过程控制系统中的智能搜索能力的制作方法
本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统，具体而言，涉及提供搜索能力，以在过程工厂/过程控制系统中进行过程工厂相关数据的搜索查询，并涉及保护过程工厂相关数据从过程工厂/过程控制系统到外部系统的传送，以在远离过程工厂的设备上呈现过程工厂相关数据。
背景技术：
分布式过程控制系统，如在化学、石油、制药、纸产品处理或其他过程工厂中使用的那些系统，通常包括一个或多个过程控制器，所述过程控制器通过模拟、数字或组合的模拟/数字总线，或通过无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备可以是例如阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流速传感器)，它们位于过程环境内，并且通常执行物理或过程控制功能，例如打开或关闭阀，或者测量过程参数(例如压力、温度等)等以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。智能现场设备，例如符合公知的fieldbus协议的现场设备，也可以执行控制计算、报警功能和通常在控制器内实施的其他控制功能。过程控制器通常也位于工厂环境中，接收指示由现场设备进行的过程测量的信号和/或与现场设备有关的其他信息，并且执行控制器应用，所述控制器应用运行例如不同控制模块，所述不同控制模块进行过程控制决策，基于所接收的信息生成控制信号，并且与在现场设备中执行的控制模块或块协调，所述现场设备诸如
来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通道可用于一个或多个其他硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史库设备、报告生成器、集中式数据库或其他集中式管理计算设备，这些设备通常位于控制室或远离更恶劣的工厂环境的其他位置。这些硬件设备中的每一个通常在整个过程工厂或过程工厂的一部分上集中。这些硬件设备运行应用，这些应用可以例如使操作员能够执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，诸如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备内的控制模块的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和控制器生成的警报、出于培训人员或测试过程控制软件的目的而仿真过程的操作、保持和更新配置数据库等。硬件设备、控制器和现场设备所使用的数据高速通道可以包括有线通信路径、无线通信路径或有线和无线通信路径的组合。
作为一个示例，由emersonautomationsolutions销售的deltavtm控制系统包括多个存储在过程工厂内不同位置的不同设备中并由这些设备执行的应用。驻留在一个或多个工作站或计算设备中的配置应用使用户能够创建或改变过程控制模块，并通过数据高速通道将这些过程控制模块下载到专用的分布式控制器。通常，这些控制模块由通信互连的功能块组成，这些功能块是面向对象的编程协议中的对象，它们基于对其的输入来执行控制方案内的功能，并且向控制方案内的其他功能块提供输出。配置应用还可以允许配置设计者创建或改变操作员界面，所述操作员界面由查看应用用于向操作员显示数据，并使操作员能够改变过程控制例程内的设置，例如设定点。每个专用控制器，以及在一些情况下，一个或多个现场设备，存储并执行各自的控制器应用，所述控制器应用运行分配并下载到其上的控制模块，以实现实际的过程控制功能。可以在一个或多个操作员工作站上(或在与操作员工作站和数据高速通道通信连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用通过数据高速通道从控制器应用接收数据，并向使用用户界面的过程控制系统设计者、操作员或用户显示该数据，并可以提供多个不同视图中的任何视图，例如操作员的视图、工程师的视图、技术员的视图等。数据历史库应用通常存储在数据历史库设备中并由其执行，该数据历史库设备收集并存储一些或所有通过数据高速通道提供的数据，而配置数据库应用可以在连接到数据高速通道的另一计算机中运行，以存储当前的过程控制例程配置和与之相关的数据。可替换地，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站中。
一般而言，过程工厂的过程控制系统包括通过一组分层网络和总线互连的现场设备、控制器、工作站和其他设备。过程控制系统又可以与各种商业和外部网络连接，例如，以降低制造和操作成本、提高生产率和效率、提供对过程控制和/或过程工厂信息的及时访问等。另一方面，过程工厂和/或过程控制系统与企业和/或外部网络和系统的互连增加了网络入侵和/或恶意网络攻击的风险，这些网络入侵和/或恶意网络攻击可能由诸如在企业和/或外部网络中所使用的商业系统和应用中的预期漏洞引起。过程工厂、网络和/或控制系统的网络入侵和恶意网络攻击可能不利地影响信息资产的机密性、完整性和/或可用性，一般而言，信息资产是与通用计算网络的类似的漏洞。然而，与通用计算机网络不同，过程工厂、网络和/或控制系统的网络入侵也可能不仅导致工厂设备、产品和其他物理资产的损坏、破坏和/或损失，而且导致人员生命的损失。例如，网络入侵可能导致过程变得不受控制，并且由此产生爆炸、火灾、洪水、暴露于危险材料等。因此，保护与过程控制工厂和系统相关的通信是极为重要的。
结果，诸如操作员的过程工厂人员通常不能从诸如移动设备或车辆头端单元(vehicleheadunit)的远程源查看指示过程工厂的运行时操作的过程工厂相关数据。此外，当过程工厂人员与操作员显示应用交互时，操作员显示应用提供显示并生成关于过程工厂内的控制系统或设备的操作状态的报告，操作员显示应用通常不允许用户搜索过程工厂内的项目，例如控制模块、警报、在特定时间段内产生的产品量等。过程工厂内的每个数据点可以具有若干描述符和方面，例如表示物理测量或设定值的运行时间方面、配置、当前值、模式、范围、状态、质量以及数据点的其他描述符。结果，过程工厂内与过程工厂相关的数据的复杂性非常大，使得难以在这样大的数据集中搜索特定数据项。在没有提供运行时数据的情形知晓的情境的情况下，搜索变得甚至更困难。
技术实现要素：
本文公开了用于在过程工厂内提供搜索功能以及用于远程接收和查看过程工厂相关数据的技术、系统、装置、部件、设备和方法。所述技术、系统、装置、部件、设备和方法可以应用于工业过程控制系统、环境和/或工厂，其在本文可互换地称为“工业控制”、“过程控制”或“过程”系统、环境和/或工厂。通常，这样的系统和工厂以分布式方式提供对一个或多个过程的控制，所述过程操作以制造、精炼、转换、生成或生产物理材料或产品。
为了在过程工厂内提供搜索功能，过程工厂搜索查询服务器接收并分析来自软件模块和/或用户接口设备的过程工厂搜索查询，所述软件模块和/或用户接口设备例如操作员工作站、移动设备(例如智能电话和平板电脑)、车辆头端单元等。过程工厂搜索查询可以是与过程工厂内的过程工厂实体相关的搜索查询，例如关于控制模块、警报、过程流程模块、过程工厂实体的过程参数数据、由过程工厂实体生成的产品参数数据、在特定时间段内生产的产品量等的搜索查询。
过程工厂搜索查询可以由用户以自然语言格式提供，诸如“在我的锅炉单元处向我显示警报”。过程工厂搜索查询服务器然后分析过程工厂搜索查询以识别搜索查询的主题(例如警报)、用于过滤搜索结果的修改器或过滤器(例如特定于锅炉单元的警报)，并识别过程工厂搜索查询的情境(例如用户是位于休斯顿、得克萨斯州的过程工厂的工厂监督者，并监督具有一个锅炉单元的工厂区域a)。然后，过程工厂搜索查询服务器获得与过程工厂搜索查询相关的过程工厂相关数据。例如，过程工厂搜索查询服务器可以从情境知识库获得过程工厂相关数据，情境知识库根据过程工厂相关数据和过程工厂实体之间的语义关系组织过程工厂相关数据。在上述示例中，过程工厂搜索查询服务器可以从情境知识库中获得用于与休斯顿工厂中的工厂区域a中的锅炉单元相对应的每个警报的过程工厂相关数据。
过程工厂搜索查询服务器然后使用所获得的过程工厂相关数据生成过程工厂搜索结果集合。例如，过程工厂搜索结果集合可以包括六个过程工厂搜索结果，各自对应于一个不同的警报。然后，过程工厂搜索查询服务器可以提供搜索结果集合，以供用户接口设备呈现。例如，搜索结果可以图形化呈现在用户界面上或经由扬声器以音频格式呈现。在一些实施方式中，每个搜索结果包括到关于搜索结果的附加信息的可选链接。例如，用户接口设备上的搜索结果显示可以呈现每个警报(例如，警报a、警报b、警报c等)的名称，其中每个名称包括到关于警报的附加信息的可选链接。当名称之一是可选的时，用户接口设备可以呈现关于警报的详细信息(例如，警报的类型、警报的优先级、警报消息、与警报相关联的控制模块等)。用户接口设备还可以呈现图形化描绘警报和对应于该警报的过程工厂实体的过程流程模块。搜索结果显示还可以呈现关于警报的详细信息的预览，诸如图形化描绘警报的控制模块或过程流程模块的缩略图。
在一些实施方式中，可以在搜索结果显示上对过程工厂搜索结果进行排名并以排名后的顺序呈现过程工厂搜索结果。例如，过程工厂搜索查询服务器可以根据与过程工厂搜索查询的相关性，为每个过程工厂搜索结果分配分数。具体而言，过程工厂搜索查询服务器可以确定高优先级或关键警报具有比低优先级警报更高的与过程工厂搜索查询的相关性。因此，对应于高优先级或关键警报的过程工厂搜索结果可以排在对应于低优先级警报的过程工厂搜索结果之上。因此，对应于高优先级或关键警报的过程工厂搜索结果可以在搜索结果显示上呈现在对应于低优先级警报的过程工厂搜索结果之上。
此外，可以基于用户接口设备的类型、尺寸和/或能力调整过程工厂搜索结果的显示。如果用户接口设备具有显示器但没有扬声器，则过程工厂搜索结果可以图形化呈现。如果用户接口设备具有扬声器但没有显示器，则过程工厂搜索结果可以以可听的方式呈现。另外，如果用户接口设备是特定类型或具有低于阈值尺寸的屏幕尺寸(例如移动设备)，则过程工厂搜索查询服务器可以提供单个过程工厂搜索结果以显示在用户接口设备上(例如排名最高的过程工厂搜索结果)。另一方面，如果用户接口设备具有高于阈值尺寸的屏幕尺寸(例如操作员工作站)，则过程工厂搜索查询服务器可以提供过程工厂搜索结果集合以显示在用户接口设备上。
在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。以这种方式，过程工厂搜索查询服务器可以向用户接口设备提供过程流程模块、控制模块等作为搜索结果，其通信地耦合到过程工厂中的控制器和现场设备。用户然后可以与过程流程模块、控制模块等交互，以便对包括在过程流程模块、控制模块等中的过程工厂相关数据的改变导致在线过程工厂的改变。例如，用户可以经由过程流程模块的显示上的用户控件来调整设定点值。用户接口设备然后可以与控制器通信以调整在线过程工厂中的设定点值。
在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。相反，将在过程工厂内生成的一些过程工厂相关数据复制并通过单向数据二极管提供给面向边缘的部件。以这种方式，用户可以查看表示在线过程工厂中的活动的过程工厂相关数据的副本，而不能与在线过程工厂中运行的控制器、现场设备或任何其他设备交互。因此，来自过程工厂搜索查询服务器的过程工厂搜索结果和/或其他数据可以被展示给外部源，例如移动设备、车辆头端单元等，这些外部源未被授权与过程工厂设备通信，并且不包括授权设备所必需的安全级别。
附图说明
图1是用于过程工厂或过程控制系统的示例边缘网关系统的框图；
图2是示例过程工厂的框图，其特别示出了过程工厂或过程控制系统的各种示例部件、过程控制系统本身、以及其他示例系统和/或网络之间的互连；
图3示出了存储过程工厂或过程控制系统的过程工厂相关数据的示例情境知识库的图形表示；
图4示出了示例过程工厂搜索查询服务器的框图；
图5示出了包括用于输入过程工厂搜索查询的搜索栏的示例过程工厂显示；
图6示出了包括响应于过程工厂搜索查询的过程工厂搜索结果的示例过程工厂搜索结果显示；
图7示出了可以响应于对图6中包括的过程工厂搜索结果的选择而呈现的示例详细搜索结果显示；
图8示出了包括响应于过程工厂搜索查询的过程工厂搜索结果的另一示例过程工厂搜索结果显示；
图9示出了用于在远离过程工厂的远程位置呈现过程工厂相关数据的车辆头端单元的显示器；
图10示出了呈现在车辆头端单元上的示例过程工厂相关数据；
图11示出了呈现在车辆头端单元上的过程工厂相关数据的另一示例；
图12是表示用于响应于过程工厂搜索查询提供过程工厂搜索结果的示例性方法的流程图；
图13是表示用于响应于过程工厂搜索查询而呈现过程工厂搜索结果的示例性方法的流程图；以及
图14是表示用于在车辆头端单元内呈现过程工厂相关数据的示例性方法的流程图。
具体实施方式
如上所述，以安全的方式在计算设备处复制和接收过程工厂相关数据。一旦以安全方式接收到过程工厂相关数据，就可以将过程工厂相关数据提供给外部源，例如移动设备、车辆头端单元等，这些外部源未被授权与过程工厂或控制器、现场设备或过程工厂内的其他设备进行通信。可以将过程工厂相关数据提供给外部源，以呈现报告、控制模块和过程流程模块的图形表示、以及过程工厂人员通常在工厂工作站查看的与过程工厂相关的其他信息。以这种方式，过程工厂人员可以远程查看该信息，而没有未授权人员能够从外部源控制过程工厂中的设备的风险。
此外，可以作为响应于在用户接口设备上生成的过程工厂搜索查询的过程工厂搜索结果而呈现过程工厂相关数据，所述用户接口设备可以在过程工厂内部(例如操作员工作站、移动工作站)或外部(例如移动设备、车辆头端单元、台式或笔记本计算机、可穿戴设备等)操作。
保护过程工厂和过程控制系统免受网络入侵和恶意网络攻击通常利用分层的或分级的安全层级，其中通过使用防火墙和其他安全机制来保护至少一些层或级别。使用由isa(国际自动化协会)95.01-iec(国际电工委员会)62264-1标准化的控制层级逻辑框架的purdue模型作为示例框架，过程控制系统通常落入安全级别0-2(例如，在消息、分组和其他通信的安全性和有效性方面具有较高的信任级别的级别)，并且制造、公司和企业系统通常落入安全级别3-5(例如，具有较低的信任级别的级别)。例如，例如通过使用非军事区(dmz)和/或一个或多个防火墙，可以保护安全级别0-3的过程工厂系统、网络和设备免受来自安全级别4-5的企业网络和/或来自任何高于利用企业网络的安全级别5的外部网络的威胁。然而，随着越来越多的对过程工厂数据进行操作的服务和应用被移动以远程执行，例如，在过程工厂外或外部的网络和系统上(例如，在企业或商业内的安全级别4和/或5)，和/或甚至在企业或商业外部的网络和系统上(例如，在安全级别5以上，经由互联网或其他公共网络)，需要用于防止过程工厂系统、网络和设备受到损害的更强的技术。
