用于氧还原系统的验证方法与流程

1.本发明涉及一种用于验证氧还原系统运行期间所用的氧还原系统的系统功能的验证方法，其中该氧还原系统配置为通过供应源自至少一个惰性气体源、特别是通过至少一个惰性气体发生器产生的惰性气体降低和/或维持至少一个保护区域中的氧浓度水平，并监测或增高保护区域或监测区域中特别是先前降低的氧浓度水平。
2.本发明还涉及根据权利要求18所述的可编程控制模块以及根据权利要求20所述的具有这种可编程控制模块的氧还原系统。


背景技术：

3.实践中，经常使用氧还原系统来预防和避免火灾。这类系统可以将保护区域内的氧含量降低到低于环境空气中氧含量的水平，特别是低于保护区域内材料燃点的水平。保护区域一般理解为应将氧浓度降低到避免火灾并调控到预定取值范围内的空间上限定或封闭的区域。通过将惰性气体或富含惰性气体的空气、特别是氮气或富含氮气的空气供应到保护区域来降低氧浓度。这样，惰性气体或富含惰性气体的空气与氧气之比设置为结果使得保护区域中所含空气中的氧含量下降。优选地，还应保持充足的氧气才能使人员留在保护区域内。除了保护区域外，往往还需要在所谓的监测区域中监测氧浓度。监测区域可以是指特别是氧还原系统的服务人员或其他人员可进入的房间中的空间限定或封闭的区域，例如与保护区域相邻。尽管实际上并未提供惰性气体引入监测区域中，但可能无意中发生引入惰性气体，特别是由于管线系统中的泄漏。如果因有意(保护区域)或无意(监测区域)引入惰性气体而导致保护区域或监测区域的氧浓度水平过低，也可以通过氧还原系统提高氧浓度。
4.通常，提供控制中心来调节氧还原系统的各个组件，例如，该控制中心既能根据要求调节惰性气体的产生，又能连接氧浓度传感器以将对应的惰性气体量要求转发给惰性气体源，特别是惰性气体发生器。除了常规的固定式惰性气体发生器，还可采用例如薄膜式氮气发生器或变压吸附式氮气发生器作为惰性气体源，但特别是移动式惰性气体发生器以及移动式罐车或大型容器或惰性气瓶或瓶组形式的固定式惰性气罐。另外，控制中心连接到多个执行器以控制所产生惰性气体的分布。控制中心可以对多个保护区域进行独立调控，其中将每个保护区域关联到一个或多个惰性气体源，特别是惰性气体发生器，并且每个保护区域配备有一个或多个氧浓度传感器。
5.在先的专利文献pct/ep2019/061910揭示了这种氧还原系统的分散控制调节系统，其具有多个用于执行调控功能的信号连接的调控器模块，其中这些调控功能分散地分布到调控器模块。参阅专利文献pct/ep2019/061910，术语“调控器模块(reglermodul)”和“调控功能(regelungsfunktion)”应理解为术语“控制器调节器模块(steuer-und reglermodul)”和“控制调节功能(steuerungs-und regelungsfunktion)”的缩写形式。采用硬件方面基本相同的标准化调控器模块，可以为其分派用于运行氧还原系统的不同功能。可以为作为过程调控器的调控器模块分派控制和/或调节惰性气体的产生，可以为作为
区域调控器的另一个调控器模块分派监测保护区域或监测区域中的氧浓度水平，最后可以为作为主调控器的调控器模块分派其他调控器模块之间的通信协调。调控器模块通过总线系统相互连接且已呈现控制调节系统的基础构型，配置为执行氧还原系统运行绝对必要的基本核心或基础功能。为了执行更多可选的调控功能，可以采用附加组件和/或插卡来扩展调控模块。但其缺陷在于，控制调节系统以及氧还原系统运行期间的功能也会在交付、安装和调试后进行扩展，而出于技术因素无法进行安全相关方面的测试或授权。例如，可能使用了未经测试的组件和/或插卡。
6.还已公知，这种调控器模块设计为可编程逻辑控制器(plc)。可编程逻辑控制器具有连接到系统传感器和执行器的多个输入和输出，又称为输入信道或输出信道。通过接口加载应用程序，该应用程序尤其是确定了应根据输入切换输出的方式，从而通过所连接的传感器和执行器控制和/或调节系统。
7.在计算机软件领域，需要许可证的软件常规上配备有防复制机制。随软件一起提供防复制插件，即所谓的加密狗(dongle)，例如将其插到计算机的接口上，例如usb端口。使用过程中，防护软件检查是否存在防复制插件；若不存在，则例如仅启用受限制的程序功能或拒绝使用软件。其他形式的硬件加密狗特别是使用公私密钥加密方法，其中加密的加密狗信息可存储在计算机的闪存中。还已公知加密狗防复制的网络变型方案。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提高氧还原系统运行期间的安全性，特别是提供一种检查氧还原系统运行期间使用的系统功能并确保仅使用许可或授权的系统功能的方法。
9.本发明用以达成上述目的的解决方案为根据权利要求1所述的验证方法、根据权利要求18所述的可编程控制模块以及根据权利要求20所述的氧还原系统。
10.根据本发明前述类型的用于氧还原系统的验证方法具有以下步骤：
[0011]-检测氧还原系统运行期间所用的系统功能；
[0012]-创建许可数据集，其中该许可数据集包含所用系统功能使用的许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)；
