CN101802736A - 保存并显示与异常状况关联的过程控制数据的系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种用来保存与过程操作相关的过程变量数据的系统。该系统适合保存在异常状况或事件发生之前、期间或之后所获得的过程变量数据。所保存的过程变量数据可从智能现场设备(106)或与过程控制(102)相关的其他智能设备向过程控制器或其他更高层的控制设备传递。过程控制器或其他更高层的控制设备然后可使所保存的数据被显示给操作员或其他维护人员。所保存的数据也可提供给其他过程控制模块或异常状况预防系统用于进一步的分析，以开发方法来预防异常状况在将来再次发生，或根据异常状况数据采取额外的步骤以最小化或预防过程操作的进一步恶化。
Description
技术领域
本专利一般涉及在工艺场所(process plant)里实施诊断和维护，更特别地，涉及保存与显示统计数据，所述统计数据与由智能过程控制(processcontrol)现场设备和其他过程相关的现场设备所记录的过程可变数据相关。
背景技术
过程控制系统像在化学、石油或其他过程中所使用的那些系统一样，典型地包括一个或更多集中或分散的过程控制器。过程控制器可保持通信地耦合到至少一个主机或操作员工作站(operator workstation)，并耦合到一个或更多过程控制和测试设备。过程控制和测试设备可包括例如现场设备。所述一个或更多集中或分散的控制器可通过一个或更多模拟、数字或组合的模拟/数字总线通信地耦合到所述至少一个主机或工作站和所述一个或更多过程控制和测试设备。可以是例如阀门、阀门定位器、开关、发射器、和传感器(例如，温度、压力、和流速传感器)的现场设备，典型地位于工艺场所环境内部。现场设备在过程内部执行功能，如打开或关闭阀门，测量过程参数，增加或降低流速等。智能现场设备如符合众所周知的FOUNDATIONTM fieldbus(在此之后称为“fieldbus”)协议或
协议的现场设备也可执行控制计算、报警功能和通常在过程控制器内部实现的其他控制功能。
典型地位于工艺场所环境内部的过程控制器，接收指示由现场设备进行的或与现场设备关联的过程测量或过程变量的信号、和/或其他有关现场设备的信息，并执行控制器应用。控制器应用实现例如不同的控制模块，这些模块进行过程控制决策，根据所接收到的信息产生控制信号，并与现场设备如
和fieldbus现场设备里的控制模块或控制块协调。过程控制器里的控制模块在通信线路或信号路径上向现场设备发送控制信号，从而来控制过程的操作。
来自现场设备和过程控制器的信息典型地被提供给一个或更多其他硬件设备例如操作员工作站、维护工作站、个人计算机、手持设备、数据历史记录器(data historian)、报告产生器、中央数据库等，以使得操作员或维护人员能够执行关于过程的所需功能，例如，改变过程控制程序的参数，修改过程控制器或智能现场设备内部的控制器模块的操作，查看工艺场所内部特定设备或过程的当前状态，查看现场设备和过程控制器所产生的报警，模仿过程的操作以达到培训员工或测试过程控制软件的目的，诊断工艺场所内部的硬件故障或问题，等。
尽管典型的工艺场所具有许多连接到一个或更多过程控制器的过程控制和测试设备，如阀门、发射器、传感器等，有许多其他的支持设备是针对或关于过程操作必需的。这些额外的设备包括例如电力供应设备、电力产生和分配设备、旋转设备如涡轮、马达等，其在典型的装置内位于多个地方。尽管此额外的设备不一定创建或使用过程变量，并且在许多情况下，不受控制或者甚至耦合到过程控制器以达到影响过程操作的目的，此设备对于过程的正确操作仍然是重要的，以及最终是必需的。
如所知的，工艺场所环境内部经常出现问题，尤其是具有大量现场设备和配套设备的工艺场所。这些问题可以下列形式出现，如设备损坏或故障，逻辑单元如软件程序处于不适当的模式，被不适当调整的过程控制循环，工艺场所内设备间通信的一个或更多故障，等。这些和其他问题尽管性质上有多种，但通常都导致过程以异常状态(即，工艺场所处于异常情况)运行，该异常状态通常与工艺场所的次优性能关联。
许多诊断工具和应用已经被开发出来，以检测并确定工艺场所内问题的原因，且一旦问题已经出现并已经被检测出来时，帮助操作员或维护人员诊断并纠正问题。例如，操作员工作站典型地通过通信连接如直接或无线总线、以太网、调制解调器、电话线及相似连接而连接到过程控制器，该操作员工作站具有适合运行软件或固件的处理器和存储器，如Emerson ProcessManagement出售的DeltaVTM和Ovation控制系统，其包括大量的控制模块和控制循环诊断工具。同样，维护工作站可通过与控制器应用相同的通信连接，或通过不同的通信连接例如针对过程控制的对象链接和嵌入(OLE)(OPC)、手持连接物等连接到过程控制设备例如现场设备，该维护工作站典型地包括一个或更多应用，该应用被设计用来查看工艺场所内的现场设备所产生的维护报警或警报，用来测试工艺场所内的设备，并在工艺场所内的现场设备和其他设备上开展维护活动。相似的诊断应用已经被开发出来，以诊断工艺场所内的配套设备内的问题。
这样，例如，Emerson过程管理公司出售的资产管理解决方案(AMSTM)套件：智能设备管理器应用(至少部分地在题目为“用于现场设备管理系统中的集成通信网络(Integrated Communication Network for use in a Field DeviceManagement System)”的美国专利第5,960,214号中公开)，实现与现场设备的通信，并存储与现场设备有关的数据，来查明并跟踪现场设备的操作状态。在一些情况下，AMSTM应用可用来与现场设备通信以改变现场设备内的参数，从而使现场设备运行其自身的应用例如自行校准程序或自行诊断程序，以获得关于现场设备等的状态或状况的信息。这个信息可包括，例如，状态信息(例如，报警或其他相似事件是否已经发生)、设备配置信息(例如，现场设备目前或可能以哪种方式进行配置，以及现场设备所使用的测量单元的类型)、设备参数(例如，现场设备范围值和其他参数)等。当然，维护人员可使用此信息来监控、维护、和/或诊断现场设备的问题。