本文描述的创新系统、部件、装置、方法和技术解决了与过程工厂及其网络相关的这些和其他安全问题，并且尤其涉及将过程工厂相关数据安全传送到作为过程工厂相关数据的消费者的一个或多个外部系统。
为了说明，图1是安全地将过程工厂相关数据从过程工厂5传送到一个或多个外部系统8的示例边缘网关系统1的框图。边缘网关系统1包括经由数据二极管15通信连接到面向边缘的部件12的面向现场的部件10。面向现场的部件10包括一个或多个处理器18和存储至少一个数据集和至少一个计算机可执行指令集的一个或多个非暂时性存储器或数据存储设备20，其中至少一个计算机可执行指令集可由一个或多个处理器18执行。例如，如图1所示，面向现场的部件10的一个或多个存储器20存储相应的数据集，例如一个或多个兴趣列表22、可展示数据类型系统24a和可选的其他数据集(未示出)。面向现场的部件10的一个或多个存储器20还存储用于数据分类器25的计算机可执行指令，并且可以存储其他计算机可执行指令集(未示出)。面向现场的部件10通信连接到一个或多个过程工厂通信网络、数据网络和/或链路28，其可以包括任何数量的有线和/或无线通信网络、数据网络和/或链路，其通信连接与过程工厂5相关联的各种设备和/或其他数据源30，并且例如在过程工厂5操作以控制工业过程时生成数据。在本公开内容的其他部分提供了边缘网关系统1的面向现场的部件10及其子部件的实施例的更详细的描述。
边缘网关系统1的面向边缘的部件12包括一个或多个处理器35和存储至少一个数据集和至少一个计算机可执行指令集的一个或多个非暂时性存储器或数据存储设备38，其中至少一个计算机可执行指令集可由一个或多个处理器35执行。例如，如图1所示，面向边缘的部件12的一个或多个存储器38存储对应于数据湖40和情境知识库42的相应数据集，面向边缘的部件12的一个或多个存储器38存储面向现场的部件10的可展示数据类型系统24a的至少部分副本24b或复制品、情境知识挖掘器45的相应计算机可执行指令以及情境知识库42的一个或多个访问机制48。当然，尽管图1中未示出，但是面向边缘的部件12的一个或多个存储器38可以存储其他数据集和/或其他计算机可执行指令集。同样如图1所示，边缘网关系统1的面向边缘的部件12经由一个或多个外部通信网络、数据网络和/或链路50通信连接到一个或多个外部系统8。一个或多个外部通信网络、数据网络和/或链路50可以包括任何数量的有线和/或无线通信网络、数据网络和/或链路，并且可以包括任何数量的私有和/或公共网络和/或链路。一个或多个外部系统8可以包括任何数量的公共计算系统和/或私有计算系统，其可以分别使用任何合适的技术来实现，诸如服务器组、云计算系统等，并且各种应用(例如，第三方应用、网站等)可以在其上执行。在本公开内容的其他部分提供了面向边缘的部件12及其子部件的实施例的更详细的描述。
如图1所示，面向现场的部件10和面向边缘的部件12经由数据二极管15互连(尽管在边缘网关系统1的一些实施方式中(未示出)，数据二极管15可以省略，并且面向现场的部件10和面向边缘的部件12直接连接，或者是集成的、单一的逻辑和/或物理部件)。无论如何，如图1所示，数据二极管15包括一个或多个传输介质，数据(例如电子数据)经由该传输介质从面向现场的部件10传输到面向边缘的部件12，其中数据二极管15是面向现场的部件10和面向边缘的部件12之间的唯一通信连接。在优选实施例中，数据二极管15是单向的，使得任何和所有类型的数据(例如，信令数据、控制数据、管理数据、有效载荷数据等)仅从面向现场的部件10流向面向边缘的部件12，而不从面向边缘的部件12流向(并且实际上，在一些实施例中，不能物理地流向)面向现场的部件10。即，数据二极管15可以在物理上和/或逻辑上被配置为防止任何和所有类型的数据(例如，信令数据、控制数据、管理数据、有效载荷数据等)从面向边缘的部件12流向面向现场的部件10。在一个示例中，单向数据二极管15使用光纤链路或光缆来实现。在另一示例中，单向数据二极管15的硬件和/或软件可以以其他方式被配置为防止任何类型的数据(例如，信令数据、控制数据、管理数据、有效载荷数据等)从面向边缘的部件12流向面向现场的部件10。例如，可以阻止、禁用和/或省略否则将从一个或多个外部系统8接收数据的面向边缘的部件12的物理端口。
一般而言，边缘网关系统1将较低安全级别的过程工厂5和相关系统与较高安全级别的一个或多个系统8安全地连接和/或桥接。例如，参考purdue模型(或其他类似的安全层级)，数据源30和边缘网关系统1经由其获得过程工厂相关数据的网络/链路28可以处于较低安全级别(例如，安全级别0到安全级别2)，并且可以包括例如过程控制系统、配置系统、分析系统、通信/网络系统、资产管理系统、诊断和/或测试工具和/或系统、调试工具和/或系统、用户设备和/或操作员接口、历史库系统、批次系统、以及与过程工厂5相关联的其他系统、网络、和/或应用。因此，为了本文易于讨论，而不是为了限制，术语“过程工厂5”用于共同地指物理过程工厂以及与物理过程工厂相关联并与之通信连接的其他系统，这些系统生成和/或传送较低安全级别的数据。
在图1的边缘网关系统1，获得并初始处理由过程工厂5生成的过程工厂相关数据的面向现场的部件10可以处于安全级别2到安全级别3，并且数据二极管15和面向边缘的部件12可以处于安全级别3。一个或多个外部系统8可以处于安全级别4或更高，并且可以包括任何数量的公共和/或私有系统以及在其上执行的各种应用，诸如企业应用和/或系统、第三方应用、公共可用的应用、网站等。这样，边缘网关系统1将由处于较低安全级别的过程工厂相关系统、网络和/或应用5生成的数据安全地传送到处于较高安全级别的系统、网络和/或应用8。
特别地，如图1所示，边缘网关系统1的面向现场的部件10根据存储在面向现场的部件10处的一个或多个兴趣列表22从数据源30获得或收集现场数据。兴趣列表22指示由过程工厂5生成的与操作以控制工业过程的工厂5相关的特定过程工厂相关数据，其中允许将所指示的过程工厂相关数据展示(例如，可展示)给外部系统、网络和/或应用8。这样，包括在边缘网关系统1中的兴趣列表22提供了初始级别的面向现场的安全性，防止受保护数据从过程工厂5被无意地释放到外部系统8。兴趣列表22可以指示特定的感兴趣数据和/或其组合，例如运行时数据、事件数据、历史数据、配置数据和/或任何其他类型的过程工厂相关数据，其由处于较低安全级别(例如，处于安全级别0-2)的过程工厂5的设备、部件和/或系统生成和/或与其相关。兴趣列表22可以经由兴趣管理器(图1中未示出)来配置和/或定义，这在本公开内容中的其他部分更详细地描述。
另外，在面向现场的部件10处，数据分类器25根据可展示数据类型系统24分别对获得的兴趣列表数据进行分类。一般而言，可展示数据类型系统24定义对外部系统8展示或以其他方式可用的数据类型的系统(包括数据定义、名称、值、字段、结构、类、对象等)。另外，可展示数据系统24定义过程工厂相关数据类型到可展示数据类型的映射、转换、分组和/或其他布置，以便过程工厂相关数据内容可被外部系统8利用和理解。本文使用的术语“过程工厂相关数据类型”通常指已经被定义和/或配置以供过程工厂5的应用、设备、部件、系统和/或网络使用的数据类型(例如数据定义、名称、值、字段、结构、类、对象等)。在实施例中，可展示数据类型系统24可经由兴趣工作室来配置(例如，以诸如本公开内容中的其他部分所述的方式)。无论如何，可展示数据系统24允许外部系统8解释由过程工厂5和相关的较低安全级别系统生成的过程工厂相关数据，而外部系统8无需知道工厂5的任何内部数据配置，并且无需查询和/或启动与过程工厂5的通信和/或向其发送响应。这样，边缘网关系统1的可展示数据类型系统24和数据分类器25进一步保护过程工厂5不受来自外部系统8的可能的安全性破坏。可展示数据类型系统24和数据分类器25在本公开内容中的其他部分更详细地描述。
至少由于使用可曝光数据类型系统24和数据分类器25，数据二极管15可以是真正单向的数据二极管。当前已知的数据二极管提供内容数据的单向流动，但通过允许肯定应答和/或错误条件从数据接收端传送到数据发送端，而允许信令、控制和/或管理数据的双向流动。然而，边缘网关系统1的数据二极管15可以是真正单向的，因为没有任何类型的数据从其数据接收端流向其数据发送端。实际上，在实施例中，数据二极管15被物理地配置为防止将任何类型的数据(例如，信令、控制、管理、内容等)从面向边缘的部件12传送到面向现场的部件10，例如，诸如在其中数据二极管15经由光学传输介质实现的实施例中。这样，至少由于数据二极管15的真正单向的性质，边缘网关系统1的数据二极管15还进一步保护过程工厂5免受来自外部系统8的可能的安全性破坏。
在边缘网关系统1的面向边缘的部件12处，将经由数据二极管15从面向现场的部件10接收的分类的内容数据存储在数据湖40中。情境知识挖掘器45挖掘数据湖40以发现存储在数据湖40中的各种内容数据之间的关系，并且生成/修改/更新情境知识库42，使得情境知识库42包括所接收的内容数据以及所发现的关系的指示。这样，情境知识库42存储过程工厂相关内容数据(例如，由过程工厂5提供的运行时数据、事件数据、历史数据和/或其他类型的数据)，以及指示所提供的过程工厂相关内容数据、对应于过程工厂5内的过程工厂相关内容数据的生成、传送和/或接收的条件、和/或过程工厂相关内容数据的其他类型的情境之间的关系的情境数据。存储在情境知识库42中的知识(例如，内容数据和相关联的情境信息，以及可选地其他数据)可被展示给(例如，可用于)一个或多个外部系统8。
实际上，面向边缘的部件12提供一个或多个访问机制48，外部系统8可经由该机制访问存储在情境知识库42中的至少一些知识。每个访问机制可以分别包括针对来自外部系统8的可能的安全性破坏的又一级别的保护。例如，访问机制48可以使用应用编程接口(api)、容器、服务器等来实现，以帮助防止外部系统对情境知识库42和/或过程工厂5的授权访问。在本公开内容中的其他部分更详细地讨论边缘网关系统1的面向边缘的部件12及其子部件。
一般而言，边缘网关系统1的特征、部件和架构以高度安全的方式提供外部系统8对过程工厂相关数据的几乎无限制的访问，而不影响过程工厂5的性能。另外，由于边缘网关系统1根据情境向外部系统8提供过程工厂相关数据，例如在过程工厂5的配置的情境内提供过程工厂相关内容数据，因此外部系统8可以更快更容易地找到并消费过程工厂相关数据。此外，边缘网关系统1允许多种不同类型的应用安全地和容易地对与过程工厂5对应的情境知识操作，例如移动连接应用、高级分析应用、开放系统技术应用(例如，node.js、docker、linux等)、定制应用、iot应用、iiot应用、商业和/或企业应用(例如，excel、powerbi等)和/或其他类型的应用。此外，边缘网关系统1容易适于聚合来自多个过程工厂的过程工厂相关数据，并从中发现相关的聚合知识，以及聚合来自更高安全级别的外部系统(例如天气预报系统、供应链系统、金融系统等)的数据，并从中发现相关的聚合知识。
图2是被配置为在在线或运行时操作期间控制工业过程的示例过程工厂100的框图，并且可以从该过程工厂经由边缘网关系统1的实施例安全地传送过程工厂相关数据。例如，图1的过程工厂5可以包括图2的过程工厂100的至少部分。如图2所示，过程工厂100通信连接到边缘网关系统102，其可以是例如图1的边缘网关系统1的实施例。
过程工厂100(在本文也可互换地称为过程控制系统100或过程控制环境100)包括一个或多个过程控制器，其接收指示由现场设备进行的过程和/或其他类型的测量的信号，处理该信息以实施控制例程，并且生成控制信号，该控制信号通过有线或无线过程控制通信链路或网络被发送到其他现场设备以控制工厂100中的工业过程的操作。通常，至少一个现场设备执行物理功能(例如，打开或关闭阀、升高或降低温度、进行测量、感测状况等)以控制过程的操作。一些类型的现场设备通过使用i/o设备与控制器通信。过程控制器、现场设备和i/o设备可以是有线的或无线的，并且任何数量的有线和无线过程控制器、现场设备和i/o设备及其组合可以被包括在过程工厂环境或系统100中。
例如，图2示出了过程控制器111，其经由输入/输出(i/o)卡126和128通信连接到有线现场设备115-122，并经由无线网关135和过程控制数据高速通道或干线110通信连接到无线现场设备140-146。过程控制数据高速通道110可以包括一个或多个有线和/或无线通信链路，并且可以使用任何期望的或合适的或通信协议来实现，例如以太网协议、ip或其他分组协议等。在一些配置(未示出)中，控制器111可以使用不同于干线110或除了干线之外的一个或多个通信网络通信连接到无线网关135，诸如通过使用支持一个或多个通信协议、数据协议和/或工业自动化协议的任何数量的其他有线或无线通信链路，例如，wi-fi或其他符合ieee802.11的无线局域网协议、移动通信协议(例如，wimax、lte或其他符合itu-r的协议)、
控制器111，例如可以是由emersonautomationsolutions销售的deltavtm控制器，可以运行以使用现场设备115-122和140-146中的至少一些来实施批次处理或连续处理。在实施例中，除了通信连接到过程控制数据高速通道110之外，控制器111还使用任何期望的硬件和软件通信连接到现场设备115-122和140-146中的至少一些，所述硬件和软件与例如标准4-20ma设备、i/o卡126、128和/或任何智能通信协议(例如
图2的过程控制器111包括处理器130，其实施或监视一个或多个过程控制例程138(例如，存储在存储器132中的)。处理器130被配置为与现场设备115-122和140-146以及与通信连接到控制器111的其他节点通信。应当注意，如果需要，本文描述的任何控制例程或模块可以具有由不同的控制器或其他设备实施或执行的其部分。同样，本文描述的将在过程控制系统100内实施的控制例程或模块138可以采取任何形式，包括软件、固件、硬件等。控制例程可以以任何期望的软件格式来实施，例如使用面向对象的编程、梯形逻辑、顺序功能图、功能框图，或者使用任何其他软件编程语言或设计范例。控制例程138可以被存储在任何期望类型的存储器132中，例如随机存取存储器(ram)或只读存储器(rom)。同样，控制例程138可以被硬编码到例如一个或多个eprom、eeprom、专用集成电路(asic)或任何其他硬件或固件元件中。因此，控制器111可以被配置为以任何期望的方式实施控制策略或控制例程。
