專利名稱：開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，具體是一種有線和無線技術(shù)相結(jié)合的開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)。用于設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)經(jīng)歷了單機(jī)式、集中式和分布式在線監(jiān)測與故障診斷幾個階段。單機(jī)式監(jiān)測診斷模式具有實時性好、可靠性高等優(yōu)點，但該方式投資較大、各監(jiān)測診斷系統(tǒng)之間信息難以共享，且不利于統(tǒng)一操作和維護(hù)。在信號傳輸距離許可的情況下，部分系統(tǒng)也采用了多套設(shè)備的集中式監(jiān)測診斷方式。集中式監(jiān)測診斷方式克服了單機(jī)式監(jiān)測診斷模式的部分缺點，但如果測點太多時，由于采集監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過重而導(dǎo)致采集實時性差。如果需要增加測點，采集監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件都必須調(diào)整，所以該模式擴(kuò)展性差。
目前國內(nèi)外一般采用的在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是基于有線局域網(wǎng)，進(jìn)而利用Internet進(jìn)行監(jiān)測信息的采集、共享與管理；診斷模式也主要是集中于運(yùn)行過程報警及事后診斷(見[美]P.M.勞斯等，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的監(jiān)控，診斷和仿真----阿布度拉中心(Iberdrola’s Center for Monitoring，Diagnostic and Simulation(CMDS)of Combined-Cycle Power Plants)，《設(shè)備管理》(ASSET MANAGEMENT)，2003)。在設(shè)備運(yùn)行過程中，重要的運(yùn)行信息都需要監(jiān)測，同時這些運(yùn)行信息都要保存以備設(shè)備診斷、管理等使用。常用的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的工作步驟是1、利用傳感器采集設(shè)備運(yùn)行信息；2、運(yùn)行信息的預(yù)處理；3、運(yùn)行信息通過有線介質(zhì)(如信號傳輸線、網(wǎng)線等)存儲于監(jiān)測工業(yè)控制計算機(jī)；4、工業(yè)控制計算機(jī)通過企業(yè)內(nèi)部有限局域網(wǎng)(以及Internet)向需要這些信息的目的計算機(jī)廣播；5、利用這些運(yùn)行信息進(jìn)行故障診斷。這些監(jiān)測診斷系統(tǒng)基于Internet進(jìn)行企業(yè)的遠(yuǎn)程接入，該模式目的是實現(xiàn)企業(yè)設(shè)備運(yùn)行信息的集中。但由于企業(yè)管理模式各有特征，每個企業(yè)都有各自的管理體制和信息管理規(guī)則，而且各個企業(yè)基本已經(jīng)建立了自己的設(shè)備監(jiān)測診斷系統(tǒng)，因此這種集中式的監(jiān)測診斷系統(tǒng)實現(xiàn)起來比較困難。同時，對已經(jīng)建立起監(jiān)測診斷系統(tǒng)的企業(yè)來說，這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)起來是一種重復(fù)投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上系統(tǒng)的不足以及有線局域網(wǎng)本身的局限性，提出了一種有線和無線技術(shù)相結(jié)合的開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，使其充分發(fā)揮和有效共享各用戶及功能節(jié)點的優(yōu)勢，形成開放式、互動的監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時，作為早期故障預(yù)示的節(jié)點之一，將小波分析與傳統(tǒng)基于Z變換濾波器相結(jié)合，利用傳統(tǒng)和現(xiàn)代信號處理相結(jié)合的早期故障預(yù)示、診斷方法來進(jìn)行故障預(yù)示和診斷。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)。設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行信息的采集并將采集到的信息通過有線和無線傳輸介質(zhì)傳輸給設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)；設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)傳輸過來的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行預(yù)處理，并利用波形、頻譜、趨勢、小波包分頻帶能量等監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測、有效數(shù)據(jù)存儲；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將存儲的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行信號分析和故障預(yù)示、診斷。
設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的最前端部分，設(shè)備運(yùn)行信息的采集最終由信息采集計算機(jī)(或者工業(yè)控制計算機(jī))進(jìn)行信息集中。設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)通過安裝于信息采集計算機(jī)(或工業(yè)控制計算機(jī))中的網(wǎng)卡與設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)相連接。設(shè)備運(yùn)行信息的監(jiān)測是通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)的，它可分為本地監(jiān)測計算機(jī)和企業(yè)內(nèi)部遠(yuǎn)程監(jiān)測計算機(jī)，二者都是通過安裝于本身的網(wǎng)卡借助局域網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)測信息的網(wǎng)絡(luò)共享與顯示。由于本系統(tǒng)為一開放式的監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)，所有的功能實現(xiàn)終端均為掛接于網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)或Internet)的計算機(jī)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)于其他兩個系統(tǒng)的連接也是通過各節(jié)點計算機(jī)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)端口(網(wǎng)卡或Modem)實現(xiàn)的。
