處理系統(tǒng)(250)是專用集成電路(ASIC)、芯片上系統(tǒng)(SOC)、微控制器、數(shù)字信號處理(DSP)、電可編程邏輯裝置(EPLC)、復雜可編程邏輯裝置(CPLD)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)中的至少一個。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置(110)，其中，所述處理模塊(220)配置在所述處理系統(tǒng)(250)中。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，所述托管模塊(120)是所述基于電子的產(chǎn)品(150)的電路板、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的底板、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的中央處理單元(CPU)以及所述基于電子的產(chǎn)品的輸入/輸出(I/O)模塊中的至少一個，部分或完全由所述基于電子的產(chǎn)品(150)的一個或多個部分、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的單板、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的主板以及所述基于電子的產(chǎn)品(150)的子板來確保。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，所述存儲器模塊(225)配置成存儲與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的時間戳信息。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，所述多個參數(shù)包括:0伏特與地電勢之間的電壓差；其中部署了所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境溫度；與所述基于電子的產(chǎn)品(150)的組件關(guān)聯(lián)的加 速度、沖擊和振動；其中部署了所述基于電子的產(chǎn)品(150)的機殼上的沖擊和振動；饋送給所述基于電子的產(chǎn)品(150)的電力供應(yīng)；所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境中的電磁擾動；以及所述機殼的一個或多個門的開啟/閉合、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的溫度；所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境中的濕度；壓力；高度；從垂直和水平的取向的角度；地理定位；光和亮度等級；噪聲等級；輻射等級；污染等級；環(huán)境中的氣體存在等級；環(huán)境中的煙和微粒存在等級；所述電力供應(yīng)通/斷的轉(zhuǎn)變次數(shù)和持續(xù)時間；以及監(jiān)測放置在所述基于電子的產(chǎn)品(150)附近的一個或多個對象的邏輯輸入。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，所述外部裝置是通信裝置(170)和控制站(160)中的至少一個。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，其中，所述處理模塊(220)還配置成: 計算與至少一個參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間； 對至少一個參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)計數(shù)；以及 基于與參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、所述參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及與所述參數(shù)關(guān)聯(lián)的歷史信息中的至少一個來計算與所述參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)學建模。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置(110)，其中，所述處理模塊(220)還配置成基于所述數(shù)字信號與所述閾值參數(shù)值的比較、與至少一個參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、至少一個參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及所述數(shù)學建模中的至少一個來確定所述異常參數(shù)條件。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置(110)，還包括配置成檢測與電磁擾動對應(yīng)的信號以用于監(jiān)測電磁擾動參數(shù)的印刷天線(245，362)。
12.一種在裝置(110)執(zhí)行的方法，用于診斷基于電子的產(chǎn)品(150)，所述方法包括: 監(jiān)測與所述基于電子的產(chǎn)品(150)關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)，其中執(zhí)行監(jiān)測參數(shù)以生成與所述參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號和數(shù)字信號中的至少一個； 將與所述多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 至少基于所述數(shù)字信號與閾值參數(shù)值的比較來確定與所述多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的異常參數(shù)條件，與參數(shù)對應(yīng)的每個異常參數(shù)條件至少基于與所述參數(shù)關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號與對應(yīng)于所述參數(shù)的閾值參數(shù)值的比較來確定；以及 存儲與對應(yīng)于所述多個參數(shù)的所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息以用于診斷所述基于電子的產(chǎn)品(150)中的一個或多個故障， 存儲與所述每個異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的時間戳信息； 所述裝置(110)配置為所述基于電子的產(chǎn)品(150)的托管模塊(120)的一部分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 向至少一個外部裝置(160，170)傳送與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的所述信息，以用于所述基于電子的產(chǎn)品(150)中的一個或多個故障的診斷、所述信息的存儲、存檔和顯示中的至少一個。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，與每個異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的信息的存儲包括存儲與所述每個異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的時間戳信息。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，與所述多個參數(shù)關(guān)聯(lián)的所述異常參數(shù)條件的確定還基于與至少一個參數(shù)關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間、至少一個參數(shù)的出現(xiàn)次數(shù)以及基于與所述至少一個參數(shù)關(guān)聯(lián)的歷史信息、所述出現(xiàn)次數(shù)和所述持續(xù)時間的至少一個的數(shù)學建模中的至少一個。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括下列至少一個: 促進基于與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的所述信息來調(diào)度所述基于電子的產(chǎn)品(150)的預防性維護； 基于與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的所述信息來通知所述基于電子的產(chǎn)品(150)中的故障的診斷；以及 促進基于與所述異常參數(shù)條件關(guān)聯(lián)的所述信息來認證在保修協(xié)議下對所述基于電子的產(chǎn)品(150)的更換所做出的要求。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多個參數(shù)包括:0伏特與地電勢之間的電壓差；其中部署了所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境溫度；與所述基于電子的產(chǎn)品(150)的組件關(guān)聯(lián)的加速度、沖擊和振動；其中部署了所述基于電子的產(chǎn)品(150)的機殼上的沖擊和振動；饋送給所述基于電子的產(chǎn)品(150)的電力供應(yīng)；所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境中的電磁擾動；以及所述機殼的一個或多個門的開啟/閉合；所述基于電子的產(chǎn)品(150)的溫度；所述基于電子的產(chǎn)品(150)的環(huán)境中的濕度；壓力；高度；從垂直和水平的取向的角度；地理定位；光和亮度等級；噪聲等級；輻射等級；污染等級；環(huán)境中的氣體存在等級；環(huán)境中的煙和微粒存在等級；所述電力供應(yīng)通/斷的轉(zhuǎn)變次數(shù)和持續(xù)時間；以及監(jiān)測放置在所述基于電子的產(chǎn)品(150)附近的一個或多個對象的邏輯輸入。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述托管模塊(120)是所述基于電子的產(chǎn)品(150)的電路板、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的底板、所述基于電子的產(chǎn)品(150)的中央處理單元(CPU)以及所述基于電子的產(chǎn)品(150)的輸入/輸出(I/O)模塊其中之一。
【文檔編號】G05B19/418GK103676830SQ201310413575
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】G.克雷佩特 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司