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    监控 运行 过程 系统 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410044752.8

    申请日:

    2014.01.27

    公开号:

    CN103969066A

    公开日:

    2014.08.06

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01M 99/00申请日:20140127|||公开
    IPC分类号: G01M99/00(2011.01)I 主分类号: G01M99/00
    申请人: 费希尔-罗斯蒙特系统公司
    发明人: J·H·小夏普; H·詹森
    地址: 美国得克萨斯州
    优先权: 2013.01.28 US 13/751,970
    专利代理机构: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 郑立柱
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410044752.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.11.16|||2016.03.02|||2014.08.06

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    示例方法、系统和计算机可读的介质被提供用于监控运行的过程。一种示例方法包括监控与运行的过程单元中的资产相关联的设备参数和监控与该资产相关联的过程参数。该示例方法包括确定对应于该资产的资产健康。该资产健康是基于与该资产相关联的腐蚀潜在状态通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定的。该腐蚀性指数是在所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种方法,其包括:
    监控与运行的过程单元中的资产相关联的设备参数;
    监控与所述资产相关联的过程参数;并且
    确定对应于所述资产的资产健康值,所述资产健康值是基于与所述资产相关联的腐蚀潜在状态通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定的,所述腐蚀性指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述腐蚀性指数是基于所述资产的资产类型而确定的。

    3.  根据权利要求2所述的方法,其中,所述资产类型至少是液态烃单元、气态烃单元或水单元中的至少一个。

    4.  根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述腐蚀潜在状态包括基于对腐蚀的影响对所监控的设备参数或所监控的过程参数进行加权。

    5.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述腐蚀阈值规定所述设备参数和所述过程参数的限度。

    6.  根据权利要求1所述的方法,还包括产生与所述腐蚀潜在状态相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    7.  根据权利要求1所述的方法,还包括通过将热应力指数和热应力阈值比较而确定与所述资产相关联的热应力,所述热应力指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数随时间变化的函数。

    8.  根据权利要求7所述的方法,还包括产生与所述热应力指数相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    9.  一个系统,其包括:
    监控应用,其用于监控与处理单元中的资产相关联的设备参数和过程参数;并且
    资产健康值计算器,其用于确定对应于所述资产的资产健康值, 所述资产健康值是基于所述资产相关联的热应力指数通过将热应力指数与热应力阈值作比较而确定的,所述热应力指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数的随时间变化的函数。

    10.  根据权利要求9所述的系统,其中,所述热应力指数是基于所述资产的材料组成、材料壁厚、安全边际、工程指南或者行业标准中的至少一个而确定的。

    11.  根据权利要求9所述的系统,其中,确定所述热应力包括基于对热应力的影响对所监控的设备参数或所监控的过程参数进行加权。

    12.  根据权利要求9所述的系统,其中,所述热应力阈值规定所述设备参数和所述过程参数的限度。

    13.  根据权利要求9所述的系统,还包括热应力分析器,其用于产生与所述热应力指数相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    14.  根据权利要求9所述的系统,还包括腐蚀分析器,其用于通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定和所述资产相关联的腐蚀潜在状态,所述腐蚀性指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。

    15.  根据权利要求14所述的系统,其中,所述腐蚀分析器用于产生与所述腐蚀潜在状态相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    16.  一个有形的计算机可读的存储介质,其包括指令,当所述指令被执行时将致使计算设备至少:
    监控与运行的过程单元中的资产相关联的设备参数;
    监控与所述资产相关联的过程参数;并且
    确定对应于所述资产的资产健康,所述资产健康是基于所述资产相关联的腐蚀潜在状态通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定的,所述腐蚀性指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。

    17.  根据权利要求16所述的计算机可读的存储介质,其中,所述腐蚀指数是基于所述资产的资产类型而确定的。

    18.  根据权利要求16所述的计算机可读的存储介质,其中,确定所述腐蚀潜在状态包括基于对腐蚀的影响对所监控的设备参数或所监控的过程参数进行加权。

    19.  根据权利要求16所述的计算机可读的存储介质,其中,所述腐蚀阈值规定所述设备参数和所述过程参数的限度。

    20.  根据权利要求16所述的计算机可读的存储介质,进一步包括指令,所述指令使得所述计算设备产生与所述腐蚀潜在状态相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    21.  根据权利要求16所述的计算机可读的存储介质,还包括指令,其致使所述计算设备:
    通过将热应力指数和热应力阈值作比较来确定与所述资产相关联的热应力,所述热应力指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数随时间变化的函数;并且
    产生与所述热应力相关联的警报,其中,所述警报是将呈现给操作员的。

