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工业资产完整性数据的智能和自动审查

阅读:528发布:2020-05-14

专利汇可以提供工业资产完整性数据的智能和自动审查专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在一些实施方案中,元数据检查数据 存储器 可以包含工业资产的分层组件和子组件并且定义兴趣点。工业资产检查平台可以 访问 所述信息并且生成检查计划,包括至少一个 传感器 类型与所述兴趣点中的每一个的关联。所述平台随后可以将关于所述检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中并且接收检查数据(例如,从手动检查、从检查 机器人 、从固定传感器等)。可以执行智能标记 算法 ,以基于所述检查计划数据存储器中的信息而使至少一个兴趣点与所述接收到的检查数据的合适部分相关联。,下面是工业资产完整性数据的智能和自动审查专利的具体信息内容。

1.一种用于检查工业资产的系统,包括:
元数据检查数据存储器,所述元数据检查数据存储器包含与所述工业资产相关联的电子记录,所述电子记录表示所述工业资产的分层组件和子组件并且定义多个兴趣点;
检查计划数据存储器,用于包含与所述工业资产的检查计划相关联的电子记录;
检查信息数据存储器,用于包含与检查结果相关联的电子记录;
通信端口,用于接收检查数据;以及
工业资产检查平台,所述工业资产检查平台耦合至所述元数据检查数据存储器、所述检查计划数据存储器、所述检查信息数据存储器以及所述通信端口,所述工业资产检查平台具有可操作地耦合至至少一个存储器的至少一个计算机处理器,其中所述处理器被配置成:
访问所述元数据检查数据存储器中的信息以生成检查计划,包括至少一个传感器类型与所述多个兴趣点中的每一个的关联,
将关于所述检查计划的信息存储在所述检查计划数据存储器中,
通过所述通信端口接收所述检查数据,以及
执行智能标记算法,以基于所述检查计划数据存储器中的信息而使所述多个兴趣点中的至少一个与所述接收到的检查数据的合适部分相关联。
2.如权利要求1所述的系统,其中所述接收到的检查数据包括手动收集的检查数据。
3.如权利要求1所述的系统,其中通过所述通信端口接收的所述检查数据与同至少一个检查装置的数据交换相关联。
4.如权利要求3所述的系统,其中所述接收到的检查数据包括来自所述至少一个检查装置的至少一个传感器信息流。
5.如权利要求4所述的系统,其中至少一个检查装置包括检查机器人,并且所述工业资产检查平台的所述处理器还被配置成:
基于所述接收到的传感器信息流的合适部分而自动地生成检查报告,以及
将所述检查报告存储在所述检查信息数据存储器中
6.如权利要求5所述的系统,其中所述检查报告的所述生成包括将先前存储的数据与所述接收到的传感器信息流的所述合适部分组合。
7.如权利要求4所述的系统,其中所述检查计划的所述生成还基于以下项中的至少一个:(i)检查相关工件的描述,(ii)另一个检查计划,(iii)检查报告,(iv)历史审查,(v)历史缺陷,(vi)显式过程,(vii)隐式过程,(viii)所述工业资产的三维模型,(ix)所述工业资产的数字度量模型,(x)自然语言规范,(xi)正式检查计划,以及(x)所述工业资产周围的环境。
8.如权利要求4所述的系统,其中所述检查计划还与以下项中的至少一个相关联:(i)一起分组为兴趣区域的一组兴趣点,(ii)与兴趣点相关联的异常,(iii)与兴趣点相关联的视,以及(iv)与兴趣点相关联的时间量。
9.如权利要求4所述的系统,其中从所述检查装置接收指示所述工业资产的一个或多个特征的所述传感器数据流中的至少一个。
10.如权利要求9所述的系统,其中所述检查装置包括用于收集传感器信息的多个传感器并且与以下项中的至少一个相关联:(i)无人机,(ii)轮式车辆,(iii)适合于沿着轨道行驶的车辆,(iv)攀爬车,(v)爬行车。
11.如权利要求10所述的系统,其中至少一个传感器与以下项中的至少一个相关联:
(i)相机,(ii)摄像机,(iii)红外相机,(iv)麦克,(v)化学检测器,(vi)光探测和测距(“LIDAR”)传感器,(vii)辐射检测器,(viii)热成像,以及(ix)超声测试。
12.如权利要求4所述的系统,其中所述检查计划与同时收集信息的多个检查装置相关联。
13.如权利要求4所述的系统,其中所述工业资产检查平台还从所述检查装置接收以下项中的至少一个:(i)关于计划目标的信息,(ii)全球定位系统(“GPS”)坐标,(iii)差分GPS(“DGPS”)坐标,(iv)海拔信息,(v)接近度信息,(vi)电池信息,(vii)关键任务信息,(viii)关键安全信息,以及(ix)惯性测量单元(“IMU”)数据。
14.如权利要求4所述的系统,其中所述元数据检查数据存储器中的信息通过以下项中的至少一个布置:(i)模式,(ii)模板,(iii)简单数据类型的枚举列表,(iv)结构化数据类型的枚举列表,以及(v)简单且结构化数据类型的枚举列表。
15.如权利要求4所述的系统,其中所述工业资产与以下项中的至少一个相关联:(i)火炬塔,(ii)涡轮机,(iii)电网,(iv)飞机,(v)机车,(vi)管道,(vii)储罐,以及(viii)坝。
