大型機組設備是工廠(chǎng)的“心臟”，關(guān)系著(zhù)全廠(chǎng)生產(chǎn)裝置的安全穩定運行。目前大多數企業(yè)基本上采取的是日常點(diǎn)檢+周期巡檢+計劃性定期檢修的設備運行維護模式，這種管理模式不可避免地存在盲目檢修和事故性維修并存的問(wèn)題，即計劃性檢修對于狀態(tài)較好的設備來(lái)說(shuō)是不必要的的浪費，弄不好還會(huì )引發(fā)維修性故障，而當機組設備開(kāi)始發(fā)生故障或異常時(shí)，可能未被查覺(jué)，也可能受到檢修計劃的制約而帶病運行，最后導致故障惡化造成生產(chǎn)事故甚至是人身傷亡事故，嚴重影響了企業(yè)的連續化生產(chǎn)，給企業(yè)帶來(lái)重大經(jīng)濟損失。

    企業(yè)不得不采取這種事后維修、定期檢修和計劃檢修的管理體制是由于目前的設備狀態(tài)監測與故障診斷方面的技術(shù)還存在諸多局限：

    由于缺乏對設備長(cháng)期運行數據的實(shí)時(shí)監測及必要的故障診斷，設備運行維護部門(mén)無(wú)法及早發(fā)現設備的故障征兆，不能對設備進(jìn)行有效的預知維護。

    在設備發(fā)生故障的情況下，設備運行維護部門(mén)也無(wú)法及時(shí)搜集到設備在故障發(fā)生前后的運行數據，不能通過(guò)查詢(xún)設備運行的歷史數據來(lái)分析診斷設備故障。

    由于生產(chǎn)制造設備的廠(chǎng)商與使用設備的最終用戶(hù)之間缺乏有效的信息交流和溝通，設備制造廠(chǎng)商對出廠(chǎng)設備在現場(chǎng)的運行情況幾乎一無(wú)所知，無(wú)法為用戶(hù)提供主動(dòng)及時(shí)的售后服務(wù)（如備品備件供應、現場(chǎng)維護指導等），也無(wú)法根據現場(chǎng)設備實(shí)際運行情況來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品設計及制造工藝，而設備設計制造的工藝和水平以及售后服務(wù)水平的高低又會(huì )直接關(guān)系到設備在用戶(hù)那里使用的可靠性。

    近年來(lái)各大企業(yè)為了提高設備的運行管理和維護水平，也采取了眾多措施，如大量配備使用各種振動(dòng)分析儀、便攜式診斷分析儀器、在線(xiàn)監測分析診斷系統等，但是，由于缺乏來(lái)自診斷方法、故障機理的深層次理論和技術(shù)方面的支持，缺乏將大量重要的現場(chǎng)實(shí)際診斷經(jīng)驗有效融入診斷系統的推理機制，缺乏關(guān)于故障原因確定和故障處理決策的指導功能，無(wú)法給出有效的設備狀態(tài)診斷結果，更脫離工廠(chǎng)檢修工作的實(shí)際需要。

    二、基于Web的大型設備遠程在線(xiàn)監測及故障診斷中心系統方案

      為了提高大型機組設備的管理工作，為了使設備管理和故障診斷處理的專(zhuān)家的經(jīng)驗能更方便、有效地運用到更廣泛的領(lǐng)域，工廠(chǎng)企業(yè)的設備管理人員和設備制造廠(chǎng)商以及一些專(zhuān)業(yè)從事設備故障診斷處理的技術(shù)人員希望能在異地，實(shí)時(shí)地掌握設備的運行情況，并實(shí)現遠程的監測和遠程分析診斷。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展和INTERNET的普及，為我們在更廣大范圍內實(shí)現設備信息的共享創(chuàng )造了條件。

      基于Web的大型設備遠程在線(xiàn)監測及故障診斷系統，由遠程客戶(hù)數據采集終端、歷史數據倉庫服務(wù)器、監測診斷中心服務(wù)器組成，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)全天候實(shí)時(shí)監測遠程的大型設備的狀態(tài)和工況參數，包括設備的工藝參數（轉速、負荷、功率、溫度、壓力、流量等），包括用于診斷分析的設備振動(dòng)波形、頻譜、軸位移、脹差、偏心以及故障頻率特征值等，“實(shí)時(shí)、隨時(shí)、隨地”地掌握設備運行的第一手信息，打破企業(yè)和制造商設備管理中的“信息化瓶頸”，解決信息孤島問(wèn)題，方便、有效地廣泛運用專(zhuān)家的經(jīng)驗和知識，促進(jìn)大型設備的管理工作。