[0013]-读取存储介质上提供的验证数据集，其中该验证数据集包含至少一个现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)；
[0014]-如果验证数据集中未包含每个使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)，则判定违反许可证；
[0015]-如果判定违反许可证，则输出消息，特别是错误消息，和/或关闭至少一个系统功能。
[0016]
根据本发明，在氧还原系统运行期间，即在氧还原系统使用运行所需的系统功能期间，执行并在后台运行所述验证方法，同时由控制调节系统控制和调节所用的系统功能。原则上，氧还原系统的系统功能分为对于功能性而言绝对必要的基础系统功能以及基础系统功能之外可根据需要选择性使用的可选系统功能。特别地，基础系统功能是：产生降低和/或维持保护区域内氧浓度所需的惰性气体量，并将所产生量的惰性气体释放到对应的保护区域中，而且还监测保护区域或增高保护区域内先前降低的氧浓度。可选系统功能是：例如，将所产生的惰性气体分布到多个保护区域，对相邻、技术、机器和操作空间等监测区
域内的氧浓度进行纯预防性监测，监测环境条件、保护区域和监测区域空气循环等。
[0017]
在根据本发明的验证方法的步骤中，特别是第一步骤中，检测运行期间和当前时刻所用的系统功能。经证实有利地，检测全部的所用系统功能，但替代地也可设想，例如仅检测可选系统功能。
[0018]
在特别是在第一步骤之后进行的第二步骤中，创建许可数据集。许可数据集包含所用系统功能使用的许可证。为此，可以进一步区分需许可证的系统功能和免许可证的系统功能。基础系统功能一般是免许可证或组合在基础许可证中；可选系统功能通常需许可证。优选地，检测全部的所用系统功能，但替代地也可设想，仅检测可选系统功能。在有利实施方案中，许可数据集是基于氧还原系统所用的全部系统功能来创建，并包含全部需许可证的系统功能的使用许可证。
[0019]
在特别是在第二步骤之后或者与第一步骤或第二步骤同时进行的第三步骤中，读取数据集，即来自存储介质的验证数据集。验证数据集包含一个或多个现有许可证，这些现有许可证优选地也相应关联到具体的系统功能或者特别是以基础许可证的形式关联到多个(基础)系统功能。
[0020]
在特别是第三步骤之后进行的第四步骤中，判定是否存在违反许可证。为此，将许可数据集与验证数据集进行比较，其中通过检查验证数据集中是否包括与系统功能相关联的相应使用许可证，即特别是检查许可数据集中的每个使用许可证是否可关联到验证数据集中对应的现有许可证。如果验证数据集未包括至少一个使用许可证，即特别是至少一个使用许可证未能关联到对应的现有许可证，则判定违反许可证。
[0021]
在特别是第四步骤之后进行的第五步骤中，如果检测到违反许可证，则最终输出消息，特别是错误消息。原则上，消息可以是验证方法中发出的任何类型的消息，用户或服务人员可基于该消息来识别是否存在违反许可证。一般而言，错误消息存储在系统内部，仅通过查询相关参数来识别错误消息。相比之下，故障消息是一种特殊的错误消息，它是为了引起用户、特别是服务人员注意到存在违反许可证而主动发出，例如也通过光学或声学信号发出。当输出消息、特别是错误消息或故障消息时，原则上规定，氧还原系统继续其正常运行而不会干预或影响所用的系统功能。
[0022]
附加地或替代地，如果确定违反许可证，则可以关闭至少一个特别是需许可证的所用系统功能或全部的所用系统功能。
[0023]
如果未确定违反许可证，氧还原系统也将继续正常运行，并继续执行当前的所用系统功能。
[0024]
所述验证方法可以执行一次，例如在安装后及调试期间授权氧还原系统，或者可以特定或规则的时间间隔重复执行，以在运行期间及调试后检查和/或验证系统功能的动态扩展。
[0025]
从属权利要求主张保护有利的实施方式，下面对此予以详述。
[0026]
为了连接氧还原系统，本发明优选实施方案中，在至少一个可编程控制模块(本技术领域中又称为“调控器”或“调控器模块”)上实施所述验证方法，其中，基于特定分配给至少一个控制模块的信号输入信道和输出信道来检测所用系统功能。
[0027]
优选地，在可编程控制模块中实施所述验证方法，该可编程控制模块也配置用于控制调节氧还原系统。可编程控制模块可以例如是可编程逻辑控制器，为其输入信道和输
出信道分配对应的系统功能以控制调节氧还原系统，即连接到执行这些系统功能所需的传感器和执行器。所述验证方法可以特别是以编程形式存储在控制模块的存储器核中，其中可以基于分配输入信道和输出信道来检测所用系统功能。这里特别有利的是，所述验证方法也可以简单地改装到已在运行中的氧还原系统的控制调节系统中。
[0028]
在根据本发明的验证方法的有利实施方案中，许可数据集中的每个使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)包含至少两个参数，即相应许可证类型(1,2,...,n)和与相应许可证类型(1,2,...,n)相关联的第一许可证数(y
l1
,y
l2
,...,y
ln
)，且验证数据集中的每个现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)包含至少两个参数，即相应许可证类型(1,2,...,n)和与相应许可证类型(1,2,...,n)相关联的第二许可证数(x