16.如权利要求4所述的系统,其中所述智能标记算法与以下项中的至少一个相关联:
(i)数据至兴趣点的部分手动标记,(ii)数据至兴趣点的自动标记,(iii)来自不同数据流的相关和整理元素,(iv)全球定位系统(“GPS”)数据(v)差分GPS(“DGPS”)数据,(vi)惯性测量单元(“IMU”)数据,(vii)自动缺陷识别,以及(viii)通过自然语言描述提取的资产上下文。
17.如权利要求4所述的系统,其中所述工业资产检查平台还被配置成:
执行可视化和注释插件,以促进与检查报告相关联的不同和历史数据的关联和整理。
18.如权利要求17所述的系统,其中所述可视化和注释插件与交互式界面相关联,所述交互式界面让用户选择显示元件来接收关于那些元件的其它信息,并且用用户评论注释所述检查报告的各部分。
19.如权利要求4所述的系统,其中所述工业资产检查平台还被配置成:
执行自动变化分析工具,以自动地比较当前和历史检查报告数据并生成变化摘要和趋势分析输出。
20.如权利要求19所述的系统,其中所述变化分析工具自动地识别与以下项中的至少一个相关的重大变化:(i)用户请求,或(ii)自动后台处理。
21.如权利要求4所述的系统,其中根据从检查报告模板的库中选择的报告格式执行所述检查报告的自动生成,每个模板指在生成所述检查报告时要填充的数据元素。
22.如权利要求21所述的系统,其中所述数据元素包括表格和变化摘要,并且所述检查报告的所述自动生成与交互式界面向导相关联,其中用户对提示从所述库中选择合适的检查报告模板作出响应。
23.一种用于检查工业资产的方法,包括:
由工业资产检查平台访问元数据检查数据存储器中的信息以生成检查计划,所述检查计划包括至少一个传感器类型与多个兴趣点中的每一个的关联,其中所述元数据检查数据存储器包含与所述工业资产相关联的电子记录,所述电子记录表示所述工业资产的分层组件和子组件并且定义所述多个兴趣点;
将关于所述检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中;
通过通信端口从至少一个检查装置接收至少一个传感器信息流;以及
执行智能标记算法,以基于所述检查计划数据存储器中的信息而使所述多个兴趣点中的至少一个与接收到的传感器信息流的合适部分相关联。
24.如权利要求23所述的方法,其中所述检查计划的所述生成还基于以下项中的至少一个:(i)检查相关工件的描述,(ii)另一个检查计划,(iii)检查报告,(iv)历史审查,(v)历史缺陷,(vi)显式过程,(vii)隐式过程,(viii)所述工业资产的三维模型,(ix)所述工业资产的数字度量模型,(x)自然语言规范,(xi)正式检查计划,以及(x)所述工业资产周围的环境。
25.一种存储程序代码的非暂时性计算机可读介质,所述程序代码可由工业资产检查平台的处理器执行以使所述平台执行方法,所述方法包括:
由工业资产检查平台访问元数据检查数据存储器中的信息以生成检查计划,所述检查计划包括至少一个传感器类型与多个兴趣点中的每一个的关联,其中所述元数据检查数据存储器包含与所述工业资产相关联的电子记录,所述电子记录定义所述多个兴趣点;
将关于所述检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中;
通过通信端口从至少一个检查装置接收至少一个传感器信息流;
执行智能标记算法,以基于所述检查计划数据存储器中的信息而使所述多个兴趣点中的至少一个与接收到的传感器信息流的合适部分相关联;
基于所述接收到的传感器信息流的所述合适部分而生成检查报告;以及
将所述检查报告存储在检查信息数据存储器中。
26.如权利要求25所述的介质,其中所述检查计划还与以下项中的至少一个相关联:
(i)一起分组为兴趣区域的一组兴趣点,(ii)与兴趣点相关联的异常,(iii)与兴趣点相关联的视角,以及(iv)与兴趣点相关联的时间量。

说明书全文

工业资产完整性数据的智能和自动审查

背景技术

[0001] 本文所公开的主题涉及工业资产管理,且更具体来说,涉及监视和管理工业资产的健康状况。
[0002] 各个实体可能会拥有或维护各种类型的工业资产作为其运营的一部分。此类资产可以包括物理或机械装置或结构,在一些情况下,所述物理或机械装置可以利用电气和/或化学技术。可以出于各种目的使用或维护此类资产,并且取决于上下文,此类资产可以表征为资本基础设施、库存或用其它术语表征。例如,工业资产可以包括分布式资产,例如管道或电网,以及个别或离散资产,例如涡轮机、飞机、火炬塔、车辆等。资产可能会遭受可能影响运营的各种类型的缺陷(例如,自发的机械缺陷、电气缺陷,或常规磨损)。例如,随着时间的推移,工业资产可能会由于天气而遭受腐蚀或开裂,或者可能会由于一个或多个组件部分的磨损或故障而展现下降的性能或效率。
[0003] 在一些情况下,人工检查员可以检查和分析工业资产。例如,检查员可以寻找并定位资产表面上的腐蚀。然而,取决于资产的位置、大小和/或复杂性以及周围环境,一个或多个人员手动地执行检查可能会花费大量时间。另外,一些检查任务可能无聊、肮脏或另外不适合人类。例如,由于高度、密闭空间、危险等原因,一些资产的位置可能不易由人类接近。
