專利名稱：用于操作事件序列記錄器的方法和系統的制作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及事件記錄系統，更具體地說，涉及用于操作事件序列記錄器 的方法和系統。
背景技術：
用于記錄系統處理期間的事件的已知事件記錄器一般至少包括存儲器和諸如可 編程邏輯控制器的控制器。例如，可在制造過程和/或電力生成過程期間記錄事件。已知 的可編程邏輯控制器包括用于接收指示制造過程和/或電力系統過程的狀態的信號的輸 入通道。此信號通常稱為輸入通道狀態。為了監測事件記錄器的操作，利用外部硬件和/或電子模塊來檢測和記錄輸入通 道狀態的變化。具體來說，利用至少某個外部硬件來監測輸入通道狀態的變化，如上升和/ 或下降邊緣。輸入通道狀態的這種變化可指示制造過程和/或電力系統中的危機點或臨界 點。為了正確監測制造過程和/或電力系統，一般需要連續知道在制造過程和/或電力系 統操作期間的輸入通道狀態。因此，已知的記錄過程可能需要大得多的存儲空間和/或可 能會造成數據通信業務負擔。
發明內容
一方面，提供一種用于記錄事件序列(a sequence of events)的方法。該方法包 括在正常模式操作事件序列記錄器，其中所存儲的數據與歷史緩沖器中的事件序列有關。 該方法還包括在事件序列中發生觸發事件之后啟動事件記錄器的快照(snap-shot)模式。 快照模式通過以下步驟操作凍結與觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據； 將與觸發事件發生時的事件序列有關的數據存儲在快照緩沖器中；以及繼續將與事件序列 有關的數據記錄到快照緩沖器，直到發生預定事件。另一方面，提供一種用于提供事件序列的快照的事件序列記錄器(a sequence of events recorder)。事件序列記錄器包括用于存儲數據的歷史緩沖器；用于存儲數據的快 照緩沖器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作事件序列記錄器的控制器。快照模 式由事件序列中的觸發事件啟動。在正常模式期間，事件序列記錄器存儲與歷史緩沖器中 的事件序列有關的數據。在快照模式期間，事件序列記錄器凍結與觸發事件之前發生的事 件序列中的時刻有關的數據，將與觸發事件發生時的事件序列有關的數據存儲在快照緩沖 器中，并繼續將與事件序列有關的數據記錄到快照緩沖器，直到發生預定事件。又一方面，提供一種電力系統(power system)。該電力系統包括組件；以及用于 提供與組件有關的事件序列的快照的事件序列記錄器。事件序列記錄器包括用于存儲數 據的歷史緩沖器；用于存儲數據的快照緩沖器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操 作事件序列記錄器的控制器。快照模式由事件序列中的觸發事件啟動。在正常模式期間， 事件序列記錄器存儲與歷史緩沖器中的事件序列有關的數據。在快照模式期間，事件序列 記錄器凍結與觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據，將與觸發事件發生時的事件序列有關的數據存儲在快照緩沖器中，并繼續將與事件序列有關的數據記錄到快照緩 沖器，直到發生預定事件。
圖1是包括事件記錄器的示范性系統的示意圖。圖2是可與如圖1所示的系統一起使用的示范性事件記錄器的示意圖。
具體實施例方式本發明提供一種用于提供事件序列的快照的事件記錄器。具體來說，在該示范性 實施例中，記錄器使得能夠分析與電力系統的設備有關的事件的快照。此外，在該示范性實 施例中，事件序列記錄器包括歷史緩沖器、快照緩沖器以及控制器和/或處理器。控制器在 正常模式或快照模式操作事件序列記錄器，這在下文更詳細地描述。應注意，盡管關于電力系統描述本發明，但本領域技術人員將明白，本發明也可適 用于任何系統和/或制造過程。此外，盡管關于處理器和控制器描述本發明，但本領域技 術人員將明白，本發明也可適用于如本文所述那樣操作的任何系統和/或程序。