l1
,x
l2
,...,x
ln
)，其中变量y＝0,1,...,n表示第一许可证数，变量x＝0,1,...,n表示第二许可证数。为了判定违反许可证，将使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)关联、特别是以矩阵形式关联、即以行或列形式关联到现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)。
[0029]
作为许可证类型，区分与具体系统功能相关联的许可证。例如，“空气循环”许可证类型可以关联到特别是可选的空气循环系统功能，而“基础许可证”许可证类型可以关联到运行氧还原系统绝对必要的几个基础系统功能，例如，产生降低和/或维持保护区域内氧浓度所需的一定量惰性气体，将所产生量的惰性气体释放到对应的保护区域内，和/或增高保护区域内先前降低的氧浓度。
[0030]
在本实施方案的改进中，为了判定违反许可证，通过将现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)的许可证数(x
l1
,x
l2
,...,x
ln
)减去使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)的许可证数(y
l1
,y
l2
,...,y
ln
)，确定特别是以行或列形式各相关联的许可证类型(1,2,...,n)的许可证值(z1,z2,...,zn)，其中变量为z＝-n,
…
,-1,0,1,
…
,n，如果所确定的许可证值之一(z1,z2,...,zn)《0，则判定违反许可证。
[0031]
作为有利的选择，可以将所确定的许可证值(z1,z2,...,zn)例如以操作显示面板或屏幕上的光学显示形式输出给氧还原系统的用户或服务人员。基于所确定的许可证值(z1,z2,...,zn)》0，可以判定当前可用许可证的相应数目，并向用户或服务人员通知自由可用(即，未使用但存在)的许可证。以此方式，可以清晰有效地管理用于相关联系统功能的现有许可证。许可证值z＝0表示对应的系统功能使用了全部的现有许可证都被，或者验证数据集验证了全部的使用许可证。当然，反之也可设想：将使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)的第一许可证数(y
l1
,y
l2
,...,y
ln
)减去现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)的第二许可证数(x
l1
,x
l2
,...,x
ln
)，如果这样确定的许可证值之一(z1,z2,...,zn)》0，则据此判定违反许可证。
[0032]
根据可选的方法变型，检查验证数据集是否包含激活码,如果未识别激活码，输出消息，特别是故障消息，和/或关闭至少一个、优选地全部的系统功能。
[0033]
通过激活码，可以提供可能更高级别的附加安全查询，这特别是可以在读取验证数据集之前、期间或之后执行，这样例如确保存储介质包含为相关氧还原系统提供的正确验证数据集。
[0034]
在优选实施方案中，可以通过经由信号传输连接或可信号传输连接到存储介质的接口读取验证数据集来执行类似的安全查询，其中输出消息，特别是故障消息，和/或如果未识别存储介质与接口之间的信号传输连接，关闭至少一个、优选地全部的系统功能。
[0035]
原则上也可设想，接口集成到可编程控制模块内部，存储模块例如设计为内部存
储器核，根据上述方法变型的改进，有利地，接口配置为外部接口，特别是usb端口，存储器模块配置为外部存储器模块，特别是usb加密狗，该外部存储模块则可由用户手动连接到外部接口。
[0036]
根据本发明实施方案，所述验证方法以特定或规则的时间间隔重复，同时当输出消息、特别是错误消息时，启动定时器以在输出消息、特别是错误消息期间记录时间周期。为此，定时器可以配置为向前或向后测量时间周期。
[0037]
如果在重复验证方法期间不再判定违反许可证，则优选地提供自动重置定时器以及错误消息或故障消息。替代地或附加地，还可设想，可以由氧还原系统的用户或服务人员手动重置定时器以及错误消息或故障消息。
[0038]
在本发明实施方案的改进中，当预定时间周期届期之时或期满之后，在此期间输出消息、特别是错误消息，可以输出故障消息，和/或关闭至少一个系统功能，特别是全部的系统功能。
[0039]
根据本发明实施方案的特别有利改进，当预定时间周期届期之时或期满之后，在此期间输出消息、特别是错误消息和/或故障消息，可以关闭氧还原系统的至少一个、特别是全部的系统功能。
[0040]
具体地，例如当第一预定时间周期届期之时或期满之后，特别是60分钟之后，在此期间无中断地输出错误消息或无中断地判定违反许可证，可以输出故障消息而非错误消息。当第二预定时间周期届期之时或期满之后，例如另外的72小时之后，在此期间无中断地输出故障消息或无中断地判定违反许可证，则可以关闭至少一个、优选地全部的系统功能。
[0041]