类似地，许多工艺场所包括设备监控和诊断应用，例如AMSTM套件：Emerson过程管理公司提供的机器状况管理器(Machinery Health Manager)，或用来监控、诊断、和最优化各种旋转设备的操作状态的任何其他已知应用。维护人员通常使用这些应用来维护和监督装置内旋转设备的性能，以确定旋转设备的问题，并确定旋转设备何时和是否必须被修理或替换。类似地，许多工艺场所包括电力控制和诊断应用，例如Liebert和ASCO公司所提供的那些应用，以控制并维护电力产生和分配设备。众所周知，在工艺场所内运行控制最优化应用例如AMSTM套件：实时优化器，以对工艺场所的控制活动进行最优化。这种最优化应用典型地使用复杂的算法和/或工艺场所的模型来预测输入可被怎样改变来使工艺场所关于一些所需的诸如利润的最优化变量的操作得到最优化。
这些和其他的诊断和最优化应用典型地在一个或更多操作员或维护工作站内的整个系统基础上实现，并可向操作员或维护人员提供关于工艺场所或工艺场所内的设备和装备的操作状态的预先配置的显示。典型的显示包括报警显示，其接收过程控制器或工艺场所内的其他设备产生的报警，控制指示过程控制器和工艺场所内的其他设备的操作状态的显示，维护指示工艺场所内的设备的操作状态的显示等。同样，这些和其他的诊断应用可使操作员或维护人员能够重新调整控制循环或重新设置其他控制参数，在一个或更多现场设备上运行测试以确定那些现场设备当前状态，校准现场设备或其他装备，或在工艺场所内的设备和装备上进行其他的问题检测和纠正活动。
如以上所提到的，来自现场设备和过程控制器的数据可被提供给硬件设备如操作员工作站、维护工作站、个人计算机、手持设备、数据历史记录器、报告产生器、中央数据库、及相似设备。该信息可提供给操作员或维护人员以允许他们执行关于过程的各种功能。然而，可在这种设备上显示的数据的量可能受通信信道限制，数据在该信道上进行传递。例如，智能现场设备可能经常以比可在典型的过程控制系统通信总线上传递给过程控制器或其他过程控制设备的远远更高的数据采样率来获得过程控制数据。
当工艺场所内发生异常状况时，手头具有尽可能多的数据以分析导致异常状况的条件是有利的。因为大多数的现场设备能够以比可被传递给过程控制器远远更高的采样率收集过程控制数据，现场设备所获得的大部分数据从不转发给控制器。作为结果，现场设备所收集的大量过程控制数据不为操作员或其他维护人员所用，以在异常状况发生后进行分析。在许多情形下，现场设备在正常操作过程中所获得的数据可提供关于导致异常状况的原因或环境的重要线索。因此，当异常状况发生，希望以允许数据被传递给过程控制器或其他硬件设备的方式保存尽可能多的该数据，其被展现给操作员或维护人员以帮助他们理解异常状况发生时，过程中发生了什么。在大多数情形下，了解在异常事件之前、期间、和之后的过程中发生了什么是有益的。因此，希望在扩展的区间内捕捉数据，该扩展的区间在异常状况被检测到之前完全开始，并在异常状况被检测到之后完全结束。除了保存现场设备所获得的过程变量数据，还必需开发在过程控制系统所采用的通信总线和通信协议的限制约束下将所保存的数据传递给其他设备的技术，该过程控制系统安装在过程正被的特定的工艺场所内。
发明内容
本发明涉及保存过程变量数据的系统和方法，该数据与工艺场所内过程的操作有关。本发明的系统和方法适合保存在异常状况或事件发生之前、期间或之后所获得的过程变量数据。所保存的过程变量数据可从智能现场设备或其他智能现场装备向过程控制器或其他更高级的控制设备传递。过程控制器或其他更高级的控制设备然后可促使所保存的数据被显示给操作员或其他维护人员。所保存的数据也可提供给其他过程控制模块或异常状况预防系统，以进行进一步的分析来开发预防异常状况在将来再次发生的方法，或根据异常状况数据采取额外的步骤来最小化或阻止过程操作的进一步恶化。
相应地，本发明的实施方式提供一种系统来处理与受控过程中的异常过程事件相关的数据。该系统包括控制器、通信信道、和智能设备。智能设备可以是用来控制过程的现场设备、或与实施该过程相关的任何其他装备。智能设备包括处理器、存储器、和输入设备。输入设备适合接收过程变量数据。处理器配置成将与所接收到的过程变量数据相关的统计数据暂时地存在存储器里。与所接收到的过程变量数据相关的统计数据以第一采样率存储在存储器里。处理器进一步配置成将存储在存储器里的统计数据在通信信道上传递给控制器。统计数据以第二采样率进行传递。根据实施方式，第一采样率大于第二采样率。处理器也可配置成执行异常状况预防程序，以根据所接收到的过程变量数据检测异常过程事件的发生。当异常过程事件被检测到时，处理器可采取步骤来保存与所接收到的过程变量数据相关的统计数据的一部分，其覆盖的时间段开始于异常过程事件被检测到之前，并结束于异常过程事件已经被检测到之后。处理器可在多个数据包内将所保存的统计数据的部分传送给过程控制器，以克服通信信道的任何限制。
在其他实施方式里，提供了用来控制过程的至少一个方面的智能设备。该智能设备包括存储器、适合接收过程变量数据的输入、和处理器。在这个实施方式里，处理器配置成将与通过输入所接收到的过程变量数据关联的统计数据存储在存储器里。该统计数据以第一数据采样率存储在存储器里。处理器还配置成将存储在存储器里的传递给外部设备。统计数据以第二数据采样率被传递给外部设备。第一数据采样率大于第二数据采样率。
处理器可进一步配置成根据预定长度的移动时间窗在存储器内存储统计数据。该统计数据在存储器内存储对应于移动时间窗长度的一段时间。此外，统计数据在先进先出的基础上存储在存储器中，使得当新数据被接收并在对应于移动时间窗前沿的时间上被存储在存储器中时，在对应于移动时间窗后沿的时间上，存储在存储器中的较老的数据被丢弃。处理器可进一步配置成保存存储在存储器中的统计数据的一部分，使得所保存的数据覆盖异常事件发生之前的预定义的时间段和异常事件发生之后的预定义的时间段。
仍在另一实施方式里，提供了保存与异常状况关联的过程控制数据的方法。该方法要求接收与过程关联的过程控制数据，并将与所接收到的过程控制数据关联的统计数据暂时存储在存储器中。该统计数据以第一数据采样率存储在存储器中。该方法进一步要求检测与过程关联的异常状况。当异常状况被检测到，存储在存储器中的统计数据的一部分被保存下来。该方法要求将所保存的统计数据的部分以第二数据采样率在通信信道上传递。第一数据采样率大于第二数据采样率。通过通信信道传递的所保存的统计数据然后可在适当的接口设备上显示。也可对通过通信信道传递的所保存的统计数据进行分析来确定异常状况的原因。