    说明书

    说明书监控运行的过程的系统和方法
    技术领域
    本发明涉及运行的过程,特别是用于监控运行的过程的系统和方法。
    背景技术
    诸如在石油天然气生产行业、炼油工业、石油化工等中使用到的那些过程操作通常包括重要的设备资产,例如泵、换热器、冷却塔、管道、容器等。这些资产的状况、健康、完整性和/或性能等对过程厂的效率和/或安全至关重要。
    发明内容
    提供了用于监控运行的过程的示例方法、系统和计算机可读的存储介质。一种示例方法包括监控与运行的过程单元中的资产相关联的设备参数,并且监控与该资产相关联的过程参数。该示例方法包括确定对应于该资产的资产健康值。该资产健康值是基于该资产相关联的腐蚀潜在状态通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定的。该腐蚀性指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。
    一种示例系统包括监控应用程序,其用于监控与处理单元中的资产相关联的设备参数和过程参数。该示例系统包括资产健康值计算器,其用于确定对应于该资产的资产健康值。该资产健康值是基于该资产相关联的热应力指数通过将热应力指数与热应力阈值作比较而确定的。该热应力指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数的随时间变化的函数。
    一种示例计算机可读的存储介质包括指令,当所述指令被执行 时将致使计算设备监控与运行的过程单元中的资产相关联的设备参数,并且监控与该资产相关联的过程参数。该示例指令使得该计算设备确定对应于该资产的资产健康值。该资产健康值是基于该资产相关联的腐蚀的潜在状态通过将腐蚀性指数与腐蚀阈值作比较而确定的。该腐蚀性指数是所监控的设备参数或所监控的过程参数中的当前值或变化值中的至少一个的随时间变化的函数。
    附图说明
    图1是在本发明教义下实现的一个示例运行的过程单元的示意图;
    图2说明了实现图1中示例资产的一种示例方法;
    图3说明了实现图1中示例应用站的一种示例方法;
    图4说明了与图3中该用户接口相关联的示例主页;
    图5说明了与图3中该用户接口相关联的图4中的一个示例资产概述页的示例过程表;
    图6代表了可实现图1和/或3中该示例应用站的一个示例过程的流程图;
    图7代表了可实现图1和/或3中该示例应用站的另一个示例过程的流程图;以及
    图8是一个示例计算机的示意图,其可被用于和/或被编程实现图6和/或7中该示例过程,和/或,更一般地,用于实现图1和/或3中该示例应用站。
    具体实施方式
    行业平均值表明,由于非计划?;?,每年大约有百分之五的生产能力被损失掉。致使这些?;淖钪匾脑蛑皇巧璞腹收?,其往往占超过百分之四十的非计划?;奔?。设备故障不仅会致使意想不到的故障从而导致生产损失和维修费用增加,在某些条件下,可能会引发安全问题。虽然一些运行的过程单元可以通过使用与主 机系统通信的传感器监控最关键的设备,但是在线和/或实时地监控所有资产往往是成本高昂的。因此,其余设备是通过人工地根据记录板巡视确认和周期性地手持测量和监控设备来获取关于该设备或资产的状况,健康,完整性和/或性能的独立数据。这种人工方法的结果是,在一个运行的过程单元中的很多资产在大部分时间中是在无监控下运行的,从而提高设备故障和/或对整个系统的性能和/或安全的风险其他不良影响。
    腐蚀是被监控的一个示例因素,因为腐蚀会在许多生产设施,炼油,管道系统等中致使设备故障(例如,管道,容器,阀门,蒸汽系统,蒸汽锅炉,鼓等的故障)。事实上,对腐蚀的监控、控制、和/或消减对许多产业而言代表了大成本。腐蚀是材料的渐进破坏(例如金属),例如,由于和环境的化学反应。生锈是腐蚀的一种常见形式。腐蚀会降低材料的性能,不利于材料强度和/或液体或/或气体对材料的渗透性。例如,管道材料的基于化学的腐蚀可能导致泄漏。腐蚀影响大多数类型的金属合金,且发生速率不同,通常取决于该特定金属合金以及该金属合金所应用于的环境。
    热应力也会在许多生产设施,炼油,管道系统等中致使设备故障(例如,管道,阀门,容器,炉管,蒸汽系统,蒸汽锅炉,鼓等故障)。由于过度和/或极端的温度变化,热应力会降解材料且不利于材料强度和/或液体或/或气体对材料的渗透性。例如,当在一小段时间内反复出现大的温度变化时,热应力就可能出现。在一些例子中,热应力可能是腐蚀的一种成因,由可能会导致材料形成裂纹的快速温度变化或大的温度变化率造成。
    标准(例如,其由国家腐蚀工程师协会(“NACE”)提供的)经常被应用在生产环境中,用于对不同材料和/或计划做出对管壁厚度,操作压力,温度等的限制,以避免腐蚀引起的损坏和/或问题。生产环境的业主和/或运营商可以指定安全边际,操作限制,检查参数等,并检查生产环境来决定何时更换设备和/或生产组件(例如管道段)。
    设备被用于周期性地(例如每月)测量材料损失和/或壁厚度以监测腐蚀。然而,由于腐蚀发生需要一段时间(例如不是瞬间),典型地,设备不被控制系统实时(或基本上实时)地监控和/或报警。因此,现有的腐蚀监控系统把重点放在长期腐蚀测量值的趋势用来判断是否和/或需要检查或修理。结合过程数据,分析数据,腐蚀数据等用于进行综合腐蚀分析的腐蚀监控系统目前还不存在,所述综合腐蚀分析能在资产退化发生前提供腐蚀指示。
    本发明的示例认识到,腐蚀导致的材料退化需要一段时间才发生,而许多导致腐蚀的操作和/或过程条件在一个较短的时间内发生(例如,短于检测金属退化的时间)。例如,关于硫含量,氯含量,酸的量,温度,压力,化学成分(例如,pH值等)的操作条件超出操作限制的生产环境,其可能会导致生产环境中的腐蚀。实时监控操作状况以确定何时资产在腐蚀区域内运行,可以使得在资产退化前和/或之前系统能检测到这种腐蚀前,早期检测出生产环境容易腐蚀。腐蚀性环境的早期检测(例如,腐蚀潜在状态)降低了维修成本和/或过程影响。
    避免上述的设备损坏,环境事件,和/或对业务的不利影响,取决于能够在过程变量和/或设备状况发生变化时检测到变化(即,基本上实时在线监控)。此外,能联系多个测量值,在评估资产故障的发生的可能性上(例如,由于基于腐蚀和/或热应力化学)提供了更大的预测值,因为它提供了更完整的资产状况的描述。因此,即使工程师收集了设备的某特定部分的单独测量值,他不可能根据与该资产相关联的其他参数,领会该单独测量值的意义。例如,设备可用于周期性地(例如,每月)测量材料损失和/或壁厚以检测腐蚀。然而,由于腐蚀通常需要一段时间发生(例如,不是瞬间),典型地,该设备不被控制系统实时(或基本上实时)的监控和/或报警,也无法检测在很短时间内发生的可能导致腐蚀的操作状况。没有这一切可用信息和正确了解,比起多个测量值被整合为一个资产总体情况的综合观察,这些单独测量值在确定该资产健康和/或预测即将 发生的故障状况中几乎没有价值。
    本发明的示例认识到,虽然存在很多潜在的设备故障原因(例如基于化学腐蚀和/或热应力),本发明提供了一种方法,其将专用的设备健康测量值测量和过程测量结合起来(例如腐蚀和/或热应力测量值),从而对可能发生地情况进行更复杂的或整合分析。利用这种整合分析,本文中提出的该示例系统和方法能够确定整体资产的健康状况或值,并识别出对操作员,工程师,维修人员,和/或其他工厂人员(以下统称操作员)来说影响资产状况的最关键参数。在一些例子中,使用该整合分析,本文提出的该示例的系统和方法能确定资产(例如管和/或容器)的潜在腐蚀状态和/或在该资产上的热应力,并识别对操作员来说影响该资产状况的最关键参数(例如温度、压力、pH值、电导率等)。此外,本文提出的该示例涉及的系统和方法,该系统和方法通过整合对可能故障模式敏感的测量值,包括设备和过程数据(例如温度、pH值、电导率、壁厚等),能够比之前的系统更早一步检测到潜在的资产故障(例如,由于腐蚀和/或热应力),分析该组合或整合的信息以提供短期故障可能性的整体指示,并以某种方式呈现给操作员,允许他们快速理解该资产状况和可能的故障。
    图1是该示例系统100的示意图,其实现根据本发明教义的一种运行的过程单元101。因此,虽然本发明教义可以通过过程控制系统连接实现(例如,通过该示例控制器102),本发明教义也可以完全不通过过程控制系统实现。该示例系统100可能是分布式控制系统(DCS),监控控制和数据采集(SCADA)系统和/或任何其他类型的过程系统,其监控和/或控制该示例运行的过程单元101。此外,或者可选地,无论该系统100是否对该运行的过程单元101提供任何控制,资产管理系统(AMS)可以监控和/或关联该示例运行的过程单元101。如图1所示,该示例系统100包括一个或多个过程控制器(其中一个用参考号102标示),一个或多个操作员站(其中一个用参考号104标示),和一个或多个应用站(其中一个用参考号 106标示)。该示例过程控制器102,该示例操作员站104和该示例应用站106通过总线和/或局域网(LAN)108通信耦合,这通常被称为区域控制网络(ACN)。