经证实有利地，针对氧还原系统的运行和操作具有预定时间周期。这样，例如在第一预定时间周期的60分钟内，可以暂时性移除包含验证数据集的存储介质，以更换或改换更新和/或附加的现有许可证，而不会干预到氧还原系统的运行。另一方面，第二预定时间周期的72小时提供了充足的时间来排除任何意外的违反许可证行为，和/或在选定或全部的系统功能即将关闭的情况下进行必要的准备，以避免不再使用系统功能可能带来的风险。
[0042]
一种方法变型特别有益的是，在几个信号连接的可编程控制模块上实施所述验证方法，其中作为区域控制模块的至少一个控制模块关联到至少一个保护区域或监测区域，和/或至少一个控制模块作为过程控制模块关联到至少一个惰性气体源，特别是惰性气体发生器，和/或至少一个控制模块作为主控制模块。还可设想，提供两个或更多个主控制模块来建立对应的冗余。
[0043]
尤其是对于改装上述氧还原系统的分散控制调节系统，有利的是，根据本发明的验证方法也分散到多个可编程控制模块上实施，这些可编程控制模块特别是经由总线系统或环形总线系统或(无线)网络相互信号连接，优选地在相应的存储器核上实施。有利的是，多个可编程控制模块在很大程度上采取相同构造，但关联、特别是空间上关联到氧还原系统的特定系统部件，并配置为控制调节本地所用的系统功能。例如，至少一个区域控制模块可以关联到一个或多个保护区域和/或监测区域并尤其配置为监测调节此处的氧浓度，至少一个过程控制模块可以关联到一个或多个惰性气体源、特别是一个或多个惰性气体发生器并配置为控制产生的惰性气体量，并且至少一个主控制模块可以配置为进行其他控制模块的通信协调。
[0044]
为了能够检测全部本地所用的系统功能，在改进方案中经证实有利的是，可以在至少一个区域控制模块和/或至少一个过程控制模块和/或至少一个主控制模块上实施检测、特别是本地检测所用系统功能，其中可以基于特定分配给相应的区域控制模块和/或过程控制模块和/或主控制模块的信号输入信道和信号输出信道来检测本地关联到相应控制模块的系统功能。
[0045]
同样有利的是，在相应的控制模块上实施本地创建许可数据集。因此优选地，所述方法的特征在于，本地创建至少一个许可数据集，其包含相应控制模块使用的许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)，此处每个使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)关联到至少一个本地所用的系统功能，并包括至少两个参数，即相应许可证类型(1,2,...,n)和与相应许可证类型(1,2,...,n)相关联的第一许可证数(y
l1
,y
l2
,...,y
ln
)，相应变量为y＝1,2,...,n。
[0046]
特别是在控制模块配置为用于监测通信的主控制模块的情况下，经证实有利的是，在至少一个主控制模块上实施创建全局许可数据集，并且通过将相应控制模块本地使用的各相关联许可证类型(1,2,...,n)的许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)的第一许可证数(y
l1
,y
l2
,...,y
ln
)相加而将本地创建的许可数据集合并成全局许可数据集，并且为相应控制模块本地使用的许可证(l
11y
,l
22y
,...,l
nmy
)分派与相应控制模块相对应的来源指示符(1,2,...,m)，相应变量为y＝1,2,...,n。
[0047]
全局许可数据集就不仅包含有关相应许可证类型的使用许可证总数的信息，而且还包含使用许可证的相应来源，即哪个可编程控制模块正使用这些许可证。
[0048]
当在多个控制模块上实施所述验证方法时，根据本发明实施方案有益的是，在至少一个主控制模块上实施特别是基于全局许可数据集来读取验证数据集，优选地还判定违反许可证。
[0049]
根据方法变型，可以规定进一步附加的安全查询，其中验证数据集包含至少一个现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)，且许可数据集包含相应控制模块使用的控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)，如果验证数据集未包括每个使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)，则判定违反许可证。
[0050]
具体地，在本方法变型的改进中，根据上述判定违反许可证，许可数据集中的每个使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)具有至少两个参数，即相应控制模块类型(b,p,m)和与相应控制模块类型(b,p,m))相关联的第一控制模块许可证数(y
slb
,y
slp
,y
slm
)，且验证数据集中的每个现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)包括至少两个参数，即相应控制模块类型(b,p,m)和与相应控制模块类型(b,p,m)相关联的第二控制模块许可证数(x
slb
,x
slp
,x
slm
)，为了判定违反许可证，通过将现有控制模块许可证(slb)的第二控制模块许可证数(x
slb
,x
slp
,x
slm
)减去使用控制模块许可证(sl
by
,sl
px
,sl
mx
)的第一控制模块许可证数(y
slb
,y
slp
,y
slm