根据这个实施方式，暂时存储统计数据可包括定义预定长度的移动时间窗。当统计数据变得可用并被暂时存储在存储器里有至少等于移动时间窗长度的时间长度时，其可被持续地写入存储器。统计数据可在先进先出的基础上存储在存储器中，使得当存储新数据时，丢弃存储在存储器中的最老的数据。在异常状况被检测到之后所保存的统计数据的部分可包括对应于异常状况被检测到之前的预定时间长度的统计数据的第一部分、和对应于异常状况被检测到之后的预定时间长度的统计数据的第二部分。最终，所保存的统计数据的部分可作为多个数据包在通信信道上传递，每个数据包包括的数据量小于所保存的统计数据的部分。
通过查阅以下的详细描述并结合附图，进一步的方面和优点对本领域技术人员将是明显的。尽管构成和方法容易受到各种形式的实施方式的影响，在此之后的描述包括特定的实施方式，并理解本公开是示意性的，并不旨在将本发明限制于在此描述的特定的实施方式。
附图说明
图1是具有分布式控制和维护网络的工艺场所的示例性框图，该网络包括一个或更多操作员和维护工作站、控制器、现场设备和配套设备，其中可实现异常状况预防系统；
图2为图1的工艺场所的一部分的示例性框图，示出位于工艺场所的不同单元内的异常状况预防系统的各种组件之间的通信互连；
图3为图1的工艺场所的一部分的示例性框图，示出现场设备或其它智能设备与过程控制器之间的通信互连；
图4为显示由现场设备或其它智能设备所记录的示例性过程变量数据的绘图；
图5为显示在对应于第一时间段的滚动时间窗内所记录的图4的示例性过程变量数据的一部分的绘图；
图6为显示在对应于第二时间段的“滚动时间窗”内所记录的图4的示例性过程变量数据的一部分的绘图；
图7为显示在对应于第三时间段的滚动时间窗内所记录的图4的示例性过程变量数据的一部分的绘图；
图8为显示在对应于第四时间段的滚动时间窗内所记录的图4的示例性过程变量数据的一部分的绘图。
具体实施方式
现在参考图1，在其中可实现异常状况预防系统的示例性工艺场所10包括许多控制和维护系统，这些控制和维护系统通过一个或更多通信网络与配套设备互连在一起。特别地，图1的工艺场所包括一个或更多过程控制系统12和14。过程控制系统12可以是传统的过程控制系统如PROVOX或RS3系统，或是包括操作员接口12A的任何其它控制系统，该接口12A耦合到控制器12B和输入/输出(I/O)卡12C，输入输出卡12C反过来耦合到各种现场设备，如模拟和高速信道可寻址远程发射器
现场设备15。过程控制系统14可以是分布式过程控制系统，其包括通过总线如以太网总线耦合到一个或更多分布式控制器14B的一个或更多操作员接口14A。控制器14B可以是例如得克萨斯州奥斯汀市的Emerson Process Management出售的DeltaVTM控制器、或任何其它期望类型的控制器。控制器14B通过I/O设备连接到一个或更多现场设备16，例如
或fieldbus现场设备或任何其它智能或非-智能现场设备，包括例如使用
AS-Interface和CAN协议中的任何协议的那些现场设备。如所知的，现场设备16可向控制器14B提供关于过程变量和关于其他设备信息的模拟或数字信息。操作员接口14A可存储并执行过程控制操作员可用的工具17、19以控制过程的操作，包括例如控制优化器、诊断专家、神经网络、调谐器等。
更进一步，维护系统例如执行以下所描述的监控、诊断和通信应用的计算机可连接到过程控制系统12和14，或连接到其中的个体设备以开展维护、监控、和诊断活动。例如，维护计算机18可通过任何期望的通信线路或网络(包括无线或手持设备网络)连接到控制器12B和/或连接到设备15，以与设备15进行通信，以及在一些情形下，在设备15上重新配置或开展其它维护活动。类似地，维护应用如AMSTM应用可安装在与分布式过程控制系统14关联的一个或更多用户接口14A中，并由与分布式过程控制系统14关联的用户接口14A中的一个或更多来执行，以实施维护和监控功能，包括关于设备16的操作状态的数据收集。
工艺场所10也包括各种旋转(和其他)设备20，如涡轮、马达等，其通过一些永久或暂时的通信链接(如总线、无线通信系统或手持设备，其被连接到设备20以进行读取然后被移开)连接到维护计算机22。维护计算机22可存储并执行任何数量的监控和诊断应用23以诊断、监控并最优化旋转设备20和装置里其他设备的操作状态，所述应用包括商用上可得到的应用，如由Emerson Process Management提供的那些应用、以及以下描述的应用、模块和工具。维护人员通常使用应用23来维护并监督装置10中的旋转设备20的性能，以确定旋转设备20的问题并确定旋转设备20何时和是否必须被修理或替换。在一些情形中，外部顾问或服务组织可暂时获得或测量关于设备20的数据，并使用该数据来执行针对设备20的分析以检测问题、差的性能或影响设备20的其他问题。在这些情形下，运行该分析的计算机可以不通过任何通信线路连接到系统10的其余部分，或者可以仅暂时连接。
相似地，具有与装置10关联的电力产生和分配设备25的电力产生和分配系统24通过例如总线连接到另一个计算机26，该计算机26运行并监督装置10内部电力产生和分配设备25的操作。计算机26可执行已知的电力控制和诊断应用27，例如，由Liebert和ASCO或其他公司提供的用来控制和维护电力产生和分配设备25的那些应用。此外，在许多情形中，外部顾问或服务组织可使用服务应用，该服务应用暂时获取或测量关于设备25的数据，并使用该数据来执行针对设备25的分析，以检测问题、差的性能或其他影响设备25的问题。在这些情形下，运行该分析的计算机(如计算机26)可以不通过任何通信线路连接到系统10的其余部分，或者可以仅暂时连接。
如在图1中示出的，计算机系统30实现异常状况预防系统35的至少一部分，以及特别地，计算机系统30存储并实现配置应用38，和可选地存储并实现异常操作检测系统42。此外，计算机系统30可实现警报/报警应用43。