設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)由待監(jiān)測設(shè)備、有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器、無線交換機(jī)、信號預(yù)處理裝置、A/D轉(zhuǎn)換裝置(例如各種A/D板)和工業(yè)控制計算機(jī)構(gòu)成。有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器安裝于待監(jiān)測設(shè)備的預(yù)置測點處。對于有線傳輸介質(zhì)傳感器，通過有線傳輸?shù)哪Ｊ?信號連接線)將設(shè)備運(yùn)行信息傳輸給信號預(yù)處理裝置；對于無線傳輸介質(zhì)傳感器，則是通過傳感器本身自帶的無線傳輸模塊與無線交換機(jī)通過無線方式相連，然后通過無線交換機(jī)將采集到的設(shè)備運(yùn)行信息傳輸給信號預(yù)處理裝置。最后信號預(yù)處理裝置將所接收的所有信號進(jìn)行預(yù)處理后通過有線接口傳輸給A/D轉(zhuǎn)換裝置，A/D轉(zhuǎn)換裝置將所接收的模擬信號(設(shè)備運(yùn)行信息)數(shù)字化后由工業(yè)控制計算機(jī)進(jìn)行采集、監(jiān)測。
設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)由有限局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線交換機(jī)和監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)組成。有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)通過無線交換機(jī)相連，監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)通過有線或無線網(wǎng)卡與無線交換機(jī)相連，成為局域網(wǎng)的各用戶節(jié)點，這樣可以實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行信息在局域網(wǎng)內(nèi)部的共享和遠(yuǎn)程監(jiān)測。
設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)由Internet和企業(yè)內(nèi)部的各分析診斷節(jié)點組成。這些節(jié)點依托于目前Internet網(wǎng)絡(luò)，是Internet各網(wǎng)絡(luò)用戶(個人計算機(jī)或企業(yè)級服務(wù)器)。
以上三個子系統(tǒng)的信息傳輸介質(zhì)都是有線和無線傳輸介質(zhì)相結(jié)合。當(dāng)用戶企業(yè)已經(jīng)建立了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)時，保留各用戶(包括功能節(jié)點、企業(yè)及個人用戶節(jié)點)現(xiàn)有的在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變，建立各監(jiān)測、故障預(yù)示、故障診斷的功能節(jié)點，對于有線傳輸介質(zhì)鋪設(shè)比較困難的行業(yè)或者企業(yè)，選用無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式對原有系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，使得各企業(yè)對希望監(jiān)測的目標(biāo)設(shè)備都可以進(jìn)行信息的采集和數(shù)據(jù)共享，為企業(yè)對設(shè)備運(yùn)行狀況集中式管理打下基礎(chǔ)。監(jiān)測、故障預(yù)示和故障診斷的信息來源是由各用戶現(xiàn)有在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所采集后經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)文件必須為只含有振動數(shù)據(jù)的十進(jìn)制數(shù)據(jù)文件或二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件。同時，用戶需要對功能節(jié)點互動式輸入相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行信息，以便進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)示、故障診斷。
本發(fā)明的應(yīng)用對象是大型旋轉(zhuǎn)和往復(fù)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)，它們一般都是能源、石化、冶金以及電力等國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生故障，輕則降低生產(chǎn)效率，重則設(shè)備停機(jī)、生產(chǎn)停頓，有時甚至產(chǎn)生機(jī)毀人亡的惡性事故，造成災(zāi)難性的后果。
