控制多个现实世界对象的控制系统、和处理来自连接到该控制系统的移动用户的消息的方法

专利名称：控制多个现实世界对象的控制系统、和处理来自连接到该控制系统的移动用户的消息的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理来自控制系统中的移动用户的消息的方法，该控制系统正在控制多个物理对象。本发明也涉及一种能处理来自移动用户的消息的控制系统。根据本发明的方法和控制系统特别适合于在诸如发电厂、化工厂、炼油厂、纸浆与造纸厂、炼钢厂或配电网络的工厂中使用。
现有技术在大多数工厂中，控制系统被用于监视和控制很多不同的对象。这些被控制的对象例如是容器、电机、阀门、传感器或诸如一卷纸或车的产品。该工厂的控制系统通常具有集中式控制室，该控制室装纳大量控制器和操作员站。该工厂主要从该控制室来管理。该控制室装备了示出将要被管理的对象的监视器并输送关于该对象的诸如报警和事件的数据。这种方法在例如化学、制药、食品、金属、矿山、纸浆和造纸的工厂中是普遍的。其他使用同样方法的工厂和应用是汽车、消费产品、发电、配电、废水处理、炼油、煤气管道和海上平台。
往往发生的是，控制系统的操作员中的一个想留下关于所管理的对象之一的消息，例如作为对自己或对另一个工作在不同班次的操作员的提示。如今，可能在控制室中的其中一台计算机上键入消息和存储与该对象之一相关的消息。消息的存在被指示在屏幕上并可以被任何有权使用该控制系统的人读取。
工厂的大部分监视和控制在集中式控制室中实现。然而，即使在这些自动化系统中，当操作员本来不得不亲自访问该站点时仍出现一些情况。例如，该操作员检查机器，收集来自测量仪器的数据，改变设置点，或作出其他调节。在很多工厂中，操作员有规律地离开该控制室以检查工厂。他在工厂查看的期间，操作员将很可能发现很多他想要注意或引起其他人注意的事物。因此，当操作员离开控制室时，需要可能留下关于现实世界对象的消息。现实世界对象的例子是阀门、管道、电机、开关设备、电缆、保护实体、混频器、反应堆、原料、产品、产品或配料的装配。如今，当操作员返回控制室时，操作员不得不在一张纸上写下注意事项并然后反馈该注意事项给控制系统。这种方法耗时并不安全，因为存在便条丢失或从来没有输入该控制系统的风险。以下文献描述背景技术，但是他们中没有一个提出对上述问题的任何解决方案。
名为“Method of integrating an application in acomputerized system(在计算机化的系统中集成应用的方法)”的WO专利申请01/02953描述了一种方法，以便以系统化方式表示计算机化系统中的现实世界对象，其中关于现实世界对象的不同类型的信息可以被获得、链接到该现实世界对象、被处理、被示出、和起作用。在WO01/02953中，现实世界对象被描述为称作复合对象的某类软件对象。每种集成在计算机化的系统中的应用定义独立于该应用本身的实现的接口。这些接口可能被其他应用使用，实现复合对象的其他方面或方面组，以致这些应用可以协作以提供为所有方面的总和的现实世界实体的表示的功能性。针对这样的复合对象的另一个术语是方面对象(Aspect Object)。该术语方面对象被用在这个应用中。
名为“Display system for industrial automation(工业自动化的显示系统)”的EP1207450涉及工业自动化计算机显示，该专利通过导航设备和利用音频视频反馈给该用户呈现累积的或连续的消息。这些涉及故障引起的事件的消息被存储并且最后一条消息以节约空间的方式显示在导航设备中。
名为“Voice-activated control unit(语音激活的控制单元)”的EP0854417涉及用于控制主机系统的手持无线语音激活设备。该设备具有显示屏、麦克风、无线发射机、和接收机。
本发明的目标和概要本发明的目标是使移动用户能够远程产生和存储消息，该消息与由控制系统管理和控制的工厂中的所选对象相关，该消息可能从控制室中被检索出。
这个目标由包含接收关于所选对象的身份的信息、录音语音消息、存储与表示所选的现实世界对象的软件对象相关的消息和存储该消息以致该消息可从控制系统中访问，指示与该对象相关的消息的存在，并且依据请求呈现该消息的内容。因而，如果当操作员正在检查该工厂时，他希望做关于对象的笔记，则他简单地录音他的消息并且该消息与表示所选的现实世界对象的软件对象相关地被存储。该消息被存储，以致可从连接到该控制系统的任何用户接口容易地访问。该所存储的消息可用作针对所需的维护动作或对其他操作该过程的人员的指令的输入。移动用户是巡逻于该工厂中检查机器和设备的人。移动用户例如是控制系统的操作员、技术人员、或者工作于该工厂的工程师。