通常来说，异常状况预防系统35可与下列项通信(或包括下列项)：可选地位于现场设备15、16内的异常操作检测系统、模块或工具(图1中未显示)，控制器12B、14B，旋转设备20，配套计算机22，电力产生设备25或配套计算机26，或工艺场所10内任何其他期望的设备和装备。异常状况预防系统可适合利用关于异常事件的过程数据来最小化或预防更严重的异常状况在正被监控和控制的过程的操作内发展，这是值得赞同的。异常状况预防系统35也可与计算机系统30内的异常操作检测系统42交互，以配置这些异常操作检测系统中的每一个来接收有关它们正在监控的设备或子系统的操作的信息。异常状况预防系统35可通过硬接线总线45通信地连接到装置10内的计算机或设备中的每一个或至少一些，或可选地，可通过任何其他所期望的通信连接来连接，包括例如无线连接、使用OPC的专用连接(或用于过程控制的OLE)、间歇性连接例如依靠手持设备来收集数据的连接等。同样，异常状况预防系统35可通过LAN或公共连接，例如互联网、电话连接等(在图1内作为互联网连接46示出)，获得有关工艺场所10内的现场设备或装备的数据，这种数据正在被例如第三方服务提供商收集。进一步地，异常状况预防系统35可通过多种技术和/或协议通信地耦合到装置10中的计算机/设备，该技术和/或协议包括例如以太网、Modbus、HTML、XML、私有技术/协议等。这样，尽管在此描述了使用OPC来将异常状况预防系统35通信地耦合到装置10中的计算机/设备的特定的实施例，但本领域的普通技术人员将认识到，也可使用各种其他方法将异常状况预防系统35耦合到装置10中的计算机/设备。
作为背景，OPC是一种标准，其建立了一种机制以访问来自装置或过程控制系统的过程数据。典型地，在过程控制系统里实现OPC服务器以暴露或提供来自例如现场设备的过程信息。OPC客户机创建与OPC服务器的连接，并从现场设备读取过程信息或将过程信息写入现场设备。OPC服务器使用OLE技术(即，组件对象模型或COM)来与这种客户机通信，使得客户机所实现的软件应用可访问来自现场设备或其他工艺场所设备的数据。
图2示出了图1的实例工艺场所10的一部分，以实现描述一种方式的目的，通过此方式，异常状况预防系统35和/或警报/报警应用43可以与实例工艺场所10的该部分50中的各种设备通信。尽管图2示出异常状况预防系统35与
和fieldbus现场设备内一个或更多异常操作检测系统之间的通信，但应当理解的是类似的通信可在异常状况预防系统35和工艺场所10内的其他设备和装备之间发生，包括图1中示出的任何设备和装备。
图2中示出的工艺场所10的部分50包括分布式过程控制系统，该系统具有通过输入/输出(I/O)卡或设备68和70连接到一个或更多现场设备64和66的一个或更多过程控制器60，设备68和70可以是任何期望类型的I/O设备，其符合任何期望的通信或控制器协议。现场设备64被作为
现场设备示出，以及现场设备66被作为fieldbus现场设备示出，尽管这些现场设备可以使用任何其他期望的通信协议。此外，现场设备64和66中的每一个可以是任何类型的设备，例如传感器、阀门、发射器、定位器等，并可符合任何期望的开放、私有或其他通信或编程协议，不言而喻，I/O设备68和70必须与现场设备64和66所使用的期望协议兼容。
在任何事件中，装置人员如配置工程师、过程控制操作员、维护人员、装置管理人员、监督人员等可访问的一个或更多用户接口或计算机72和74(其可以是任何类型的个人计算机、工作站等)通过通信线路或总线76耦合到过程控制器60，该通信线路或总线76可使用任何所需的硬接线或无线通信结构、并使用任何期望的或适当的通信协议例如以太网协议来实现。此外，数据库78可连接到通信总线76以作为数据历史记录器来操作，数据历史记录器收集并存储配置信息和在线过程变量数据、参数数据、状态数据、以及与工艺场所10内的现场设备64和66和过程控制器60关联的其他数据。这样，数据库78可作为配置数据库来操作以存储当前配置，包括过程配置模块以及针对过程控制系统54的控制配置信息，如被下载并存储在过程控制器60和现场设备64和66中的信息。同样，数据库78可存储历史异常状况预防数据，包括由工艺场所10内的现场设备64和66收集的统计数据、根据现场设备64和66所收集的过程变量确定的统计数据、和以下将要描述的其他类型的数据。
尽管过程控制器60、I/O设备68和70、以及现场设备64和66典型地位于并分布在有时恶劣的装置环境内，工作站72和74和数据库78通常位于控制室、维护室或其他操作员、维护人员等容易进入的较不恶劣的环境内。
通常来说，过程控制器60存储并执行一个或更多控制器应用，该应用使用多个不同的、独立执行的控制模块或块来实现控制方案。每个控制模块可由通常被称为功能块的块组成，其中每个功能块是总体控制程序的子程序或一部分并与其他功能块联同操作(通过被称为链接的通信)以在工艺场所10内实现过程控制循环。功能块典型地执行输入功能、控制功能、或输出功能中的一种，如与发射器、传感器或其他过程参数测量设备关联的输入功能，与执行PID、模糊逻辑等控制的控制程序关联的控制功能，其控制某个设备例如阀门的操作以在工艺场所10内执行一些物理功能。当然，存在混合和其他类型的复杂功能块，如模型预测控制器(MPCs)、优化器等。应理解，尽管fieldbus协议和DeltaVTM系统使用以面向对象的编程语言设计并实现的控制模块和功能块，控制模块可使用任何期望的控制编程方案来设计，包括例如顺序功能块、梯形逻辑等，并且不限于使用功能块或任何其他特定的编程技术来设计。
如在图2中所示出的，维护工作站74包括处理器74A、存储器74B和显示设备74C。存储器74B存储参照图1以以下方式进行讨论的异常状况预防应用35和警报/报警应用43，在该方式中，这些应用可在处理器74A上实现以通过显示器74C(或任何其他显示设备，如打印机)向用户提供信息。
一个或更多现场设备64和66中的每一个可包括存储器(未显示)以存储程序，如用来实现有关被传感设备所感测到的一个或更多过程变量的统计数据收集的程序和/或用于异常操作检测的程序，其将在以下进行描述。一个或更多现场设备64和66中的每一个也可包括执行程序的处理器(未显示)，如用来实现统计数据收集的程序和/或用于异常操作检测的程序。统计数据收集和/或异常操作检测不需要由软件实现。相反，本领域的普通技术人员将认识到，这样的系统可由一个或更多现场设备和/或其他设备内的软件、固件、和/或硬件的任何组合来实现。