[0004] 为了解决这些问题,可以生成并执行资产检查计划。例如,检查员可以检查资产的某些预定位置或子组件以寻找缺陷。应注意,传统的工业资产检查需要收集与资产完整性有关的各种数据并使用特定软件来分析特定类型的数据流。例如,典型的工业资产可能具有需要进行分析的若干不同类型的检查数据(例如,照片、温度、超声数据等)。现有方法需要手动数据关联以及不同分析的融合来创建最终检查摘要。不仅繁琐,这些方法还可能容易出错和/或效率低下。例如,错误和低效可能由将不同数据源相关联和/或将其标记到合适的资产位置和子组件所需的手动操作引入。
[0005] 因此,需要提供以准确且有效的方式促进工业资产完整性数据的智能和自动审查的系统和方法。发明内容
[0006] 根据一些实施方案,元数据检查数据存储器可以包含工业资产的分层组件和子组件并且定义兴趣点。工业资产检查平台可以访问所述信息并且生成检查计划,所述检查计划包括至少一个传感器类型与兴趣点中的每一个的关联。随后,平台可以将关于检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中并且接收检查数据(例如,手动收集的数据、来自至少一个检查装置的传感器信息流等)。可以执行智能标记算法,以基于检查计划数据存储器中的信息而使至少一个兴趣点与检查数据的合适部分相关联。根据一些实施方案,随后平台可以基于接收到的检查数据的合适部分而生成检查报告,并且将所述检查报告存储在检查信息数据存储器中。
[0007] 一些实施方案包括:用于由工业资产检查平台访问元数据检查数据存储器中的信息以生成检查计划的装置,所述检查计划包括至少一个传感器类型与多个兴趣点中的每一个的关联,其中所述元数据检查数据存储器包含与所述工业资产相关联的电子记录,所述电子记录表示所述工业资产的分层组件和子组件并且定义所述多个兴趣点;用于将关于所述检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中的装置;用于通过通信端口接收检查数据(例如,手动收集的数据、来自至少一个检查装置的至少一个传感器信息流等)的装置;以及用于执行智能标记算法以基于所述检查计划数据存储器中的信息而使所述多个兴趣点中的至少一个与所述接收到的检查数据的合适部分相关联的装置。
[0008] 本文所公开的一些实施方案的技术优点包括以准确且有效的方式促进工业资产完整性数据的智能和自动审查的改进系统和方法。附图说明
[0009] 图1是根据一些实施方案的工业资产检查系统的高级框图
[0010] 图2示出可以根据一些实施方案执行的工业资产检查方法。
[0011] 图3示出根据一些实施方案的检查过程流。
[0012] 图4是根据一些实施方案的工业资产检查系统的更详细实例。
[0013] 图5示出可以根据一些实施方案执行的检查计划方法。
[0014] 图6是根据一些实施方案的工业资产和相关工业资产层级的实例。
[0015] 图7示出可以根据一些实施方案执行的检查数据收集方法。
[0016] 图8示出根据一些实施方案的检查数据收集。
[0017] 图9是可以根据一些实施方案执行的检查审查过程的实例。
[0018] 图10示出根据一些实施方案的具有智能标记的工业资产用户界面
[0019] 图11是可以根据一些实施方案执行的变化检测方法的实例。
[0020] 图12是可以根据一些实施方案执行的报告生成方法的实例。
[0021] 图13示出根据一些实施方案的工业资产检查平台。
[0022] 图14是根据一些实施方案的检查信息数据库的表格部分。
[0023] 图15示出根据一些实施方案的显示交互式图形用户界面的平板计算机。

具体实施方式

[0024] 在以下详细描述中,阐述许多具体细节以便提供对实施方案的全面理解。然而,本领域普通技术人员将理解,可以在不具有这些具体细节的情况下实践实施方案。在其它例子中,不详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路以免混淆实施方案。
[0025] 本文所描述的一些实施方案涉及提供工业资产完整性数据的智能和自动审查。当检查与包括企业或公司实体、政府、个人、非营利组织等各种实体相关联的工业资产时,这些实施方案可能是有用的。如本文所讨论,这些资产通常可以是离散的或在其范围上受限(例如,飞机、直升机、轮船、潜器、航天运载器、卫星、机车等等运载工具),或者可以是地理上分布的(例如,道路或路轨道、港口或机场、管道或电气基础设施、发电设施或制造厂等等)。本文所描述的一些实施方案可以用于使用机器人中介以手动、自主或半自主方式检查这些类型的资产(以及其它未列出的资产)。
[0026] 考虑到这一点,应理解,在各种领域中,例如分布式资产和/或个别资产的资产可以用于执行任何数目的操作。随着时间的推移,资产可能由于天气、物理磨损等而劣化。例如,在数月或数年内,资产的一个或多个组件可能由于雨和风或其它环境条件或由于维护不足而磨损或劣化。或者,在一些情况下,资产的一个或多个组件或系统可能会发生自然故障,这可能与磨损或维护条件无关,而是可能归因于未检测到的缺陷或未知压力源。无论资产缺陷是由于渐进过程产生的还是突然发生的,了解资产的健康状况取决于以即时且有效的方式检查这些缺陷。