    图1中该示例局域网108可以使用任何所需的通信介质和协议实现。例如,该示例局域网108可能是基于硬连线和/或无线以太网通信方案。然而,任何其他合适的通信介质和/或协议也可以被使用。此外,尽管如图1所示的是单一局域网108,一个以上的局域网和/或其他可替代的通信硬件也可用于在图1的该示例系统中提供冗余的通信路径。
    图1中该示例操作员站104允许操作员回顾和/或操作一个或多个操作显示屏幕和/或应用程序,这使操作员能查看过程控制系统变量,状态,条件,警报;改变过程控制系统的设置(例如,设置点,运行状态,清除报警,沉默警报等);在运行的过程单元101中配置和/或校准设备;在运行的过程单元101中执行设备诊断;和/或在运行的过程单元101中以其他方式管理以及和设备交互。
    图1中该示例应用站106可以被配置用以执行一个或多个信息技术应用,用户交互应用和/或通信应用。例如,该应用站106可以被配置用以执行主要的过程控制相关应用,而另一个应用站(图中未示)可以被配置用以执行主要的通信应用,该通信应用使该运行的过程单元101使用任意期望的通信介质(例如,无线,硬连线等)和协议(例如,HTTP,SOAP,OPC,Modbus,Foundation Fieldbus,等)与其它设备或系统通信。在一些例子中,远程会话可以建立在该示例应用站106上用以查看和/或与在该示例操作员站104的应用交互。此外,该示例应用站106和/或该示例操作员站104可以包括和/或实现资产监控应用(例如,图3中该示例资产监控应用),该资产监控应用可以是资产管理软件(AMS)应用的一部分。该示例应用站106的该资产监控应用监控与资产128相关的数据,并确定何时该资产128正运行在潜在腐蚀环境和/或该资产128正在遭受热应力。在图1的例子中,该资产监控应用和用户界面(例如,图3 中的该示例用户界面)相关联,用以显示信息和/或提供在该运行的过程单元101中的该资产128的状况、健康、完整性、和/或性能的视觉指示(例如,和基于化学的腐蚀和/或热应力相关)。结合图3,图1中该示例应用站106的实施方式描述如下。
    图1中该示例操作员站104和该示例应用站106可以使用一个或多个工作站和/或任何其他合适的计算机系统和/或处理系统来实现。例如,该操作员站104和/或该应用站106可以使用单处理器个人计算机,单处理器或多处理器工作站,等实现。此外,该示例操作员站104和/或该应用站106可以连接到另一个网络,来自该网络的其它用户(例如,维护和/或设备工程师)可通过单独工作站访问。此外,或者可选地,该示例运行的过程单元101可以在同一网络中包含其他的工作站(例如,维修站和/或工程站)用以提供与运行的过程单元101相关联的单独功能。
    图1中示例包括实验室136,用于帮助自动或手动进入与该示例系统100相关联的测量值和/或数值。在一些例子中,测量设备可以手动操作(例如,腐蚀挂片(corrosion coupons)可以从资产中取出并称重)。从这种测量设备获得的数据可以输入至实验室136。自动和/或输入至实验室136的测量值和/或值,提供给该应用站106或其他设备以助于监控资产。
    图1中该示例控制器102通过数据总线116和输入/输出(I/O)设备118,耦合到多个智能现场设备110,112,例如I/O卡通信地耦合到该控制器102。在一些例子中,该智能现场设备110,112可能是和现场总线兼容的阀门,致动器,传感器等,在这种情况下,该智能现场设备110,112通过数据总线116使用著名的基础现场总线协议(Foundation Fieldbus protocol)通信。当然,也可以用其他类型的智能现场设备和通信协议代替。例如,该智能现场设备110,112可以替代是PROFIBUS和/或HART兼容设备,其通过数据总线116使用著名的PROFIBUS和HART通信协议进行通信。额外的I/O设备(类似和/或等同于I/O设备118)可以耦合到该控制器102,以 使智能现场设备的其他组,可以是基础现场总线设备,HART设备等,与该控制器102通信。
    如该示意图所示,其他智能现场设备120,122是无线设备,其中继数据到无线网关123。在一些这样的例子中,该无线网关123与该控制器102接口(例如,通过无线I/O卡)。使用这种无线技术可以降低成本和布线复杂性,并为每个设备配置硬接线电缆。此外,或者可选地,在一些例子中,该无线网关123直接连接到该ACN(例如,局域网108)以使发送的数据被该应用站106使用过程控制(OPC)的对象链接与嵌入(OLE)直接读取。
    除了该示例智能现场设备110,112,120,122,一个或多个非智能现场设备124可通信地耦合到该示例控制器102。图1中该示例非智能现场设备124可以是,例如,传统的4-20毫安(mA)或24伏直流电(VDC)设备,通过各自的硬连线连接到与控制器102相关的相应I/O卡(例如,该I/O设备126所代表的),与该控制器102通信。
    图1的该示例中,智能现场设备130通信地耦合到应用站134。图1中该示例应用站134与该示例应用站106相似。该应用站134可以翻译从现场设备130直接收到的信号,该应用站134能够进行与对于应用站106可用的现场设备130或其他设备相关联的测量。
    在图1的该示例中,至少部分该智能现场设备110,122,130和/或该非智能现场设备124可与该示例资产128相关联(例如,一个管和/或容器)用以监控和/或控制与运行的过程单元101中该资产128相关的参数。该资产128可以是在该示例运行的过程单元101中如柱,鼓,容器,管道,热交换器,分离器,脱盐,加热炉,反应器,再生器,锅炉,蒸汽头,压缩机等的任何资产,或它们的任意组合。在该示例中,该资产128是包括多个管道和容器的单元。在一些例子中,该现场设备110,122,124,130可以直接与该资产128集成。在另一些例子中,该现场设备110,122,124,130可以是独立设备,其可以与该资产128连通或交互。此外,该示例中的 其它现场设备112,120,可以被配置用以监控和/或控制在该运行的过程单元101中的其他组件。在一些例子中,该现场设备110,122,124,130一般称为腐蚀监控装置132,可用于收集操作参数和/或收集与确定该资产128的腐蚀状态有关的测量值。这些测值可包括,例如,温度,pH值,电导率,硫化物量,蒸汽流量,水流量,露水点,压力,管锤,材料厚度等。该腐蚀监控装置132可以用专门的计算机和/或软件实现,而不是传统的I/O卡(例如,DeltaV I/O卡)。
    图1中该示例控制器102可以是,例如,Fisher Rosemount系统公司,一家艾默生过程管理公司,出售的DeltaTM控制器。然而,也可以用任何其他控制器来代替。而且,图1中所示的只有控制器102时,任何所需类型和/或多种类型组合的任何附加的控制器和/或过程控制平台可以耦合到LAN108。在任何情况下,该示例控制器102执行与该系统100相关的一个或多个过程控制程序,其由系统工程师和/或其他系统操作员使用应用站106生成,且其已被下载和/或在该控制器102中实例化。
    该示例现场设备110,122,124,130包括一个或多个不同的传感器用来收集不同的与该资产128的操作和/或操作参数相关的测量或数据。例如,图1中该现场设备110,122,124,130为该资产128收集温度,pH值,电导率,硫化物量,蒸汽流量,水流量,露水点,压力,管锤,和/或材料厚度相关的数据。该资产128的示例,结合图2在下文示意。该现场设备110,122,124,130收集的测量值,通过该I/O设备118,126,该无线网关123,该应用站134,和/或该控制器102,传递给该应用站106。该示例应用站106使用该测量值确定何时该资产128正运行在潜在的腐蚀状态和/或何时该资产128正在遭受热应力。这种与资产128相关的潜在的腐蚀状态和/或热应力通过,例如,该操作员站104,传递给操作员,以使该操作员在该资产128中补救导致腐蚀和/或热应力的问题。例如,该测量值可以用于检测潜在的腐蚀状态和/或热应力,且该操作员可以了解潜在的腐蚀状态和/或热应力。潜在的腐蚀状态和/或热应力可以用来更 新该资产128的整体健康。使用该现场设备110,122,124,130对腐蚀和/或热应力的早期检测,使该操作员能在资产128没有故障和故障发生前,对资产128中的问题进行补救,从而减少生产损失的可能性,降低维护成本。