如在图2中所显示的，现场设备64和66中的一些(并可能所有)包括异常操作检测(即，异常状况预防、或异常状况预防)块80和82，其将在以下被更详细地描述。尽管图2的块80和82被示出为位于设备64中的一个和位于设备66中的一个，这些块或相似的块可位于任意数量的设备64和66中，可位于其他设备例如控制器60、I/O设备68、70或图1中示出的任何设备中。此外，块80和82可在设备64和66的任何子集中。
通常来说，块80和82或这些块的子单元从它们位于其中的设备和/或其他设备收集数据，如过程变量数据。此外，块80和82或这些块的子单元可处理变量数据并因为任何数量的原因执行关于数据的分析。例如，被示出为与阀门关联的块80可具有阀门卡住检测程序，该程序分析阀门位置来确定阀门是否处于卡住状态。此外，块80可包括一组一个或更多统计过程监控(SPM)块或单元，如块SPMI-SPM4，其可在现场设备内收集过程变量或其他数据，并对所收集的数据执行一个或更多统计计算，以确定所收集数据的例如均值、中值、标准差、均方根(RMS)、变化率、范围、最小值、最大值等，和/或检测所收集数据中的事件如偏移、偏差、噪声、峰值等。所产生的特定的统计数据或产生它的方法都不是关键的。这样，除了以上所描述的特定类型之外或代替以上所描述的特定类型，还可产生不同类型的统计数据。此外，包括已知技术的各种技术可用来产生这种数据。术语统计过程监控(SPM)块在此用来描述功能，该功能执行关于至少一个过程变量或其他过程参数的统计过程监控，并可由该设备内部的或者甚至为其收集数据的设备外部的任何期望的软件、固件或硬件来执行。可以理解的是，因为SPM块通常位于其设备数据被收集的设备上，SPM块可以获得数量上更多和质量上更准确的过程变量数据。作为结果，SPM块比位于在其中收集过程变量数据的设备外部的块通常能够确定关于所收集的过程变量数据的更好的统计计算。
可以理解的是，尽管块80和82在图2中显示包括SPM块，该SPM块反过来可以是与块80和82分离的独立块，并可位于如相应的块80或82的同样的设备中或者可位于不同的设备中。在此讨论的SPM块可包括已知fieldbus SPM块、或与已知fieldbus SPM块相比时具有不同或额外能力的SPM块。术语统计过程监控(SPM)块在此用来指任何类型的块或单元，该块或单元收集数据，如过程变量数据，并执行关于这个数据的一些统计处理以确定统计测量，如均值、标准差等。作为结果，这个术语旨在覆盖执行这个功能的软件、固件、硬件和/或其他单元，不管这些单元是功能块的形式，或是其他类型的块、程序、例程或单元，且也不管这些单元是否符合fieldbus协议、或一些其他协议，如Profibus、CAN等协议。如果需要，块80、82的基本操作可至少部分地如在美国专利第6,017,143号中所描述的那样执行或实现，该专利在此通过引用被并入。
可以理解的是，尽管块80和82在图2中显示为包括SPM块，但SPM块不是块80和82必需的。例如，块80和82的异常操作检测程序可使用不由SPM块处理的过程变量数据来运行。作为另一个实施例，块80和82中的每一个可接收由位于其他设备内的一个或更多SPM块所提供的数据，并在其上进行操作。仍作为另一个实施例，过程变量数据可以用不为许多典型的SPM块所提供的方式来处理。仅作为一个实施例，过程变量数据可由有限脉冲响应(FIR)或无限脉冲响应(IIR)滤波器如带通滤波器或某种其他类型的滤波器进行滤波。作为另一个实施例，过程变量数据可被修整使得它保持在特定的范围内。当然，已知的SPM块可被修改来提供这种不同或额外的处理能力。
图2的块82，其被示出与发射器关联，可具有插线检测单元，该单元分析发射器收集的过程变量数据以确定装置内部的线路是否插好。此外，块82可包括一个或更多SPM块或单元例如块SPM1-SPM4，这些SPM块或单元可收集发射器内的过程变量或其他数据，并对所收集的数据执行一个或更多统计计算以确定所收集数据的例如均值、中值、标准差等。尽管块80和82被示出为包括四个SPM块每一个，但块80和82可在其中具有任何其他数量的SPM块，以收集并确定统计数据。
关于异常状况预防系统和其组件的实现和配置的进一步的细节可在美国专利发布号2005/0197803-现在的美国专利号7,079,984(“工艺场所里的异常状况预防(abnormal situation prevention in a process plant)”)、美国专利发布号2005/0197806(“针对工艺场所中异常状况预防的配置系统和方法(Configuration system and method for abnormal situation prevention in a processplant)”)、以及美国专利发布号2005/0197805(“针对工艺场所中异常状况预防的数据展示系统(Data presentation system for abnormal situationprevention in the process plant)”)中找到，它们中的每一个在此通过引用被并入，用于各种目的。
在以上所描述的异常状况预防系统和技术中，以及在参考文献中，SPM(或异常状况预防)块80、82可与一个或更多异常状况预防模块关联，或被看作一个或更多异常状况预防模块的组件。尽管异常状况预防块可驻留于控制器60或其他主机系统或设备中，如计算机或工作站72、74，异常状况预防模块可从一个或更多异常状况预防块取得数据并使用该数据做出关于更大的系统的决定。更普遍地，异常状况预防模块可被开发并配置成从一个或更多功能块(例如，异常状况预防块)接收数据以支持每种类型的现场设备、测试或其他设备(例如，阀门、泵等)的诊断。尽管如此，与异常状况预防模块关联的功能块可驻留并由不同于特定设备的设备来实现，该功能块是针对该特定设备被开发出来。在这样的情形中，异常状况预防模块具有分布式性质。其他异常状况预防模块可完全在一个设备中实现，如过程控制器60，尽管正被指向为用于特定现场设备的诊断。在任何事件中，诊断程序或技术可针对每个设备类型来开发，以检测、预测并预防设备(或过程)的异常状况或异常操作。仅为了便于描述，术语“异常状况预防模块”在此将用来指这样的程序或技术。因此，异常状况预防模块对执行诊断所需的一组测量做出响应，并进一步包括(i)即将被该模块检测的一组异常情况以及(ii)一组规则，其将测量中的变化链接到相应的异常情况。此外，阐明了对以下公开技术说明中的异常状况预防模块的参考，并理解该技术也可与异常状况预防模块连同使用。