如本文所 用，術語“處理器”不只限于在本領域中稱為處理器的那些集成電路，而是廣義地指計算機、 處理器、微型控制器、微型計算機、可編程邏輯控制器、專用集成電路和其它可編程電路。處 理器可以是計算機的部分，計算機還可包括用于從計算機可讀介質讀取數據的諸如軟盤驅 動器或致密盤只讀存儲器(CD-ROM)驅動器的裝置，其中計算機可讀介質可以是例如軟盤、 CD-ROM、磁-光盤(MOD)或數字多用盤(DVD)。圖1是包括事件記錄器102的狀態的示范性系統100的示意圖。具體來說，系統 100包括以電子方式耦合到工業系統104的事件記錄器102的狀態。在該示范性實施例中， 工業系統104包括可如本文所述通過事件記錄器的狀態進行監測的制造過程、電力系統和 /或任何其它工業系統。在該示范性實施例中，系統104經由電纜106以電子方式耦合到記 錄器102。但是，本領域技術人員應明白，系統104可位于遠離記錄器102的位置，并以無線 方式與記錄器102通信。在該示范性實施例中，記錄器102包括存儲器裝置110和包括輸入通道114的控 制器112。在操作期間，輸入通道114從系統104接收指示系統104的狀態的信號。來自 系統104的信號通常稱為輸入通道狀態。控制器112監測輸入通道狀態以檢測輸入通道狀 態的變化，例如上升和/或下降邊緣。輸入通道狀態的這種變化可指示系統104中的危機 點或臨界點。在該示范性實施例中，“危機點”定義為系統104中的任何不穩定性和/或故 障。因此，當監測到這種變化時，控制器112通知操作人員發生了該變化。此外，將輸入通 道狀態及其任何變化記錄到存儲器裝置110。在已知環境中，期望能在例如指定時間段以每 一毫秒間隔/分辨率連續知道輸入狀態。但是，普通的事件序列系統不能夠提供這種數據。圖2是可與系統100 —起使用的示范性事件記錄器200的示意圖。在該示范性實 施例中，事件記錄器200包括控制器202、歷史環形緩沖器204、快照緩沖器206和接口緩 沖器208。此外，在該示范性實施例中，快照緩沖器206包括環形緩沖器210和接口緩沖器 212。在一個備選實施例中，事件記錄器200可以在只具有一個存儲器緩沖器來實現快照 功能的情況下進行操作。在又一實施例中，事件記錄器200可以在具有適于實現快照功能的任何數量的緩沖器的情況下進行操作。此外，事件記錄器200以電子方式耦合到計算機 214，計算機214包括用于存儲從記錄器200接收的信息的數據庫216。控制器202包括用 于從系統(例如，圖1中示出的系統104)接收輸入通道狀態的輸入通道218。控制器202 配置成在正常模式220或快照模式222操作。在一個實施例中，事件記錄器200在硬件系 統中實現，例如在獨立裝置中實現。在備選實施例中，事件記錄器200在軟件系統中實現， 例如在嵌入在編程邏輯控制器和/或計算機中的軟件功能塊中實現。在正常模式220，控制器202監測輸入通道狀態的上升和/或下降邊緣，這些上升 和/或下降邊緣可指示系統104的危機點。具體而言，控制器202記錄事件序列并基于輸 入通道狀態對事件序列作時間標記。歷史環形緩沖器204基于輸入通道狀態的規定變化存 儲事件。具體來說，當輸入通道狀態經歷邊緣的上升和/或下降時，將事件存儲在歷史緩沖 器204中。將這些事件傳送到計算機214并存儲在數據庫216中。此外，在正常模式220期間，快照緩沖器206滾動輸入通道狀態的上升和下降變化 并對其作時間標記，并等待快照觸發事件。在該示范性實施例中，觸發事件是事件序列中啟 動控制器202的快照模式222的事件。在一個實施例中，觸發事件基于事件序列的預定變 化。在另一實施例中，觸發事件是事件序列記錄器基于預定時間量的流逝和/或適于觸發 快照模式222的任何其它事件而生成的。在快照模式222期間，控制器202 “凍結”快照緩沖器206并存儲在觸發事件之前 的預定時間內發生的數據。在該示范性實施例中，“凍結”定義為停止滾動或者是保存記錄 在快照緩沖器中的數據。將觸發事件發生時的輸入通道狀態作為初始化數據進行存儲。接 著，由于控制器202不斷對輸入通道狀態的上升和下降變化作時間標記，所以使用初始化 數據來譯解觸發事件之前以及觸發事件之后的輸入傳輸。