    图1示意了一个示例系统100,其用以评估资产(例如,该资产128)的状况、健康、完整性、和/或性能和/或可能发生的潜在资产故障(例如,由于腐蚀和/或热应力引起的),在下文更详细地描述,该方法和装置可被有利地使用,如果需要,本文中描述的向操作员和/或工程师介绍的控制信息的方法和设备可方便的用于其它过程厂和/或比图1该示例更复杂或不复杂(例如,有一个以上的控制器,贯穿在多个地理位置等)的运行的过程单位中。
    图2示意了实现图1中该示例资产128的实现方式。图2中的该示例资产128是液态烃单元(例如,一个常压原油分馏装置atmospheric crude oil fractionation unit)。图2的该示例中,该资产128包括多个容器202a-e(一般称为容器202)和多个管段204a-1(一般称为管段204)。在一些例子中,单一的容器(例如,该容器202a)或单独的管段(例如,该管段204b)可称为用于监控目的的单一资产。
    在该示例中,该示例资产128通过该容器202的和该管段204运输原油,用于形成不同的输出材料(例如,液化石油气(LPG),汽油,煤油,柴油,轻柴油,重柴油,渣油等)。该示例中的该容器202a是脱盐器,为通过该管段204a传输到该容器202a的该原油除盐。该示例中的该容器202b是一组热交换器,预热通过该管段204b传输到该容器202b的该原油。该示例中的该容器202c是常压加热器,加热通过该管段204c传输到该容器202c的该原油。该示例中的该容器202d是常压原油蒸馏单元,从通过该管段204d传输到该容器202d中的该原油中形成各种输出材料。各种输出材料通过该管段204g,该管段204h,该管段204i,该管段204j,该管段240k,和该管段2041输出。该示例中的该容器202e是冷凝器,将通过该管 段204e传输到该容器202e的蒸汽冷凝为液化石油气,通过该管段204f输出。液态烃单元和/或常压原油分馏单元中可能有额外的或可代替的的管道和容器的配置。例如,热交换器(202b)可以位于脱盐器(202a)的上游和下游。在某些情况下,可能会有闪蒸罐或预分馏柱(图中未示)在原油加热器(202c)的上游。本文中的该系统和方法均不受限制于运行的过程中的任何资产的特定配置。
    该示例包括传感器206a-i(一般称为传感器206)用于监控该资产128。每个该示例传感器206可对应于一个现场设备和/或被并入到一个现场设备中(例如,图1中该现场设备110,124,122,130)。该传感器206位于该资产128的不同部分。例如,该传感器206a监控该管段204b且该传感器206f监控该容器202e。该示例传感器206监控该资产128和/或该资产128的操作状况,并收集测量值,如温度,pH值,电导率,硫化物量,蒸汽流量,水流量,露水点,压力,管锤,材料厚度等。该示例传感器206包括腐蚀探头(例如,包括高温探头)用于监控该资产128和/或该资产128的操作状况。该示例传感器206连续,定期,或不定期地为该资产128收集测量值。该实例传感器206的测量周期被自动设置(例如,默认设置)和/或由操作员选定。每个该示例传感器206可以收集一个或多个测量值。
    该示例传感器206包括和/或与发射器通信,用于连续,定期或不定期地发送测量值至I/O设备(例如,图1中I/O设备118,126)和/或无线网关(例如,图1中无线网关123)。该测量值的传输周期被自动设置(例如,默认设置)和/或由操作员选定。该测量值通过图1中无线网关123和/或控制器102,被发送到,例如,图1中应用106站,为用于检测该资产128的潜在腐蚀和/或热应力。该示例传感器206收集到的特定测量值超过特定阈值一段时间,腐蚀和/或热应力可以被检测到。
    图2的该示例资产128包括该传感器206,任何数量和/或组合的传感器,发射器,和/或其他设备可用于实现该资产128。此外,该传感器206可以位于该资产128的任何组件或位置的上和/或内, 用于收集测量值。
    图3示意了实现图1中该示例应用站106的示例方式。下面的描述关于该应用站106,实现该示例应用站106的该示例方式也可以用来实现图1中的该示例操作员站104。图3中该示例应用站106包括至少一个可编程处理器300。图3中该示例处理器300执行在处理器300的主存储器302中出现的指令(例如,在随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)中)。该示例处理器300可以是任何类型的处理单元,如处理器核心,处理器,微控制器,和/或任何类型的个人电脑(PC)。该示例处理器300在其他事物中执行,示例操作系统304,示例资产监控应用306,示例用户界面308,示例数据库310,示例设备参数分析仪312,示例过程参数分析仪314,示例腐蚀分析仪316,示例热应力分析仪318,和示例资产健康值计算器320。该示例操作系统304可以是例如来自微软的操作系统。图3中该示例主存储器302可由和/或在该处理器300中实现,和/或可能一个或更多存储和/或存储设备操作地耦合至该处理器300。
    为了允许操作员和该示例处理器300交互,图3中该应用站106包括任何类型的显示器322。示例显示器322包括,但不限于,电脑监控器,电脑显示器,电视,移动设备(例如,智能手机,黑莓,iPhone,和/或工业便携式电脑)等,该显示器可显示用户界面和/或通过处理器300和/或,更一般地,示例操作员站104所实施的应用程序。图3中该示例操作系统304通过和/或在该示例显示322上,显示和/或便于显示与该示例资产监控应用306相关的该示例用户界面308。结合图4和5,该示例用户界面308的各个方面,详述如下。
    该示例资产监控应用306通过一个或多个图1中的该现场设备110,112,120,122,124,130,和/或图2中传感器206接收测量值(例如,数据),所述现场设备和/或传感器测量与运行的过程单元101相关的参数和/或,特别是,和在运行的过程单元101中的资产运行和/或完整性相关的参数(例如,图1和2种该示例资产128)。和该状况,状态,健康,完整性,和/或一件设备性能(即,资产) 相关联的参数在本文中被称为设备参数。例如,管道和容器(例如,管段,鼓,分离器,柱等)的设备参数可对应于腐蚀率,壁厚,管锤,振动等等。在该示例中,该现场设备110,112,122,124,130和/或传感器206收集设备参数,如材料厚度或容器和/或管段的金属损失(例如,图2中容器202和/或管段204)。与运行的过程单元的运行和/或控制相关的参数,在本文中称为过程参数。过程参数的示例包括对应于参数如温度,压力,流量等的测量值。在该示例中,该现场设备110,112,122,124,130和/或传感器206收集过程参数,如该资产128的pH值,电导率,水分含量,压力,温度,流量等(例如,该容器202和/或该管段204)。在一些例子中,测得的参数可能与该资产的状况和/或完整性相关,以及和该资产运行中的过程的运行和/或控制相关。例如,该资产128中(例如,在该容器202a)的液体的温度和化学成分(例如,pH值)可作为运行的过程单元的过程变量,且其也可以用于评估该液体对该资产128的腐蚀影响的变量。
    图3中该示例数据库310存储通过该示例资产监控应用306和/或通过操作员接收到的测量值(例如,数据),其中可包括对该设备参数的实验室分析,基准数据和/或限度以及与过程参数的警报相关的权值。该示例数据库310存储被该示例腐蚀分析仪316和/或该示例热应力分析仪318使用的,与腐蚀性阈值和/或热应力阈值相关的数据。此外,该数据库310可以存储任何通过该示例设备参数分析仪312,该示例过程参数分析仪314,该示例腐蚀分析仪316,该热应力分析仪318,和/或该示例资产健康值计算器320,输出的数据。
    在该示例中,该示例设备参数分析仪312分析通过该资产监控应用306接收的与设备参数相关的测量值(例如,输入数据)。为了分析该测量值,该示例设备参数分析仪312确定该测量是否有效的。例如,通过该示例资产监控应用306接收到的低电压参数和/或“坏”参数可用于指示特定的测量值(例如,输入)是否有效。有效性阈值也可以被示例设备参数分析仪312用于确定该测量值是否 有效。有效性阈值可以定义特定的值(例如,要超过或不超过)证明测量值是有效的。例如,图3中该腐蚀分析仪316将测量值和有效性阈值比较,如果该测量超过有效性阈值,该设备参数分析仪312确定该测量值是无效的。如果该测量值是有效的,该示例设备参数分析仪312分析该测量值?;蛘?,如果该测量是无效的,该资产128的健康指示器能够被调整来指示在该资产中所发生的影响该测量值的有效性的问题或错误和/或指示确定该资产的腐蚀状态的能力。