在一些情形中，配置应用38或异常状况预防系统35的其他组件可支持为每个异常状况预防模块开发或产生模板。例如，DeltaVTM控制系统提供的配置和开发平台可被用来根据相应的复合模板块创建异常状况预防模块的特定的实例、或例子。
尽管结合图2被显示并描述为异常状况预防功能，以上所描述的模块和块可更普遍地被指向为实现多变量的统计技术，该技术被配置成用于如以下所描述的故障检测和过程监控和诊断。在一些情形中，以下所描述的技术可包括异常状况预防模块或块或与之集成。在任何情形中，以下对系统和技术(以及任何模块、功能块、应用、软件或它们中的其他组件或方面)的参考可利用、包括以上所描述的工作站工具17、19、操作员接口12A、14A、应用23、异常状况预防系统25和接口72、74，与之集成或以其他方式与之关联。
如以上所描述的，并如图2中所显示的，异常状况预防系统的实施方式可包括异常状况预防计算机74，该异常状况预防计算机74包括处理器74A、存储器74B和显示设备74C。在异常状况预防计算机上实现的软件可在逻辑上被划分为许多个别的组件或应用。这些组件或应用包括异常状况预防配置应用38；接口应用40；异常操作检测应用42；和警报/报警应用43。异常状况预防计算机74与位于其他设备中的异常状况预防模块通信，异常状况预防模块是总体控制方案的具体功能的模块或子程序，该总体控制方案可由其中驻留了异常状况预防模块的各种设备中所提供的处理器来执行。异常状况预防模块可位于例如过程控制器、I/O卡或其他I/O设备、现场设备如传感器、阀门、定位器、发射器、旋转设备、电力产生设备及相似设备内。
位于各种现场设备15、16、旋转设备20、电力产生设备25、或其他设备中的异常状况预防块可配置成收集数据，对所收集的数据执行统计过程监控，并对所收集的数据和由SPM块所计算出的各种统计测量执行统计分析，以估计过程的各种操作情况并检测异常状况的发生。例如，异常状况预防块可配置成检测阀门是否卡在一个不恰当的位置，或者装置线路是否插好，如图2中显示的异常状况预防块80、82所指示的那样。异常状况预防块可分析从它们所在的设备所获得的数据，或者它们可分析来自一个或更多远程设备的数据，或者它们既可分析来自它们所在的设备的数据，又可分析从一个或更多远程设备接收到的数据。此外，异常状况预防块可分析直接从过程控制设备接收到的原始数据，该过程控制设备如现场设备、旋转设备、电力产生设备或相似设备，或者异常状况预防块可依靠与异常状况预防块关联的SPM块所提供的处理数据和衍生统计测量。SPM块可执行任何数量的不同功能来收集、处理以及以其它方式操纵从各种过程控制设备接收到的数据，以将数据展示在更有意义的内容中。
相比于当异常状况预防和SPM模块远离设备时可能的采样率，位于过程控制设备的内部并从该设备接收数据的异常状况预防模块和SPM块可以以远远更快的速率采样数据，当异常状况预防和SPM模块远离设备时，由于通信信道和通信协议的限制，该设备实际上感测数据。因而，将异常状况预防块和任何关联的SPM块直接定位在产生数据的设备的内部的优势是极大地提高了可进行分析的数据的数量和质量。因而，计算准确性、分析质量、以及从中得出结论的人的信心也提高了。
当一个或更多测量过程变量或统计测量与定义相应异常情况的规则背道而驰时，异常状况预防块检测异常状况。当异常状况预防块检测异常状况或异常事件的发生时，异常状况预防块警示控制器60或其他控制设备存在异常状况，或者异常事件已经发生。异常状况预防块通过通信总线76发送警报。主机控制器60或其他控制设备轮流向异常状况预防计算机30转发关于异常状况的信息，使得接口应用40可触发将在显示设备30C上显示的报警或其他指示，以向操作员或其他维护人员警示该异常状况。操作员或其他维护人员然后可采取适当的步骤来解决引发所检测到的异常状况的问题。
除了检测异常操作情况的存在，由异常状况预防模块获得并由异常状况预防模块的关联SPM块所计算的数据和统计测量可用来局部监控其所在的特定的过程控制设备，并实现由该设备执行的过程控制功能。典型地，构成异常状况预防模块和它的关联SPM块的操作基础的数据和统计计算不需要被传递给分布式过程控制系统的更高层。这在数据在设备上以远远超过数据在通信信道上向其他控制器或更高层控制设备传递的速率进行收集时尤其如此。尽管如此，在异常状况出现之前和之后所获得的数据可提供关于异常状况是怎样出现以及将来类似的异常状况可怎样被预防的重要线索。例如，在异常状况出现之前及紧随异常状况的出现被记录的数据可包括特征模式，该特征模式允许熟练的操作员或维护技术人员识别异常情况的根本原因并采取步骤预防它在将来发生。所接收到的数据里的其他特征模式对适当提前预测即将到来的异常状况可能是足够的，使得可采取步骤来预防所预测的异常情况真的发生。例如，即将失效的传感器可能开始显示出不稳定的读数，就所关注的过程来说，该读数依然在可接受的范围内。认识到不稳定的行为并在传感器完全失效之前替换它可避免在将来的代价高的过程控制故障。
为了保存在异常事件发生之前和之后获得的过程控制数据，实现异常状况预防模块的智能现场设备或其他智能设备或装备可包括存储器，该存储器以原始的变量数据、和/或统计数据两种形式暂时存储过程控制数据，该统计数据由与异常状况预防模块关联的SPM块计算。该存储器可组织成先进先出的存储器，使得当记录较新的数据时，丢弃较老的数据。存储器的大小可使得它能存储所有数据，包括所有的原始过程变量值和计算的统计测量，其由异常状况预防模块在指定的时间段上获得。数据被收集和存储的时间长度可根据分析正在检测的特定异常事件所必需的数据量来确定。例如，对特定的异常事件，分析由异常状况预防块在异常事件刚发生之前的一分钟和紧随异常事件发生后的第一分钟内所获得的所有数据是有益的。在这种情形下，存储器必须足够大以存储两分钟的所获得数据。在另一种情形中，可能仅需要查看异常事件之前15秒的数据和事件之后45秒的数据。在这个情形中，存储器必须能够存储刚好一分钟的所获得的数据。可设想这样的情景，在该情景中，广泛不同的数据量可能需要被存储在与智能设备关联的存储器中，用于未来的离线分析以发现各种异常状况的原因并在未来预防它们的再次发生。