控制器111使用通常所谓的功能块实施控制策略，其中每个功能块是总体控制例程的对象或其他部分(例如子例程)，并且与其他功能块一起(经由被称为链路的通信)操作，以实施过程控制系统100内的过程控制回路。基于控制的功能块通常执行以下之一：输入功能，例如与变送器、传感器或其他过程参数测量设备相关联的输入功能；控制功能，例如与执行pid、模糊逻辑等控制的控制例程相关联的控制功能；或者输出功能，控制诸如阀的一些设备的操作，以执行过程控制系统100内的一些物理功能。当然，存在混合和其他类型的功能块。功能块可以存储在控制器111中并由其执行，这通常是当这些功能块用于标准4-20ma设备和诸如
有线现场设备115-122可以是任何类型的设备，例如传感器、阀、变送器、定位器等，而i/o卡126和128可以是符合任何期望的通信或控制器协议的任何类型的i/o设备。在图2中，现场设备115-118是通过模拟线路或组合的模拟和数字线路与i/o卡126通信的标准4-20ma设备或
在图2中，无线现场设备140-146使用无线协议，诸如
类似于有线现场设备115-122，无线网络170的无线现场设备140-146执行过程工厂100内的物理控制功能，例如，打开或关闭阀，或进行过程参数的测量。然而，无线现场设备140-146被配置为使用网络170的无线协议进行通信。这样，无线现场设备140-146、无线网关135和无线网络170的其他无线节点152-158是无线通信分组的生产者和消费者。
在过程工厂100的一些配置中，无线网络170包括非无线设备。例如，在图2中，图2的现场设备148是遗留下来的4-20ma设备，而现场设备150是有线
在图2中，过程控制系统100包括一个或多个操作员工作站171，其通信连接到数据高速通道110。使用操作员工作站171，操作员可以查看和监视过程工厂100的运行时操作，以及可以采取任何诊断、校正、维护和/或其他可能需要的操作。至少一些操作员工作站171可以位于工厂100中或附近的各种受保护区域，例如在工厂100的后端环境中，并且在一些情况下，至少一些操作员工作站171可以位于远处，但是仍然与工厂100通信连接。操作员工作站171可以是有线或无线计算设备。
示例过程控制系统100还被示出为包括配置应用172a和配置数据库172b，它们中的每一个也通信连接到数据高速通道110。如上所述，配置应用172a的各种实例可以在一个或多个计算设备(未示出)上执行，以使用户能够创建或改变过程控制模块和/或其他类型的模块，并经由数据高速通道110将这些模块下载到控制器111和/或过程控制系统100的其他设备，以及使用户能够创建或改变操作员界面，操作员经由该操作员界面能够查看数据并改变过程控制例程内的数据设置。配置数据库172b存储所创建的(例如，经配置的)模块和/或操作员界面。通常，配置应用172a和配置数据库172b是集中的，并且对于过程控制系统100具有单一的逻辑外观，尽管配置应用72a的多个实例可以在过程控制系统5内同时执行，并且配置数据库172b可以在多个物理数据存储设备上实现。因此，配置应用172a、配置数据库172b和到其的用户接口(未示出)包括用于控制和/或显示模块的配置或开发系统172。通常但不是必须地，配置系统172的用户界面不同于操作员工作站171，因为配置和开发工程师利用配置系统172的用户界面，而不管工厂100是否实时操作，而操作员在过程工厂100的实时操作(此处也可互换地称为过程工厂100的“运行时”操作)期间利用操作员工作站171。
示例过程控制系统100包括数据历史库应用173a和数据历史库数据库173b，它们中的每一个也通信连接到数据高速通道110。数据历史库应用173a操作以收集通过数据高速通道110提供的一些或全部数据，并在历史库数据库173b中历史化或存储数据，以便长期存储。与配置应用172a和配置数据库172b类似，数据历史库应用173a和历史库数据库173b是集中式的，并且对于过程控制系统100具有单一逻辑外观，尽管数据历史库173a的多个实例可以在过程控制系统100内同时执行，并且数据历史库173b可以在多个物理数据存储设备上实现。
在一些配置中，过程控制系统100包括一个或多个其他无线接入点174，其使用其他无线协议与其他设备通信，所述其他无线协议例如wi-fi或其他符合ieee802.11的无线局域网协议、移动通信协议(例如wimax(全球微波接入互操作性)、lte(长期演进)或其他符合itu-r(国际电信联盟无线通信部门)的协议)、短波长无线电通信(例如近场通信(nfc)和蓝牙)、或其他无线通信协议。典型地，这样的无线接入点174允许手持或其他便携式计算设备(例如，用户接口设备175)通过相应的无线过程控制通信网络进行通信，该无线过程控制通信网络不同于无线网络170并且支持与无线网络170不同的无线协议。例如，无线或便携式用户接口设备175可以是过程工厂100中的操作员所使用的移动工作站或诊断测试设备(例如操作员工作站171之一的实例)。在一些情况下，除了便携式计算设备之外，一个或多个过程控制设备(例如，控制器111、现场设备115-122或无线设备135、140-158)也使用接入点174支持的无线协议进行通信。
在一些配置中，过程控制系统100包括到当前过程控制系统100外部的系统的一个或多个网关176、178。典型地，这样的系统是由过程控制系统100生成或操作的信息的消费者或提供者。例如，过程控制工厂100可以包括网关节点176，以将当前过程工厂100与另一过程工厂通信连接。另外或可替换地，过程控制工厂100可以包括网关节点178，以将当前过程工厂100与外部公共或专用系统通信连接，外部公共或专用系统例如是实验室系统(例如，实验室信息管理系统或lims)、操作员巡回数据库、材料处理系统、维护管理系统、产品库存控制系统、生产调度系统、天气数据系统、装运和处理系统、包装系统、互联网、另一提供者的过程控制系统或其他外部系统。
注意，尽管图2仅示出了包括在示例过程工厂100中的单个控制器111与有限数量的现场设备115-122和140-146、无线网关35、无线适配器152、接入点155、路由器1158和无线过程控制通信网络170，但这仅是示例性和非限制性实施例。过程控制工厂或系统100中可以包括任何数量的控制器111，并且任何控制器111可以与任何数量的有线或无线设备和网络115-122、140-146、135、152、155、158和170通信，以控制工厂100中的过程。
如图2所示，同时出于清楚说明而不是限制的目的参考图1，过程工厂100通信连接到边缘网关系统102，其可以是图1的边缘网关系统1的实施例。例如，过程工厂100可以经由一个或多个过程工厂通信网络、数据网络和/或链路，直接和/或经由过程工厂100的相应网关，通信连接到边缘网关系统1的面向现场的部件10。例如，边缘网关系统1的面向现场的部件10可以经由网络110、170、经由网关135、176、178和/或经由与过程工厂相关联的其他网络、链路和/或网关通信连接到过程工厂100，面向现场的部件10经由以上网络、链路和/或网关接收或获得由与过程工厂100相关联的各种数据源30生成的数据。
一般而言，数据源30和边缘网关系统1经由其获得过程工厂相关数据的网络/链路28可以处于purdue模型的较低级别或类似的安全层级(例如，级别0到级别2)，并且可以包括控制器、现场设备、i/o卡和其他类型的过程控制设备。此外，应当理解，与过程工厂相关联的数据源30集合并不仅限于直接生成一阶过程数据的过程控制设备，而是可以另外或可替换地包括过程工厂100内的和/或与其相关的任何设备或部件，其生成作为过程工厂100控制在线过程的结果的过程数据和/或其他类型的数据。例如，数据源30集合可以包括模块、警报、事件历史库、批次系统和/或历史库、生成诊断数据的诊断设备或部件、在过程工厂100的各种部件和/或设备之间传输信息的网络路由设备或部件、资产管理系统、配置系统、分析系统、移动设备等。实际上，图2所示的任何一个或多个部件(例如，部件111、115-122、126、128、135、140-146、152、155、158、160、170、171-176、178)和图2中未示出的其他部件可以是数据源30，其生成过程工厂相关数据，该过程工厂相关数据可以经由边缘网关系统1、102被提供以供一个或多个外部系统8消费。
图3示出了示例情境知识库42的图形表示，例如参考图1描述的情境知识库42。示例情境知识库42存储与过程工厂相关的数据与过程工厂实体之间的关系或连接，所述过程工厂实体例如控制器、现场设备、i/o设备、或过程工厂内执行物理功能以控制过程的任何其他设备，例如阀、罐、混合器、泵、热交换器等。过程工厂实体可以包括物理或逻辑元件。如上所述，情境知识库42可以存储在边缘网关系统1的面向边缘的部件12处，并且可以包括在过程工厂5内生成的过程工厂相关数据的本地副本或复制品。以这种方式，面向边缘的部件12可以将来自情境知识库42的过程工厂相关数据提供给没有授权访问的外部系统8，以便以高度安全的方式与过程工厂5通信，而不影响过程工厂5的性能。例如，面向边缘的部件12可以将来自情境知识库42的过程工厂相关数据提供给移动设备、车辆头端单元、台式计算机、笔记本电脑、可穿戴设备等，这些设备不在过程工厂5内，并且未被授权与控制过程工厂5的在线操作的设备或部件进行通信。
在其他实施方式中，情境知识库42可以存储在与过程工厂5内的和/或与之相关的设备或部件通信的计算设备中。这些设备或部件生成过程数据/或其他类型的数据，作为过程工厂5控制在线过程的结果。在这些实施方式中，过程工厂相关数据不是通过单向数据二极管提供的，并且从情境知识库42接收过程工厂相关数据的设备可以与过程工厂5内的和/或与之相关的、生成过程工厂相关数据以控制过程工厂5的在线操作的设备或部件通信。在这种情况下，只有被授权与过程控制设备交互的设备可以从情境知识库42接收过程工厂相关数据(例如，操作员工作站、移动工作站等)。
在任何情况下，在图3中，过程工厂相关数据(例如，过程参数数据、产品参数数据、配置数据、维护数据、事件数据、历史数据、环境数据、诸如实验室测量的分析数据等)和过程工厂实体(例如，控制器、现场设备、过程工厂、过程工厂区域、罐、泵、混合器、热交换器、反应器、再生器、控制模块、功能块、过程流程模块等)由圆圈表示，而过程工厂相关数据和/或过程工厂实体之间的关系或连接由连接圆圈的线表示。例如，第一过程工厂实体302表示休斯顿过程工厂。第一过程工厂实体302基于区域(例如，工厂区域a、工厂区域b)在休斯顿过程工厂内而连接到过程工厂内的区域。每个区域连接到该区域内的设备和/或部件，例如控制器、现场设备、控制模块、过程工厂设备等。具体而言，工厂区域a连接到控制器1、cntlmodpid1、罐1、混合器1和泵1，它们中的每一个位于工厂区域a内或工厂区域a中的控制过程工厂设备内。工厂区域b连接到热交换器1和阀1，它们中的每一个位于工厂区域b内。控制器1然后基于控制器1执行控制模块cntlmodpid1而连接到cntlmodpid1。控制器1还基于控制器1控制罐1、混合器1和泵1而连接到这些过程工厂设备中的每一个。另外，cntlmodpid1基于cntlmodpid1是控制罐1、混合器1和泵1的控制模块而连接到这些过程工厂设备中的每一个。此外，cntlmodpid1基于cntlmodpid1使得基于罐1、混合器1和泵1的控制生成产品输出1而连接到产品输出1。产品输出1可以是例如汽油。此外，罐1和产品输出1连接到分别与罐1和产品输出1对应的过程参数数据和产品参数数据。具体而言，罐1连接到表示罐1的填充液位的过程参数数据、每个表示与罐1对应的警报的警报1和警报2、以及作为输入提供到罐1中的产品(例如，煤油)的产品输入1。产品输出1连接到表示产品输出1的温度、体积、密度、压力和化学成分的产品参数数据。
虽然情境知识库42存储少量的过程工厂相关数据，但是这仅仅是为了便于说明。情境知识库42可以存储任何数量的过程工厂实体的指示以及若干过程工厂中的每个过程工厂实体的任意合适量的过程工厂相关数据。以这种方式，用户能够从多个过程工厂接收数据，从而用户可以在多个站点上搜索。除了提供来自情境知识库42的过程工厂相关数据作为搜索结果之外，过程工厂相关数据还可以用于工厂调试，尤其是用于解决模糊的命名约定。在任何情况下，过程工厂相关数据可以包括几种类型的不同数据，例如配置数据、运行时间数据、维护数据、分析数据、环境数据(例如管理报告数据)、诊断数据、过程工厂的经济数据(例如设备和材料的成本、工厂生产的产品的计划价值、过程工厂在特定时间段内生产的产品量、计划收入和利润率)等，或者与过程工厂相关的任何其他合适的数据。
为了生成情境知识库42，情境知识挖掘器45挖掘数据湖40，以发现存储在数据湖40中的各种内容数据之间的关系，并相应地生成/修改/更新情境知识库42。例如，情境知识挖掘器45可以挖掘数据湖40，以识别与罐1相对应的过程参数的附加过程参数数据。然后，情境知识挖掘器45可以更新情境知识库42，以便包括罐1和附加过程参数数据之间的连接。在一些实施方式中，当对工厂配置做出改变时，诸如用户向过程控制系统添加新的控制模块时，用户可以向情境知识挖掘器45提供指令(例如，经由用户接口设备处的用户控件)，以重新生成具有新的工厂配置的情境知识库42。在一些场景中，用户可以向情境知识挖掘器45提供指令，以通过仅将对工厂配置的改变添加到情境知识库42中，来用新的工厂配置更新情境知识库42。在其他实施方式中，例如当发生到在线过程工厂的下载时，情境知识挖掘器45可以自动分析对情境知识库42的更新，并且确定是否利用对工厂配置的改变来更新现有的情境知识库42，或者例如如果改变本质上是结构性的，则利用新的工厂配置来重新生成情境知识库42。情境知识库42还可以存储关于何时添加过程工厂配置改变的时间数据。例如，当将新的或更新的控制模块下载到在线过程工厂时，情境知识库42可以包括下载的日期和时间。因此，可以基于情境知识库42来维护当每个工厂配置改变发生时工厂状态的情境记录。虽然将情境知识库42描述为图形结构，但是这仅仅是示例性实施例，并且情境知识库42中的实体可以以任何适当的方式连接。