插入快照初始化標志以指示快照 初始化數據。然后，將記錄在快照緩沖器206中的輸入狀態變化傳送到計算機214并存儲 在數據庫216中。在清除觸發事件之后，控制器202返回到正常模式220。在一個實施例中，當第二 觸發事件發生時，清除觸發事件。在另一實施例中，在預定時間段之后清除觸發事件。因此， 壓縮了在快照模式期間記錄的數據。具體來說，基于快照初始化數據的起點，可作為連續數 據捕獲周期基于輸入掃描頻率(例如，一毫秒)以任何時間間隔的分辨率解釋觸發事件之 前的數據(即，基于快照緩沖器的大小在有限時間內的記錄在快照緩沖器中的數據)和觸 發事件之后的數據(即，只要觸發沒有被清除便將可用的記錄在歷史或快照緩沖器中的數 據)。在該示范性實施例中，快照模式222的長度、快照記錄觸發狀況和快照輸入的選 擇可基于不同的應用環境。此外，用于開始快照記錄的觸發事件可以來自內部控制和/或 來自外部輸入。快照模式222包含觸發事件之前和觸發事件之后的快照數據。將觸發事件 發生時的輸入狀態作為初始化數據進行存儲。此初始化數據是用于譯解輸入轉變以得到在 快照模式記錄時間窗口期間的任何時間間隔內的所有輸入狀態的基礎。此快照系統提供在 危機點(觸發事件)之前和之后的預定時間段內的輸入狀態的全譜詳細信息以用于危機診 斷和根本原因分析。在一種操作快照模式222的方法中，基于觸發狀況在一段時間內記錄每一毫秒的 輸入狀態。在第二種操作快照模式222的方法中，記錄輸入的上升和下降邊緣變化。以下圖表示出這種方法如何以一毫秒的分辨率解釋輸入。快照緩沖器(以兩個通道為例)
時間通道1 輸入狀態通道2 輸入狀態動作備注09/01/2007/01h:01m01s:030ms下降邊緣09/01/2007/01h01m01s090ms開(這是所記 錄的當前狀 態)關(這是所記 錄的當前狀 態)開始 快照稱為初 始化點/ 數據09/01/2007/01h:01m:01s:195ms上升邊緣09/01/2007/01h:01m:01s:245ms停止 快照(上升邊緣=關一開；下降邊緣=開一關)因此，在090ms的時間觸發快照。記錄這個時刻的輸入狀態并作為“初始化數據” 進行存儲。從“初始化數據”起，組合所記錄的兩種邊緣變化，使得可以按每一毫秒的分辨 率解釋輸入狀態，如以下圖表所示
時間通道1通道209/01/2007/01h01m01s001ms開開09/01/2007/01h01m01s002 028msJf.....Jf.....09/01/2007/01h01m01s029ms開開09/01/2007/01h01m01s030ms開關09/01/2007/01h:01m:01s:031ms開關09/01/2007/01h:01m:01s:032 088msJf.......失.......09/01/2007/01h:01m:01s:089ms開關09/01/2007/01h:01m:01s:090ms開關09/01/2007/01h:01m:01s:091ms開關
709/01/2007/01h01m01s092 193msJf......失......09/01/2007/01h01m01s194ms開關09/01/2007/01h01m01s195ms開開09/01/2007/01h:01m:01s:196ms開開09/01/2007/01h:01m:01s:197 244msJf.......Jf......09/01/2007/01h:01m:01s:245ms開開在第一種方法中，將有245個記錄存儲在緩沖器中。但是，在第二種方法中，只有 3個記錄存儲在緩沖器中。應注意，實際的記錄數將取決于輸入狀態的變化次數。本發明提供一種利于增強事件序列記錄系統以實現全輸入狀態用于危機診斷和 根本原因分析的快照模式。以壓縮格式存儲快照記錄的數據以免除大存儲空間和數據通信 業務的需要。此外，快照記錄的凍結機制實現在快照觸發事件之前存儲的輸入狀態、而不只 是僅僅在觸發點之后記錄的快照輸入狀態的可用性。由于可使用在快照觸發點的時刻存儲 的輸入狀態作為初始化數據，所以輸入狀態提供使譯解壓縮的輸入狀態變成可能的基礎。 