根据本发明的优选实施例，每个软件对象是方面对象，该方面对象包含一组可选功能，该可选功能表示了现实世界对象的不同方面，该现实世界对象包含显示关于该对象的信息和/或控制该对象，其中该方法包含以下步骤包括功能“录音消息”和给所述功能组“呈现消息”，而且录音消息的步骤包含激活该对象的“录音消息”功能，而呈现该消息的步骤包含激活该对象的“呈现消息”功能。方面对象的观念是定义表示控制系统中的现实世界对象的软件对象的已知方式。录音和呈现语音消息的功能容易地在使用方面对象的控制系统中实现。
在本发明的优选实施例中，消息借助具有用户接口和无线连接到该控制系统的手持移动单元来录音。使用这样的无线、手持单元，该操作员可以容易地巡游在工厂中并录音消息。在具有小键盘或者使用笔或小棒来书写的触摸屏的小手持设备上做记录是很麻烦的。大部分手持计算机已经具有录音语音的能力，该能力可连同本发明一起被使用。
根据本发明的实施例，可能要选择的对象被显示在移动单元的所述用户接口上。因而，该操作员可以容易地选择对象以与该消息相关。
根据本发明的优选实施例，所录音的消息从该移动单元传输到该控制系统并存储在控制系统中。传输所录音的消息的一个优点是避免移动单元中存储器的过载。
根据本发明的优选实施例，该消息被呈现在连接到控制系统的第二用户接口上。该第二用户接口优选地位于控制系统中。因而，该消息对于控制室中的任何人是可以访问的。
根据本发明的优选实施例，该消息的录音、存储和呈现借助对于控制系统中的软件对象所共有的一个或多个软件模块实现。由于所有软件对象使用同样的软件模块或针对录音、存储、和呈现该消息的模块，那些功能在该控制系统中是容易实现的。
根据本发明的优选实施例，消息的存在连同该对象的直观表示被指示。在控制室中，所管理的系统的视图被示出给该操作员并且每个对象被示为图形符号。关于某一对象的消息的存在通过照亮表示该对象的图形符号上或其附近的指示器符号来示出。因而，如果存在关于某一对象的消息，则操作员容易注意到。
根据本发明的优选实施例，该语音消息被转换成文本串，该文本串被存储，并且根据请求显示该文本串。通常，操作员更容易读取消息而不是听取消息。所录音的消息也可以作为语音消息被存储并根据请求来通过播放该语音消息呈现该消息的内容。因而，操作员可能在已将该消息呈现为文本串或呈现为语音消息之间选择。可替换地，该消息仅仅作为语音消息被存储并通过播放语音消息来呈现。
在本发明的优选实施例中，该方法包含分配类别优先级给该消息并可视化地指示该消息的类别和优先级。有利的是能够给该消息签署(sign)类别和优先级，因为它添加关于该消息的重要信息给操作员。消息的优先级越高，该消息就越重要。
根据本发明的优选实施例，该方法也包含存储关于谁录音该消息的信息，以及根据请求呈现关于谁录音该消息的信息。往往有兴趣了解录音特定消息的操作员中的哪一个，和这个设备使得可能接收这样的信息。
根据本发明的优选实施例，该方法包含根据录音该消息之后的预定时段自动删除消息。为了避免在系统中有过时的、被宣布无效的消息和避免删除该消息的麻烦，有利的是在某一时段之后自动删除消息。
本发明的进一步方面是提供计算机程序，用于处理来自移动用户的消息。这个方面通过计算机程序实现，当该计算机程序被载入计算机时，该计算机程序使得该计算机执行上述方法的过程。
本发明的另一个方面是提供一种具有录音在其上的用于处理来自移动用户的消息的程序的计算机可读介质。该对象通过具有录音在其上的程序的计算机可读介质来实现，当所述程序运行在计算机上时，该程序使计算机执行权利要求1-13中任何一个的步骤。
本发明的另一个对象是提供一种适于控制多个现实世界对象的控制系统，该控制系统使移动用户容易产生和处理关于被控对象的消息。这个对象通过控制系统来实现，该控制系统包含用于选择所述对象之一的装置、用于产生消息的装置、用于存储与软件对象相关的消息的存储单元、用于指示该消息的存在的装置、用于根据请求呈现该消息的内容的装置，其中该消息产生装置包含用于录音语音消息的装置。


将通过本发明的不同实施例的说明和参考附图来更详细地解释本发明。
图1是示出在工厂中提供的根据本发明的实施例的控制系统的框图。
图2示出要用在根据本发明的控制系统中的无线移动单元的实施例。
图3示出现实世界对象及其软件描述。
图4示意性地示出通过根据本发明的实施例的软件对象处理消息。