过程工厂搜索查询
如上所述，在面向边缘的部件12内的访问机制48可以向外部系统8提供过程工厂相关数据。访问机制的一个示例可以是过程工厂搜索查询服务器，其从外部系统8，诸如过程工厂5外部的用户接口设备(例如，移动设备、台式计算机、笔记本电脑、可穿戴设备、车辆头端单元等)获得过程工厂搜索查询。然后，过程工厂搜索查询服务器从情境知识库42中获得与过程工厂搜索查询相关的过程工厂相关数据，并基于所获得的过程工厂相关数据生成过程工厂搜索结果。更一般地，过程工厂搜索查询服务器可以从应用或其他计算设备获得对过程工厂相关数据的请求，响应于该请求从情境知识库42获得至少一些过程工厂相关数据，并将所获得的过程工厂相关数据提供给应用或其他计算设备。在一些实施方式中，请求是过程工厂搜索查询，并且过程工厂搜索查询服务器响应于过程工厂搜索查询而将过程工厂相关数据的子集作为搜索结果提供给应用或其他计算设备。
图4示出了示例过程工厂搜索查询服务器400的框图。过程工厂搜索查询服务器400可以被实现为硬件，所述硬件具有处理器402、执行过程工厂搜索引擎406的存储器404、以及用于经由一个或多个外部通信网络、数据网络和/或链路与外部系统8通信的通信单元。一个或多个外部通信网络、数据网络和/或链路可以包括任何数量的有线和/或无线通信网络、数据网络和/或链路，并且可以包括任何数量的私有和/或公共网络和/或链路。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以被实现为用于在面向边缘的部件12的硬件上执行过程工厂搜索引擎406的软件。
在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400是面向边缘的部件12的访问机制48。在这些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400从情境知识库42获得过程工厂相关数据，该数据是在过程工厂5内生成的过程工厂相关数据的本地副本或复制品。因此，过程工厂搜索查询服务器400不直接与过程工厂5内生成的过程工厂相关数据交互，并且不能与过程工厂5中的控制器和/或其他设备通信以控制过程工厂5的在线操作。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400不是面向边缘的部件12的一部分，并且是通信地耦合到过程工厂5的服务器设备，并且被配置为与过程工厂5中的控制器和/或其他设备通信以控制过程工厂5的在线操作。
在任何情况下，过程工厂搜索引擎406从用户接口设备接收过程工厂搜索查询。过程工厂搜索查询可以是与过程工厂相关数据相关的和/或与过程工厂内的过程工厂实体相关的任何搜索查询。例如，过程工厂搜索查询可以是“我的催化裂化器工作得怎么样？”然后，过程工厂搜索引擎406分析/解析过程工厂搜索查询，以识别搜索查询的主题、搜索查询的情境和/或搜索查询中的其他信息，这些信息可以用于过滤响应于搜索查询的数据集。具体而言，过程工厂搜索引擎406可以从包括在过程工厂搜索查询服务器400中或通信地耦合到过程工厂搜索查询服务器400的语法模块或工厂词汇数据库中获得主题和过滤器的指示。语法模块或工厂词汇数据库可以存储过程工厂搜索查询的若干主题和修改主题以过滤搜索结果的过滤器。语法模块或工厂词汇数据库还可以存储来自过程工厂搜索查询的词语的若干映射，这些词语对应于每个主题和/或过滤器，例如主题或过滤器的同义词或昵称。例如，对于主题“模块：catcr”，语法或工厂词汇表可以存储相应的词语“催化裂化器”、“催化裂化器模块”、“催化裂化器控制模块”、“催化裂化模块”、“流体催化裂化模块”等。
过程工厂搜索引擎406还可以例如基于诸如“怎么样”和“我的”的词语来识别以自然语言格式提供的过程工厂搜索查询。结果，过程工厂搜索引擎406识别过程工厂搜索查询的会话特性，该会话特性可以被用户用作后续查询的情境。例如，因为过程工厂搜索引擎406将过程工厂搜索查询识别为会话式的，所以如果用户提供附加的过程工厂搜索查询，例如“效率是什么？”，过程工厂搜索引擎406基于情境识别出附加的过程工厂搜索查询是针对关于催化裂化器而不是另一个模块的效率。响应于识别出过程工厂搜索查询的自然语言格式，过程工厂搜索引擎406使用过程工厂搜索查询作为用户在过程工厂搜索查询的阈值时间段(例如，五分钟、十分钟、一小时等)内的附加过程工厂搜索查询的情境。
然后，过程工厂搜索引擎406可以将过程工厂搜索查询中的每个词语与主题或过滤器之一匹配。在一些实施方式中，过程工厂搜索引擎406首先识别过程工厂搜索查询中与过程工厂搜索查询的主题相对应的一个或多个词语。然后过程工厂搜索引擎406识别对应于剩余词语的过滤器以及可以用于进一步过滤数据集的情境。过程工厂搜索引擎406可以识别过程工厂搜索查询中的一个或多个词语与语法模块或工厂词汇数据库中所包括的主题的精确匹配。
在其他实施方式中，过程工厂搜索引擎406识别过程工厂搜索查询中的一个或多个词语对应于来自语法模块或工厂词汇数据库中所包括的若干候选过程工厂搜索查询主题中的主题的可能性。然后过程工厂搜索引擎406识别具有最高可能性的主题和相应的词语。例如，过程工厂搜索引擎406可以将过程工厂搜索查询中的第一词语与语法模块或工厂词汇数据库中的每个候选过程工厂搜索查询主题进行比较，并识别第一词语对应于每个候选过程工厂搜索查询主题的可能性。然后过程工厂搜索引擎406可以将过程工厂搜索查询中的第一词语和第二词语与语法模块或工厂词汇数据库中的每个候选过程工厂搜索查询主题进行比较，并识别第一词语和第二词语对应于每个候选过程工厂搜索查询主题的可能性。过程工厂搜索引擎406还可以将第二词语单独与语法模块或工厂词汇数据库中的每个主题进行比较，并识别第二词语对应于每个候选过程工厂搜索查询主题的可能性。
过程工厂搜索引擎406可以继续单独地或组合地比较每个词语，以识别具有对应于语法模块或工厂词汇数据库中的候选过程工厂搜索查询主题之一的最高可能性的一个或多个词语的集合。如图4所示，过程工厂搜索引擎406将词语“催化裂化器”识别为对应于主题“模块：catcr”。
然后，过程工厂搜索引擎406从语法模块或工厂词汇数据库中识别与剩余词语相对应的过滤器。过滤器可以用于过滤响应于所识别的主题而获得的数据集。在这个示例中，过程工厂搜索引擎406可以获得过程工厂相关数据集，该数据集包括在情境知识库42中，具有到模块：catcr的连接。过滤器可以用于从集合中去除过程工厂相关数据。如同主题一样，过程工厂搜索引擎406可以识别过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语与语法模块或工厂词汇数据库中所包括的过滤器的精确匹配。在其他实施方式中，过程工厂搜索引擎406识别过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语与语法模块或工厂词汇数据库中包括的过滤器对应的可能性。然后过程工厂搜索引擎406识别过滤器和具有最高可能性或高于可能性阈值的可能性的相应剩余词语。
过程工厂搜索查询可以包括若干过滤器，各自具有不同的一个或多个剩余词语集合，剩余词语具有高于可能性阈值的对应于过滤器的可能性。如图4所示，过程工厂搜索引擎406将词语“我的”识别为对应于过滤器“范围：用户”。过滤器“范围：用户”可以用于过滤过程工厂相关数据集，以便仅保留与情境知识库42中名为“模块：catcr”的几个实体中的一个特定“模块：catcr”相对应的过程工厂相关数据。特定模块：catcr是用户根据情境操作、维护、负责等的模块：catcr，如下面更详细描述的。过程工厂搜索引擎406将词语“怎么样”识别为对应于过滤器“全部_异常”。过滤器“全部_异常”可以用于过滤过程工厂相关数据集，以便仅保留指示异常情况并对应于一个特定模块：catcr的过程工厂相关数据。
如图4所示，对应于用户操作、维护、负责等的特定模块：catcr的示例过程工厂相关数据包括20％的浆液液位、500°的反应器温度、1.5巴的反应器压力、200°的再生器温度和2巴的再生器压力。情境知识库42中的浆液液位可以包括例如基于浆液液位低于阈值浆液液位的到异常情况的连接。因此，过程工厂搜索引擎406可以从过程工厂相关数据集中滤除反应器温度、反应器压力、再生器温度和再生器压力，以便仅保留浆液液位。
除了识别用于过程工厂搜索查询的主题和过滤器之外，过程工厂搜索引擎406还识别情境。情境可以包括提交过程工厂搜索查询的用户的用户信息，例如用户名、用户工作的过程工厂的名称和位置、用户在过程工厂内的组织角色、用户的偏好、用户的先前搜索查询的搜索历史等。例如，过程工厂搜索引擎406可以从用户数据库中包括的用户简档中获得用户信息。用户可以提供登录信息，该登录信息可以由过程工厂搜索引擎406用来访问用户信息。另外，情境可以包括用户提交过程工厂搜索查询的设备信息，例如设备的位置，其可以包括过程工厂内的位置或者可以是外部位置，设备的能力(例如音频、显示器、麦克风、在设备上执行的应用等)，设备的类型，设备的尺寸等。设备的位置可以允许基于位置的过程工厂搜索查询，例如“识别我面前的阀”。此外，情境可以包括提交过程工厂搜索查询的时间。
过程工厂搜索引擎406可以根据情境进一步过滤过程工厂相关数据集。例如，如上所述，对应于过程工厂搜索查询的过滤器之一是“范围：用户”。基于用户工作的过程工厂的名称和位置以及用户在过程工厂内的组织角色，过程工厂搜索引擎406可以识别情境知识库42中的“模块：catcr”的几个实例中用户操作、维护、负责等的“模块：catcr”。例如，情境可以指示用户在具有一个“模块：catcr”的休斯顿工厂的区域1中工作。因此，过程工厂搜索引擎406可以过滤数据集，以仅包括对应于在休斯顿工厂的区域1中的“模块：catcr”的过程工厂相关数据。在其他实施方式中，用户可以在过程工厂搜索查询中包括过程工厂的名称或位置。然后，过程工厂搜索引擎406可以使用过程工厂的名称或位置作为用户在相同会话(例如在阈值时间段)中的进一步的过程工厂搜索查询的情境，或者用户的任何随后的过程工厂搜索查询的情境。设备情境可以用于确定过程工厂搜索引擎406返回的搜索结果的数量。例如，如果设备是台式计算机、笔记本电脑、操作员工作站等，则过程工厂搜索引擎406可以返回搜索结果全集。如果设备是移动设备或车辆头端单元，则过程工厂搜索引擎406可以将搜索结果的数量减少到一个或某个其他阈值数量。
在任何情况下，过程工厂搜索引擎406都将经过滤的过程工厂相关数据变换为过程工厂搜索结果。在上述示例中，经过滤的过程工厂相关数据包括休斯顿工厂的区域1中的“模块：catcr”的20％的浆液液位。因此，过程工厂搜索引擎406可以生成作为音频响应(例如通过文本到语音引擎)或自然语言格式的文本响应的搜索结果，例如“您的浆液液位低”。过程工厂搜索引擎406可以通过基于一天中的时间/日期和/或用户的名字，从语法模块或工厂词汇表中获得引言表述，例如“早上好”、“下午好”、“假期快乐！”等，将经过滤的过程工厂相关数据的子集变换为过程工厂搜索结果。过程工厂搜索引擎406还可以从语法模块或工厂词汇表获得对过程工厂搜索查询的自然语言响应，例如“您的浆液液位是……”、“您的催化裂化器中的异常状况包括……”、“您的催化裂化器表现良好！需注意的一些事情是……”。在其他实施方式中，过程工厂搜索引擎406可以生成搜索结果，作为到用于休斯顿工厂的区域1中的“模块：catcr”的过程流程模块或控制模块的链接，其可以突出浆液液位，或者到关于浆液液位的详细信息的链接。在这个示例中，过程工厂搜索引擎406返回单个过程工厂搜索结果。然而，这仅仅是一个示例场景。在其他场景中，过程工厂搜索引擎406可以响应于过程工厂搜索查询返回对应于任何数量的过程工厂相关数据的任何数量的过程工厂搜索结果。
而“我的催化裂化器工作得怎么样？”是过程工厂搜索查询的一个示例，过程工厂搜索查询服务器400可以获得任何合适的过程工厂搜索查询，并生成过程工厂搜索结果。其他示例过程工厂搜索查询可以包括关于特定操作模式的查询、关于异常状况或特定异常状况的查询、对模块层级结构的指定部分中的模块的查询、对具有特定名称和/或值的过程参数的查询、对具有特定优先级的警报或多个警报的模块的查询、关于特定过程工厂实体或过程工厂实体组的查询、关于由过程工厂实体生产的产品的查询、关于过程工厂内事件的查询、关于配置数据的查询(例如关于类别实例的查询)、或有关过程工厂的任何其他合适的查询。
另外，在一些实施方式中，用户可以允许过程工厂搜索查询服务器400向用户的用户接口设备提供关于过程工厂的主动提供的语音或显示信息(例如，通过选择用户接口设备上的用户控件以接收主动提供的过程工厂相关数据)。关于过程工厂的主动提供的语音或显示信息可以包括关键或安全相关警报信息，而不管与用户的当前交互如何。过程工厂搜索查询服务器400可以为用户识别过程工厂实体集合。例如，可以基于用户的组织角色来识别或者可以由用户选择过程工厂实体集合。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以周期性地(例如每30秒、每分钟、每五分钟等)搜索情境知识库42，以查找与所识别的过程工厂实体集合相关的关键或安全相关警报信息。当过程工厂搜索查询服务器400识别出与所识别的过程工厂实体集合中的一个有关的关键或安全相关警报信息时，过程工厂搜索查询服务器400以音频或文本/图形格式向用户接口设备提供关键或安全相关警报信息的指示，而根本不管用户是否提供了关于关键或安全相关警报信息、该过程工厂实体集合的过程工厂搜索查询、或是否提供了任何过程工厂搜索查询。例如，用户可以提供关于锅炉单元和蒸馏塔的过程工厂搜索查询。响应于识别与用户操作的过程工厂5的区域中的安全系统相关的关键或安全相关警报信息，过程工厂搜索查询服务器400可以中断过程工厂搜索查询/过程工厂搜索结果序列，并且替代地将与安全系统相关的关键或安全相关警报信息提供给用户接口设备。
另外，用户可以响应于过程工厂内发生的特定事件或条件，请求向用户接口设备提供语音警报或通知。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以周期性地或连续地确定是否满足特定条件或事件在过程工厂5内发生。当满足特定条件或事件发生时，过程工厂搜索查询服务器400可以向用户接口设备提供语音提醒或通知，而无需用户的任何进一步请求或过程工厂搜索查询。例如，用户可能想要知道tt-102的过程变量值何时上升到70％以上。过程工厂搜索查询服务器400可以周期性地或连续地例如从情境知识库42获得tt-102的过程变量值。当过程变量值超过70％时，过程工厂搜索查询服务器400可以向用户接口设备提供语音提醒，例如tt-102的过程变量值为71％。