由于一組大型機(jī)械設(shè)備是一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)自身具有一組或多組特征量，在信號處理領(lǐng)域稱之為特征信號。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生或者自身特征發(fā)生變化時，相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行特征信號或振動(工藝量)特征也將隨之發(fā)生改變。因此，若對這些特征量進(jìn)行監(jiān)測和診斷，就可以得到機(jī)組設(shè)備的健康狀況評價，從而提供對機(jī)組進(jìn)行基于狀態(tài)的維護(hù)。但是由于設(shè)備或者同一種設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境有很多種；同時，可以應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的方法也各不相同，它們往往對某種故障特征較為敏感。針對以上原理，將傳感器技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于上述狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中，就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷。更進(jìn)一步，對各種監(jiān)測診斷方法進(jìn)行優(yōu)化、升華，可以得到更有效的方法，應(yīng)用它們可以對設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展以及惡化的規(guī)律進(jìn)行全過程的監(jiān)測，從而可以更加優(yōu)化設(shè)備的利用，提高生產(chǎn)效率。另外，由于監(jiān)測診斷方法上不唯一性，建立開放、互動式的監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)，可以最大限度的發(fā)揮各機(jī)構(gòu)和個人的優(yōu)勢，提高對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)示、診斷的精度。
本發(fā)明設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)和信息監(jiān)測子系統(tǒng)在有限傳輸介質(zhì)不易到達(dá)(或者有線傳輸介質(zhì)的安裝受設(shè)備或者設(shè)備運(yùn)行環(huán)境限制，例如煤氣鼓風(fēng)機(jī)組等易燃易爆等環(huán)境)處使用無線傳輸數(shù)據(jù)采集裝置。
每個企業(yè)用戶進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和簡單的故障診斷，只要通過企業(yè)內(nèi)部有線和無線局域網(wǎng)即可實現(xiàn)。如果由于存在自身功能或診斷方法上的限制，可以將集中的運(yùn)行數(shù)據(jù)整理為“純”的數(shù)據(jù)文件(二進(jìn)制或者十進(jìn)制)，然后登陸各專業(yè)故障預(yù)示、診斷節(jié)點，實現(xiàn)設(shè)備早期故障的預(yù)示和故障診斷。其中設(shè)備運(yùn)行的其它信息和運(yùn)行環(huán)境，則需要企業(yè)用戶互動式的與節(jié)點服務(wù)器進(jìn)行交流，從而得到早期故障預(yù)示或診斷結(jié)果。
本發(fā)明中所述的早期故障有兩方面含義，其一是指處于早期階段的故障、弱故障或潛在的故障；其二是從物理意義上講，某一故障是另一故障的早期階段。
與以往監(jiān)測診斷和現(xiàn)在正在研究的監(jiān)測診斷系統(tǒng)相比，本發(fā)明三個子系統(tǒng)中分別加入了無線傳輸技術(shù)，即通過無線傳感器和無線接收適配器來實現(xiàn)無線信息的傳輸；同時，與以往系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)定義了早期故障預(yù)示技術(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于1)針對目前狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的局限性，利用正在迅速發(fā)展并應(yīng)用于工業(yè)實踐的無線局域網(wǎng)技術(shù)引入在線監(jiān)測與故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，突破了有線介質(zhì)使用中的局限性，從而可以最大限度地發(fā)揮監(jiān)測診斷系統(tǒng)的作用。
2)針對目前狀態(tài)監(jiān)測于故障診斷中數(shù)據(jù)采集的局限性，利用無線傳輸技術(shù)，更大程度地擴(kuò)大監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，將以前無法監(jiān)測的設(shè)備納入到在線監(jiān)測與故障診斷的范圍。
3)目前各狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)之間一般具有相對獨立性，這對診斷技術(shù)的發(fā)展和作用的發(fā)揮有很大的限制作用。本發(fā)明充分發(fā)揮各研究機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢，將基于Internet的監(jiān)測診斷系統(tǒng)依據(jù)Internet的建立模式，發(fā)展成一個沒有中心服務(wù)器的、開放式的監(jiān)測診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣不僅可以充分調(diào)動各企業(yè)的積極性，減低系統(tǒng)規(guī)劃成本，還可以最大限度的使用各種監(jiān)測診斷方法。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框2本發(fā)明數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意3本發(fā)明基于Internet的開放式狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)示、診斷結(jié)構(gòu)4本發(fā)明應(yīng)用實施例結(jié)構(gòu)示意5無線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)實施實例6系統(tǒng)中各用戶計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接方式圖
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的最前端部分，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)通過其內(nèi)部的信息采集計算機(jī)或工業(yè)控制計算機(jī)中的網(wǎng)卡與設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)相連接，設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測是通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)的，它可分為本地監(jiān)測計算機(jī)和企業(yè)內(nèi)部遠(yuǎn)程監(jiān)測計算機(jī)，二者都是通過設(shè)置于本身的網(wǎng)卡借助局域網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)測信息的網(wǎng)絡(luò)共享與顯示，本系統(tǒng)所有的功能實現(xiàn)終端均為掛接于網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)與其他兩個系統(tǒng)的連接也是通過各節(jié)點計算機(jī)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)的。