本发明优选实施例的详细描述图1是示出工厂中的控制系统的框图。工厂包括诸如泵、电机、阀门等等的多个现实世界对象。大的制造和加工工业通常被划分为多个处理部分(process section)，每个处理部分包含一个或多个现实世界对象。处理部分可以是诸如生产线、漂白装置、或造纸机的大的部分或者是诸如单个设备的小的处理部分。处理部分中的对象经常互相连接以执行特定的过程。图1示出一个具有多个对象2的处理部分1。
该控制系统包含中央控制系统4，该中央控制系统协调和控制数据网络上的处理部分。在该数据网络上，中央控制系统4从该处理部分接收状态信息并向该处理部分发送控制指令。该控制系统进一步包含控制系统接口6，该控制系统接口6提供发送和接收来自中央控制系统4的信息的能力。该控制系统接口6发送询问和控制指令给中央控制系统4。该中央控制系统4相应地返回来自处理部分1的状态信息。包含显示终端和键盘的用户接口8被连接到控制系统接口6。该控制系统接口6和用户接口8位于中央控制室10中。
在工厂的正常生产期间以及如果存在报警或不正常的事物出现，操作员不得不亲自访问该处理部分以检查或获取关于此的信息。根据本发明的优选实施例，操作员12配备有移动无线单元14。该移动无线设备14通过通信链接16被连接到无线接入点18。该无线接入点18通过数据网络20被连接到控制系统接口6。因而，移动单元14被连接到中央控制系统4。大的工厂配备有多个无线接入点18，该无线接入点18分布在整个工厂并被连接到数据网络20。该移动无线单元14是手持式或者便携的。诸如Palm PilotTM、HP JornadaTM、Compaq IpacTM或PsionTM的个人数字助理(PDA)产品可被用作移动无线单元14。计算机化的移动电话也可被用作移动无线设备14。
图2示出用作移动单元14的PDA。该移动单元14包含用于输出从中央控制系统中获得的信息的输出装置。该输出装置也可以是头戴式耳机。在这个实施例中，该输出装置是图形显示屏22。该屏幕22是触摸屏并因而也用作第一输入装置。该第一输入装置22也可以是键盘或鼠标。移动单元14进一步包含第二输入装置24，该第二输入装置24是麦克风。移动单元14也包含无线通信装置，该无线通信装置包含基于任何一种现有技术中公知的无线技术的天线26。移动单元14也配备有录音按钮28，一旦激活该录音按钮28就开始消息的录音而一旦释放该录音按钮28就停止该录音。
移动单元14与控制系统接口6交互作用，该控制系统接口6为移动单元14提供图形符号，该图形符号表示最靠近移动单元14和因此也最靠近该用户的处理部分中的对象。在这个实施例中，该显示屏22是图形显示，但是在另一个实施例中，它可能具有简单的基于文本的显示。优选地，移动单元14是瘦身客户端，也就是运行软件的硬件设备，该软件使用更少和更小数量的诸如处理能力和存储器的资源。
当用户在工厂中远离该控制室以外的某个地方时，本发明使用户能够录音消息。所录音的消息被传输到该控制系统接口6并呈现在该控制室中。当该用户在该工厂中移动时，该移动单元14接近无线接入点18之一。该无线接入点18可以分布在工厂中相对大的区域。移动单元14在其附近以现有技术中已知的方法建立与无线接入点18的通信链接16。该通信链接16允许该用户与该控制系统接口6通信。最接近移动单元14的处理部分16使用关于工厂中无线接入点18的放置的信息来确定。因此，一旦该移动单元14建立与接入点18中的任何一个的通信链接16，该移动单元14的位置就通过该控制系统接口6来确定。
该控制系统接口6给该移动单元14提供处理部分的过程显示，该处理部分的过程显示包括表示处理部分中的现实世界对象的符号。该现实世界对象利用显示屏22上的图示30来表示。如果该用户移动到该工厂中的另一个处理部分，则表示新的处理部分中的对象的新的过程显示将自动地在显示屏22上示出。该控制系统接口6维持一个或多个数据库32，该数据库32包含在每个无线接入点附近的处理部分的信息。在这个实施例中，该数据库32也包含所录音的消息。但是可替换地，所录音的消息可以被存储在移动单元14中。
当该用户注意到他希望做关于与该现实世界对象之一相关的笔记的某事时，他在屏幕22上通过第一输入装置选择对象。在这个实施例中，该屏幕22是触摸屏并且该用户通过点击屏幕上该对象的图形表示来选择该对象。当该对象被选择时，该用户通过按下录音按钮28来开始录音。用户在麦克风24中留下他的消息并且该消息被录音。当该用户释放该录音按钮28时，该录音被停止。该语音消息以wav格式被传送给该控制系统接口6并与所选对象相关地存储在数据库32中。因而，该消息从连接到该控制系统的任何用户接口8是可访问的。