过程工厂搜索查询服务器400从可以在过程工厂5内或外的用户接口设备接收过程工厂搜索查询。图5示出了可以在用户接口设备上呈现的示例过程工厂显示500。用户接口识别可以通信地耦合到过程工厂5，使得用户可以经由过程工厂显示500上的用户控件来控制过程工厂5内的设备或部件。在其他实施方式中，用户接口设备不通信地耦合到过程工厂5，呈现在过程工厂显示500上的数据来自过程工厂5内的过程工厂相关数据的本地副本或复制品。在任何情况下，过程工厂显示500可以包括诸如搜索图标的用户控件502，当其被选择时，使得过程工厂显示500呈现用于输入过程工厂搜索查询的搜索栏504。在一些实施方式中，经由在用户接口设备上执行的过程工厂应用或过程工厂搜索应用来呈现过程工厂显示500。用户可以经由文本输入或经由麦克风的音频输入来输入过程工厂搜索查询，例如“旁路未接通的控制模块”。过程工厂搜索查询可以与过程工厂显示500中呈现的图形信息相关，例如控制模块、面板、过程流程模块、过程工厂实体等。在一些实施方式中，用户接口设备可以向过程工厂搜索查询服务器400提供包括在过程工厂显示500中的控制模块、过程流程模块、面板、过程工厂实体等的指示，作为过程工厂搜索查询的情境。在其他场景中，过程工厂搜索查询与过程工厂显示500中呈现的图形信息不相关。
过程工厂应用或过程工厂搜索应用可以存储由用户输入的先前的过程工厂搜索查询，并且可以包括用户控件，以便用户选择先前的过程工厂搜索查询中的一个，而不必重复文本或音频输入。在一些实施方式中，过程工厂应用或过程工厂搜索应用可以周期性地或以任何合适的方式自动重新提交先前的过程工厂搜索查询，以接收更新的搜索结果。
然后，过程工厂搜索查询服务器400接收过程工厂搜索查询以及过程工厂搜索查询的情境，例如用户信息、设备信息、用户的先前搜索查询的搜索历史、当提交过程工厂搜索查询时呈现在过程工厂相关数据上的图形信息的指示等。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以依据过程工厂搜索查询中的词语“控制模块”将过程工厂搜索查询的主题“旁路未接通的控制模块”识别为crtlmod，并且可以依据词语“旁路未接通”将过滤器识别为旁路：是_否：接通。在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以从情境中识别附加过滤器，例如用户操作、维护、负责等的特定过程工厂内的控制模块，用户操作、维护、负责等的过程工厂的特定区域，用户先前查询过的过程工厂的特定区域，或当前呈现在用户的过程工厂显示500上的过程工厂的特定区域。在任何情况下，过程工厂搜索查询服务器400然后从情境知识库42以及用于每个所识别的控制模块的过程工厂相关数据中识别每个旁路未接通的控制模块。过程工厂搜索查询服务器400针对每个所识别的控制模块/控制模块的过程工厂相关数据生成过程工厂搜索结果，并提供过程工厂搜索结果以在搜索结果显示中显示在用户界面上。图6中示出了可以在用户接口设备上呈现的示例过程工厂搜索结果显示600。
过程工厂搜索结果显示600包括响应于过程工厂搜索查询“旁路未接通的控制模块”的过程工厂搜索结果602a-608a集合的指示。过程工厂搜索结果602a-608a的每个指示可以包括过程工厂搜索结果的名称(例如车间_1303)，以及到关于过程工厂搜索结果的详细信息的链接。另外，过程工厂搜索结果602a-608a的每个指示可以包括关于过程工厂搜索结果的详细信息的缩略图或预览602b-608b。例如，第一过程工厂搜索结果602a车间_1303是控制模块，而对应于第一过程工厂搜索结果602b的缩略图或预览是控制模块的图形表示的缩略图。当用户选择第一过程工厂搜索结果602a(例如，通过点击或触摸选择第一过程工厂搜索结果602a的指示或对应于第一过程工厂搜索结果602b的缩略图或预览)时，用户接口设备可以在如图7所示的详细搜索结果显示700中呈现控制模块的图形表示的完整视图。
详细搜索结果显示700还可以包括关于控制模块的其他信息，诸如控制模块的名称、控制模块的路径、到控制模块的输入和输出的名称和/或路径、由控制模块控制的过程工厂实体的名称和/或路径、执行控制模块的控制器的名称和/或路径、由控制模块输入和/或输出的产品的产品参数数据、由控制模块控制的过程工厂实体的过程参数数据、或关于控制模块的任何其他合适的信息。如上所述，当用户接口设备在过程工厂5外部和/或未被授权与控制过程工厂5的在线操作的设备或部件通信时，到详细信息的可选链接是到过程工厂5内的过程工厂相关数据的本地副本或复制品的可选链接，使得用户与过程工厂相关数据的副本的交互不会影响过程工厂5的运行时操作。
在一些实施方式中，详细搜索结果显示700可以包括视频馈送，例如对应于搜索结果的过程工厂实体或过程工厂区域的实况视频馈送。例如，如果搜索结果是特定过程工厂实体的警报，则详细搜索结果显示700可以包括过程工厂实体(例如混合器)的实况视频馈送。在另一个示例中，如果搜索结果是过程工厂区域的概况，则详细搜索结果显示700可以包括过程工厂区域的实况视频馈送。更进一步地，详细搜索结果显示700可以包括面板、细节和主控制显示、控制层级、过程流程模块、过程工厂的图像/视频、过程工厂区域的图像/视频、过程工厂实体的显示、过程工厂或过程工厂区域的地图表示、过程参数或产品参数值的图形、图表或表格、配置显示、警报显示等。
回到图6，过程工厂搜索查询服务器400可以基于用户接口设备的尺寸和/或类型选择包括在过程工厂搜索结果显示600中的过程工厂搜索结果的数量。如果用户接口设备的尺寸小于阈值尺寸，或者设备类型是预定设备类型集合中的特定类型(例如移动设备、车辆头端单元等)，则过程工厂搜索查询服务器400可以提供单个过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中。
图8示出了具有单个过程工厂搜索结果的移动设备的过程工厂搜索结果显示800。另一方面，如果用户接口设备的尺寸不小于阈值尺寸或设备类型不是预定设备类型集合中的一个，则过程工厂搜索查询服务器400可以提供过程工厂搜索结果集合以包括在过程工厂搜索结果显示600中。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400选择多个过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中，其与用户接口设备的尺寸成比例。例如，当用户接口设备高于第一阈值尺寸但小于第二阈值尺寸时，过程工厂搜索查询服务器400可以提供10个过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中。当用户接口设备高于第二阈值尺寸但低于第三阈值尺寸时，过程工厂搜索查询服务器400可以提供20个过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中，等等。在其他实施方式中，过程工厂搜索结果显示600包括在第一页上的第一过程工厂搜索结果集合，以及用户可以通过过程工厂搜索结果显示600上的用户控件(例如向后和向前箭头)访问的后续页上的附加过程工厂搜索结果集合。
在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400向用户接口设备提供过程工厂搜索结果集合，并且用户接口设备基于用户接口设备的尺寸和/或类型调整过程工厂搜索结果集合的呈现。例如，如果用户接口设备是移动设备或车辆头端单元，则用户接口设备可以选择过程工厂搜索结果集合中的单个搜索结果，以呈现在过程工厂搜索结果显示600中。如果用户接口设备是台式计算机或具有等于或大于阈值尺寸的尺寸，则用户接口设备可以在过程工厂搜索结果显示600中呈现过程工厂搜索结果集合中的每一个。
在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以基于用户接口设备的能力选择提供过程工厂搜索结果的格式。如果用户接口设备具有音频能力但没有显示器，则过程工厂搜索查询服务器400可以以音频格式向用户接口设备提供过程工厂搜索结果。如果用户接口设备具有显示器但不具有音频能力，则过程工厂搜索查询服务器400可以以文本/图形格式向用户接口设备提供过程工厂搜索结果。如果用户接口设备具有显示和音频能力，则过程工厂搜索查询服务器400可以以文本/图形格式和音频格式向用户接口设备提供过程工厂搜索结果。
过程工厂搜索结果显示600还可以包括类别610-650的指示，用于获得对应于特定类别的过程工厂搜索结果。在示例过程工厂搜索结果显示600中，类别包括：全部610、警报620、控制模块630、过程流程模块640和报告650。在示例过程工厂搜索结果显示600中，选择所有类别610，因此正在呈现的过程工厂搜索结果包括所有类别的过程工厂搜索结果。响应于用户对其他类别620-650中的一个的选择，过程工厂搜索结果显示600可以呈现响应于过程工厂搜索查询的与所选择的类别对应的过程工厂搜索结果。例如，如果用户选择类别报告650，则过程工厂搜索结果显示600可以呈现过程工厂搜索结果的子集，其包括报告或与报告相关，例如关于旁路未接通的控制模块之一的报告。
在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400生成每个类别，并将过程工厂搜索结果的子集分配给每个类别。过程工厂搜索查询服务器400可以基于包括在过程工厂搜索结果中的过程工厂相关数据和/或基于从过程工厂相关数据到情境知识库42中的其他过程工厂相关数据或过程工厂实体的连接，将特定过程工厂搜索结果分配给类别。例如，如果情境知识库42中的特定控制模块具有与警报的连接，则过程工厂搜索查询服务器400可以将控制模块分配给警报类别620。
在一些实施方式中，类别可以独立于过程工厂搜索查询，并且可以是对于任何过程工厂搜索查询相同的类别。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400基于响应于过程工厂搜索查询的过程工厂搜索结果集合，生成特定于每个过程工厂搜索查询的类别集合。例如，对于过程工厂搜索查询“旁路未接通的控制模块”，过程工厂搜索查询服务器400可以确定搜索结果集合包括过程工厂的三个不同区域中的控制模块。因此，过程工厂搜索查询服务器400可以为过程工厂的每个区域生成不同的类别，并将过程工厂搜索结果的子集分配给每个类别。
同样在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以对每个过程工厂搜索结果进行排名和/或评分。然后，过程工厂搜索结果602a-608a可以以排名顺序呈现在过程工厂搜索结果显示600中。例如，排名最高或具有最高分数的过程工厂搜索结果602a可以呈现在过程工厂搜索结果显示600的顶部。当过程工厂搜索查询服务器400选择单个过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中时，过程工厂搜索查询服务器400可以选择排名最高的过程工厂搜索结果。在另一个示例中，当过程工厂搜索查询服务器400选择阈值数量的过程工厂搜索结果以包括在过程工厂搜索结果显示600中(例如五个)时，过程工厂搜索查询服务器400可以选择排名等于或高于阈值数的过程工厂搜索结果。
过程工厂搜索查询服务器400可以根据与过程工厂搜索查询的相关性为每个过程工厂搜索结果分配相关性分数。与过程工厂搜索查询的相关性可以基于过程工厂搜索结果与过程工厂搜索查询对应的密切程度。在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以根据每个过程工厂搜索结果的重要性或优先级来分配相关性分数。例如，对于以警报作为主题的过程工厂搜索查询，过程工厂搜索查询服务器400可以确定高优先级或关键警报与低优先级警报相比具有更高的与过程工厂搜索查询的相关性。因此，过程工厂搜索查询服务器400可以将较高分数分配给对应于高优先级或关键警报的过程工厂搜索结果，并将较低分数分配给对应于低优先级警报的过程工厂搜索结果。
同样在一些实施方式中，例如，如果过滤器之一是时间段(例如，在前八个小时内的警报)，则过程工厂搜索查询服务器400可以基于新近性分配相关性分数。过程工厂搜索查询服务器400可以为对应于更新近发生的事件的过程工厂搜索结果分配更高的分数。具体而言，与对应于在过程工厂搜索查询之前六小时触发的警报的搜索结果相比，过程工厂搜索查询服务器400可以向对应于在过程工厂搜索查询之前一小时触发的警报的搜索结果分配更高的相关性分数。
过程工厂搜索查询服务器400还可以基于情境来分配相关性分数。具体而言，如果过程工厂搜索查询例如是“锅炉单元上的模块”，并且用户在过程工厂内的组织角色指示用户工作与一个特定锅炉单元较密切，则过程工厂搜索查询服务器400可以向用于该特定锅炉单元的模块分配比对应于其他锅炉单元的模块更高的相关性分数。
更进一步地，过程工厂搜索查询服务器400可以基于具有过程工厂搜索结果满足的条件的过滤器的数量或比例，为每个过程工厂搜索结果分配相关性分数。例如，如果过程工厂搜索查询包括三个过滤器，则可以为满足所有三个过滤器的条件的过程工厂搜索结果分配比仅满足三个过滤器中的两个的过程工厂搜索结果更高的相关性分数。在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400仅生成满足过程工厂搜索查询中的每个过滤器的条件的过程工厂搜索结果。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400生成满足过程工厂搜索查询中的至少阈值数量或百分比的过滤器的条件的过程工厂搜索结果。例如，如果过程工厂搜索查询服务器400根据用户接口设备的设备类型或尺寸确定可以提供10个过程工厂搜索结果以供显示，并且只有五个过程工厂搜索结果满足每个过滤器的条件，则过程工厂搜索查询服务器400可以识别不满足过滤器之一的条件的附加过程工厂搜索结果。可以为这些附加的过程工厂搜索结果分配比满足每个过滤器的条件的过程工厂搜索结果更低的相关性分数。