此外，本發明為快照增強的事件序列系統提供兩種記錄模式，第一種是正常事件序列模式， 第二種是快照模式，其中快照機制與事件序列系統無縫組合。另外，本發明提供一種用于控 制記錄模式的簡單狀態機。在一個實施例中，提供一種用于記錄事件序列的方法。該方法包括在正常模式操 作事件序列記錄器，其中所存儲的數據與歷史緩沖器中的事件序列有關。該方法還包括在 事件序列中發生觸發事件之后啟動事件記錄器的快照模式。快照模式通過以下步驟進行操 作凍結與在觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據；將與觸發事件發生時的 事件序列有關的數據存儲在快照緩沖器；以及繼續將與事件序列有關的數據記錄到快照緩 沖器中，直到發生預定事件。在一個實施例中，事件序列記錄器記錄在一系列系統事件期間 與系統中的組件的狀態有關的數據。具體來說，系統可包括制造系統和/或電力系統。在一個實施例中，方法包括基于事件序列中的變化組織存儲在歷史緩沖器中的數 據。在另一實施例中，方法包括在預定事件過去之后將事件序列記錄器復位到正常模式。在 又一實施例中，方法還包括繼續將與事件序列有關的數據記錄到快照緩沖器，直到出現發 生第二觸發事件和預定時間段過去的至少其中一種情況。在一個實施例中，在觸發事件之 后啟動事件序列記錄器的快照模式包括在出現事件序列發生預定變化和事件序列記錄器 在內部生成觸發的至少其中一種情況之后啟動事件序列記錄器的快照模式。另一實施例包 括壓縮在快照模式期間存儲的數據以減少存儲數據所需的存儲量。除非明確指出，否則本文所用的用單數敘述并用詞語“一”做前綴的元件或步驟應 理解為不排除復數個所述元件或步驟。此外，提到本發明的一個實施例時不是意在解釋為 排除同樣包含所敘述的特征的額外實施例的存在。
還提供用于操作事件序列記錄器的系統和方法的示范性實施例。所示的系統和方 法不限于本文描述的特定實施例，而是系統的組件可與本文描述的其它組件分開來獨立地 使用。此外，方法中描述的步驟可與本文描述的其它步驟分開來單獨地使用。盡管就各種特定實施例描述了本發明，但本領域技術人員將意識到，在實現本發 明時可具有在權利要求的精神和范圍內的修改。
權利要求
一種用于記錄事件序列的方法，所述方法包括在正常模式操作事件序列記錄器，其中所存儲的數據與歷史緩沖器中的事件序列有關；以及在所述事件序列中發生觸發事件之后啟動所述事件記錄器的快照模式，其中所述快照模式通過以下步驟操作凍結與所述觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據，將與所述觸發事件發生時的事件序列有關的數據存儲在快照緩沖器中，以及繼續將與所述事件序列有關的數據記錄到快照緩沖器，直到發生預定事件。
2.如權利要求1所述的方法，其中存儲與所述事件序列有關的數據還包括存儲在一系 列系統事件期間與系統中的組件的狀態有關的數據。
3.如權利要求1所述的方法，還包括基于所述事件序列中的變化組織存儲在所述歷史 緩沖器中的所述數據。
4.如權利要求1所述的方法，還包括在所述預定事件過去之后將所述事件序列記錄器 復位到所述正常模式。
5.如權利要求1所述的方法，其中繼續將與所述事件序列有關的數據記錄到快照緩沖 器還包括繼續將與所述事件序列有關的數據記錄到所述快照緩沖器，直到出現發生第二 觸發事件以及預定時間段過去的至少其中一種情況。
6.如權利要求1所述的方法，其中在觸發事件之后啟動所述事件序列記錄器的快照模 式還包括在出現所述事件序列發生預定變化以及所述事件序列記錄器在內部生成觸發的 至少其中一種情況之后，啟動所述事件序列記錄器的快照模式。
7.如權利要求1所述的方法，還包括壓縮在所述快照模式期間存儲的數據。