[0027] 在一些常规方法中,一个或多个人类主体可以在有限的间隔内检查资产的磨损以确定资产的健康状况。例如,检查员可以手动地关联和融合来自多个不同类型的传感器的数据。然而,对检查过程的这些方面进行人工审查和/或监视可能是一项困难且容易出错的任务。当计划的检查将花费大量时间、检查可能采取不同路线、存在要检查的多个兴趣点、资产和/或周围环境复杂且动态变化、其它人和/或机器人同时在区域中运行等时,这点尤为明显。
[0028] 因此,需要提供以准确且有效的方式促进工业资产完整性数据的智能和自动审查的系统和方法。图1是根据本发明的一些实施方案的系统100的高级框图。具体来说,系统100包括工业资产检查平台150,所述工业资产检查平台可以访问元数据检查数据存储器
110(例如,存储表示工业资产的分层组件和子组件的一组电子记录并且定义兴趣点)和检查计划数据存储器120(例如,存储定义检查计划的一组电子记录,包括例如,传感器数据、兴趣点、检查机器人的移动路径等)中的信息。工业资产检查平台150还可以与远程用户界面装置170交换信息(例如,通过防火墙)。根据一些实施方案,工业资产检查平台150可以与用户界面装置170通信,访问元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120中的信息,接收检查数据(例如,传感器信息流),执行智能标记140,利用自动化和生产力工具
160并且生成检查报告180。根据一些实施方案,接收到的检查数据流可以通过通信端口交换,例如,适合于根据通信协议交换信息(包括信息的有线和无线交换)的端口。应注意,在一些情况下,工业资产检查平台150可以与例如为企业执行服务的卖方的第三方相关联。
[0029] 例如,工业资产检查平台150可以与个人计算机(“PC”)、膝上型计算机、智能电话、企业服务器、服务器场和/或数据库或类似存储装置相关联。根据一些实施方案,“自动”工业资产检查平台150可以自动地促进检查报告180的创建。如本文所使用,术语“自动”可以指例如可以通过很少(或无)人为干预执行的动作。
[0030] 如本文所使用,装置可以通过任何通信网络交换信息,所述装置包括与工业资产检查平台150相关联的那些装置以及本文所描述的任何其它装置,所述网络可以是以下项中的一个或多个:局域网(“LAN”)、城域网(“MAN”)、广域网(“WAN”)、专有网络、公用交换电话网(“PSTN”)、无线应用协议(“WAP”)网络、蓝牙网络、无线LAN网络,和/或例如因特网、内联网或外联网的因特网协议(“IP”)网络。应注意,本文所描述的任何装置可以通过一个或多个此类通信网络通信。
[0031] 工业资产检查平台150可以将信息存储到元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120中,和/或从元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120检索信息。元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120可以包含数据,所述数据被下载,最初由企业的操作员输入,由工业资产检查平台150生成等。元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120可以存储在工业资产检查平台150本地或在工业资产检查平台150远程驻留。如下文将进一步描述,工业资产检查平台150可以使用元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120来生成检查报告180。尽管图1中示出单个工业资产检查平台150,但是可以包括任何数目的此类装置。此外,本文所描述的各种装置可以根据本发明的实施方案组合。例如,在一些实施方案中,工业资产检查平台150、元数据检查数据存储器110和/或检查计划数据存储器120可以位于同一位置和/或可以包括单个设备。
[0032] 在一些情况下,从自身飞行的检查“机器人”接收和/或通过工业资产检查平台150无线地控制(例如,由人类监视者使用远程用户界面装置170控制)检查数据流。如本文中所使用,术语“机器人”可以指能够自动地(例如,在不由用户输入、监督或控制的情况下至少部分地)执行一组任务(例如,全部或部分机器的移动、用于获取感测到的数据或测量的一个或多个类型的传感器的操作等等)(例如由计算机编程的一组任务)的机器(例如,机电设备)。应注意,检查机器人可以包括一个或多个传感器,用于检测工业资产的一个或多个特征。检查机器人还可以包括处理系统,所述处理系统包括可操作地耦合至存储器和存储组件的一个或多个处理器。
[0033] 根据一些实施方案,系统100可以提供工业资产完整性数据的智能和自动审查。应注意,图1的系统100仅作为实例提供并且实施方案可以与附加元件或组件相关联。根据一些实施方案,系统100的元件通过分布式通信网络自动地支持交互式用户界面显示。图2示出根据本发明的一些实施方案的可以由相对于图1描述的系统100的一些或全部元件或任何其它系统实施的方法200。本文所描述的流程图并不意味着步骤的固定顺序,并且本发明的实施方案可以按照可实践的任何顺序来实践。应注意,本文所描述的方法中的任一个可以由硬件、软件或这些方法的任何组合执行。例如,计算机可读存储介质可以将指令存储于其上,所述指令在由机器执行时产生根据本文所描述的实施方案中的任一个的性能。