该语音消息优选地在其被存储前被转换成文本串。在本发明的一个实施例中，该消息既作为语音消息又作为文本串被存储。因而，用户可能选择该消息是否表示为语音消息或为文本串。可替换地，该消息可以仅仅作为语音消息被存储并且该消息通过播放语音消息而被呈现。作为该录音按钮28的替换，每个图形对象可被配备弹出菜单，该弹出菜单示出选项“录音消息”。也可能观看文本或听取所存储的来自移动单元14的消息。
在该控制系统中，现实对象、子系统、或处理部分使用软件对象来表示。图3示出现实世界对象40及其软件描述42。诸如现实世界对象40的物理位置、在过程中的当前阶段、控制功能、用户接口、模拟模型、关于该对象的某个文档和其他特征的现实世界对象40的不同小方面中的每个可以被描述为该软件对象42的不同方面。因而，每个软件对象42包含方面44a-e的列表。当该对象被选择时，该方面的列表例如作为弹出菜单被呈现给操作员。表示现实世界对象的软件对象42被指示为方面对象。方面对象42是持有涉及该现实世界对象的不同方面的容器。
方面表示现实世界对象的一个小方面并负责在该对象的那个小方面上的所有操作而且是其数据。例如泵一个方面表示该泵的物理位置，一个方面表示该泵的设计图，一个方面表示该泵的安全说明，一个方面表示该泵的操作控制，以及一个方面表示关于该泵的文档。表示该小方面的方面与执行该方面的功能的软件模块有关联。参考上述例子，该方面被关联到执行显示设计图或控制该泵的操作的功能的软件模块。该方面对象例如被实现为COM对象。
根据本发明，方面44d之一表示功能“录音消息”而另一个方面44e表示“呈现所录音的消息”。当消息被录音时，该方面44d“录音消息”被激活。在这个实施例中，按下该录音按钮28激活该方面44d。当该消息将要被呈现时，用户激活该方面44e而“呈现消息”功能被激活。用户通过一点击用户接口8的屏幕上的表示该对象的图形符号就从接收到的弹出菜单中选择该方面来激活方面44e。
图4示意性地示出根据本发明的实施例由控制系统中的软件处理消息。如上所述，软件对象42、46表示该现实世界对象。该软件也包含适于执行特定功能的第二类软件对象。这个第二类软件对象被称为方面模块并且其任务是实现该对象的方面。该方面模块对于控制系统中的所有对象是共有的。方面模块48执行功能录音消息，存储该消息，和呈现该消息。每个方面对象42、46可以调用该方面模块48的功能。
在这个实施例中，该方面模块48被实施为COM对象。该方面对象和模块利用根据COM对象的公知标准的接口来实施。除了在COM标准中定义的该接口，软件模块48包含用于录音、存储、和呈现消息的接口50、51、52。该方面模块48存储该消息在控制系统的数据库32中。该移动设备14担当网络客户机而控制系统接口6担当网络服务器。该方面对象42、46用作相对方面模块48的客户机，该方面模块48用作服务器。以上描述的机制使通过添加方面到方面对象来使得扩展该控制系统的功能性成为可能，其中每个方面产生一个功能。
该控制系统也包含以下特征移动消息，每个对象存储多个消息，在用户接口上使用关于该消息类别以及该消息的优先级的可视指示，记录谁播放消息，在预定时间(例如一小时或一天)之后自动删除所录音的消息，因而该消息在特定时期后被自动清除。
当消息已经被录音和与对象相关地被存储时，该消息的存在被指示在控制室中的用户接口8上。该指示连同该对象的图形表示被示出。该指示例如是在图形对象附近中的闪光点。当操作员注意到存在连接到该对象的消息时，他可以通过选择该对象来观看该消息和在根据该对象的选择的屏幕上显示的弹出菜单上选择该显示消息方面。当方面“显示消息”被激活时，该软件对象42调用该软件模块48，该软件模块48从数据库32中检索出该消息并在屏幕8上呈现该消息。
根据本发明的方法被优选地实施为一个或多个协作计算机程序，该计算机程序包含多个执行该方法中的步骤的程序指令。一个计算机程序运行在移动单元中的处理器上而其他一个或多个计算机程序运行在控制系统中的一个或多个处理器上。该计算机程序可以通过诸如CD或磁盘的计算机可读介质或通过诸如因特网的网络来提供。
本发明不限于所公开的实施例，而是可在随后的权利要求的范围内变化和修改。例如，可能由设置在工厂中和经由电缆连接到该控制系统的诸如个人计算机或工作站的其他设备来录音消息。可替换地，使用膝上型计算机是可能的。
权利要求
1.用于处理来自连接到控制多个现实世界(2，40)对象的控制系统(4，6)的移动用户(12)的消息的方法，其中每个现实世界对象由软件对象(42，46)来表示并且该移动用户为该消息选择对象之一，该方法包含-接收关于哪个所述对象已经被选择的信息，-录音语音消息，-存储与表示所选对象的软件对象相关的消息，以致该消息可从控制系统访问，-指示与该对象相关的消息的存在，以及-根据请求呈现该消息的内容。