在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400基于重要性、新近性、情境、具有过程工厂搜索结果满足的条件的过滤器的数量、或与相关性相关的任何其他合适因素的任何合适的组合，向每个过程工厂搜索结果分配相关性分数。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以以相关性分数的顺序对过程工厂搜索结果进行排名，其中具有最高相关性分数的过程工厂搜索结果排名最高。
在一些实施方式中，排名还可以用于解决模糊的过程工厂搜索查询和/或向用户提供关于过程工厂搜索查询的建议或后续问题。例如，用户可以提供关于tt102的过程工厂搜索查询。虽然过程工厂搜索查询服务器400可能不能识别情境知识库42中的tt102，但是排名最高的过程工厂搜索结果可以是针对tc102的。因此，过程工厂搜索查询服务器400可以向用户提供建议以生成针对tc102的过程工厂搜索查询，或者可以向用户询问过程工厂查询是否意图是针对tc102的。当过程工厂搜索查询服务器400接收到模糊的过程工厂搜索查询或不能识别过程工厂搜索查询的主题时，过程工厂搜索查询服务器400可以识别最接近的匹配或主题，并可以将最接近的匹配或主题提供给用户作为建议/校正操作。
过程工厂相关数据的呈现
除了响应于过程工厂搜索查询提供过程工厂搜索结果之外，情境知识库42还可以用于提供将由没有通信地耦合到过程工厂的用户接口设备(例如移动设备、车辆头端单元、笔记本电脑、台式计算机等)呈现的过程工厂相关数据。以这种方式，过程工厂人员可以远程监视过程工厂的在线操作，而没有与过程工厂5中的设备远程通信的防护和安全风险。
如上所述，在该实施方式中，将情境知识库42包括在边缘网关系统1的面向边缘的部件12中。面向边缘的部件12通过单向数据二极管15连接到边缘网关系统的面向现场的部件12，该单向数据二极管从过程工厂5内的数据源30获得数据，但是不允许从面向边缘的部件12到面向现场的部件10并进入过程工厂5的通信。因此，在该实施方式中，包括在情境知识库42中的过程工厂相关数据来自过程工厂5中的过程工厂相关数据的本地副本或复制品，以便对呈现在用户接口设备上的过程工厂相关数据的副本的改变不会改变过程工厂5的运行时操作。用户接口设备不直接与过程工厂5中生成的过程工厂相关数据交互，并且不能与过程工厂5中的控制器和/或其他设备通信以控制过程工厂5的在线操作。以这种方式，用户可以远程查看过程流程模块、控制模块、面板、过程工厂实体、过程参数数据、产品参数数据、环境数据、维护数据、分析数据、诊断数据等，如同他们在他们的操作员工作站、移动工作站或过程工厂5内的任何其他合适的用户接口设备一样。
面向边缘的部件12内的过程工厂搜索查询服务器400或任何其他合适的访问机制48可以响应于来自应用或其他计算设备的请求，向应用或其他计算设备提供过程工厂相关数据。例如，用户接口设备可以执行过程工厂应用，该过程工厂应用经由访问机制48(例如过程工厂搜索查询服务器400)从情境知识库42请求过程工厂相关数据。过程工厂应用还可以获得用户的用户标识信息，例如用户登录信息，并且可以将用户标识信息和设备信息提供给面向边缘的部件12以用于情境，从而面向边缘的部件12提供例如过程工厂相关数据的与用户的组织角色相关的子集。过程工厂相关数据的子集还可以与雇用用户的过程工厂相关，例如christi工厂语料库。
图9示出了用于在远离过程工厂5的位置呈现过程工厂相关数据的示例车辆头端单元900。车辆头端单元900可以执行过程工厂应用，并且可以包括用于提供图形和音频输出的显示器902和扬声器、用于输入字母数字字符或提供其他用户输入的硬件输入控件、用于经由触摸屏输入字母数字字符或提供其他用户输入的软件输入控件、和/或用于接收诸如过程工厂搜索查询的音频输入的麦克风。如图9所示，显示器902包括请求用户提供与过程工厂相关的请求的提示，例如过程工厂搜索查询。因此，用户可以经由麦克风提供具有语音输入的音频请求，或者可以经由硬件或软件输入控件提供文本请求。在一些实施方式中，过程工厂应用可以包括预存储的语音提示，该语音提示使得过程工厂应用接收并分析经由麦克风输入的用户语音。例如，预存储的语音提示可以是“你好，deltav”。响应于接收语音输入“你好，deltav”，过程工厂应用可以接收并分析来自用户的后续语音输入，以响应于用户的请求生成过程工厂数据。过程工厂应用还可以经由语音识别技术识别用户的语音，从而仅用户可以向过程工厂应用提供语音输入。不会分析来自其他用户的语音输入，因为过程工厂应用不会将该语音输入识别为对应于用户。在其他实施方式中，显示器902可以包括对应于用户的默认过程工厂相关数据或对应于用户的过程流程模块或控制模块的过程工厂显示，如图10和11中分别所示，并在下面更详细地描述。例如，默认的过程工厂相关数据可以包括在特定时间段内为用户生成的报告，所述报告关于与用户的组织角色相关的过程工厂实体、对用户操作、维护、负责等的过程工厂实体的更新、这些过程工厂实体的警报或关键信息等。对应于用户的默认过程流程模块或控制模块可以包括用户最近查看的过程流程模块或控制模块，或包括与用户的组织角色相关的过程工厂实体的过程流程模块或控制模块，例如用户操作、维护、负责等的过程工厂实体。
在示例场景中，响应于显示器902上包括的提示，用户提供语音输入“你好，deltav。显示我的报告”或“你好，deltav。给我我的分壁塔(dividedwallcolumn)报告”。响应于语音输入，车辆头端单元呈现如图10所示的过程工厂报告显示1000。在一些实施方式中，过程工厂报告显示1000可以作为默认的过程工厂相关数据被呈现，而不需要来自用户的请求。具体而言，面向边缘的部件12可以周期性地为用户生成特定于用户的组织角色的报告。用户也能够经由车辆头端单元900上的用户控件来定制报告，以选择要为之接收报告的特定控制模块、过程工厂实体、过程工厂区域等。在任何情况下，过程工厂报告显示1000可以包括未读报告1002和已读报告的指示。未读报告1002的每个指示可以包括报告的标题和用于选择报告以查看报告或接收报告的音频版本的链接。例如，用户可以触摸选择与执行摘要相对应的音频控件以接收执行摘要的音频版本，或者用户可以触摸选择执行摘要以接收执行摘要的图形版本。在示例场景中，用户提供语音输入“你好，deltav。显示我的报告”或“你好，deltav。给我我的分壁塔报告”，以接收分壁塔报告的图形和/或音频版本。作为响应，车辆头端单元900呈现分壁塔报告1004的音频版本，诸如“昨天的分壁塔报告指示其以接近100k桶的产量的容量运行。有2个紧急警报。没有已知的环境偏移”。音频版本可以以自然语言格式呈现。例如，面向边缘的部件12可以与上述语法模块或工厂词汇数据库通信，以生成自然语言格式的音频版本。
车辆头端单元900还可以在显示器902上呈现分壁塔报告的图形版本(未示出)。分壁塔报告的图形版本可以包括分壁塔的图形表示以及到分壁塔的输入和输出。图形版本还可以包括分壁塔的过程参数数据和/或输入到分壁塔中和从分壁塔输出的产品的产品参数数据。此外，分壁塔报告的图形版本可以包括从音频版本转录的文本。
在一些实施方式中，过程工厂应用或面向边缘的部件12可以生成报告的多个版本，诸如每个报告的精简版本和完整版本。精简版本可以包括完整版本中包括的信息的概要。过程工厂应用可以与车辆头端单元900中的传感器通信以确定车辆的速度。如果车辆以高于阈值速度(例如，10mph)的速度行驶，则过程工厂应用可以经由扬声器和/或显示器902以音频格式呈现报告的精简版本，以减少驾驶员分心。另一方面，如果车辆等于或低于阈值速度(例如，10mph)行驶，则过程工厂应用可以经由扬声器和/或显示器902呈现报告的完整版本。另外，响应于确定车辆以高于阈值速度行驶，过程工厂应用可以呈现过程流程模块、控制模块、面板、过程工厂实体等的精简版本。具体而言，过程流程模块的精简版本可能不包括过程流程模块的完整版本中所包括的过程参数数据、过程工厂实体、警报等中的一些。
图11示出了呈现在车辆头端单元900上并且包括过程流程模块1102的示例过程工厂显示1100。过程流程模块1102可以是完整版本，而精简版本可以不包括完整版本中所包括的过程参数数据、过程工厂实体、警报、警告等中的一些。过程流程模块1102可以包括来自在线过程工厂5的实时过程工厂相关数据，例如实时过程参数数据。虽然例如由于车辆头端单元900上的过程工厂应用没有通信地耦合到过程工厂5，用户不能远程地调整设定点值，但是用户可以查看在线过程工厂5内的设定点、过程参数值、事件等。在一些实施方式中，响应于用户查看过程流程模块1102的请求，呈现过程工厂显示1100。在其他实施方式中，过程工厂显示1100是默认显示，其呈现具有对应于用户的组织角色或者用户先前请求查看的过程工厂相关数据的过程流程模块。
除了响应于用户的请求或作为默认数据呈现过程工厂相关数据之外，在车辆头端单元900上执行的过程工厂应用可以当根据用户的组织角色用户可能感兴趣的事件在过程工厂5发生时获得并呈现通知。例如，面向边缘的元件12可以根据用户的组织角色识别用户操作、维护、负责等的控制模块、过程流程模块、过程工厂实体等。在一些实施方式中，用户可以输入控制模块、过程流程模块、过程工厂实体等的集合，以经由过程工厂应用处的用户控件来远程监视。当与用户的所识别的控制模块、过程流程模块、过程工厂实体等之一相关的事件被存储在情境知识库42中时，面向边缘的部件12可以向过程工厂应用传送通知，以由车辆头端单元900呈现。该通知可以包括事件的描述以及来自与该事件相对应的情境知识数据库42的过程工厂相关数据的子集。该通知还可以包括到事件的详细描述的链接，以及与事件、事件的过程参数数据、与事件相关联的警报和/或警告等相关的过程流程模块、控制模块、过程工厂实体等的图形显示。
图12示出了表示用于响应于过程工厂搜索查询来提供搜索结果的示例性方法1200的流程图。方法1200可以由如图12所示的过程工厂搜索查询服务器400、如图1所示的面向边缘的部件12、或过程工厂5内或过程工厂5外并与面向边缘的部件12通信的任何合适的计算设备执行。
在框1202处，过程工厂搜索查询服务器400从用户接口设备接收过程工厂搜索查询。过程工厂搜索查询可以是与过程工厂相关数据相关和/或与过程工厂内的过程工厂实体相关的任何搜索查询。过程工厂搜索查询可以是基于语音或基于文本的过程工厂搜索查询。当过程工厂搜索查询是基于语音的过程工厂搜索查询时，用户接口设备可以将基于语音的过程工厂搜索查询转录为文本，并将文本传送到过程工厂搜索查询服务器400。在其他实施方式中，用户接口设备可以将基于语音的过程工厂搜索查询传送到过程工厂搜索查询服务器400，并且过程工厂搜索查询服务器400可以将基于语音的过程工厂搜索查询转录为文本。
然后，过程工厂搜索查询服务器400分析/解析过程工厂搜索查询，以识别搜索查询的主题(框1204)、搜索查询的情境(框1206)、和/或搜索查询中的可以用于过滤响应于搜索查询的数据集的其他信息。具体而言，过程工厂搜索查询服务器400可以从包括在过程工厂搜索查询服务器400中或通信地耦合到过程工厂搜索查询服务器400的语法模块或工厂词汇数据库获得主题和过滤器的指示。语法模块或工厂词汇数据库可以存储过程工厂搜索查询的若干主题和修改主题以过滤搜索结果的过滤器。语法模块或工厂词汇数据库还可以存储来自过程工厂搜索查询的对应于每个主题和/或过滤器的词语的若干映射，例如主题或过滤器的同义词或昵称。
例如，过程工厂搜索查询服务器400还可以从用户数据库中包括的用户简档中识别过程工厂搜索查询的情境。用户可以提供登录信息，该登录信息可以由过程工厂搜索查询服务器400使用以访问用户信息。此外，情境可以包括用户提交过程工厂搜索查询的设备信息，例如设备的位置，其可以包括过程工厂内的位置或可以是外部位置，设备的能力(例如音频、显示器、麦克风、在设备上执行的应用等)，设备的类型，设备的尺寸等。此外，情境可以包括提交过程工厂搜索查询的时间。
在框1208处，响应于与过程工厂搜索查询主题对应的搜索查询，过程工厂搜索查询服务器400从情境知识库42获得过程工厂相关数据的数据集。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以根据过程工厂搜索查询中的过滤器和/或与过程工厂搜索查询相关的情境来过滤数据集。例如，过程工厂搜索查询的主题可以是警报。因此，过程工厂搜索查询服务器400可以从与警报相关的情境知识库42中检索过程工厂相关数据的数据集。用于过程工厂搜索查询的过滤器可以是关键警报、针对特定锅炉单元的警报、以及在前八个小时中发生的警报。然后，过程工厂搜索查询服务器400可以过滤数据集，以去除与关键警报、针对特定锅炉单元的警报、以及在前八个小时中发生的警报无关的过程工厂相关数据。
在框1210处，过程工厂搜索查询服务器400然后可以根据经过滤的数据集生成过程工厂搜索结果集合。过程工厂搜索查询服务器400可以通过为经过滤的数据集中的每个数据项生成自然语言响应，将经过滤的数据集变换为过程工厂搜索结果。例如，过程工厂搜索查询服务器400可以通过基于一天中的时间/日期和/或用户的名字，从语法模块或工厂词汇表中获得引言表述，例如“早上好”、“下午好”、“假期快乐！”等，将数据项变换为过程工厂搜索结果。过程工厂搜索查询服务器400还可以从语法模块或工厂词汇表获得对过程工厂搜索查询的自然语言响应，例如“关键警报包括……”或“您有_关键警报……”。自然语言响应可以是预定的自然语言响应，其存储在语法模块或工厂词汇数据库中，与特定过程工厂查询主题或特定过程工厂查询主题及一个或多个过滤器相关联。例如，每当过程工厂查询对象是警报时，预定自然语言响应可以是“您有_警报……”。当过滤器之一是关键警报时，可以将预定自然语言响应修改为“您有_关键警报……”。在其他实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400可以生成搜索结果作为到经过滤的数据集中的数据项的链接，例如到关于控制模块的详细信息的链接，如图6所示。
然后在框1212处，过程工厂搜索查询服务器400向用户接口设备提供过程工厂搜索结果集合以供显示。过程工厂搜索结果集合可以以文本格式提供，并以图形呈现在用户接口设备的用户界面上，或者可以以音频格式提供，并通过扬声器呈现。
图13示出了表示用于响应于过程工厂搜索查询而呈现过程工厂搜索结果的示例性方法1300的流程图。方法1300可以由如图1所示的外部系统8执行，例如用户接口设备，或者可以由在过程工厂5内操作的用户接口设备执行。