[0034] 在S210处,系统可以访问元数据检查数据存储器中的信息以生成检查计划。根据一些实施方案,检查计划包括至少一个传感器类型与多个兴趣点中的每一个的关联(例如,过去已发生缺陷、预测将来会发生缺陷等的资产的位置)。应注意,元数据检查数据存储器可以包含与工业资产相关联的电子记录,并且电子记录可以表示工业资产的分层组件和子组件并且定义多个兴趣点。根据一些实施方案,通过模式、模板、简单数据类型的枚举列表、结构化数据类型的枚举列表,和/或简单且结构化数据类型的枚举列表来布置元数据检查数据存储器中的信息。如本文所使用,仅举例来说,短语“工业资产”可以指火炬塔、风力涡轮机、电网、飞机、机车、管道、储罐、水坝等。
[0035] 根据一些实施方案,在S210处检查计划的生成还可以基于其它信息。例如,检查计划的生成可以进一步基于与检查有关的工件的描述,包括在另一检查计划、检查报告,和/或历史审查中发现的那些工件(例如,使用自然语言处理)。根据其它实施方案,检查计划可以基于历史缺陷、显式过程、隐式过程、工业资产的三维模型、工业资产的数字度量模型、自然语言规范、正式检查计划、工业资产周围的环境等。除了一组兴趣点之外,检查计划还可以与一起分组为以下项的一组兴趣点相关联:“兴趣区域”(例如,在特定子组件上)、与兴趣点相关联的异常、与兴趣点相关联的视(例如,检查相机应采用的相机角度和/或缩放级别),和/或与兴趣点相关联的时间量(例如,定义传感器应在所述位置处持续多长时间收集数据)。
[0036] 在S220处,系统可以将关于检查计划的信息存储在检查计划数据存储器中。在S230处,系统可以通过通信端口接收检查数据。例如,系统可以从至少一个检查装置(例如,检查机器人、固定传感器等)接收手动收集的检查数据和/或至少一个传感器信息流。例如,可以从检查装置接收指示工业资产的一个或多个特征的传感器数据流中的至少一个。应注意,检查装置可以包括多个传感器,用于收集传感器信息。这些装置的实例可以包括固定传感器、机器人、无人机、轮式车辆、适合于沿着轨道行驶的车辆、攀爬车、爬行车等。可以采用的传感器的实例包括相机、摄像机、红外(“IR”)相机、麦克风、化学检测器、光探测和测距(“LIDAR”)传感器、辐射检测器、热成像设备、超声测试装置等。尽管本文结合单个检查装置或机器人描述一些实例,但是并不是将检查计划替代地与同时收集信息的多个检查装置或机器人相关联。除了传感器数据之外,工业资产检查平台还可以从检查装置接收附加数据,例如,关于计划目标的信息、全球定位系统(“GPS”)/差分GPS(“DGPS”)坐标、海拔信息、接近度信息、电池信息、关键任务信息、关键安全信息、惯性测量单元(“IMU”)数据等。
[0037] 在S240处,系统可以执行智能标记算法,以基于检查计划数据存储器中的信息而使多个兴趣点中的至少一个与接收到的检查的合适部分相关联(例如,系统可以自动地识别接收到的传感器信息流的合适部分)。例如,智能标记算法可以与数据至兴趣点的部分手动标记、数据至兴趣点的自动标记、来自不同数据流的相关和整理元素、GPS/DGPS数据、IMU数据、自动缺陷识别、通过自然语言描述提取的资产上下文等相关联。根据一些实施方案,系统可以基于接收到的检查数据的合适部分(例如,传感器信息流的部分)而自动地生成检查报告。检查报告随后可以存储在检查信息数据存储器中。应注意,检查报告的生成(例如,自动的或部分自动的)生成可以包括将先前存储的数据(例如,样板语言、过去的检查结果等)与接收到的传感器信息流的合适部分组合。
[0038] 图3示出根据一些实施方案的检查过程流300。具体来说,过程流包括检查计划310(关于图5和图6描述),随后是检查数据收集320(关于图7和图8描述)以及用于生成报告380的检查审查330(关于图9描述)。也就是说,工业资产检查可以由检查计划310、检查数据收集320和检查审查330过程组成。应注意,存在可用于检查各种资产类型的若干不同工具和技术。此外,可以通过不同工具和技术检查给定的资产类型。例如,可以使用照相或热成像对石油化工炼油厂火炬塔的法兰螺栓进行目视检查,以检查由于腐蚀造成的损坏。火炬塔的先导装置和燃气管道可以替代地使用超声测试来确定最小操作厚度,以确保机械完整性。通过先前的检查方法,检查员在创建总体评估之前使用不同的专用工具和软件来收集并分析数据。
[0039] 为了改进此方法,图4提供根据一些实施方案的工业资产检查系统400的更详细实例。也就是说,图提供了将各种检查技术集成到统一方法中的一些实施方案的总体示意图。在一些实施方案中,元数据规范可以描述与检查相关的工件,例如,检查计划、审查、检查报告、缺陷,和传感器数据流以及其规范。应注意,元数据可以使用模式、模板或简单且结构化数据类型的枚举列表来存储。
