Un sistema de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico de dispositivos de equipos de proceso,

que comprende: una unidad de procesamiento de adquisición de datos (302) para controlar pruebas de diagnóstico de un dispositivo de equipos, una unidad de información digital (320) incluida en el dispositivo de equipos, donde la unidad de información digital almacena información que identifica inequívocamente el dispositivo de equipos y automáticamente transmite la información identificadora del dispositivo de equipos a la unidad de procesamiento de adquisición de datos; y un sensor (314, 316, 318) acoplado al dispositivo de equipos sometido a prueba; caracterizado por una unidad de acondicionamiento de señales (304) acoplada a la unidad de adquisición de datos mediante un primer medio de transmisión de datos, incluyendo la unidad de acondicionamiento de señales una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente la unidad de acondicionamiento de señales y transmite automáticamente la información identificadora de la unidad de acondicionamiento de señales a la unidad de procesamiento de adquisición de datos, donde el sensor está además acoplado a la unidad de acondicionamiento de señales mediante un segundo medio de transmisión de datos y donde el sensor incluye una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente el sensor y transmite automáticamente la información identificadora del sensor a la unidad de procesamiento de adquisición de datos; y un componente para configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales para cada utilización del sistema de adquisición de datos, a base de la información identificadora del sensor y del dispositivo de equipos recibida por la unidad de procesamiento de adquisición de datos, para excitar el sensor acoplado con el dispositivo de equipos sometido a prueba y recibir una pluralidad de señales de entrada de datos de prueba resultantes de la excitación, de tal manera que el sistema de adquisición de datos es autoconfigurante, donde el sistema de adquisición de datos es portátil.

Sistema autoconfigurante de adquisición de datos, para pruebas de diagnóstico.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a sistemas de adquisición de datos para sistema de diagnóstico y, más particularmente, a sistemas autoconfigurantes de adquisición de datos para sistemas de diagnóstico.

Los sistemas portátiles de adquisición de datos se utilizan en la industria de la energía nuclear para medir las características de rendimiento de válvulas operadas por potencia y motores. Varios sensores comercialmente disponibles, tales como sondas de corriente de motor y transmisores de presión, y sensores específicos para válvulas, tales como instrumentos extensométricos y herramientas de medida de desplazamiento, son utilizados simultáneamente en una válvula para determinar el estado de la válvula así como su rendimiento. Dependiendo de los equipos que estén siendo monitoreados, se utilizarán varios sensores y canales de acondicionamiento de señales.

Un ejemplo de un sistema portátil de adquisición de datos comercialmente disponible es el sistema modular VIPERTM 20 disponible de Crane Nuclear, Inc. Las características del VIPER 20 incluyen 16 canales de datos definibles por el usuario más cuatro canales específicos del sistema. Hay cuatro ranuras para módulos (tarjetas) que pueden intercambiarse dependiendo del tipo de sensores que se necesiten para la prueba, puesto que se requieren diferentes circuitos para proporcionar el voltaje de excitación correcto para diferentes sensores y para procesar las señales de entrada de estos dispositivos diferentes. La figura 1 ilustra el sistema portátil de adquisición de datos tipo VIPER 20.

El usuario tiene que insertar el sensor en la tarjeta correcta y a continuación introducir manualmente el tipo de sensor, el número de serie, la sensibilidad (es decir, el factor de conversión para traducir una señal a unidades de ingeniería adecuadas) , la fecha prevista para la calibración, las unidades de medida (es decir libras, amperios, pulgadas, etc.) a la base de datos de transductores del soporte lógico. En el soporte lógico, el usuario tiene que asociar entonces el canal utilizado con el sensor en la base de datos de transductores.

Una vez que cada sensor es manualmente seleccionado y asignado, el usuario tiene que seleccionar también los equipos a monitorear de la base de datos de válvulas en el soporte lógico. Si el equipo no está listado en la base de datos de válvulas, el usuario tiene que crear la entrada e introducir la información pertinente sobre ellos. A continuación, el usuario conecta los sensores a la válvula y opera la válvula. Cuando la válvula está operando, se adquieren datos de todos los sensores. Una vez completada la adquisición de datos, las señales analógicas son convertidas a señales digitales y enviadas a un ordenador portátil a través de un enlace Ethernet. En el soporte lógico, los datos en bruto son almacenados junto con un factor de conversión. A continuación, el usuario puede analizar los datos, imprimir gráficos, marcar eventos, imprimir informes, etc.