    1、系統結構

    大型機組設備的運行狀態(tài)數據如機組振動(dòng)參數等，與一般的工業(yè)裝置運行參數不同：

    ① 數據量大，每一個(gè)測點(diǎn)每一次需采集上千個(gè)數據，每個(gè)機組達數萬(wàn)條數據。

    ② 實(shí)時(shí)性高，采集密度要求以毫秒計。

    ③ 專(zhuān)業(yè)性強，需要經(jīng)過(guò)大量的后續計算和分析處理，如 FFT 計算、特征值提取、窗譜校正等。

    ④ 為了便于分析使用，大量的數據信息需要以各種各樣專(zhuān)業(yè)圖譜的形式展現，如頻譜圖、軸心軌跡圖、全息譜圖、瀑布圖等。

    －數據采集層

    基于Web的大型設備遠程在線(xiàn)監測及故障診斷系統為保證大量關(guān)鍵設備運行數據傳輸的快速性和及時(shí)性，在數據采集層采用了I/O Server Slaver+I/O Server Master，由于采用了大規模、高保真的數據壓縮技術(shù)，1秒鐘就可以向遠程監測診斷中心傳送一組數據（包括設備所有測點(diǎn)全部原始數據，如波形、頻譜、工藝參數等）。

    －數據存儲處理層

    工業(yè)庫服務(wù)器KingHistorian負責接收現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據，連續保存歷史設備數據，KingHistorian提供歷史數據的壓縮/還原、管理和訪(fǎng)問(wèn)功能，每秒存儲變量超過(guò)20，000點(diǎn)，每秒能檢索超過(guò)2,000 條歷史記錄。

    關(guān)系數據庫保存完備的設備狀態(tài)、設備檢修、故障處理等數據檔案，為設備狀態(tài)維修決策提供基礎數據。具體如下：

    設備臺帳檔案管理，包括：定義設備編碼、故障編碼，設備靜態(tài)信息，資產(chǎn)變動(dòng)信息、設備履歷及工藝卡片等。

    設備維護信息管理，包括：點(diǎn)檢、巡檢、故障記錄、維修計劃（進(jìn)度、資源、物料、簡(jiǎn)易成本）、項目執行、進(jìn)度確認、工時(shí)確認、安全工作單、維修記錄等。

    建立正常運行、啟停機或發(fā)生故障等特定工況下的全部狀態(tài)參數的數據庫。

    收集設備故障，建立故障診斷案例庫為設備的后續診斷和維護提供非常重要的經(jīng)驗資料。

    對設備關(guān)鍵運行數據進(jìn)行統計分析是設備管理人員一項很重要的工作，統計數據生成服務(wù)器內置腳本開(kāi)發(fā)工具和50余種統計函數，提供統計學(xué)習分析功能及靈敏監測門(mén)限列表，用戶(hù)可對于指定機組，選定工業(yè)庫的一段時(shí)間，通過(guò)統計學(xué)習給出選定機組鍵相振動(dòng)通道的各類(lèi)門(mén)限值。

    報表管理服務(wù)器提供報表模板設計功能，報表設計采用直觀(guān)的Excel方式，開(kāi)發(fā)報表輕松便捷。同時(shí)，內置的計算引擎能預先迅速完成巨大的報表計算工作，報表服務(wù)器只須定時(shí)從歷史數據庫和關(guān)系數據庫中讀取報表數據結果，便能生成運行日報、月報、年報、設備利用率、非計劃停機統計等一系列報表并發(fā)布到Web服務(wù)器上，報表服務(wù)器還可以將報表自動(dòng)發(fā)送給指定的客戶(hù)郵箱，保證報表上報的及時(shí)性。