[0040] 如前,系统400包括工业资产检查平台450,所述工业资产检查平台可以访问元数据检查数据存储器410(例如,存储表示工业资产的分层组件和子组件的一组电子记录并且定义兴趣点)和检查计划数据存储器420(例如,存储定义检查计划的一组电子记录,包括例如,传感器数据、兴趣点、检查机器人的移动路径等)中的信息。工业资产检查平台450还可以与远程用户界面装置470交换信息(例如,通过防火墙455)。根据一些实施方案,工业资产检查平台450可以与用户界面装置470通信并且访问元数据检查数据存储器410和/或检查计划数据存储器420中的信息。
[0041] 工业资产检查平台450还可以与各种装置交换检查数据,例如,具有相机435的检查机器人432、资产传感器434、检查工具436、检查438(例如,其手动地注释数据)等。检查数据平台450还可以执行智能标记440,例如,与检查计划442、检查数据收集444、检查审查446等相关联的标记。根据一些实施方案,检查数据平台还可以利用自动化和生产力工具460,例如,与可视化和注释插件(关于图10描述)、变化检测464(关于图11描述),和/或报告生成(关于图12描述)相关联的那些自动化和生产力工具。如下文将进一步描述,工业资产检查平台450可以使用元数据检查数据存储器410和/或检查计划数据存储器420来生成检查报告480。尽管图4中示出单个工业资产检查平台450,但是可以包括任何数目的此类装置。此外,本文所描述的各种装置可以根据本发明的实施方案组合。例如,在一些实施方案中,工业资产检查平台450、元数据检查数据存储器410和/或检查计划数据存储器420可以位于同一位置和/或可以包括单个设备。
[0042] 图5示出可以根据一些实施方案执行的检查计划方法。在S510处,可以开始检查计划。应注意,在S510处开始的检查计划可以作为显式或隐式过程发生。作为显式过程,检查计划可以引用需要检查的资产(或资产子组件)。在S520处,系统可以使用检查中的实际资产的数字度量模型来定义检查计划。在S530处,使用数字模型(或使用自然语言规范),检查计划可以定义兴趣点和/或兴趣区域。例如,这些可以唯一地对应于检查中的资产上的点和区域。用于描述资产、资产层级和检查计划(包括兴趣点和兴趣区域)的数据可以包括系统的元数据规范的子集。
[0043] 图6是根据一些实施方案的工业资产和相关工业资产层级的实例600。具体来说,实例600与具有两个风力涡轮机612、614的风电场相关联。应注意,元数据规范可以定义与工业资产相关联的层级650。在此实例600中,层级650示出风电场610包括两个涡轮机612、624。此外,涡轮机B 614包括塔架子组件622、转子子组件624和轮毂子组件。类似地,转子子组件624包括转子叶片A 632、转子叶片B 634和转子叶片C 636。系统随后可以使用层级650来帮助自动地定义检查计划和/或生成检查报告。
[0044] 图7示出可以根据一些实施方案执行的检查数据收集方法。在S710处,可以开始检查数据收集。应注意,通常在S720处使用不同传感器/工具作为手动过程或通过使用机器人系统(例如,无人机和爬行器)来收集检查数据。通常,数据收集由检查计划引导,但是应注意,相对于本文描述的实施方案,正式检查计划不是必需的。如果提供检查计划并且工具可以从所述检查计划自动地排除,则可以在S730处用合适的兴趣点和兴趣区域自动地标记收集的数据。如果不是全自动的,则检查员可以在收集或审查过程期间手动地标记一些或全部数据。另外,应注意,收集过程还可以用GPS和IMU数据来标记数据。如本文所使用,短语“IMU”可以指例如电子装置,所述电子装置使用加速计和陀螺仪的组合和/或磁力计测量和报告人体的力、角速率和/或人体周围的磁场。根据一些实施方案,当收集数据时,某些工具还可以任选地允许用图像标记兴趣点和/或兴趣区域。
[0045] 图8是根据一些实施方案的与用于工业资产/模型810的检查计划相关联的检查数据收集的实例800。可以通过检查计划以及兴趣点的指示(“X”)来定义表示检查机器人830的移动的飞行路径840。根据此实施方案,还可以结合所述机器人830上的传感器的视场835定义检查机器人830的定向。例如,这种方法可以确保兴趣点将在视场835的范围内。根据一些实施方案,“感测到的收集区域”870还可以投射到工业资产模型810的表面上(如由图8中的交叉阴影线所指示)。随后,检查机器人830、传感器S1和传感器S2可以都传输要收集的检查数据流(例如,如由图8的虚线箭头所示)。
[0046] 图9是可以根据一些实施方案执行的检查审查过程的实例。在S910处,可以开始检查审查过程。应注意,检查审查过程可以让检查员审查检查数据。根据一些实施方案,在S920处可以使用若干自动化和生产力工具来完成检查审查过程。例如,这些工具可以利用元数据规范和特定的检查数据。随后在S930处,系统可以促进智能标记。
[0047] 现在将结合图10描述智能标记的一些实例,图10是根据一些实施方案的交互式用户界面显示器1000。显示器1000可以与作为服务过程的检查相关联,并且包括工业资产1010、兴趣点(“POI”)、附近环境等的各种表示。根据一些实施方案,显示器1000包括附加信息,例如,区域的实时视图、工业资产的街景、一个或多个检查机器人的电池功率1030、自动缺陷识别等。显示器1000还可以包括图标1020,所述图标在由人类监视者(例如,通过计算机鼠标触摸屏)选择时开始智能标记过程。在一些情况下,选择显示器1000上的元素可能产生关于所述元素提供的其它信息(例如,在“弹出”窗口中)、调整显示器参数(例如,通过缩放显示器1000的一部分)等。