)而确定各相关联的控制模块类型(b,p,m)的至少一个控制模块许可证值(z
sl1
,z
sl2
,...,z
sln
)，如果所确定的控制模块许可证值之一(z
sl1
,z
sl2
,...,z
sln
)《0，则判定违反许可证，相应变量为y＝0,1,
…
,n，z＝-n,-1,
…
,0,1,n。
[0051]
最后，根据本发明验证方法的有利实施方案中，用户经由用户界面可手动选择至少一个存储的系统功能。这里有利的是，在检测所用系统功能之前，首先检查是否存在至少一个所选系统功能所需的硬件组件和/或输入信道或输出信道。
[0052]
可选地，用户可以调用所述验证方法中确定的信息，例如氧还原系统所用的系统
功能、验证数据集中包含的现有许可证和控制许可证、供系统功能使用且许可数据集包含的使用许可证和控制许可证、它们各自的许可证类型或控制许可证类型、它们各自的许可证数或控制许可证数、相关联的来源指示符、确定的许可证值、输出的消息、特别是错误消息和故障消息以及关闭的系统功能、定时器的时间段等。
[0053]
本发明用以达成上述目的的解决方案还为一种配置用于执行根据上述变型方案之一所述的验证方法的氧还原系统的可编程控制模块，其中该氧还原系统配置为通过供应源自至少一个惰性气体源、特别是通过至少一个惰性气体发生器产生的惰性气体来降低和/或维持至少一个保护区域中的氧浓度水平，并监测或提高特别是保护区域或监测区域中先前降低的氧浓度水平，该可编程控制模块包括一个或多个信号输入信道和一个或多个信号输出信道以及至少一个传输数据和/或连接到存储介质的接口。
[0054]
根据可编程存储器模块的有利实施方案，可以通过添加硬件组件来扩展信号输入信道和/或信号输出信道的数目。
[0055]
通过可选的组件和/或插卡提供额外的扩展空间，实现了必要时使控制模块适应所用系统功能以及根据本发明的验证方法中使用的可变组合的模块化许可证数据集和验证数据集。
[0056]
最后，本发明用以达成上述目的的解决方案还为一种具有至少一个根据上述实施方案之一所述的可编程控制模块并适于执行根据上述方法变型方案之一所述的验证方法的氧还原系统，其中至少一个控制模块的一个或多个信号输入信道连接到氧还原系统的传感器而一个或多个信号输出信道连接到氧还原系统的执行器。
附图说明
[0057]
基于本发明的更多细节、特征、特征(子)组合、优势和效果可结合下文关于本发明优选实施例的描述和附图。图中：
[0058]
图1示出具有分散控制调节系统的氧还原系统的示意图；
[0059]
图2示出两个根据本发明的控制模块的实施例示意图；
[0060]
图3示出示意性说明根据本发明的验证方法的示例性流程框图；
[0061]
图4示出多个可编程控制模块以信号导通方式相互连接的本发明实施例示意图；
[0062]
图5示出在控制模块中实施将使用许可证与现有许可证相关联的关联的实施例示意图；
[0063]
图6示出全局许可数据集的实施例示意图；
[0064]
图7示出在控制模块中实施将使用控制许可证与现有控制许可证相关联的关联的实施例示意图；
[0065]
图8示出用户界面上显示的信息的第一示例图；
[0066]
图9示出用户界面上显示的信息的第二示例图。
[0067]
这些附图实质上仅为示例性，仅用来理解本发明。相同的元素标有相同的附图标记，通常仅描述一次。
具体实施方式
[0068]
图1示出根据本发明的氧还原系统100的实施例，其配备有分散控制调节系统。氧
还原系统100包括两个配置为惰性气体发生器130的惰性气体源，它们通过导通惰性气体131的管线连接而连接到两个保护区域121。与保护区域121之一相邻地布置有监测区域122。惰性气体发生器130各自关联有过程控制模块320，该过程控制模块320配置为控制调节对应的惰性气体发生器130,其信号输入信道301(本图未示出)连接到传感器140，特别是压力与氧浓度传感器，而其信号输出信道302(本图同样未示出)连接到执行器150，特别是惰性气体发生器130的阀和压缩机。采取相应方式，保护区域121也关联有区域控制模块310，该区域控制模块310配置为降低和/或保持对应保护区域121内的氧浓度水平以及监测或增高对应保护区域121内可能先前降低的氧浓度水平。区域控制模块310之一也关联有监测区域122。区域控制模块310的信号输入信道301(本图未示出)连接到传感器140，特别是氧浓度传感器，其布置于各相关联的保护区域121内或监测区域122内。对应地，信号输出信道302(本图同样未示出)连接到执行器150，特别是区域阀和/或警报机构，其布置于各相关联的保护区域121内或监测区域122内。
[0069]
区域控制模块310和过程控制模块320并不直接相互通信，而是优选地经由总线系统或环形总线系统以信号导通方式连接到两个冗余的主调控器330。区域控制模块310、过程控制模块320和主控制模块330各自配置为执行根据本发明的验证方法200，特别是在区域调控器310和过程调控器320上实施检测201在此本地所用的系统功能110并在主调控器330上实施读取验证数据集220。通过信号连接到主控制模块330之一的操作显示面板160，还可以显示用户界面250，用于显示验证方法200中所确定的信息。
[0070]