    －百科全書(shū)Web展示層

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器的流程圖畫(huà)面編輯器，提供了精美齊全的行業(yè)圖庫和動(dòng)畫(huà)連接向導，無(wú)需編程就能設計出直觀(guān)形象、栩栩如生的動(dòng)態(tài)界面，通過(guò)圖形化界面，對設備機組啟、停過(guò)程以及正常運轉過(guò)程進(jìn)行連續監測和實(shí)時(shí)分析。百科全書(shū)的流程圖畫(huà)面不僅能監控設備實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，還能查看設備歷史運行數據、累計運行時(shí)間、起停次數、報警分析等。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器提供歷史回放功能，利用工業(yè)庫中保存的當前和長(cháng)期的歷史數據，追憶設備發(fā)生故障異常前后的工藝畫(huà)面，就像看錄像一樣，便于分析設備故障的發(fā)生原因、過(guò)程以及當時(shí)的處理方法等。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器根據工廠(chǎng)設備檢修工作的實(shí)際需要，合理設計各種數據信息的輸入與檢索界面，例如：制訂各設備振動(dòng)基礎數據及報警標準、限值，確定設備分級、測試參數、測試工況、頻度，編制作業(yè)指導文件，查看設備運行維修狀態(tài)、日常維護記錄、在線(xiàn)分析故障記錄、設備檔案、技術(shù)資料、報表等，充分滿(mǎn)足設備運維人員掌握設備狀況的需要。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器提供豐富的分析診斷圖譜、專(zhuān)用的振動(dòng)分析圖表、動(dòng)平衡計算程序、智能綜合診斷等分析工具，將轉速、振動(dòng)波形、頻譜、倍頻的幅值和相位等故障特征數據轉化成易于分析和診斷的振動(dòng)特征圖如頻譜圖、時(shí)基/Obrit圖、全頻譜圖等，從而為各級設備診斷維護人員提供各種振動(dòng)分析和故障診斷手段。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器基于角色的權限管理，可以設定工作流程中各成員具備的權限，將合適的信息傳遞給合適的人。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器提供基于先進(jìn)的B/S架構的 WEB 瀏覽方式，使企業(yè)設備管理維護人員和外聘的診斷專(zhuān)家不必親臨現場(chǎng)就能通過(guò)Internet查看現場(chǎng)設備的實(shí)時(shí)和歷史數據，隨時(shí)隨地掌握現場(chǎng)機組的運行狀態(tài)，幫助企業(yè)對機組做出正確的運行、維護決策。采用B/S結構的百科全書(shū)內容管理服務(wù)器維護升級也很方便，軟件升級只需要在Web服務(wù)器上部署，不需要升級客戶(hù)端，維護費用大大降低。

    百科全書(shū)內容管理服務(wù)器還提供討論區、公告欄、資料下載等功能，加強各級設備診斷維護人員之間、企業(yè)和設備制造廠(chǎng)商之間的溝通交流，有助于同行之間的信息共享和經(jīng)驗交流，促進(jìn)設備管理和診斷維護水平的共同提高。

    2、系統意義

    通過(guò)圖形化界面，顯示遠程設備實(shí)時(shí)數據和運行趨勢；自動(dòng)監測異常發(fā)展趨勢，實(shí)現在線(xiàn)預警，提供預防性報警、及時(shí)故障通知等服務(wù)。

    大規模、高保真的數據壓縮技術(shù)，將大量設備運行的關(guān)鍵參數快速及時(shí)地傳輸并存儲到遠程中心數據倉庫進(jìn)行統一的數據管理。

    查詢(xún)設備運行的歷史趨勢曲線(xiàn)，進(jìn)行設備性能分析；回放設備歷史運行狀況，對設備故障進(jìn)行復現分析診斷。

    對設備現場(chǎng)運行數據進(jìn)行綜合分析和深加工，自動(dòng)計算統計關(guān)鍵設備運行數據，自動(dòng)匯總各類(lèi)運行報表，為企業(yè)提供及時(shí)、準確、智能化的分析數據和管理手段。

    及時(shí)掌握和預前判斷設備備品備件的需求信息，建立及時(shí)、高效的維修服務(wù)體系。

    利用長(cháng)期監測的數據積累和分析，為工廠(chǎng)實(shí)施設備狀態(tài)檢修提供依據，對設備檢修工作提供有價(jià)值的分析參考意見(jiàn)和建議。

    共享設備實(shí)時(shí)和歷史信息的異地專(zhuān)業(yè)人員，能及時(shí)全面地了解設備的使用運行狀況，隨時(shí)進(jìn)行遠程專(zhuān)家會(huì )診，提供維修策略，預警設備早期故障。
 
    利用歷史數據倉庫保存的海量完整設備運行數據，建立精確數學(xué)模型，全面分析設備現場(chǎng)實(shí)際使用運行狀況，從而改進(jìn)設備設計及制造工藝。

    先進(jìn)獨特的基于Web的客戶(hù)服務(wù)系統，不僅響應快速及時(shí)，而且服務(wù)\技術(shù)更專(zhuān)業(yè)。

    借助于B/S分布式遠程故障診斷系統，現場(chǎng)服務(wù)工程師與技術(shù)服務(wù)中心專(zhuān)家合作，能快速、有效地處理現場(chǎng)故障。

    全球各地的技術(shù)服務(wù)中心通過(guò)廣域網(wǎng)，共享數據資源和診斷分析平臺，構成全球技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò )，充分調用全球腦庫專(zhuān)家的知識和經(jīng)驗處理緊急情況、解決棘手難題，改善不同國家地區的技術(shù)人員和現場(chǎng)服務(wù)工程師的技術(shù)水平，為客戶(hù)提供全球化的智能診斷服務(wù)。