    在该示例中,该设备参数分析仪312将有效测量值(例如,每个设备参数的监测值)与参考值或参数基准以及预设的参数限度进行比较,以确定该资产128运行在可接受的操作窗口内。在一些例子中,设备参数的该基准数据可以由操作员、公司专家、行业标准和/或监管码定义。在一些例子中,当该资产128运行情况下时,例如,操作员指示该资产128在正常运行(例如在正常的操作状况下)时,该设备参数分析仪312从该设备参数的测量值中捕捉该基准数据。在一些例子中,该基准数据在该资产128被配置且首次投入运行后很快被捕获,以减少在该资产128长期使用状况下的磨损和/或降解的影响。在某些情况下,该资产128在运行中有多个状况和/或操作状态。因此,在一些这样的例子中,为了应用于该资产128的各个运行状态,不同的基准数据可能被捕获或以其他方式定义。此外,在某些情况下,该资产128可能没有离散的运行状态,而是,可能根据其他可变的状态参数而变化。例如,在该资产128运行中,资产的腐蚀可作为温度,压力,流量和成分的函数而变化。因此,该腐蚀的基准数据可以随着资产128的运行,在状况范围内变化。对应地,在一些例子中,其中设备参数由可变状态参数决定,作为可变状态参数的函数,捕获特性曲线或识别标志用来作为正常操作状况的每个测量参数的动态基准数据。
    在一些例子中,设备参数的限度可以由操作员,公司专家,行业标准,和/或监管码定义。在一些例子中,该设备参数分析仪312基于按照标准指南的基准数据计算该限度。在一些例子中,该计算 的限度可以进一步通过倍率因素调节,所述倍率因素可以基于该特定的需求和/或该运行的过程单元的运行,通过操作员或其它任意运行参数的函数配置。
    从设备参数的基准,限度,和被监控值,该示例设备参数分析仪312计算相应的设备健康值。设备健康值是对应的设备参数与其预期值(例如,它的基准或运行限度)的偏差程度的数值表示。特别是,该设备健康值可指示设备参数在其对应的基准和限度范围内的相对位置。在一些例子中,该健康值与参数超出正常工作范围多远和参数超出正常运行范围外运行了多久相关。不同设备参数可能有不同的基准和不同的限度,在一些例子中,每个参数的设备健康值可以被标准化,例如,通过定义范围内的百分比指示该设备参数的值的相对位置。在一些例子中,这个百分比可以是离基准数据相对偏差的补数。即偏差越大,百分比越低。例如,具有对应于基准值的设备参数(即,没有偏差)将有100%的设备健康值(指示该资产按预期运行),而具有对应于限度值的设备参数将有0%的设备健康值。
    在该示例中,该过程参数分析仪314分析了通过该资产监控应用306接收到的,与过程参数相关的测量值(例如,输入数据)。为了分析该测量值,该示例过程参数分析仪314确定该测量是否有效。例如,通过该示例资产监控应用306接收到的低电压参数和/或“坏”参数可用于指示特定的测量值(例如,输入)是否有效。有效性阈值也可以被示例设备参数分析仪314用于确定该测量值是否有效。如果该测量值是有效的,该示例设备参数分析仪314分析该测量值?;蛘?,如果该测量是无效的,该资产128的健康指示器可以被调整以指示该资产中发生了问题或错误影响该测量的有效性和/或确定该资产健康状态的能力。
    在之前的一些运行过程单元,过程参数受控制以至于过程参数基本保持了对应于预设点或在正常运行状况下的点的值(例如,通过基准数据定义的)。然而,有时候参数可能偏离该设定点或该设 定点的配置不适合给定资产的运行。显著的偏差可能会影响生产过程和/或造成不安全的工厂状况。对应地,在该示例中,该过程参数分析仪314将有效测量值(例如,该被监控的各个过程参数值)与参数的参考值或基准以及参数的预设限度进行比较,以确定该资产128是否运行在可接受的操作窗口内。
    过程参数可以被指定一个或多个的警报限度,当对应的过程参数超过其相关的警报限度时,该警报限度可以被触发(即,激活)。在一些例子中,该报警限度是用上述与设备参数类似的方式,从该基准数据计算的。然而,设备参数的意义取决于该参数值在基准和相应限度之间的相对位置,而当该过程参数值超过其相应的限度(例如,触发报警)时,该过程参数具有意义。
    警报限度可配置成不同的程度。例如,一些警报可能主要是提供信息为目的,一些给予警告为目的,而另一些指示临界状态为目的。在该示例运行的过程单元101中,在任何给定的时间内可能有多个激活的警告,其中许多提供相同级别的警报程度(例如,信息,警告,批评等)。因此,操作员可能无法识别在过程系统100所有的警报中,哪个是最严重的或具限度因素的警报。为了克服这个障碍,该示例中的该过程参数分析仪314可确定每个与活跃警报有关的过程参数的过程健康值,使各个警报的严重程度可以比较。过程健康值是相对其他警报的警报严重程度或意义的数值指示。此外,因为过程健康值应用于活跃的警报(即,该相应的警报被触发),该警报的严重程度表明与资产相关联的相应问题的严重性。更特别的是,该示例过程参数分析仪314基于与每个过程参数相关联的警报的权重,确定对应于每个过程参数的健康值。例如,每个潜在的警报对应于各个与设备资产相关联的过程参数,所述潜在的警报可以按0到1000加权,较高的数字代表较严重的警报。只使用整数,这样的例子使多达一千个的报警根据其严重程度,被相互间唯一的分类和排序。在一些例子中,多个报警被分配相同的权重,其具有相同的严重性。在一些例子中,基于最佳实践,相关行业标准,和/或 监管码,每个警报的该权重是为与该资产128相关联的过程参数预设的。在一些例子中,该权重可以由操作员和/或专家配置和/或调整,以使操作员隔离和/或关注特别感兴趣的和/或对特定过程和资产重要的警报。
    此外,在一些例子中,该过程参数分析仪314可以把该过程健康值标准化到和上述该设备健康值相同的尺度(例如,减少到一百分制或百分比),以使该资产128相关联的所有参数可比较,并快速评估该资产128整体健康和/或识别最影响该资产128状况和/或性能的该限度参数。通过减少每个报警的权重到一百点制的尺度,把过程健康值进行标准化,然后从100中扣除该权重(即,该缩放量的补数)。例如,如果上述使用0到1000的尺度,且特定的警报给定权重为745,该权重通过除以10减少到100点制的尺度(结果是74.5),然后从100中减去该结果(结果是25.5)。因此,该最终的过程参数健康,为了与该设备健康值可比而表现为百分比,即25.5%。
    如上所述,一些参数既可以作为设备参数(提供了关于状况,完整性,和/或资产性能的信息)也可以作为过程参数(提供与该过程的操作和控制有关的信息)。事实上,每个参数可以配有一个警报限度,其在该运行的过程单元内被监控。例如,除了监控相对于其基准和限度的腐蚀参数值的位置,警报限度值也被定义(与该参数限度值相同或不同),当超出该限度时触发警报。这种警报和其他警报一样可以被赋予权重,并被用于计算相应的过程健康值。类似的,任何被监控的参数可以具有被定义的基准和限度,和在被监控的结果范围内的相对位置,用以计算设备健康值。
    此外,在该示例中,更复杂的警报可以被定义为多个设备和/或过程参数的函数。根据本发明的教义,复杂的警报可以被产生为,只有当所有的条件都满足了才被触发。进一步的,此例的复杂警报可以被分配一定的权重,用来计算相应的过程健康值。比起使用已知的方法,在这种方式中,操作处理单元101的操作员能更深入的 评估资产的整体状况。此外,在该方式中整合设备和过程参数的分析结果,比起已知方法,能使操作员更早预测可能会出现的潜在故障,从而减少因?;奔浜停蛭さ某杀?。例如,一旦不同参数间的联系被理解,并且对应警报被配置用于警示操作员(例如,通过图1中的操作员站104),可以减少致使设备腐蚀的过程操作状况的发生。没有结合所有这些参数进入整合分析,这样的状况和/或状况的根本原因可能很长时间不被发现。
    该示例中的该示例腐蚀分析仪测量316分析通过该资产监控应用306接收到的,并且由该示例设备参数分析仪312和/或过程参数分析仪314分析的测量值(例如,输入数据)。该示例腐蚀分析仪316分析了该测量值,用来检测该资产128潜在的腐蚀性状态。
    如上所述,可以使用更复杂的警报,其是多个测量值的函数(例如,与一个以上的设备和/或过程参数相关联的警报)。在该示例中,由示例腐蚀分析316确定的腐蚀性警报是与pH值,电导率,温度,露点,材料厚度,资产材料,压力,流组成等中的一个或多个相关的测量值的函数,并取决于该资产提供的服务类型。例如,腐蚀性警报参数可以基于该资产是否是液态烃单元(例如,原油分馏单元),气态烃单元,水单元而变化。整合多个测量值,比已知的方法,能使操作员更早预测可能发生腐蚀,从而减少因?;奔洌蛭さ某杀?。