图2示出两个根据本发明的控制模块300的实施例示意图。两个控制模块300优选地各自配置为主控制模块330，具有相同的结构，并优选地形成冗余以提高可靠性。在此，控制模块300例如包括三个硬件组件350，这三个硬件组件特别是各自具有四个用于连接到氧还原系统100的传感器140的信号输入信道301以及四个用于连接到氧还原系统100的执行器150的信号输出信道302。必要时，可以模块化扩展硬件组件350的数目。可以基于分配信号输入信道301和/或信号输出信道302来识别和检测氧还原系统100所用的系统功能110。控制模块300还包括定时器304和例如三个接口303，其中接口303之一信号连接到外部存储介质340。可以提供第二接口303，用于信号导通连接到具有对应用户界面250的输入与输出设备，例如计算机或膝上型电脑。随后，提供第三接口303，用于信号导通连接到总线系统、特别是环形总线系统或其他网络。在此所示的图中，例如示出接口303与冗余控制模块300之间的信号导通连接。
[0071]
图3中示意性说明了根据本发明的验证方法200的示例性方法流程框图，下面参照图4对此予以详述，图4示出氧还原系统100的几个控制模块300的示例性布置。优选地在氧还原系统100的运行期间，即当氧还原系统100正使用一个或多个系统功能110时，执行验证方法200。参照图4，例如在六个相互信号连接的可编程控制模块300上实施验证方法200，其中一个控制模块300配置为主控制模块330，另外三个控制模块300配置为区域控制模块310，其余两个控制模块300配置为过程控制模块320。区域控制模块310配置为控制和/或调节在相关联的保护区域121或监测区域122本地执行的系统功能110，过程控制模块320相应地配置为控制和/或调节各相关联的惰性气体源、这里例如为惰性气体发生器130的系统功能110。主控制模块330也可以配置为控制和/或调节本地所用的系统功能110。
[0072]
回顾图3，在第一步骤201中，检测氧还原系统100所用的系统功能110。适宜地，在
每个控制模块300、310、320、330上实施检测201系统功能100，以便基于分配相应控制模块300、310、320、330的单独输入信道和输出信道本地检测在此所用的系统功能110。
[0073]
在第二步骤202中，基于所检测的系统功能110，创建许可数据集210。优选地，也在每个控制模块300、310、320、330上本地实施第二步骤202，从而可以在每个控制模块300、310、320、330上本地创建单独的许可数据集210。为此，系统功能110首先区分为需许可证的系统功能111和免许可证的系统功能112。原则上，针对每个需许可证的系统功能111，许可数据集210中存储使用许可证l
ny
，其许可证类型n对应于系统功能1
11
(例如，n＝9：空气循环)，其第一许可证数目y对应于系统功能111使用的许可证数目(例如，y＝1)。空气循环也即所谓的可选系统功能114，它有别于所谓的基础系统功能113的是，对于氧还原系统100的运行而言并非绝对必要。适宜地，针对多个基础系统功能113，许可数据集210中可以存储单个许可证l
ny
(基础许可证)，其许可证类型n对应于基础系统功能113(例如，n＝6：区域控制模块(标准功能)，或n＝22：过程控制模块(标准功能))。
[0074]
在本实施例中，参照图4，如果本地创建多于一个许可数据集210，则本地创建的许可数据集210组合成单个全局许可数据集240(另请参见图6)。适宜地，在主控制模块330上实施上述步骤。全局许可数据集240包括相应许可证类型n的总使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)以及与对应控制模块310、320、330相关联的本地许可证数y的相应总和。为此，相应使用许可证(l
1my
,l
2my
,...,l
nmy
)标有附加的来源指示符m(另请参见图6)。据此，全局许可数据集240包含：来自许可证类型区域控制模块(标准功能)的使用许可证l
6,3
，其中第一许可证数y＝3；来自许可证类型过程控制模块(标准功能)的使用许可证l
22,2
，其中第一许可证数y＝2；以及来自许可证类型空气循环的使用许可证l
9,1
，其中第一许可证数y＝1。附加地，另外包含有关哪个控制模块300、310、320、330正使用相应许可证的信息。
[0075]
根据图3和图4，在第三步骤203中，读取存储介质340上提供的验证数据集220，其包含多个现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)，在第四步骤204中，判定违反许可证，如果验证数据集220未包括许可数据集210或者根据本实施例全局许可数据集240(具有使用许可证l
6,3
、l
22,2
、l
9,1
)中的每个使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)(许可证类型n，相应许可证数y)。这样，例如在验证数据集220仅包含现有许可证l
6,3
、l
22,2
或仅包含现有许可证l
6,2
、l
22,2
、l
9,1
的情况下，判定违反许可证。
[0076]