2.根据权利要求1所述的方法，其中每个软件对象是方面对象(42，46)，该方面对象(42，46)包含一组可选功能(44a-e)，该功能表示现实世界对象的不同方面，其中该方法包含以下步骤包含功能“录音消息”(44d)和“呈现消息”(44e)给所述功能组，以及录音消息的步骤包含激活该对象的“录音消息”功能，而呈现该消息的步骤包含激活该对象的“呈现消息”功能。
3.根据权利要求1或2所述方法，其中该消息借助具有用户接口(22)和无线连接到该控制系统的手持移动单元(14)来录音。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，可能选择的对象被显示在移动单元的所述用户接口(22)上。
5.根据权利要求3-4中任何一个所述的方法，其中所录音的消息从移动单元(14)传输到控制系统(4，6)并被存储在该控制系统中。
6.根据权利要求3-5中任何一个所述的方法，其中所述消息被呈现在连接到控制系统的第二用户接口(8)上。
7.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中所述消息的录音、存储和呈现借助对于控制系统中的软件对象(42，46)所共有的一个或多个软件模块(48)来实现。
8.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中其进一步包含将语音消息转换到文本串，存储该本文串并根据请求来通过显示该文本串呈现该消息的内容。
9.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中所录音的消息作为语音消息被存储并根据请求来通过播放该语音消息呈现该消息的内容。
10.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中该消息的存在连同该对象的直观表示一起被指示。
11.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，包含分配给消息类别和优先级并可视化指示消息的类别和优先级。
12.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，包含存储关于谁录音消息的信息并根据请求来呈现关于谁录音该消息的信息。
13.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，包含根据录音消息之后的预定时段来自动删除该消息。
14.一种计算机程序，其包含程序指令，当该程序指令被下载到计算机时，该程序指令使得计算机执行权利要求1-13中的任何一个所述的过程。
15.一种具有录音在其上的程序的计算机可读介质，其中当所述程序运行在计算机上时，该程序使得计算机执行权利要求1-13中的任何一个所述的步骤。
16.一种适于控制多个被表示为软件对象(42，46)的现实世界对象(2，40)的控制系统，其包含-用于选择所述对象之一的装置(22)，-用于产生消息的装置，-用于存储与软件对象相关的消息的存储单元(32)，-用于指示该消息的存在的装置，以及-用于根据请求呈现该消息的内容的装置。
17.根据权利要求16所述的控制系统，其特征在于，该控制系统包含具有用户接口(22)的手持移动单元(14)，该移动单元被无线连接到控制系统并且该移动单元配备所述选择装置(22)和录音装置(28，24)。
18.根据权利要求16或17所述的控制系统，其特征在于，该控制系统包含第二用户接口(8)并且所述指示装置适于指示第二用户接口上的消息的存出以及所述呈现装置适于在第二用户接口上呈现该消息。
全文摘要
一种用于处理来自控制多个现实世界(2)对象的控制系统(4，6)中的移动用户(12)的消息的方法，其中，现实世界对象由软件对象表示并且该用户针对该消息选择该对象之一。该方法包含接收关于哪个所述对象已经被选择的信息，录音语音消息，存储与表示所选现实世界对象的软件对象相关的消息，以致该消息可从控制系统中访问，指示与该对象相关的消息的存在，并根据请求呈现该消息的内容。
文档编号G06F9/46GK1708736SQ02830030
公开日2005年12月14日 申请日期2002年12月12日 优先权日2002年12月12日
发明者P·厄贝里, R·马基克 申请人:Abb研究有限公司