在框1302处，用户接口设备从用户接收过程工厂搜索查询。过程工厂搜索查询可以是与过程工厂相关数据相关和/或与过程工厂内的过程工厂实体相关的任何搜索查询。此外，过程工厂搜索查询可以通过在用户接口设备上选择用户控件(例如过程工厂搜索栏)经由文本输入或经由音频输入来提供。用户接口设备然后可以将过程工厂搜索查询提供给过程工厂搜索查询服务器400。另外，用户接口设备可以提供用户信息、设备信息、用户的先前搜索查询的搜索历史、当提交过程工厂搜索查询时呈现在过程工厂相关数据上的图形信息的指示等，作为过程工厂搜索查询的情境。然后，过程工厂搜索查询服务器400分析过程工厂搜索查询和情境，并响应于过程工厂搜索查询生成过程工厂搜索结果集合。
在框1304处，用户接口设备从例如过程工厂搜索查询服务器400获得过程工厂搜索结果集合。在一些实施方式中，过程工厂搜索查询服务器400还生成对应于过程工厂搜索结果的过程工厂类别集合，例如全部、警报、控制模块、过程流程模块、报告等。用户接口设备获得过程工厂类别集合(框1306)，并在过程工厂搜索结果显示中呈现过程工厂类别的指示(框1308)以及对应于每个过程工厂类别的过程工厂搜索结果的子集(框1310)。每个过程工厂搜索结果可以包括到关于过程工厂搜索结果的详细信息的可选链接。关于过程工厂搜索结果的详细信息可以包括过程工厂相关数据，例如配置数据、运行时数据、维护数据、分析数据、环境数据、诊断数据等。另外，每个过程工厂搜索结果可以包括关于过程工厂搜索结果的详细信息的缩略图或预览。例如，对于包括控制模块的过程工厂搜索结果，对应于过程工厂搜索结果的缩略图或预览可以是控制模块的图形表示的缩略图。
图14示出了表示用于在车辆头端单元内呈现过程工厂相关数据的示例性方法1400的流程图。方法1400可以由如图9所示的车辆头端单元900执行。
在框1402处，在车辆头端单元900上执行的过程工厂应用处接收过程工厂相关数据。过程工厂相关数据可以响应用户的请求而被接收，可以是默认的过程工厂相关数据，或者可以作为响应过程工厂5中可能与用户的组织角色相关的事件的通知而被接收。在框1404处，可以确定用户的组织角色，并且过程工厂应用可以根据用户的组织角色在车辆头端单元900上呈现过程工厂相关数据的子集(框1406)。
在一些实施方式中，面向边缘的部件12可以基于用户的组织角色生成过程工厂相关数据的子集并将其提供给过程工厂应用。由车辆头端单元900呈现的过程工厂相关数据可以包括在特定时间段内为用户生成的报告、关于用户操作、维护、负责等的过程工厂实体的更新、这些过程工厂实体的警报或关键信息、用户最近查看的过程流程模块或控制模块的图形表示、或者包括用户操作、维护、负责等的过程工厂实体的过程流程模块或控制模块。
过程工厂相关数据可以以图形呈现在车辆头端单元900的用户界面上或者经由扬声器可听地呈现。另外，过程工厂相关数据可以以自然语言格式呈现。
本公开内容中描述的技术的实施例可以包括单独或组合的任何数量的以下方面：
1.一种用于响应于过程工厂搜索查询来提供搜索结果的方法，该方法包括：在计算设备处从用户接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；由计算设备从知识库获得响应于过程工厂搜索查询的数据集，在知识库中，描述过程工厂实体的属性的过程工厂相关数据是根据过程工厂相关数据和过程工厂实体之间的语义关系来组织的；及由计算设备基于所获得的响应于过程工厂搜索查询的数据集，向用户提供搜索结果集合。
2.方面1的方法，还包括：分析过程工厂搜索查询中的一个或多个词语，以识别过程工厂搜索查询的主题；从知识库获得包括与过程工厂查询的主题相对应的过程工厂相关数据的数据集；分析过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语，以识别用于过滤数据集的一个或多个过滤器；根据一个或多个过滤器过滤数据集；及根据经过滤的数据集向用户提供搜索结果集合。
3.前述方面中任一项的方法，还包括：识别过程工厂搜索查询的情境；根据情境识别用于过滤数据集的一个或多个附加过滤器；及根据一个或多个附加过滤器过滤数据集。
4.前述方面中任一项的方法，其中，情境包括用户的组织角色、用户的位置、过程工厂搜索查询的时间、或来自用户的先前过程工厂搜索查询。
5.前述方面中任一项的方法，还包括：基于(i)过程工厂搜索查询的情境或(ii)每个搜索结果对应于过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语的量，对搜索结果集合进行排名；及向用户提供经排名的搜索结果集合。
6.前述方面中任一项的方法，其中，分析过程工厂搜索查询中的一个或多个词语以识别过程工厂搜索查询的主题包括：获得多个候选过程工厂搜索查询主题；分析过程工厂搜索查询，以识别多个候选过程工厂搜索查询主题中的每一个对应于过程工厂搜索查询的可能性；及将主题识别为多个候选过程工厂搜索查询主题中具有与过程工厂搜索查询相对应的最高可能性的候选过程工厂搜索查询主题。
7.前述方面中任一项的方法，还包括：识别与所识别的主题相关联的过程工厂搜索查询中的一个或多个词语；及分析过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语，以识别用于过滤数据集的一个或多个过滤器。
8.前述方面中任一项的方法，其中，描述过程工厂实体的属性的过程工厂相关数据包括以下中的至少一个：配置数据、运行时数据、环境数据、维护数据、分析数据或诊断数据。
9.前述方面中任一项的方法，其中，接收过程工厂搜索查询包括接收基于语音的过程工厂搜索查询或接收基于文本的过程工厂搜索查询。
10.前述方面中任一项的方法，其中，向用户提供搜索结果集合包括以音频格式或文本格式提供搜索结果集合以便在用户接口设备处呈现。
11.前述方面中任一项的方法，其中，知识库包括在过程工厂内生成的过程工厂相关数据的副本，并且计算设备不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。
12.一种用于响应于过程工厂搜索查询来提供搜索结果的计算设备，包括：一个或多个处理器；通信单元；及一个或多个非暂时性计算机可读介质，其耦合到一个或多个处理器和通信单元，一个或多个非暂时性计算机可读介质在其上存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使得计算设备：从用户接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；从知识库获得响应于过程工厂搜索查询的数据集，在知识库中，描述过程工厂实体的属性的过程工厂相关数据是根据过程工厂相关数据和过程工厂实体之间的语义关系来组织的；及基于所获得的响应于过程工厂搜索查询的数据集，通过通信单元向用户提供搜索结果集合。
13.前述方面的计算设备，其中，指令还使得计算设备：分析过程工厂搜索查询中的一个或多个词语，以识别过程工厂搜索查询的主题；从知识库获得包括与过程工厂查询主题相对应的过程工厂相关数据的数据集；分析过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语，以识别用于过滤数据集的一个或多个过滤器；根据一个或多个过滤器过滤数据集；及根据经过滤的数据集向用户提供搜索结果集合。
14.方面12至13中任一项的计算设备，其中，指令还使得计算设备：识别过程工厂搜索查询的情境；根据情境识别用于过滤数据集的一个或多个附加过滤器；及根据一个或多个附加过滤器过滤数据集。
15.方面12至14中任一项的计算设备，其中，情境包括用户的组织角色、用户的位置、过程工厂搜索查询的时间、或来自用户的先前过程工厂搜索查询。
16.方面12至15中任一项的计算设备，其中，指令还使得计算设备：基于(i)过程工厂搜索查询的情境或(ii)每个搜索结果对应于过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语的量，对搜索结果集合进行排名；及向用户提供经排名的搜索结果集合。
17.方面12至16中任一项的计算设备，其中，为了分析过程工厂搜索查询中的一个或多个词语以识别过程工厂搜索查询的主题，指令使得计算设备：获得多个候选过程工厂搜索查询主题；分析过程工厂搜索查询，以识别多个候选过程工厂搜索查询主题中的每一个对应于过程工厂搜索查询的可能性；及将主题识别为多个候选过程工厂搜索查询主题中具有与过程工厂搜索查询相对应的最高可能性的候选过程工厂搜索查询主题。
18.方面12至17中任一项的计算设备，其中，指令还使得计算设备：识别与所识别的主题相关联的过程工厂搜索查询中的一个或多个词语；及分析过程工厂搜索查询中的一个或多个剩余词语，以识别用于过滤数据集的一个或多个过滤器。
19.方面12至18中任一项的计算设备，其中，描述过程工厂实体的属性的过程工厂相关数据包括以下中的至少一个：配置数据、运行时数据、环境数据、维护数据、分析数据或诊断数据。
20.方面12至19中任一项的计算设备，其中，过程工厂搜索查询包括基于语音的过程工厂搜索查询或基于文本的过程工厂搜索查询。
21.方面12至20中任一项的计算设备，其中，以音频格式或文本格式提供搜索结果集合以便在用户接口设备处呈现。
22.方面12至21中任一项的计算设备，其中，知识库包括在过程工厂内生成的过程工厂相关数据的副本，并且计算设备不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。
23.一种过程控制系统，包括：一个或多个设备，其对应于设置在过程工厂中的过程工厂实体，并且执行物理功能以控制工业过程；数据二极管，其将一个或多个设备通信地连接到计算设备，数据二极管被配置为防止过程工厂的网络和计算设备之间的双向通信；及计算设备包括：一个或多个处理器；通信单元；及一个或多个非暂时性计算机可读介质，其耦合到一个或多个处理器和通信单元，一个或多个非暂时性计算机可读介质在其上存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使得计算设备：当过程工厂在线时，通过数据二极管和通信单元接收由过程工厂的一个或多个设备生成的过程工厂相关数据的副本，过程工厂相关数据受保护通过数据二极管从一个或多个设备传输到计算设备；将过程工厂相关数据的副本存储在知识库中，在知识库中，描述过程工厂实体的属性的过程工厂相关数据是根据过程工厂相关数据和过程工厂实体之间的语义关系来组织的；及将来自知识库的数据中的至少一些提供给应用或其他计算设备。
24.前述方面的过程控制系统，其中，指令还使得计算设备：响应于过程工厂搜索查询，提供过程工厂相关数据的副本的子集作为搜索结果。
25.一种用于响应于过程工厂搜索查询来呈现过程工厂搜索结果的方法，该方法包括：在用户接口设备从用户接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；由用户接口设备响应于过程工厂搜索查询，获得过程工厂搜索结果集合；及由用户接口设备在过程工厂搜索结果显示中呈现过程工厂搜索结果集合，其中，每个过程工厂搜索结果包括到过程工厂内的过程工厂相关数据的可选链接。
26.前述方面的方法，其中，在过程工厂搜索结果显示中呈现过程工厂搜索结果集合包括以缩略图呈现每个过程工厂搜索结果，缩略图包括在可选链接中呈现的过程工厂相关数据的预览。
27.方面25至26中任一项的方法，还包括：由用户接口设备获得对应于过程工厂搜索结果集合的多个过程工厂类别；对于多个过程工厂类别中的每一个，由用户接口设备获得与相应过程工厂类别相对应的过程工厂搜索结果的子集；由用户接口设备在过程工厂搜索结果显示中呈现多个过程工厂类别中的每一个的指示；及对于多个过程工厂类别中的每一个，利用相应过程工厂类别的指示由用户接口设备呈现过程工厂搜索结果的子集。
28.方面25至27中任一项的方法，其中，利用相应过程工厂类别的指示呈现过程工厂搜索结果的子集包括：响应于接收到对多个过程工厂类别的指示之一的选择，呈现与所选择的过程工厂类别相对应的过程工厂搜索结果的子集。
30.方面25至29中任一项的方法，其中，响应于过程工厂搜索查询获得过程工厂搜索结果集合包括：获得经排名的过程工厂搜索结果集合，每个过程工厂搜索结果具有各自的排名；及根据相应的排名，以经排名的顺序呈现过程工厂搜索结果集合。
31.方面25至30中任一项的方法，还包括：确定用户接口设备的尺寸或类型；及基于用户接口设备的尺寸或类型，调整过程工厂搜索结果集合在过程工厂搜索结果显示中的呈现。
32.方面25至31中任一项的方法，还包括：响应于确定用户接口设备是移动设备，在过程工厂搜索结果显示内呈现单个过程工厂搜索结果。
33.方面25至32中任一项的方法，还包括：响应于确定用户接口设备的尺寸高于阈值尺寸，在过程工厂搜索结果显示内呈现过程工厂搜索结果集合。
34.方面25至33中任一项的方法，其中，响应于过程工厂搜索查询获得过程工厂搜索结果集合包括：将过程工厂搜索查询传输到服务器计算设备；及从服务器计算设备接收过程工厂搜索结果集合。
35.方面25至34中任一项的方法，其中，呈现过程工厂搜索结果集合，其中，每个过程工厂搜索结果包括到过程工厂相关数据的可选链接包括呈现具有到以下中的至少一个的可选链接的每个过程工厂搜索结果：配置数据、运行时数据、环境数据、维护数据、分析数据或诊断数据。
36.方面25至35中任一项的方法，其中，到过程工厂内的过程工厂相关数据的可选链接是到过程工厂内的过程工厂相关数据的副本的可选链接，以使得与过程工厂相关数据的副本的用户交互不影响过程工厂的运行时操作。
37.一种用于响应于过程工厂搜索查询来呈现过程工厂搜索结果的用户接口设备，用户接口设备包括：一个或多个处理器；用户接口；及一个或多个非暂时性计算机可读介质，其耦合到一个或多个处理器和用户接口，一个或多个非暂时性计算机可读介质在其上存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使得用户接口设备：从用户接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；响应于过程工厂搜索查询，获得过程工厂搜索结果集合；及在过程工厂搜索结果显示中呈现过程工厂搜索结果集合，其中，每个过程工厂搜索结果包括到过程工厂内的过程工厂相关数据的可选链接。
38.前述方面的用户接口设备，其中，每个过程工厂搜索结果是以缩略图来呈现的，缩略图包括在可选链接中呈现的过程工厂相关数据的预览。