根据方法变型，如果存在违反许可证，则在第五步骤205、206中，可以选择性输出205消息，特别是错误消息，或者如果违反许可证，则关闭206至少一个特别是可选和/或需许可证的系统功能111、114或替代地全部系统功能110、111、112、113、114。根据本发明实施例，如果验证数据集220至少包含现有许可证l
6,3
、l
22,2
、l
9,1
，则未判定违反许可证，验证方法200从第一步骤201开始重复。适宜地，验证数据集220还可以包含另外的现有许可证l，如本图所示，例如现有许可证l
13.1
，许可证类型为n＝13：监测检修门，第二许可证数为x＝1，这允许用户或服务人员使用附加的系统功能110，其例如包含在预定许可证范围内，因此其使用不应导致判定违反许可证。
[0077]
即使在输出205消息、特别是错误消息或故障消息之后，也重复执行根据本发明的验证方法200。不管是否判定违反许可证，氧还原系统100的运行将(首先)继续。根据本发明的验证方法200优选地以规则的时间间隔重复，仅仅关闭206全部系统功能110、111、112、113、114也会导致根据本发明的验证方法200结束。为了恢复氧还原系统100的运行并继续
执行验证方法200，手动重启氧还原系统100，必要时也可能需要验证方法200。
[0078]
根据方法变型，如果判定204违反许可证，在可选的步骤208中，可以启动定时器304，其测定首次判定204违反许可证直到后续方法流程中检查违反许可证首次出现否定结果(即不再存在违反许可证)经过的时间间隔。根据另一方法变型，当第一预定时间间隔(例如60分钟)期满之后，即若定时器304从第一预定时间间隔开始向后测量，或当第一预定时间间隔届期之时，即若定时器从时间值0开始向前测量，该期间内无中断地输出205错误消息，则输出209故障消息。在无中断地输出故障消息的第二时间间隔(例如72小时)期满之后或届期之时，则可优选地关闭206全部系统功能，验证方法200结束。
[0079]
如果在验证方法200中的某一时刻判定不存在违反许可证，当输出205错误消息和/或输出209故障消息时，则可在验证方法200的后续流程之前开始可选的步骤205a、209a，其中重置错误消息和/或故障消息。相应地，如果在验证方法200的某一时刻判定204不存在违反许可证，并且启动定时器304以记录时间间隔或输出非零时间值，则可在可选的步骤208a中，重置定时器304。
[0080]
在可选的步骤207中，为了提高安全性，还可检查验证数据集220是否包含激活码，输出209消息，特别是故障消息，和/或如果未识别激活码，则关闭206至少一个系统功能110。步骤207优选地在第三步骤203之后执行，也可以在第三步骤203之前或同时执行。
[0081]
优选地通过信号传输连接或可信号传输连接到存储介质340的接口303，读取203验证数据集210。随后，如果未识别存储介质340与接口303之间的信号传输连接，可选地规定，还可以输出209消息，特别是故障消息，和/或关闭至少一个系统功能110。
[0082]
图5示出许可数据集210中包含的使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)与验证数据集220中的现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)以矩阵形式、即按行列形式的关联230。此处，例如在第一列中列举出使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)，在第三列中列举出现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)。每一行对应于特定的许可证类型n，以便相同许可证类型n的许可证按行相关联。在第二列或中间列中列举出许可证值，其例如按行由相应的许可证数之差x
ln-y
ln
形成。如果形成的许可证值之一z《0，则判定违反许可证。
[0083]
图6示出示例性全局许可数据集240的示意图。在第一列中形成与相应许可证类型n相关联的全部许可证数y
lnm
之和。其他列包含根据不同控制模块300细分的本地使用许可证l
nmy
，在全局许可数据集240中，每个使用许可证l
nmy
关联有附加的来源指示符m，使得同一控制模块300使用的许可证l
nmy
按列相关联，同一许可证类型n的许可证l
nmy
按行相关联。
[0084]
对应于图5，图7示出许可证数据集210中包含的使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)与验证数据集220中包含的现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)以表格形式和/或矩阵形式、即按行列关联230。代替许可证类型n，使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)和现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)各自提供了用于标识控制模块类型的参数，其中“b”代表区域控制模块310，“p”代表过程控制模块320，“m”代表主控制模块330。在中间列中形成三个控制模块许可证值z
sl