Aunque los actuales sistemas portátiles de diagnóstico, tales como el Viper 20, son exactos y fiables, también son voluminosos y de laboriosa utilización (aproximadamente 16 libras) . Los tipos de cables de sensor estándar varían dependiendo del tipo de sensor y tienen típicamente 35 pies de longitud. Son necesarias múltiples pulsaciones de teclado dentro de la interfaz de usuario del soporte lógico para navegar de la adquisición de datos al análisis.

Existe la necesidad de disponer de un sistema que reduzca el tiempo que se necesita para realizar y analizar pruebas, que mejore la exactitud, reduzca a un mínimo el mantenimiento, proporcione una interfaz de usuario simplificada del soporte lógico, e incluya un sistema más portátil. Un sistema de este tipo debería proporcionar una identificación automática de componentes, incluir tanto una capacidad alámbrica como una inalámbrica y proveer una opción de alimentación por baterías. En el documento US 2004/0164140 A1 se descubre un sistema estacionario de servicio para vehículos automóviles que utiliza un transpondedor RFID para identificar un dispositivo de equipos sometido a prueba, por ejemplo un componente específico del freno.

Resumen de la invención

Realizaciones ejemplares del sistema autoconfigurante de adquisición de datos incluyen sensores, módulos de acondicionamiento de señales, medios de transmisión de datos, un sistema central y medios de registro de datos y es [sic] utilizada para someter a prueba periódicamente los equipos de proceso para verificar la configuración correcta y la operabilidad y para facilitar los ajustes necesarios. La identificación automática de los equipos sometidos a prueba, sensores y módulos de acondicionamiento de señales es proporcionada por unidades de información digital que están instaladas en, o fijadas a, dispositivos de equipos, sensores y unidades de acondicionamiento de señales, y transmiten la información asociada de identificación a una unidad de procesamiento de adquisición de datos.

En un aspecto de la invención, se proporciona un sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico de dispositivos de equipos de proceso. El sistema de adquisición de datos incluye una unidad de procesamiento de adquisición de datos para controlar pruebas de diagnóstico realizadas en un dispositivo de equipos, incluyendo el dispositivo de equipos una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente el dispositivo de equipos y automáticamente transmite la información identificadora a la unidad de adquisición de datos. Una unidad de acondicionamiento de señales está acoplada a la unidad de adquisición de datos mediante un primer medio de transmisión de datos, incluyendo la unidad de acondicionamiento de señales una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente la unidad de acondicionamiento de señales y transmite automáticamente la información identificadora a la unidad de adquisición de datos. Un sensor está asociado con el dispositivo de equipos sometido a prueba, donde el sensor está acoplado a la unidad de acondicionamiento de señales mediante un segundo medio de transmisión de datos, incluyendo el sensor una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente el sensor y automáticamente transmite la información identificadora a la unidad de adquisición de datos. Un componente recibe la información identificadora del sensor y las unidades de información digital del dispositivo de equipos y configura automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales, a base de la información identificadora del sensor y el dispositivo de equipos, para excitar el dispositivo de equipos sometido a prueba y recibir una pluralidad de señales de entrada de datos de prueba desde el dispositivo de equipos, resultantes de la excitación.

En otro aspecto de la invención se proporciona un método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico de dispositivos de equipos de proceso en un sistema de adquisición de datos. El método incluye los pasos de: proporcionar una unidad de información digital para cada uno de una pluralidad de componentes del sistema de adquisición de datos incluyendo un dispositivo de equipos sometido a prueba, una unidad de acondicionamiento de señales, y un sensor asociado con un dispositivo de equipos sometido a prueba, incluyendo cada unidad de información digital informaciones que identifican inequívocamente un componente correspondiente; transmitir automáticamente la información identificadora, almacenada en cada unidad de información digital, a una unidad de procesamiento de adquisición de datos; configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales, a base de la información identificadora del sensor y el dispositivo de equipos, para excitar el dispositivo de equipos sometido a prueba; y recibir una pluralidad de señales de entrada de datos de prueba desde el dispositivo de equipos, resultantes de la excitación por la unidad de acondicionamiento de señales.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras ventajas y aspectos de la presente invención serán más evidentes y se podrán apreciar con mayor facilidad por la siguiente descripción detallada leída en combinación con los dibujos que se acompañan, de acuerdo con lo que sigue.