設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行信息的采集并將采集到的信息通過有線和無線傳輸介質(zhì)傳輸給設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)；設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)傳輸過來的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行預(yù)處理，并利用波形、頻譜、趨勢、小波包分頻帶能量等監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測、有效數(shù)據(jù)存儲；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將存儲的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行信號分析和故障預(yù)示、診斷。
如圖2所示，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)由待監(jiān)測設(shè)備、有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器、無線交換機(jī)、信號預(yù)處理裝置、A/D轉(zhuǎn)換裝置和工業(yè)控制計算機(jī)構(gòu)成。有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器設(shè)置于待監(jiān)測設(shè)備的預(yù)置測點處，對于有線傳輸介質(zhì)傳感器，通過信號連接線與信號預(yù)處理裝置連接；對于無線傳輸介質(zhì)傳感器，則是通過傳感器本身自帶的無線傳輸模塊與無線交換機(jī)通過無線方式相連，然后通過無線交換機(jī)將采集到的設(shè)備運(yùn)行信息傳輸給信號預(yù)處理裝置。信號預(yù)處理裝置通過有線接口與A/D轉(zhuǎn)換裝置連接，A/D轉(zhuǎn)換裝置與工業(yè)控制計算機(jī)連接。
設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)由有限局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線交換機(jī)和監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)組成。有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)通過無線交換機(jī)相連，監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)通過有線或無線網(wǎng)卡與無線交換機(jī)相連，成為局域網(wǎng)的各用戶節(jié)點。
如圖3所示，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)由Internet網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)內(nèi)部的各分析診斷節(jié)點組成。這些節(jié)點依托于Internet網(wǎng)絡(luò)，是Internet各網(wǎng)絡(luò)用戶，即個人計算機(jī)或企業(yè)級服務(wù)器。
本發(fā)明系統(tǒng)應(yīng)用實例的總體結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，有線與無線相結(jié)合的開放式遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障預(yù)示、診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置為有線傳輸介質(zhì)傳感器和無線傳輸介質(zhì)傳感器。傳統(tǒng)系統(tǒng)中有線傳輸介質(zhì)的數(shù)據(jù)采集過程已經(jīng)非常完善，各有線傳感器采集信號后直接與計算機(jī)相連實現(xiàn)信息的采集。對于無線傳輸?shù)那闆r，本實例中采用美國Pointsix公司生產(chǎn)的無線傳感器(目前主要包括無線溫度、濕度傳感器等)，采集的信息由無線接收適配器(美國Pointsix公司無線接收適配器)傳送給計算機(jī)，如圖5所示。信號采集后通過有線或無線介質(zhì)送給監(jiān)測計算機(jī)，監(jiān)測計算機(jī)通過有線(或無線)網(wǎng)卡與交換機(jī)連接將監(jiān)測信息送給同樣與交換機(jī)相連接的企業(yè)級服務(wù)器。企業(yè)級服務(wù)器通過ISDN等寬帶網(wǎng)絡(luò)接口與Internet連接，將設(shè)備運(yùn)行信息傳送給各專業(yè)診斷服務(wù)器，以供設(shè)備運(yùn)行信息的狀態(tài)監(jiān)測與早期故障預(yù)示和故障診斷。系統(tǒng)中各用戶計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接方式，如圖6所示，主要包括有線接收適配器(采用IBM10/100網(wǎng)卡)、無線接收適配器(采用Pointsix無線接收適配器)、Modem以及其他網(wǎng)絡(luò)適配器(由各用戶節(jié)點自己選定)。該系統(tǒng)突破了有線介質(zhì)使用中的局限性，從而可以最大限度地發(fā)揮監(jiān)測診斷系統(tǒng)的作用，充分調(diào)動各企業(yè)的積極性，減低系統(tǒng)規(guī)劃成本，還可以最大限度的使用各種監(jiān)測診斷方法。系統(tǒng)的工作是完全開放式的，擁有登陸權(quán)限的任何用戶可以將設(shè)備運(yùn)行信息上傳，即可實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、早期故障預(yù)示和故障診斷。
權(quán)利要求