[0048] 因此,实施方案可以提供机器人系统检查计划。例如,检查计划可以包括兴趣点、在每个兴趣点寻找的异常、每个兴趣点的期望观察角度等。基于检查需求,机器人系统生成围绕资产的飞行/运动计划,随后将视情况收集检查数据。机器人系统还可以具备将进行检查的环境的三维模型。在检查执行期间,机器人系统可以向用户界面的监视器发送关于计划目标,即,将在接下来的几分钟/几秒内执行的目标的信息、关于操作环境的三维信息、来自传感器(例如,RGB相机)的实时馈送、GPS/DGPS坐标,以及任何其它关键安全信息。随后可以使用工业资产的三维模型来理解此信息。
[0049] 根据一些实施方案,工业资产检查平台可以执行可视化和注释插件,以促进与检查报告相关联的不同和历史数据的关联和整理。例如,可视化和注释插件可以与交互式界面(例如,用户界面显示器1000)相关联,所述交互式界面让用户选择显示元件来接收关于那些元件的其它信息,并且用用户评论注释检查报告的各部分。在摄取数据时,智能标记组件可以灵活地使用各种算法来关联和整理来自不同数据流的各种元素。例如:
[0050] ●如果使用正式检查计划并且数据收集系统可以利用正式检查计划,则智能标记可以执行兴趣点和/或兴趣区域标记匹配,以关联不同数据源并使用时间戳来整理历史数据;
[0051] ●如果不使用正式检查计划,但是数据收集系统提供上下文相关数据(例如,GPS/IMU数据),则系统可以利用上下文相关数据进行关联;
[0052] ●另外,系统可以使用图像分析(如果图像被捕获为元数据的一部分)来自动地建立数据项之间的对应性;以及
[0053] ●此外,如果提供自然语言描述,则系统可以处理这些描述以提取资产上下文并且使用类似性度量来建立数据元素之间的对应性。
[0054] 应注意,实施方案可以利用以上技术的组合来增加与建立对应性相关联的置信度
[0055] 根据一些实施方案,工业资产检查平台可以执行可视化和注释插件。应注意,智能标记可以允许不同和历史数据的关联和整理,使得检查员可以容易地使用显示器1000在数据视图之间导航并且调用最合适的插件来处理可视化和注释。例如,可以使用统一界面来探索对应于例如火炬塔的火炬头的特定资产子组件的超声测试(“UT”)扫描、红外热像图和高分辨率图像数据。检查员可以通过调用插件来深入研究特定细节,注册所述插件以处理所述特定数据类型。例如,可以调用UT扫描查看器以可视化和注释UT数据。作为审查过程的一部分,检查员可以选择区域并且用评论和/或调查结果注释所述区域。
[0056] 图11是可以根据一些实施方案执行的变化检测方法的实例。在S1110处,工业资产检查平台可以执行自动变化分析工具,以自动地比较当前和历史检查报告数据并生成变化摘要和趋势分析输出。根据一些实施方案,在S1120处,变化分析工具自动地识别与用户请求和/或自动后台处理相关的重大变化。因此,实施方案可以嵌入查看当前和历史数据的自动变化分析工具,以提供变化摘要和趋势分析。作为审查的一部分,可以注释和存储重要的变化。检查员可以根据需要调用变化分析,或系统可以替代地在后台执行变化分析。当准备进行审查时,随后可以在S1130处提供结果。
[0057] 图12是可以根据一些实施方案执行的报告生成方法的实例。在S1210处,根据从检查报告模板的库中选择的报告格式,执行检查报告的自动生成。根据一些实施方案,每个模板指当生成检查报告时要在S1220处填充的数据元素。应注意,数据元素可以包括表格和变化摘要,并且检查报告的自动生成可以与交互式界面向导相关联,其中在S1230处用户对提示从库中选择合适的检查报告模板作出响应。因此,实施方案可以提供基于各种报告格式而自动地生成检查报告的能力。报告生成过程可以与检查报告模板的库相关联。每个模板可以指在报告生成过程期间从存储于系统中的特定元件填充的数据元素(例如,表格和变化摘要)。一些实施方案还可以允许交互式向导驱动方法,其中系统通过一系列问题/提示来“查问”检查员需要包括在检查报告中的内容,并且自动地检索和格式化适当的数据并将所述数据发布为可下载的报告。
[0058] 本文描述的实施方案可以使用任何数目的不同硬件配置实施。例如,图13是例如可以与图1的系统100相关联的工业资产检查平台1300的框图。工业资产检查平台1300包括耦合至通信装置1320的处理器1310,例如,呈单芯片微处理器形式的一个或多个市售中央处理单元(“CPU”),所述通信装置被配置成通过通信网络(图13中未示出)通信。通信装置1320可以用于例如与一个或多个远程检查机器人、用户界面装置等通信。工业资产检查平台1300还包括输入装置1340(例如,用于输入检查信息、资产建模数据、无人机控制信号等的计算机鼠标和/或键盘)和/输出装置1350(例如,用于呈现用户界面显示器、将控制信号传输至检查机器人等的计算机监视器)。根据一些实施方案,移动装置和/或PC可以用于与工业资产检查平台1300交换信息。