    基于将该资产上收集到的测量值,与阈值和/或设计的操作窗口相比较,由该示例腐蚀分析仪316确定腐蚀性指数。该腐蚀性指数是该监控设备参数和过程参数随时间变化的函数?;?,例如实施的资产类型(例如,液体烃单元,气态烃单元,水单元等)和该资产材料(例如,管段204材料),该腐蚀性指数包括(例如,整合)不同的测量值。在该示例中,液态烃单元(例如,原油分馏单元)作为资产128实施,在塔顶冷凝系统中的腐蚀性指数是水和/或蒸汽部分压力,温度和时间的函数。在一些例子中,在较低部分的液烃单元中的管道的腐蚀性指数是流,温度,流体中硫和酸浓度中一个 或多个值的函数。在一些例子中,气态烃单元作为资产128实施,该腐蚀性指数是露点和时间的函数,该露点由系统压力,温度和气体成分确定。在一些例子中,水单元作为该资产128实施,该腐蚀性指数是pH值,电导率,温度,流量,和时间的函数。在确定腐蚀性指数中,该示例腐蚀分析仪316基于测量值对潜在的腐蚀状态的影响,对不同的测量值设定不同的权重。例如,在水单元中,在该腐蚀性指数中低pH水平比高温可以获得更大权重,因为低pH水平更可能导致潜在的腐蚀状态。水单元的该腐蚀性指数函数对应,例如,Pourbaix图,其映射出的水的电化学系统稳定相。例如,阈值规定,基于一定的电导率,温度,和流水平,特定pH水平太高,但在电导率,温度,和流量水平不同时,该相同的pH值却是可以接受的。
    该示例腐蚀分析仪316随着时间积分该腐蚀性指数。该腐蚀性指数随时间积分,因为一些测量值可能在一段被确定为微不足道以进行腐蚀分析的时间内超过特定阈值。例如,温度超出阈值五分钟可能不影响腐蚀分析,但温度超出阈值五小时可能会影响腐蚀分析。
    该示例腐蚀分析仪316将该腐蚀指数和阈值比较(例如,腐蚀阈值)用以确定相对于腐蚀的资产整体健康。根据资产128实施类型(例如,液体烃单元,气态烃单元,水单元等),资产128材料(例如,特定的铁或其他金属组成),材料的壁厚,和/或期望安全边际,阈值规定了腐蚀指数的限度。
    如果该示例腐蚀分析仪316确定该腐蚀性指数在相应的一段时间段高于相应阈值,该示例腐蚀分析仪316确定该资产128处在潜在的腐蚀状态,并设置腐蚀警报。该腐蚀警报通知操作员关于该资产128的潜在腐蚀状态,并使该操作员可以调查在该资产128上的导致潜在的腐蚀状态的状况。该腐蚀分析仪316也可以,例如,收集材料的损失和/或材料的厚度测量值,将这些测量值和该腐蚀性指数比较以验证该资产128的潜在的腐蚀状态。该资产128的健康水平也可基于潜在的腐蚀状态调整。结合图4和5,说明与腐蚀警报相 关的显示示例。
    该示例中的该示例热应力分析仪318分析通过该资产监控应用306接收的和由该示例设备参数分析仪312和/或过程参数分析仪314分析的测量值(例如,输入数据)。该示例热应力分析仪318分析该测量值用以确定是否该资产128正遭受热应力。如果该资产128正遭受热应力,该示例应力分析仪318设置热应力警报。
    在该示例中,通过示例热应力分析仪318确定的热应力警报是时间,温度,压力,和资产的材料中一个或多个相关的测量值的函数。比起已知的方法,整合该多个测量值使运营商能够更早预测可能出现热应力,从而减少因?;奔浜停蛭さ贾碌某杀?。
    热应力指数可由该示例热应力分析318基于资产上收集到的测量值确定。该热应力指数是该被监控设备参数和该过程参数随时间变化的函数。该热应力指数包括(例如,基于整合),基于,例如,该资产的材料,压力,穿越管段和/或容器内的温度变化率事件(例如,明显的温度变化率),温度变化的事件和温度变化快慢(例如,快速温度变化)的不同的测量值。在确定该热应力指数时,示例热应力分析仪318基于测量值对潜在热应力的影响,对不同的测量值进行权重。例如,频繁的大温度变化的事件可以比单一的大温度变化获得更大权重。该示例热应力分析仪318随时间积分该热应力指数。该热应力指数随时间积分,因为一些测量值可能在一段被确定为对该热应力分析微不足道的时间量内超过特定阈值。
    该示例热应力分析仪318将该热应力指数与阈值比较(例如,热应力阈值)用以检测在该资产128上的潜在的热应力。根据资产128的材料和/或设计(例如,特定的铁或其他金属成分),阈值规定了基于相关测量值的测量值的限度。该阈值可以规定与特定温度相关联的特定压力,在特定时间段内的特定次数的变化太高,但对同样的压力,在较长的一段时间内的一次温度变化是可接受的。
    如果该示例热应力分析仪318确定该热应力指数超过相应的阈值,该示例热应力分析318确定该资产128可能(例如,有可能) 正遭受热应力,并设置热应力警报。该热应力警报通知操作员关于资产128的潜在的热应力,使操作员调查造成潜在的热应力的该资产的状况。也可基于由该热应力引起的潜在腐蚀状态而调整该资产128的健康水平。
    该示例中的该示例资产健康值计算器320分析该设备和过程参数健康值,与在该运行的过程单元101中的该资产128相关的腐蚀警报,和/或热应力警报,用以计算表示该资产128的整体健康或完整性的健康值。在一些例子中,该资产128的整体健康或完整性被认为是差于与该资产128相关联的该参数,其表示最不健康(即,最低健康值)。即,该资产健康值计算器320生成对应于所有该设备健康值和该过程健康值中最低值的值。然后,该资产健康值可基于任何活跃的腐蚀和/或热应力警报来调整。
    实现图1中该示例应用站106的该方法在图3中示意,图3中所示的该数据结构,元素,过程和设备,可以合并,分割,重新排列,省略,消除和/或以任何其他方式实现。此外,图3中该示例操作系统304,该示例资产监控应用306,该示例用户界面308,该示例数据库310,该示例设备参数分析仪312,该示例过程参数分析仪314,该示例腐蚀分析仪316,该示例热应力分析仪318,该示例资产健康值计算器320,和/或,一般来说,该示例应用站106可以由硬件,软件,固件和/或任何硬件,软件和/或固件的组合实现。而且,该示例应用站106可能包括额外的元素,过程和/或设备代替,或除此之外,图3所示的那些,和/或还包括该示例数据结构,元素,过程和/或设备的任意一个或全部。
    图4示意了与图3中该资产监控应用306的用户界面308相关联的概述页或主页400。在该示例中,该主页400为图1中的该示例运行的过程单元101提供了摘要图402。在一些例子中,对应于每个资产的该摘要图402可由过程工厂,由特定过程厂内的过程区域,和/或由资产类型分组。进一步,该资产摘要图402可通过该主页400,在与每个过程厂,过程区域,和/或资产类型相关的单独表404下分 别呈现。例如,如图4所示,该选定表404对应于一个地区(例如,A区)的过程工厂,并且显示对应于五个独立资产类型的五个资产摘要图402(例如,原油分馏单元,流化催化裂化(FCC)单元,焦化单元,连续催化剂再生改革(CCR)单元,和加氢裂化单元)。
    每个资产摘要图402提供关于状况,健康,和/或该相应资产性能的总信息。具体地说,每个资产摘要图形402可以提供资产图像406,其提供可视化表示的资产类型(例如,泵,压缩机,热交换器,船,机等)。每个资产摘要图402还包括过程标签408,其识别与其相应的图402相关联的该特定资产,特定资产摘要图与该对应的图相对应。此外,在一些例子中,该资产摘要图402提供了限度警报标签410,其识别出与该资产相关联的最高加权的活跃的警报(例如,高腐蚀率警报,高热应力警报等)。如上所述,在该示例中,为警报设置的高权重,是该警报的严重程度的标志。因此,该具有最高权重的活跃警报表示最严重的警报,且因此,限度警报对应于特定资产。此外,在一些例子中,每个资产摘要图402通过显示对应于该资产的资产健康值412,提供资产的整体健康和/或状态的指示。如上所述,该资产健康值412是为资产确定的最低设备健康值或过程健康值的数值显示。在该示例中,该资产健康值412表示为百分比,100%是最健康。
    在该示例中,该资产健康值412可以基于该健康值改变外观。在一些例子中,该资产健康值412的颜色可能会改变。例如,值高于百分之九十(90%)可以显示绿色,值高于百分之七十五(75%)且小于或等于百分之九十(90%)可以显示紫色,值高于百分之五十(50%)且小于或等于百分之七十五(75%)可以显示黄色,而值小于或等于百分之五十(50%)可能会显示红色。其他颜色和/或界限的实施也可适当。此外,或者可选的,该资产警报值412可闪烁,增加强度,变得高亮,改变大小,或在通过预设阈值后改变外观,使运营商能够快速识别该资产处于最关键的状况。此外,该资产摘要图402的其他方面可以随着该资产健康值412改变外观,进一步 吸引对健康差的资产的关注。例如,每个资产摘要图402可呈现边界414,其可结合该资产健康值412的颜色或外观改变而改变颜色或外观。此外,该资产摘要图的其他组件可如上所述,基于为该资产健康值412预设的任意合适的阈值,协助吸引运营者的关注。在一些例子中,该资产摘要图402的外观的不同类型的改变,可表明不同的东西。例如,颜色的变化可能表明健康的变化,闪烁的边界可能表明与资产相关联的一个或更多未确认的警报。用类似的方法,在所有为与该表404相关联的过程区域配置的资产中,每个表404的标签也可以改变颜色以对应于最低资产健康值412。此外,或者可选的,当有与任意资产相关联的未确认的报警时,每个表404的该标签可闪烁,所述任意资产被配置于相应的过程区域。