如以上所提到的，缓冲存储器可组织成先进先出的存储器，使得当获得并存储新的过程变量数据时，丢弃存储在存储器里的最老的数据。实际上，存储在存储器里的数据提供过程变量数据的“滚动窗”或“快照(snapshot)印象”，该过程变量数据由异常状况预防模块在一段时间内获得。滚动窗或快照在时间上向前移动，总是包括最近获得的数据并丢弃较老的数据。当异常状况预防模块检测异常状况时，它冻结存储在存储器里的数据，保存异常状况预防模块在时间上的特定时刻获得的数据快照，该时间也就是异常事件刚发生之前的时间段，以及，如果有需要，紧随其后的时间段。
智能现场设备或其他智能设备的操作最好通过实施例来解释，这些设备装配有适合保留在异常事件发生之前、期间和之后所获得的数据和统计测量的异常状况预防模块。图3显示分布式过程控制系统100的一部分。在图3中显示的分布式过程控制系统100的部分包括控制器102和智能过程控制设备106。智能过程控制设备106可以是智能现场设备如阀门、传感器、发射器、定位器、或其他智能设备如泵、混合器或其他旋转设备、电力产生设备或相似设备。智能过程控制设备106包括处理器108、传感器或其他输入设备110、和存储器112。处理器配置成执行异常状况预防模块和关联的SPM块。传感器或其他输入设备110收集关于过程的状态或设备本身的状态的过程控制数据。存储器112存储从输入设备110接收的数据、以及由SPM块执行的统计计算的结果，该SPM块与驻留在智能设备106里的异常状况预防模块关联。存储器112可组织成如上所描述的先进先出存储器。
图4为显示采样数据122的绘图，该数据由驻留在智能过程控制设备106里的SPM模块或异常状况预防模块在一段时间内获得和/或处理。显示在图4中的数据可以是针对温度、压力、位置或传感器110所测量的某个其他变量的原始值。可选择地，数据122可以是计算的均值、中值、标准差或过程变量的某个其他统计测量，该过程变量由传感器110测量并根据与驻留在过程控制设备106里的异常状况预防模块关联的各种SPM块来计算。
图4包括与过程变量数据122一起显示的阈值124。阈值124指示过程故障或异常情况。如果数据122所代表的变量值上升至阈值124之上，它被认为是异常状况。在这种环境下，报警或警告从过程控制设备106通过通信总线104被传递回控制器102。控制器反过来可将报警传递至如以上所描述的异常状况预防计算机，以及该异常状况预防计算机可促使报警被显示给操作员或其他维护人员。此外，如果数据122所代表的变量值超过阈值124，异常状况预防模块在围绕异常事件发生的一段时间内捕捉数据122的“快照”。为了实现展示当前实施例的目的，假定异常状况预防模块被配置成捕捉一分钟宽度的窗口数据，该窗口包括异常事件刚发生之前的15秒和紧随异常事件之后的45秒。
存储器112被配置成为先进先出存储器。当新数据被获得并存储在存储器112中时，老于一分钟的数据被丢弃。这样，存储在存储器112中的数据代表由异常状况预防模块所获得的数据的持续移动窗口或快照。移动快照效果可见于图5-8。图5代表存储在存储器112中并在操作的30和90秒之间的时间段126期间捕捉到的数据。图6显示存储在存储器112中的数据，三十秒之后在操作的60和120秒之间的时间段128期间捕捉到。可以看出，对应于图5的快照窗口126和图6中显示的快照窗口128之间的重叠区间的数据在两个图中重复，该重叠区间也就是操作的60秒和90秒之间的区间。在图5中，重叠数据134是位于窗口126右边的较新的数据，以及在图6中，重叠数据146为位于窗口128左边的较老的数据。如以下将描述的，图7代表在多达并包括异常事件检测的时间段上收集的数据，以及图8代表在异常事件发生之前和之后的时间段上收集的数据。
回到图4，根据实施例回忆，如果过程控制变量122的值超过阈值124，则异常状况存在。可以看出，过程控制变量122的值在操作的180秒处与阈值交叉。在这个时间上，存储器112存储在时间段130期间捕捉到的过程变量数据，也就是操作的120和180秒之间的操作的先前的分钟。在此期间存储在存储器112中的数据显示在图7中。注意到图7中显示的时间窗130中，所记录的过程变量的最后一个值为首次与阈值124交叉的值。然而，根据实施例，驻留在智能过程控制设备106中的异常状况预防模块被配置成检测异常状况并保存过程变量数据，该数据在异常状况刚发生之前的15秒钟和紧随异常状况发生之后的45秒钟内被捕获。这样，在异常状况被检测到之后，存储器必须持续地存储新的数据并丢弃老的数据达额外的45秒钟。
异常事件发生之后的45秒钟，存储器112掌握来自所需时间段132的所有历史过程变量数据，所需时间段132也就是异常状况发生之前的15秒和异常状况发生之后的45秒，如图8中所显示的。
在缓冲存储器112中捕捉到的数据以比被捕捉到的数据可在通信总线104上向控制器102或其他更高层的控制设备传递的速率更快的速率来捕捉。因此，数据在被捕捉到的时候不能实时地向控制器传递。然而，一旦围绕异常事件发生的数据已经被保存在存储器112中，它们可在以后被传递给控制器102或另一个控制设备，并以与通信总线104的限制兼容的较低速率传递。此外，数据可被分解为更小的量或数据包，并逐件地发送给控制器102或其他控制设备，以进一步降低通信总线102上的要求。
所保存的过程变量数据可最终由异常状况预防接口应用40(图2)来显示给操作员或维护人员。操作员或维护人员然后可分析数据来确定所要采取的适当步骤，以预防异常状况在将来发生，或确定要采取的适当步骤来最小化或预防更重大的异常状况的出现。
已经参照具体的实施例对本发明进行了描述。这些实施例意味着仅是示意性的，决不应当被解读为是对本发明的限制。在不背离本发明的精神和范围的情况下对所公开的实施方式进行改变、增加或删除，对本领域的技术人员是显而易见的。
Claims (27)
1.一种系统，其用于处理与受控过程中的异常过程事件相关的数据，所述系统包括：
控制器；
通信信道；以及