39.方面37至38中任一项的用户接口设备，其中，指令还使得用户接口设备：获得对应于过程工厂搜索结果集合的多个过程工厂类别；对于多个过程工厂类别中的每一个，获得与相应过程工厂类别相对应的过程工厂搜索结果的子集；经由用户接口在过程工厂搜索结果显示中呈现多个过程工厂类别中的每一个的指示；及对于多个过程工厂类别中的每一个，经由用户接口利用相应过程工厂类别的指示呈现过程工厂搜索结果的子集。
40.方面37至39中任一项的用户接口设备，其中，为了利用相应过程工厂类别的指示呈现过程工厂搜索结果的子集，指令使得用户接口设备：响应于接收到对多个过程工厂类别的指示中的一个指示的选择，经由用户接口呈现与所选择的过程工厂类别相对应的过程工厂搜索结果的子集。
41.方面37至40中任一项的用户接口设备，其中，为了响应于过程工厂搜索查询获得过程工厂搜索结果集合，指令使得用户接口设备：获得经排名的过程工厂搜索结果集合，每个过程工厂搜索结果具有相应的排名；及经由用户接口根据相应的排名，以经排名的顺序呈现过程工厂搜索结果集合。
42.方面37至41中任一项的用户接口设备，其中，指令还使得用户接口设备：确定用户接口设备的尺寸或类型；及基于用户接口设备的尺寸或类型，调整过程工厂搜索结果集合在过程工厂搜索结果显示中的呈现。
43.方面37至42中任一项的用户接口设备，其中，指令还使得用户接口设备：响应于确定用户接口设备是移动设备，经由用户接口在过程工厂搜索结果显示内呈现单个过程工厂搜索结果。
44.方面37至43中任一项的用户接口设备，还包括扬声器，其中，指令还使得用户接口设备：经由扬声器，以音频格式呈现与单个过程工厂搜索结果相关联的过程工厂相关数据的概要。
45.方面37至44中任一项的用户接口设备，其中，指令还使得用户接口设备：响应于确定用户接口设备的尺寸高于阈值尺寸，经由用户接口在过程工厂搜索结果显示内呈现过程工厂搜索结果集合。
46.方面37至45中任一项的用户接口设备，其中，为了响应于过程工厂搜索查询获得过程工厂搜索结果集合，指令使得用户接口设备：将过程工厂搜索查询传输到服务器计算设备；及从服务器计算设备接收过程工厂搜索结果集合。
47.方面37至46中任一项的用户接口设备，其中，过程工厂相关数据包括以下中的至少一个：配置数据、运行时数据、环境数据、维护数据、分析数据或诊断数据。.
48.方面37至47中任一项的用户接口设备，其中，到过程工厂内的过程工厂相关数据的可选链接是到过程工厂内的过程工厂相关数据的副本的可选链接，以使得与过程工厂相关数据的副本的用户交互不影响过程工厂的运行时操作。
49.一种非暂时性计算机可读介质，在其上存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器：从用户接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；响应于过程工厂搜索查询，获得过程工厂搜索结果集合；及在用户接口设备的过程工厂搜索结果显示中呈现过程工厂搜索结果集合，其中，每个过程工厂搜索结果包括到过程工厂内的过程工厂相关数据的可选链接。
50.前述方面的非暂时性计算机可读介质，其中，每个过程工厂搜索结果是以缩略图来呈现的，缩略图包括在可选链接中呈现的过程工厂相关数据的预览。
51.方面49至50中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，指令还使得一个或多个处理器：获得对应于过程工厂搜索结果集合的多个过程工厂类别；对于多个过程工厂类别中的每一个，获得与相应过程工厂类别相对应的过程工厂搜索结果的子集；经由用户接口在过程工厂搜索结果显示中呈现多个过程工厂类别中的每一个的指示；及对于多个过程工厂类别中的每一个，经由用户接口利用相应过程工厂类别的指示呈现过程工厂搜索结果的子集。
52.方面49至51中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，指令还使得一个或多个处理器：确定用户接口设备的尺寸或类型；及基于用户接口设备的尺寸或类型，调整过程工厂搜索结果集合在过程工厂搜索结果显示中的呈现。
53.一种用于在车辆头端单元内呈现过程工厂相关数据的方法，该方法包括：在车辆头端单元中执行的过程工厂应用处接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂相关数据，一个或多个过程工厂实体执行物理功能以控制工业过程；及由车辆头端单元呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，其中，过程工厂相关数据是在过程工厂内生成的过程工厂相关数据的副本，使得车辆头端单元不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。
54.前述方面的方法，还包括：确定用户在过程工厂内的组织角色，其中，呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作包括呈现与用户的组织角色相关的过程工厂相关数据的子集。
55.方面53至54中任一项的方法，还包括：响应于在过程工厂的在线操作中发生并与用户的组织角色相关的事件，呈现关于与事件相关联的过程工厂相关数据中的至少一些的通知。
56.方面53至55中任一项的方法，其中，呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作包括呈现关于一个或多个过程工厂实体中的与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告，报告包括过程工厂相关数据中的与至少一个过程工厂实体相关的至少一些过程工厂相关数据。
57.方面53至56中任一项的方法，还包括：确定车辆的速度；将车辆的速度与阈值速度进行比较；及响应于确定车辆的速度超过阈值速度，以音频格式呈现关于与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告的精简版本。
58.方面53至57中任一项的方法，其中，呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作包括呈现过程流程模块的图形表示，其描绘一个或多个过程工厂实体中的至少一个过程工厂实体的运行时操作，包括至少一个过程工厂实体的过程参数数据。
59.方面53至58中任一项的方法，还包括：在车辆头端单元的用户接口上呈现过程工厂相关数据。
60.方面53至59中任一项的方法，还包括：经由车辆头端单元的扬声器呈现过程工厂相关数据。
61.方面53至60中任一项的方法，还包括：以自然语言格式呈现过程工厂相关数据。
62.方面53至61中任一项的方法，还包括：从用户接收与一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；以及由车辆头端单元响应于过程工厂搜索查询呈现过程工厂搜索结果集合，过程工厂搜索结果集合包括过程工厂相关数据中的至少一些。
63.一种车辆头端单元，包括：一个或多个处理器；用户接口；扬声器；及一个或多个非暂时性计算机可读介质，其耦合到一个或多个处理器，一个或多个非暂时性计算机可读介质在其上存储过程工厂应用，过程工厂应用在由一个或多个处理器执行时使车辆头端单元：接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂相关数据，一个或多个过程工厂实体执行物理功能以控制工业过程；及经由用户接口或扬声器呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，其中，过程工厂相关数据是在过程工厂内生成的过程工厂相关数据的副本，使得车辆头端单元不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。
64.前述方面的车辆头端单元，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：确定用户在过程工厂内的组织角色，及呈现与用户的组织角色相关的过程工厂相关数据的子集。
65.方面63至64中任一项的车辆头端单元，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：响应于在过程工厂的在线操作中发生并与用户的组织角色相关联的事件，呈现关于与事件相关联的过程工厂相关数据中的至少一些的通知。
66.方面63至65中任一项的车辆头端单元，其中，为了呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，过程工厂应用使得车辆头端单元呈现关于一个或多个过程工厂实体中的与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告，报告包括过程工厂相关数据中的与至少一个过程工厂实体相关的至少一些过程工厂相关数据。
67.方面63至66中任一项的车辆头端单元，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：确定车辆的速度；将车辆的速度与阈值速度进行比较；及响应于确定车辆的速度超过阈值速度，以音频格式呈现关于与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告的精简版本。
68.方面63至67中任一项的车辆头端单元，其中，为了呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，过程工厂应用使得车辆头端单元呈现过程流程模块的图形表示，其描绘一个或多个过程工厂实体中的至少一个过程工厂实体的的运行时操作，包括至少一个过程工厂实体的过程参数数据。
69.方面63至68中任一项的车辆头端单元，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：以自然语言格式呈现过程工厂相关数据。
70.方面63至69中任一项的车辆头端单元，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：从用户接收与一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；以及响应于过程工厂搜索查询来呈现过程工厂搜索结果集合，过程工厂搜索结果集合包括过程工厂相关数据中的至少一些。
71.一种非暂时性计算机可读介质，在其上存储指令，指令在由车辆头端单元中的一个或多个处理器执行时，使得车辆头端单元：接收与过程工厂内的一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂相关数据，一个或多个过程工厂实体执行物理功能以控制工业过程；及经由车辆头端单元的用户接口或扬声器呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，其中，过程工厂相关数据是在过程工厂内生成的过程工厂相关数据的副本，使得车辆头端单元不直接与在过程工厂内生成的过程工厂相关数据交互。
72.前述方面的非暂时性计算机可读介质，其中，过程工厂应用还使车辆头端单元：确定用户在过程工厂内的组织角色，及呈现与用户的组织角色相关的过程工厂相关数据的子集。
73.方面71至72中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：响应于在过程工厂的在线操作中发生的与用户的组织角色相关的事件，呈现关于与事件相关的过程工厂相关数据中的至少一些的通知。
74.方面71至73中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，为了呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，过程工厂应用使得车辆头端单元呈现关于一个或多个过程工厂实体中的与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告，报告包括过程工厂相关数据中的与至少一个过程工厂实体相关的至少一些过程工厂相关数据。
75.方面71至74中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：确定车辆的速度；将车辆的速度与阈值速度进行比较；及响应于确定车辆的速度超过阈值速度，以音频格式呈现关于与用户的组织角色相关的至少一个过程工厂实体的报告的精简版本。
76.方面71-75中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，为了呈现过程工厂相关数据以供用户远程监视过程工厂的在线操作，过程工厂应用使得车辆头端单元呈现过程流程模块的图形表示，其描绘一个或多个过程工厂实体中的至少一个过程工厂实体的运行时操作，包括至少一个过程工厂实体的过程参数数据。
77.方面71-76中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：以自然语言格式呈现过程工厂相关数据。
78.方面71至77中任一项的非暂时性计算机可读介质，其中，过程工厂应用还使得车辆头端单元：从用户接收与一个或多个过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询；以及响应于过程工厂搜索查询呈现过程工厂搜索结果集合，过程工厂搜索结果集合包括过程工厂相关数据中的至少一些。
当以软件实现时，本文描述的应用、服务和引擎中的任一个可以被存储在任何实体非暂时性计算机可读存储器中，诸如存储在磁盘、激光盘、固态存储器设备、分子存储器存储设备或其他存储介质上、计算机或处理器的ram或rom中等。尽管本文公开的示例系统被公开为包括在硬件上执行的软件和/或固件以及其他部件，但是应当注意，这样的系统仅仅是说明性的，并且不应当被认为是限制性的。例如，可以设想，这些硬件、软件和固件部件中任何一个或全部可以专门以硬件、专门以软件或以硬件和软件的任何组合来实现。因此，虽然将本文描述的示例系统描述为以在一个或多个计算机设备的处理器上执行的软件来实现，但是本领域普通技术人员将容易理解，所提供的示例不是实现这种系统的唯一方式。
因此，虽然已经参考特定示例描述了本发明，但是这些示例仅旨在说明而不是限制本发明，对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所公开的实施例进行改变、添加或删除。
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