    该资产摘要图402可包括暂停服务(OOS)检验栏416。如果被选中,命令将根据其当前状态,使该资产暂停服务或返回服务。当资产退出服务时,所有报警成为无效。
    图5示意了图3中具有多个子视图或表的用户界面308的示例资产概述页500。在运行的过程单元中的任意资产都有相应的资产概述页500,其可以通过选择图4中该主页400上的相应的资产摘要图402进行访问。在该示例中,每个资产概述页500包括过程头502,其包含与资产相关的基本信息,例如过程标签504,表示自上次运行开始该资产运行时间的运行时间506,自该资产投入使用的总运行时间508,运行状态510(例如,运行/停止,有效/无效等),警报确认按钮或图标512,和沉默喇叭警报按钮或图标514。结合图4,该头502也包括如上所述的该资产健康值412和该限度警报标签410。此外,该示例资产概述页500的该头502内的该资产健康值412的外观(例如,颜色)和该限度警报标签对应于如上,结合图4,所述的外观。
    该示例资产概述页500可以有单独的子视图或表,包括过程表516,输入表518,和配置表520,其使运营者查看,访问,和/或与该相关资产各个方面有关的数据进行交互。该示例中该过程表516 的内容提供了过程图522,其显示在该过程系统中与该相关部件连接的该资产。该示例中该过程图522对应于图1和2中的该资产128。此外,该过程图522显示了所有现场输入的过程变量电机524(process variable dynamo),所述现场输入沿其在该资产上的位置,安装在资产上。例如,当相应的传感器206被选中或被滚屏(rolledover)时(例如,通过一个指针或鼠标),该发电机524可见。每个电机524包括过程标签526和当前过程参数值528以及由该系统从该字段中读取或计算的相应单元。
    在该示例中,基于与过程系统相关的数据,每个电机524和/或及其部分可以变化外观。例如,与特定过程变量相关联的警报是激活的且未确认,该过程变量可能会按预设频率闪烁(例如,每隔一秒)。在该示例中,一旦确认,该闪烁停止,且该过程值可变外观用以指示警报的严重程度。在一些例子中,该过程值可基于警报的权重而改变颜色。例如,如果警报是加权零(0)到一千(1000)的尺度,信息警报可以对应从零(0)到二百五十(250)的警报权重且为紫色,警告警报可以对应从二百五十个(251)到四百九十九(499)的警报权重且为黄色,临界报警器可以对应五百(500)以上的警报权重且为红色。如果该输入信号质量被确定为是坏的,在一些例子中,该电机524可高亮或改变边界颜色。
    图6和7代表示例过程或方法的流程图,其可以被实施以实现图1和/或2中的该示例应用站106。更特别的是,图6和7中的该示例方法可通过使用机器可读指令实施,该指令包括由例如该示例计算机800中展示的处理器812执行的程序,下文中结合图8讨论。该程序可以被嵌入至存储在有形的计算机可读存储介质,如光盘软件,软盘,硬盘驱动器,数字通用光盘(dvd),蓝光光盘,或者与处理器1312相关联的内存中的软件上。另外,图8中该示例操作的一些或所有可以使用专用集成电路(ASIC),可编程逻辑器件(PLD),现场可编程逻辑器件(FPLD),离散逻辑,硬件,固件等的任何组合来实现。同时,一个或多个图6和/或7中的该示例操作可手动实 现或作为任何上述技术的任意组合,例如,软件,固件,任意组合,离散的逻辑和/或硬件。此外,虽然该示例过程是参照图6和/或7中的该流程图,图1和/或2中该示例应用站106的许多其他实现方法也可选用。例如,该块的执行顺序可以改变,和/或描述的某些块可被改变,消除,或联合。此外,任何或所有图6和/或7中该示例操作,可顺序和/或并联的执行,例如,通过单处理线程,处理器,设备,离散逻辑,电路等。
    如上所述,图6和/或7中的该示例方法可以使用在有形的计算机可读介质,如硬盘驱动器,闪存存储器,只读存储器(ROM),光盘(CD),数字通用光盘(dvd),高速缓冲存储器,随机存取内存(RAM)和/或其他可以把信息储存任意时长(例如,长时间的,永久的,短暂情况,临时缓冲区,和/或对信息缓存)的存储介质中存储的的代码指令实现(例如,计算机可读指令)。本文所用术语,有形的计算机可读介质是明确定义为包括任何类型的计算机可读存储并排除传播信号。此外,或者可选地,图6和/或7中的该示例方法可以使用在非暂时性的计算机可读介质,如硬盘驱动器,闪存存储器,只读存储器,光盘,数字通用盘,高速缓冲存储器,随机存取存储器和/或任何其他可以把信息储存任意时长(例如,长时间的,永久的,短暂情况,临时缓冲区,和/或对信息缓存)的存储介质中存储的的代码指令实现(例如,计算机可读指令)。本文所用的术语,非暂时性的计算机可读介质是明确的定义为包括任何类型的计算机可读介质并排除传播信号。本文所用短语“至少”作为权力要求书前序中过渡词,它是开放式的,同样,术语“包括”也是开放式的。因此,权力要求书在前序使用“至少”作为过渡词,可以包括除了那些明确在权力要求书中叙述的之外的元素。
    图6代表的是示例过程的流程图,其可以实现图1和/或3中该示例应用站106。图6中该示例过程从在该示例腐蚀分析仪316上为资产设置腐蚀参数开始(块602)。腐蚀参数泛指资产设置,测量设置,警报设置等。资产设置包括例如,资产实施类型(例如,液态 烃单元,水单元,气态烃单元等),为特定类型的资产和/或腐蚀性指数收集到的测量值,特定资产类型的阈值等。测量设置包括,例如,测量值的有效范围,测量值收集的频率,收集的测量值被接收的频率(例如,测量值从图1中该现场设备110,112,122,124,130发送,和/或该传感器206发送至该应用站106的频率)等。警报设置包括,例如,当腐蚀警报被激活(例如,当腐蚀性指数超过阈值),腐蚀警报如何显示,腐蚀警报如何影响资产健康等。该腐蚀参数可设置为自动的(例如,默认值基于资产类型)和/或可由操作员通过图3中该用户界面308设置。该腐蚀参数可以存储在该数据库310中。
    图6中该示例应用站106收集与资产128(块604)相关联的设备和/或过程测量值(例如,参数)。图1和/或3中该应用站106从图1中该现场设备110,112,120,122,124,130,和/或图2中该传感器206,收集设备和/或过程测量值。该资产监控应用306传递该设备和/或过程测量值至该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314进行分析。
    图6中该示例方法确定该设备和/或过程测量的有效性(块606)。例如,通过该资产监控应用306接收到的低电压参数和/或“坏”值可用于指示特定测量值(例如,输入)是有效的。有效的阈值也可以被该示例设备参数分析仪312和/或该示例过程参数分析仪314用于确定该测量值是否有效。有效的阈值可以定义特定值(例如,要超过或不超过)用于证明该测量值是有效的。如果该测量值是无效的,控制前进到块618且该资产的健康指示(例如,资产健康)可被调节用以表明该资产上发生的影响该测量值的有效性的问题或错误。如果该测量是有效的,该示例设备参数分析仪312和/或该示例过程参数分析仪314分析该测量值。
    为了分析测量值,图6中该示例方法将该测量值(例如,该有效测量值)与基准和/或操作窗口(块608)比较。该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314将该有效测量值(例如,每个设 备和/或过程参数的被监控值)与参数的参考值或基准以及参数的预设限值比较,用以确定该资产是否在可接受的操作窗口内(块610)运行。如果该资产没有在由该参考值/基准/限度(例如该资产在可接受的操作窗口内运行)定义的可接受的操作窗口外运行,控制返回到块604,且收集设备和/或过程测量值。如果该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314通过一个或多个设备和/或过程参数,确定该资产在可接受的操作窗口外运行,该示例腐蚀分析仪316确定该资产的腐蚀性指数(块612)。
    该腐蚀性指数包含(例如,基于整合)基于,例如,该资产实现的类型(例如,液体烃单元,气态烃单元,水单元等)和/或该资产的材料组份的,不同测量值。该示例腐蚀分析仪316将腐蚀性指数随时间积分。该腐蚀性指数随时间整合,因为一些测量值可能在一段被确定为微不足道以进行腐蚀分析的时间内超过特定阈值。