1.一種開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，包括設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的最前端部分，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)通過其內(nèi)部的信息采集計算機(jī)或工業(yè)控制計算機(jī)中的網(wǎng)卡與設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)相連接，設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測是通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)的，它分為本地監(jiān)測計算機(jī)和企業(yè)內(nèi)部遠(yuǎn)程監(jiān)測計算機(jī)，二者都是通過設(shè)置于本身的網(wǎng)卡借助局域網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)測信息的網(wǎng)絡(luò)共享與顯示，本系統(tǒng)所有的功能實現(xiàn)終端均為掛接于網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)與其他兩個系統(tǒng)的連接也是通過各節(jié)點計算機(jī)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)的，其中設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行信息的采集并將采集到的信息通過有線和無線傳輸介質(zhì)傳輸給設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)行信息子系統(tǒng)傳輸過來的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行預(yù)處理，并利用波形、頻譜、趨勢、小波包分頻帶能量等監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測、有效數(shù)據(jù)存儲，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將存儲的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行信號分析和故障預(yù)示、診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，其特征是，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)由待監(jiān)測設(shè)備、有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器、無線接收適配器、交換機(jī)、信號預(yù)處理裝置、A/D轉(zhuǎn)換裝置和工業(yè)控制計算機(jī)構(gòu)成，有線/無線傳輸介質(zhì)傳感器設(shè)置于待監(jiān)測設(shè)備的預(yù)置測點處，對于有線傳輸介質(zhì)傳感器，通過信號連接線與信號預(yù)處理裝置連接；對于無線傳輸介質(zhì)傳感器，則是通過傳感器本身自帶的無線傳輸模塊與無線交換機(jī)通過無線方式相連，然后通過無線交換機(jī)與信號預(yù)處理裝置連接，信號預(yù)處理裝置通過有線接口與A/D轉(zhuǎn)換裝置連接，A/D轉(zhuǎn)換裝置與工業(yè)控制計算機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，其特征是，設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)由有限局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線和有線接收適配器、交換機(jī)和監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)組成，有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)通過無線交換機(jī)相連，監(jiān)測用工業(yè)控制計算機(jī)通過有線或無線網(wǎng)卡與無線交換機(jī)相連，成為局域網(wǎng)的各用戶節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，其特征是，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)由Internet網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)內(nèi)部的各分析診斷節(jié)點組成，企業(yè)內(nèi)部的各分析診斷節(jié)點依托于Internet網(wǎng)絡(luò)，是Internet各網(wǎng)絡(luò)用戶，即個人計算機(jī)或企業(yè)級服務(wù)器。
全文摘要
一種開放式在線監(jiān)測與早期故障預(yù)示和診斷系統(tǒng)，用于設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的最前端部分，設(shè)備運(yùn)行信息采集子系統(tǒng)通過其內(nèi)部的信息采集計算機(jī)或工業(yè)控制計算機(jī)中的網(wǎng)卡與設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)相連接，設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)測子系統(tǒng)的監(jiān)測是通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)的，它分為本地監(jiān)測計算機(jī)和企業(yè)內(nèi)部遠(yuǎn)程監(jiān)測計算機(jī)，二者都是通過設(shè)置于本身的網(wǎng)卡借助局域網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)測信息的網(wǎng)絡(luò)共享與顯示，本系統(tǒng)所有的功能實現(xiàn)終端均為掛接于網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的故障預(yù)示、診斷子系統(tǒng)與其他兩個系統(tǒng)的連接也是通過各節(jié)點計算機(jī)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)的。
文檔編號G05B23/00GK1570795SQ200410018290
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者李富才, 何正嘉 申請人:上海交通大學(xué)