智能设备，其具有处理器、存储器和输入设备，所述输入设备适合接收过程变量数据，所述处理器配置成以第一采样率将与所接收到的过程变量数据相关的统计数据暂时存储在所述存储器中，以及在所述通信信道上以第二采样率将存储在所述存储器中的所述统计数据传递给所述控制器。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步配置成检测异常过程事件的发生并将与所接收到的过程变量数据相关的所述统计数据的一部分保存一时间段，所述时间段在所述异常过程事件的发生之前开始并在所述异常过程事件的发生之后结束。
3.如权利要求2所述的系统，其中存储在所述存储器中并被传递给所述控制器的所述统计数据包括在所述异常过程事件的发生之前开始并在所述异常过程事件的发生之后结束的所述时间段内的所述统计数据的所述部分。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述处理器进一步配置成在所述异常事件的发生之后的时间处传输在所述异常过程事件的发生之前开始并在所述异常过程事件的发生之后结束的所述时间段内的所述统计数据的所述部分。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述处理器适合在多个数据包中传输在所述异常过程事件的发生之前开始并在所述异常过程事件的发生之后结束的所述时间段内的所述统计数据的所述部分。
6.如权利要求1所述的系统，还包括显示设备和接口应用，所述接口应用适合使与传递给所述控制器的所述过程变量数据相关的所述统计数据的至少一部分在所述显示设备上显示。
7.如权利要求1所述的系统，其中与所述过程变量数据相关的统计数据包括由所述输入设备接收的所述过程变量数据。
8.如权利要求1所述的系统，其中与所述过程变量数据相关的统计数据包括根据所述输入设备所接收的所述过程变量数据计算出的统计值。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一采样率大于所述第二采样率，与所述过程变量数据相关的所述统计数据以所述第一采样率存储在所述存储器中，存储在所述存储器中的所述统计数据以所述第二采样率传递给所述控制器。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步配置成对应于定义的长度的移动时间窗将所述统计数据存储在所述存储器中，使得存储在所述存储器中的所述统计数据对应于在对应所述移动时间窗的所述长度的时间段上接收到的过程变量数据。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述移动时间窗的所述定义的长度根据与所述过程变量数据相关的异常情况被动态地选择。
12.一种智能设备，用于控制过程的至少一个方面，所述智能设备包括：
存储器；
适合接收过程变量数据的输入；以及
处理器，所述处理器配置成将与所接收到的过程变量数据相关联的统计数据以第一数据采样率存储在所述存储器中，以及将与所接收到的过程变量数据相关联的所述统计数据以第二数据采样率传递给外部设备。
13.如权利要求12所述的智能设备，其中所述第一数据采样率大于所述第二数据采样率。
14.如权利要求12所述的智能设备，其中所述处理器进一步配置成根据预先确定长度的移动时间窗将所述统计数据存储在所述存储器中，使得所述存储器将统计数据存储对应于所述移动时间窗的所述长度的时间段。
15.如权利要求14所述的智能设备，其中所述统计数据在先进先出的基础上存储在所述存储器中，使得当新的数据被存储在所述存储器中时，较老的统计数据被丢弃，所述新的数据在对应于所述移动时间窗的前沿的时间处被接收，所述较老的统计数据在对应于所述移动时间窗的后沿的时间处被接收并存储。
16.如权利要求12所述的智能设备，其中所述处理器进一步配置成检测异常事件的发生。
17.如权利要求16所述的智能设备，其中所述处理器进一步配置成保存存储在所述存储器中的所述统计数据的一部分，存储在所述存储器中的所述统计数据的所述部分对应于所述异常事件的发生之前的预先定义的时间段、和所述异常事件的发生之后的预先定义的时间段。
18.如权利要求17所述的智能设备，其中所述预先定义的时间段根据所述过程的当前操作状态被动态地确定。
19.如权利要求17所述的智能设备，所述处理器进一步配置成在所述异常事件的发生之后的时间处传递存储在所述存储器中的所述统计数据的所述部分。
20.如权利要求17所述的智能设备，其中所述处理器进一步配置成通过多个数据包传递存储在所述存储器中的所述统计数据的所述部分。
21.一种方法，用于保存与异常状况相关联的过程控制数据，所述方法包括：
接收与过程相关联的过程变量数据；
以第一数据采样率将与所接收到的过程变量数据相关联的统计数据暂时存储在存储器中；
检测与所述过程相关联的异常状况；
响应于所述异常状况，保存存储在所述存储器中的所述统计数据的一部分；以及
在通信信道上以第二数据采样率传递与所接收到的过程控制数据相关联的所述统计数据的所保存的部分。
22.如权利要求21所述的方法，还包括在接口设备上显示在所述通信信道上传递的所述统计数据的所保存的部分。
23.如权利要求21所述的方法，还包括分析在所述通信信道上传递的所述统计数据的所保存的部分以确定所述异常状况的原因。
24.如权利要求21所述的方法，其中暂时存储与所接收到的过程变量数据相关联的统计数据包括定义预先确定长度的移动时间窗，其中统计数据在它们变得可用时被持续地写入存储器，以及其中所述统计数据被存储在所述存储器中至少等于所述移动时间窗的长度的一段时间。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述第一数据采样率大于所述第二数据采样率。
26.如权利要求21所述的方法，其中在通信信道上传递所述统计数据的所保存的部分包括传递多个数据包，每一个数据包包括小于所述统计数据的所保存的部分的数据量。
27.如权利要求21所述的方法，其中保存所述统计数据的一部分包括保存所述统计数据的第一部分以及保存所述统计数据的第二部分，所述统计数据的第一部分对应于在所述异常状况被检测到之前的一段预先确定的时间，所述统计数据的第二部分对应于在所述异常状况被检测到之后的一段预先确定的时间。
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