    图6中该示例方法将腐蚀性指数的该当前值和该积分值与阈值比较,用以检测该资产的潜在的腐蚀状态(块614)。该阈值根据,例如,该资产实施的类型(例如,液态烃单元,气态烃单元,水单元等),该资产的材料(例如,特定的铁成分),壁厚的材料,安全边际,资产设计,和/或其他方面的考虑,为腐蚀性规定限度。
    如果该示例腐蚀分析仪316确定该腐蚀指数的当前和积分值不超过相应时间段的相应阈值,控制返回到块604且收集设备和/或过程测量值。如果该腐蚀分析仪316确定腐蚀性指数高于相应时间段的相应阈值,该示例腐蚀分析仪316确定该资产128处于潜在的腐蚀情况,并设置腐蚀警报(块616)。腐蚀警报通知操作员该资产128潜在的腐蚀状态,使操作员可以调查该资产128的导致潜在的腐蚀状态的状况。该腐蚀分析仪也可以,例如,收集材料的损失和/或材料的厚度的测量值并将这些测量值和该腐蚀性指数比较,以验证该资产128处于潜在的腐蚀状态。如果腐蚀状况持续存在,该示例腐蚀分析仪316可以随着时间增加该警报的严重程度。该示例资产健康值计算器320基于由该腐蚀性指数警报状态和/或严重程度确定 的该潜在的腐蚀状态(例如,降低资产健康),调整该资产128的健康水平(块618)??刂迫缓蠓祷氐娇?04并收集设备和/或过程测量值。
    图7代表的是另一示例方法的流程图,其可以实现图1和/或3中该示例应用站106。图7中该示例方法通过在该示例热应力分析仪318(块702)上设置资产的热应力参数开始。热应力参数泛指资产设置,测量值设置,警报设置等。资产设置包括,例如,资产实施的类型(例如,包括资产材料),收集到的特定资产类型和/或热应力指数的测量值,特定资产类型的阈值等的测量值,等。测量值设置包括,例如,测量值收集的频率,收集的测量值被接收的频率(例如,测量值从图1中该现场设备110,112,122,124,130发送,和/或该传感器206发送至该应用站106的频率)等。报警设置包括,例如,当热应力警报被激活(例如,当热应力指数超过阈值),热应力警报如何显示,热应力警报如何影响资产健康等。该热应力参数可设置为自动的(例如,默认值基于资产类型)和/或可由操作员通过图3中该用户界面308设置。该热应力参数可以存储在该数据库310中。
    图7中该示例方法收集与该资产(块704)相关的设备和/或过程测量值(例如,参数)。图1和/或3中该应用站106从图1中该现场设备110,112,120,122,124,130,和/或图2中传感器206,收集设备和/或过程测量值。该资产监控应用306传递该设备和/或过程测量值至该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314用于分柝。
    图7中该示例方法确定该设备和/或过程测量值是否有效(块706)。例如,通过该资产监控应用306接收到的低电压参数和/或“坏”值参数可用于指示特定测量值(例如,输入)是有效的。有效的阈值也可以被该示例设备参数分析仪312和/或该示例过程参数分析仪314用于确定该测量值是否有效。有效的阈值可以定义特定的值(例如,要超过或不超过)用以证明该测量值是有效的。如果该测量值 无效,那么控制前进到块720且能够调节该资产128的健康指示(例如,资产健康)以表明该资产128上发生的影响测量值的有效性的问题或错误。如果该测量值是有效的,该示例设备参数分析仪312和/或该示例过程参数分析仪314分析该测量值。
    图7中该示例方法计算测量值在资产上(块708)随时间的变化和/或变化率(例如,该有效测量值)。图7中该示例方法将该计算的测量值随时间的变化和/或该计算的在该资产上的变化率和基准,工程指导方针,和/或设计限度进行比较,用以分析该测量值(块710)。该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314将该有效的测量值(例如,每个设备和/或过程参数被监控的值)与参考值或基准,工程指导方针,和/或该参数的设计限度以及该参数的预设限度比较,以确定该资产128是否运行在可接受的操作窗口内(块712)。如果该资产128没有运行在可接受的操作窗口外(例如,该资产128运行在该可接受的操作窗口内),控制返回块704,并收集设备和/或过程测量值。如果该设备参数分析仪312和/或该过程参数分析仪314根据计算的参数(例如,变化率,随时间的变化等),设备和/或过程参数中的一个或多个,确定该资产128运行在该可接受的操作窗口外,该示例腐蚀分析仪316确定该资产128的热应力指数(块714)。
    该热应力指数包含(例如,基于积分),基于,例如该资产的材料,压力事件,高温漂移,资产上较大的温度变化率,和/或快速发生地温度变化的不同测量值。在确定该热应力指数时,该示例热应力分析仪318基于测量值对潜在热应力的影响,对不同的测量值进行不同的权重。例如,大温度变化的多个事件可以比单一大温度变化获得更大的热应力指数的权重。该示例热应力分析仪318随时间积分该热应力指数。该热应力指数是随时间积分的,因为热应力长期反复出现可能会导致应力腐蚀开裂。
    图7中该示例方法将当前的热应力指数和该热应力指数的积分值与阈值比较,用以检测影响该资产(块716)的热应力。该阈值根 据,例如,资产的材料(例如,特定的铁或其他金属组成的),金属,壁厚,安全边际等中一个或多个,规定热应力的限度。该阈值可以规定在特定时间段中的特定温度变化的特定次数太高,但是在更长的时间段上的更大温度变化是可接受的。
    如果该热应力分析仪318确定该热应力指数在相应时间内不高于相应的阈值,控制返回到块704并收集设备和/或过程测量值。如果该热应力分析仪318确定该热应力指数在相应时间段内高于相应阈值,该示例热应力分析318确定该资产128可能正遭受热应力并设置热应力警报(块718)。该热应力警报通知操作员该资产128上潜在的热应力,使该操作员调查在该资产上致使该潜在的热应力的情况。该示例资产健康值计算器320,基于在该资产128上的该热应力,为该资产128调整健康水平(例如,降低该资产健康)(块720)??刂迫缓蠓祷氐娇?04并收集设备和/或过程测量值。
    图8是示例计算机800的示意图,其可以被用于和/或被编程以实现图6和/或7中该示例方法,和/或,更一般地,实施该资产监控应用306,和/或图1和/或3中该示例应用站106。该即时示例的该计算机800包括处理器812。例如,该处理器812可以由来自任意所需家庭或厂商的一个或多个处理器或控制器实现。
    该处理器812包括本地存储器813(例如,高速缓存),其通过总线818与主存储器通信,该主存储器包括挥发性存储器814和非易失性存储器816。该易失性存储器814可以通过同步动态随机存取存储器(SDRAM),动态随机存取存储器(DRAM),Rambus动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其他类型的随机存取存储器实现。该非易失性存储器816可以通过闪存和/或任何其他所需类型的存储器设备实现。存储器控制器控制对该主存储器814和816的访问。
    该计算机800还包括接口电路820。该接口电路820可以用任何类型的接口标准实现,如以太网接口,通用串行总线(USB),和/或PCI Express接口。一个或多个输入装置822被连接到该接口电路 820。该输入设备822允许用户输入数据和命令到该处理器812。该输入装置可以通过,例如,键盘,鼠标,触摸屏,轨道垫,轨迹球,isopoint和/或语音识别系统实现。一个或多个输出设备824也被连接到该接口电路820。该输出设备824可以通过,例如,显示设备(例如,液晶显示器,阴极射线管(CRT)显示器,打印机和/或扬声器)实现。因此,该接口电路820,通常包括图形驱动卡。
    该接口电路820还包括通信设备如调制解调器或网络接口卡,以便通过网络826与外部计算机进行数据交换(例如,以太网连接,数字用户线(DSL),电话线,同轴电缆,蜂窝电话系统等)。
    该计算机800还包括一个或多个大容量存储设备828用于存储软件和数据。这些大容量存储设备828的示例包括:软盘驱动器,硬盘驱动器的磁盘,光盘驱动器和数字通用光盘驱动器(dvd)。
    用于实现图6和/或7中该示例方法的指令代码832可以被存储在该大容量存储设备828,在该易失性存储器814,在该非易失性存储器816,和/或在可移动存储介质如cd或dvd中。
    虽然某些示例方法,装置和制造产品已在本文中描述,本专利的覆盖范围不限于此。这些示例的目的是非限制性的说明示例。相反,本专利涵盖了在附加要求中实实在在或在等同原则下的相当范围内的所有的方法,装置和制造产品。

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