La figura 1 ilustra un sistema portátil de adquisición de datos de la... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico de dispositivos de equipos de proceso, que comprende: una unidad de procesamiento de adquisición de datos (302) para controlar pruebas de diagnóstico de un dispositivo de equipos, una unidad de información digital (320) incluida en el dispositivo de equipos, donde la unidad de información digital almacena información que identifica inequívocamente el dispositivo de equipos y automáticamente transmite la información identificadora del dispositivo de equipos a la unidad de procesamiento de adquisición de datos; y un sensor (314, 316, 318) acoplado al dispositivo de equipos sometido a prueba; caracterizado por una unidad de acondicionamiento de señales (304) acoplada a la unidad de adquisición de datos mediante un primer medio de transmisión de datos, incluyendo la unidad de acondicionamiento de señales una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente la unidad de acondicionamiento de señales y transmite automáticamente la información identificadora de la unidad de acondicionamiento de señales a la unidad de procesamiento de adquisición de datos, donde el sensor está además acoplado a la unidad de acondicionamiento de señales mediante un segundo medio de transmisión de datos y donde el sensor incluye una unidad de información digital que almacena información que identifica inequívocamente el sensor y transmite automáticamente la información identificadora del sensor a la unidad de procesamiento de adquisición de datos; y un componente para configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales para cada utilización del sistema de adquisición de datos, a base de la información identificadora del sensor y del dispositivo de equipos recibida por la unidad de procesamiento de adquisición de datos, para excitar el sensor acoplado con el dispositivo de equipos sometido a prueba y recibir una pluralidad de señales de entrada de datos de prueba resultantes de la excitación, de tal manera que el sistema de adquisición de datos es autoconfigurante, donde el sistema de adquisición de datos es portátil.

2. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de almacenamiento de datos acoplado a la unidad de adquisición de datos para almacenar la pluralidad de señales de entrada de datos de prueba.

3. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la unidad de información digital del sensor almacena un número de serie y una información de calibración y/o una sensibilidad del sensor.

4. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 3, donde la información almacenada en la unidad de información digital del sensor es automáticamente registrada y almacenada en el dispositivo de almacenamiento de datos.

5. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la unidad de información digital del sensor comprende un dispositivo de identificación automático unifilar.

6. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la unidad de información digital del sensor está instalada en el sensor o donde la unidad de información digital del sensor está fijada al sensor como una etiqueta.

7. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la unidad de información digital asociada con el dispositivo de equipos sometido a prueba puede ser leída por un escáner y está localizada cerca del dispositivo de equipos sometido a prueba.

8. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 7, donde la unidad de información digital asociada con el dispositivo de equipos sometido a prueba almacena al menos uno de los siguientes datos para el dispositivo de equipos: una fecha de la última prueba, una fecha de la última calibración, un valor de prueba, un valor de calibración, una configuración actual y un punto de consigna límite.

9. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde el componente para configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales comprende un módulo de soporte lógico instalado en la unidad de adquisición de datos.

10. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde el primer medio de transmisión de datos comprende o bien un adaptador de comunicación alámbrico o uno inalámbrico entre la unidad de acondicionamiento de señales y la unidad de adquisición de datos.

11. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la conexión del primer medio de transmisión de datos comprende un adaptador Ethernet 100BaseT o donde el primer medio de transmisión de datos comprende un adaptador inalámbrico.

12. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde el segundo medio de transmisión de datos comprende o bien un adaptador de comunicación alámbrico o uno inalámbrico entre la unidad de acondicionamiento de señales y el sensor.

13. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde la conexión del segundo medio de transmisión de datos comprende un adaptador Ethernet 100BaseT o donde el segundo medio de transmisión de datos comprende un adaptador inalámbrico.

14. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 1, donde el dispositivo de equipos sometido a prueba comprende una válvula operada por motor y/o una válvula operada con aire y/o una válvula de retención.

15. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 14, donde el dispositivo de equipos es sometido a prueba in situ en una instalación de planta generadora de energía eléctrica.

16. El sistema autoconfigurante de adquisición de datos para realizar pruebas de diagnóstico según la reivindicación 9, que comprende además una interfaz de usuario de soporte lógico para seleccionar una unidad de adquisición de datos para controlar pruebas de diagnóstico y, si el módulo de soporte lógico lo solicita, para seleccionar el dispositivo de equipos a someter a prueba.

17. Un método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico de dispositivos de equipos de proceso utilizando un sistema autoconfigurante portátil de adquisición de datos, teniendo cada dispositivo de equipos una unidad de información digital asociada con él, almacenando la unidad de información digital información que identifica inequívocamente el dispositivo de equipos, caracterizado por: proporcionar una unidad de información digital para cada uno de una pluralidad de componentes del sistema de adquisición de datos incluyendo una unidad de acondicionamiento de señales teniendo una pluralidad de conectores universales y un sensor asociado con el dispositivo de equipos sometido a prueba, almacenando cada unidad de información digital información que identifica inequívocamente un componente correspondiente; recibir automáticamente la información identificadora, almacenada en cada unidad de información digital, por una unidad de procesamiento de adquisición de datos; configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales, a base de la información identificadora del sensor y del dispositivo de equipos recibida por la unidad de procesamiento de adquisición de datos, para excitar el sensor asociado con el dispositivo de equipos sometido a prueba; y recibir una pluralidad de señales de entrada de datos de prueba del sensor asociado con el dispositivo de equipos, resultantes de la excitación por la unidad de acondicionamiento de señales.

18. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el almacenar la pluralidad de señales de datos de prueba en un dispositivo de almacenamiento de datos.

19. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el almacenar un número de serie y una información de calibración y/o una sensibilidad en la unidad de información digital del sensor.

20. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 19, que comprende además el automáticamente registrar y almacenar en el dispositivo de almacenamiento de datos la información almacenada en la unidad de información digital del sensor.

21. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el instalar una unidad de información digital en el sensor o que comprende además el fijar al sensor una unidad de información digital a modo de etiqueta o que comprende además el fijar una unidad de información digital al dispositivo de equipos sometido a prueba a modo de etiqueta.

22. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el localizar una unidad de información digital cerca del equipo sometido a prueba y el escanear la información almacenada en la unidad de información digital y el transmitir la información escaneada a la unidad de acondicionamiento de señales.

23. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 22, donde la unidad de información digital correspondiente al dispositivo de equipos sometido a prueba almacena al menos uno de los siguientes datos para el dispositivo de equipos: una fecha de la última prueba, una fecha de la última calibración, un valor de prueba, un valor de calibración, una configuración actual y un punto de consigna límite.

24. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el proporcionar una conexión alámbrica o una inalámbrica para comunicar información entre la unidad de acondicionamiento de señales y la unidad de procesamiento de adquisición de datos que controla las pruebas de diagnóstico del dispositivo de equipos.

25. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, que comprende además el proporcionar una conexión alámbrica o una inalámbrica para comunicar información entre el sensor y la unidad de acondicionamiento de señales.

26. El método para realizar automáticamente pruebas de diagnóstico según la reivindicación 17, donde el dispositivo de equipos sometido a prueba comprende una válvula operada por motor y/o una válvula operada con aire y/o una válvula de retención.

27. El sistema de adquisición de datos según la reivindicación 1, donde la unidad de procesamiento de adquisición de datos configura automáticamente el componente para configurar automáticamente la unidad de acondicionamiento de señales para cada utilización del sistema portátil de adquisición de datos, a base de la información identificadora del sensor y del dispositivo de equipos recibida por la unidad de procesamiento de adquisición de datos de la respectiva unidad de información digital, para excitar el sensor acoplado con el dispositivo de equipos sometido a prueba y recibir una pluralidad de señales de datos resultantes de la excitación.