[0059] 处理器1310还与存储装置1330通信。存储装置1330可以包括任何合适的信息存储装置,包括磁存储装置(例如,硬盘驱动器)、光存储装置、移动电话和/或半导体存储器装置的组合。存储装置1330存储用于控制处理器1310的程序1312和/或资产检查引擎1314。处理器1310执行程序1312、1314的指令,并且由此根据本文所描述的实施方案中的任一个操作。例如,处理器1310可以访问电子记录,所述电子记录包含工业资产的分层组件和子组件并且定义兴趣点。处理器1310可以访问所述信息并且生成检查计划,包括至少一个传感器类型与兴趣点中的每一个的关联。随后,处理器1310可以存储关于检查计划的信息并且接收检查数据(例如,手动收集的数据、来自至少一个检查装置的至少一个传感器信息流等)。随后可以由处理器1310执行智能标记算法,以使至少一个兴趣点与接收到的检查数据的合适部分相关联。根据一些实施方案,随后处理器1310可以基于接收到的检查数据的合适部分而生成检查报告,并且存储所述检查报告。
[0060] 可以以压缩、未编译和/或加密格式存储程序1312、1314。此外,程序1312、1314可以包括其它程序元素,例如,操作系统、剪贴板应用程序、数据库管理系统,和/或由处理器1310用来与外围装置介接的装置驱动器。
[0061] 如本文所使用,信息可以由以下项“接收”或“传输”至以下项:(i)来自另一装置的监视和控制平台1300,或(ii)来自另一软件应用程序、模或任何其它源的工业资产检查平台1300内的软件应用程序或模块。
[0062] 在一些实施方案(例如,图13中所示的实施方案)中,存储装置1330还存储元数据检查数据库1360、检查计划数据库1370和检查信息数据库1400。现在将关于图14详细地描述可以与工业资产检查平台1300结合使用的数据库的实例。应注意,本文所描述的数据库仅是一个实例,并且附加和/或不同信息可以存储于其中。此外,可以根据本文所描述的实施方案中的任一个分割或组合各个数据库。
[0063] 参考图14,根据一些实施方案示出表格,所述表格表示可以存储在工业资产检查平台1300处的检查信息数据库1400。例如,表格可以包括识别已根据本文所描述的实施方案中的任一个执行的资产检查过程的实体。表格还可以定义每个实体的字段1402、1404、1406、1408、1410、1412、1414。根据一些实施方案,字段1402、1404、1406、1408、1410、1412、
1414可以指定:资产检查标识符1402、资产标识符1404、资产层级数据1406、检查计划数据
1408、兴趣点1410、收集的传感器数据1412和智能标记1414。例如,当安装工业资产、执行检查等时,可以创建和更新检查信息数据库1400。
[0064] 例如,资产检查标识符1402可以是识别由检查机器人执行的检查过程的唯一字母数字代码(并且可以包括检查的日期和/或时间)。资产标识符1404可以识别正被检查的工业资产。资产层级1406可以定义工业资产的组件和子组件如何相关,并且检查计划数据1408可以包括用于进行检查的信息。例如,兴趣点1410可以用于定义无人机的飞行路径。收集的传感器数据1412可以包括用于记录正被检查的工业资产的特征的图片、视频等。智能标签1414可以包括与收集的传感器数据1412的特定部分自动地和/或手动地相关联的信息。
[0065] 因此,一些实施方案可以提供以准确且有效的方式促进工业资产完整性数据的智能和自动审查的系统和方法。此外,智能标记可以融合不同数据源并且使用自动化工具进行分析,使得检查员可以快速地审查数据并且自动地生成最终检查报告。通过使用将数据、信息和分析相关的元规范和智能标记算法,实施方案可以实现用于聚合各种检查技术的统一方法。实施方案还可以提供插件架构,所述插件架构智能地调用最合适的数据可视化和注释引擎,从而减少使用多个软件工具工作的需求。另外,实施方案可以输入检查数据、注释和报告模板,并且自动地生成检查报告作为输出。
[0066] 下文示出本发明的各个附加实施方案。这些并不构成对所有可能实施方案的定义,并且本领域技术人员将理解,本发明适应于许多其它实施方案。此外,尽管为了清楚起见简要描述以下实施方案,但是本领域技术人员将理解,如果需要,如何对上述设备和方法进行任何改变以适应这些以及其它实施方案和应用。
[0067] 尽管本文已描述特定硬件和数据配置,但是应注意,可以根据本发明的实施方案提供任何数目的其它配置(例如,与本文所描述的数据库相关联的一些信息可以组合或存储在外部系统中)。此外,尽管一些实施方案关注某些类型的工业资产损坏或检查,但是本文所描述的实施方案中的任一个可以应用于其它情况,包括网络攻击、天气损坏等。此外,本文所描述的显示器仅用作实例,并且可以使用任何数目的其它类型的显示器。例如,图15示出根据一些实施方案的显示交互式图形用户界面1510的平板计算机1500。具体来说,显示器1510包括与靠近工业资产1520(例如,电网的元件)的检查机器人相关联的智能标记和/或自动缺陷识别。此外,平板计算机1500的触摸屏可以用于选择开始智能标记过程的图标1530。
[0068] 仅出于说明的目的,已关于若干实施方案描述本发明。本领域技术人员将从本说明书中认识到,本发明不限于所描述的实施方案,而是可以通过仅由所附权利要求书的精神和范围限制的修改和变化来实践。
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