8.一種用于記錄事件序列的事件序列記錄器，所述事件序列記錄器包括用于存儲數據的歷史緩沖器；用于存儲數據的快照緩沖器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作所述事件記錄器的控制器，所述快照模式由所 述事件序列中發生的觸發事件啟動，其中在所述正常模式期間，所述事件記錄器存儲與所 述歷史緩沖器中的所述事件序列有關的數據；并且在所述快照模式期間，所述事件記錄器 凍結與所述觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據，將與所述觸發事件發生時 的事件序列有關的數據存儲在所述快照緩沖器中，并繼續將與所述事件序列有關的數據記 錄到所述快照緩沖器，直到發生預定事件。
9.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述事件序列記錄器記錄在一系列系統 事件期間與系統中的組件的狀態有關的數據。
10.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述歷史緩沖器基于所述事件序列中 的變化組織數據。
11.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述事件序列記錄器在所述預定事件 過去之后復位到所述正常模式。
12.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述事件序列記錄器在出現第二觸發 事件發生以及預定時間段過去的至少其中一種情況之后復位到所述正常模式。
13.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述事件序列記錄器在觸發事件之后開始所述快照模式，所述觸發事件包括所述事件序列發生預定變化以及所述事件序列記錄 器在內部生成觸發的至少其中一種情況。
14.如權利要求8所述的事件序列記錄器，其中所述事件序列記錄器壓縮在所述快照 模式期間存儲的數據。
15.一種電力系統，包括至少一個組件；以及用于記錄與所述至少一個組件有關的事件序列的事件序列記錄器，所述事件序列記錄 器包括用于存儲數據的歷史緩沖器；用于存儲數據的快照緩沖器；以及配置成在正常模式和快照模式之一操作所述事件記錄器的控制器，所述快照模式由所 述事件序列中的觸發事件啟動，其中在所述正常模式期間，所述事件序列記錄器存儲與所 述歷史緩沖器中的所述事件有關的數據；并且在所述快照模式期間，所述事件記錄器凍結 與所述觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據，將與所述觸發事件發生時的事 件序列有關的數據存儲在所述快照緩沖器中，并繼續將與所述事件序列有關的數據記錄到 所述快照緩沖器，直到發生預定事件。
16.如權利要求15所述的電力系統，其中所述事件序列記錄器存儲在一系列系統事件 期間與系統中的組件的狀態有關的數據。
17.如權利要求15所述的電力系統，其中所述事件序列記錄器在所述預定事件過去之 后復位到所述正常模式。
18.如權利要求15所述的電力系統，其中所述事件序列記錄器在出現第二觸發事件發 生以及預定時間段過去的至少其中一種情況之后復位到所述正常模式。
19.如權利要求15所述的電力系統，其中所述事件序列記錄器在觸發事件之后開始所 述快照模式，所述觸發事件包括所述事件序列發生預定變化以及所述事件序列記錄器在內 部生成觸發的至少其中一種情況。
20.如權利要求15所述的電力系統，其中所述事件序列記錄器壓縮在所述快照模式期 間存儲的數據。
全文摘要
提供一種用于記錄事件序列的方法。該方法包括在正常模式操作事件序列記錄器，其中所存儲的數據與歷史緩沖器中的事件序列有關。該方法還包括在事件序列中發生觸發事件之后啟動事件記錄器的快照模式。快照模式通過以下步驟進行操作凍結與觸發事件之前發生的事件序列中的時刻有關的數據；將與觸發事件發生時的事件序列有關的數據存儲在快照緩沖器中；以及繼續將與事件序列有關的數據記錄到快照緩沖器，直到發生預定事件。
文檔編號H04L12/26GK101978330SQ200880119922
公開日2011年2月16日 申請日期2008年9月10日 優先權日2007年10月5日
發明者J·西蒙斯, M·A·羅布諾, R·A·魯欽斯基, Y·H·徐 申請人:通用電氣智能平臺有限公司