，它们反映使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)与现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)之差。如果生成的控制模块许可证值之一z
sl
《0，则判定违反许可证。
[0085]
在图8和图9中，参照先前已用图3所示的实施例，说明了如图5以一般形式示出的行列式关联230。在表格的第一列中，列举了针对验证方法200存储的许可证类型n＝6,9,13,22。第二列说明了如何基于用户界面250向氧还原系统100的用户或操作人员显示与相
应许可证类型n相关联的系统功能110的真实名称：n＝6：区域控制模块(标准功能)，n＝9：空气循环，n＝13：监测检修门，n＝22：过程控制模块(标准功能)。使用许可证l的相应第一许可证数y则存储在第三列中，并可作为具体值显示给用户。现有许可证l的相应第二许可证数x存储在第五列中，并同样作为具体值在用户界面250上输出给用户或服务人员。使用许可证l的第一许可证数y与现有许可证l的第二许可证数x之差存储为许可证值z，并在用户界面250上向用户或服务人员通知当前可用许可证的数目。根据本发明实施例，在当前时刻，除了用于监测检修门的许可证，使用了验证数据集220上存在的全部许可证l。用于监测检修门的许可证自由可用，可以用于执行对应系统功能110，其中通过用户手动选择存储在控制模块300上的对应系统功能110。
[0086]
图9所示的表格包含基本相同的信息，但代表氧还原系统100运行期间的较晚时刻。除先前使用的系统功能110之外，用户或服务人员还选择控制模块300上的空气循环系统功能110。第3列中具有第一许可证数y的值，反映了使用的空气循环许可证的数目相应 1；使用了两个空气循环许可证。根据本发明实施例，在该时刻也存在相同的验证数据集220，因此关于空气循环系统功能110获得对应的许可证值-1。在验证方法200中，判定204违反许可证，并相应地输出205消息。基于在用户界面250上显示的信息，用户可以识别导致违反许可证的系统功能110，必要时将其排除。
[0087]
附图标记列表
[0088]
100 氧还原系统
[0089]
110 系统功能
[0090]
111 需许可证的系统功能
[0091]
112 免许可证的系统功能
[0092]
113
ꢀꢀ
基础系统功能
[0093]
114
ꢀꢀ
可选系统功能
[0094]
121
ꢀꢀ
保护区域
[0095]
122
ꢀꢀ
监测区域
[0096]
130
ꢀꢀ
惰性气体源，特别是惰性气体发生器
[0097]
131
ꢀꢀ
惰性气体
[0098]
140
ꢀꢀ
传感器
[0099]
150
ꢀꢀ
执行器
[0100]
160
ꢀꢀ
操作显示面板
[0101]
200
ꢀꢀ
验证方法
[0102]
201
ꢀꢀ
检测系统功能，第一步骤
[0103]
202
ꢀꢀ
创建许可数据集，第二步骤
[0104]
203
ꢀꢀ
读取验证数据集，第三步骤
[0105]
204
ꢀꢀ
判定违反许可证，第四步骤
[0106]
205
ꢀꢀ
输出消息、特别是错误消息，第五步骤
[0107]
205a 重置错误消息
[0108]
206
ꢀꢀ
关闭至少一个系统功能，第五步骤
[0109]
207
ꢀꢀ
检查激活码
[0110]
208
ꢀꢀ
启动定时器
[0111]
208a 重置定时器
[0112]
208b 第一时间间隔届期之时或期满之后
[0113]
208c 第二时间间隔届期之时或期满之后
[0114]
209
ꢀꢀ
输出故障消息
[0115]
209a 重置故障消息
[0116]
210
ꢀꢀ
许可数据集
[0117]
220
ꢀꢀ
验证数据集
[0118]
230
ꢀꢀ
关联
[0119]
240
ꢀꢀ
全局许可数据集
[0120]
250
ꢀꢀ
用户界面
[0121]
300
ꢀꢀ
可编程控制模块
[0122]
301
ꢀꢀ
信号输入信道
[0123]
302
ꢀꢀ
信号输出信道
[0124]
303
ꢀꢀ
接口
[0125]
304
ꢀꢀ
定时器
[0126]
310
ꢀꢀ
区域控制模块
[0127]
320
ꢀꢀ
过程控制模块
[0128]
330
ꢀꢀ
主控制模块
[0129]
340
ꢀꢀ
存储介质
[0130]
350
ꢀꢀ
硬件组件
[0131]
l
ꢀꢀꢀꢀ
使用许可证(l
1y
,l
2y
,...,l
ny
)
[0132]
l
ꢀꢀꢀꢀ
现有许可证(l
1x
,l
2x
,...,l
nx
)
[0133]
sl
ꢀꢀꢀ
使用控制模块许可证(sl
by
,sl
py
,sl
my
)
[0134]
sl
ꢀꢀꢀ
现有控制模块许可证(sl
bx
,sl
px
,sl
mx
)
[0135]nꢀꢀꢀꢀ
许可证类型
[0136]mꢀꢀꢀꢀ
来源指示符
[0137]
x
ꢀꢀꢀꢀ
第二许可证数(x＝0,1,...,n)
[0138]yꢀꢀꢀꢀ
第一许可证数(y＝0,1,...,n)
[0139]zꢀꢀꢀꢀ
许可证值(z＝-n,...,-1,0,1,...,n)
[0140]
x
sl 第二控制模块许可证数(x＝0,1,...,n)
[0141]ysl 第一控制模块许可证数(y＝0,1,...,n)
[0142]zsl 控制模块许可证值(z
sl1
,z
sl2
,...,z
sln
)