远程诊断系统（精选12篇）
远程诊断系统 篇1
摘要：对汽轮机监测系统中的运行数据远程诊断系统, 从工作原理、技术要求及运行意义上作了仔细分析, 表明该诊断系统对汽轮机组运行有很大意义, 具有实际应用价值。
关键词：汽轮机控制系统,数据远传,远程诊断
0 引言
运行数据远程诊断系统作为实时监测汽轮机控制系统中数据变化的一种新兴的在线监测系统, 正逐步被广大用户所接受。随着汽轮机控制技术越来越成熟, 运行数据远程诊断系统逐步成为保证用户安全生产、提高机组运行效率的一种重要的远程参数监测系统, 该系统不但可以实时监测用户主要数据的运行状态, 而且还可以根据监测得到的各项实时数据, 通过诊断系统工程师的计算后通知用户运行人员修改新的运行参数, 从而使机组的运行效果达到最优模式, 使机组基本上始终处于最优的状态下运行。
1 运行数据远程诊断系统介绍
运行数据远程诊断系统需要在DEH系统或DCS系统中加装采集器, 该采集器有32个模拟量输入通道, 32路开关量输入通道, 与DEH系统或DCS系统备用AO和DO通道相连, 实现对DEH系统或DCS系统中机组重要运行数据的采集, 再通过有线电话网与远程终端相联, 完成DEH系统关键数据远传, 有关专业技术人员可以在远程终端上获得机组实际运行数据, 对机组出现的问题及时提出整改方案, 尤其是机组大、小修后, 阀门流量曲线和最佳阀位点会有改变, 通过从运行数据远程诊断系统获得的数据, 可以修改阀门流量曲线, 寻找出机组运行的最佳阀位点, 通过运行人员的在线更改从而使机组的运行效率始终保持在相对合理的范围内。
图1~图3为运行数据远程诊断系统的原理、组成、结构。
2 运行数据远程诊断系统的技术准备
1) 确定需要采集的DEH系统或DCS系统中的I/O数量。2) 如果运行数据远程诊断系统现场采集器采集的数据通过DCS来实现, 由用户把相关DEH运行数据与DCS系统进行通讯处理。3) 确定DEH系统或DCS系统的AO/DO备用数量 (尽可能把DEH中的相关数据通讯到DCS系统中) 。4) 用户提供220VAC 、2A电源。5) 用户提供一条直拨电话线。6) 用户协助安装远传采集器, 需要300mm长标准端子导轨一根。7) 用户协助对远传采集器的模拟量和数字量的接线。8) 用户协助完成新增加的I/O通道的组态。
3 运行数据远程诊断系统的安全性
通过运行数据远程诊断系统的基本原理可以看到, 在整个数据传输流程中, 信息始终是单向传导, 不存在双向通讯, 尤其是采集装置每个I/O通道具有物理隔离, 充分保证了在数据采集过程中, 不会使实际DEH或DCS系统中的每个I/O有共地的可能, 也不会使实际DEH或DCS系统与数据采集远传系统有共地的可能, 这就保证了运行数据远程诊断系统不可能有任何信息在任何环节进入实际DEH或DCS系统中, 对于整个DCS或DEH系统的自身运行不会有任何影响, 具有极高的系统安全保证。
4 运行数据远程诊断系统的意义
1) 根据对机组的实时的控制参数和运行参数的采集, 由数据远传系统对实际运行的DEH数据进行重新分析计算 (如温度、压力、燃料、工质、阀位等) , 并且对所建立的DEH控制系统模型进行分析验证, 得出精确的系统控制模型。
2) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以及时修正阀门曲线, 确保阀门重叠度最小, 阀门流量线性。在系统模型的基础上优化DEH控制系统的参数, 确保机组安全、经济运行。
3) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以实现机组在线分析、故障诊断, 及时提出解决问题的方案。通过系统模型我们可以在线演示或复制现场出现的问题, 对分析和处理现场事故意义重大。
4) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以及时修正阀门的最佳阀位点, 保证机组在最佳的运行状态, 机组整体效率最高。
5) 根据机组的实时控制参数和运行参数的采集, 可以实现机组的最优控制, 为机组实现两个细则考核达标创造条件, 实现机组远程诊断、远程服务。
5 结论
利用运行数据远程诊断系统, 可以在机组大修、小修及主要参数发生变化后进行在线监测, 并且通过技术人员的计算反馈给用户修正好的最新参数, 使机组在每次检修及主要参数变化后都能在最优状态下运行, 更加有利于机组的经济运行, 并且易于实施, 对装备有DEH控制系统的汽轮机组 (硬件不限) 均可采用该运行数据远传系统, 有很高的实际应用价值。
远程诊断系统 篇2
基于模糊粗糙集的飞机远程故障诊断模型研究
粗糙集和模糊集结合在飞机故障诊断领域有巨大的.发展潜力.针对当前飞机故障诊断中所存在的问题,借助C/S模式,将粗糙集和模糊集结合,提出一种新型的飞机远程故障诊断模型,并且开发出远程诊断系统框架.系统的可行性和有效性得到了飞机故障诊断实例的证实.该系统具有客户端响应快、系统效率高、诊断及时的特点,对于当前民用飞机远程故障诊断具有重要应用价值.
作 者：宋云雪 张传超 史永胜 SONG Yun-xue ZHANG Chuan-chao SHI Yong-sheng 作者单位：中国民航大学,航空工程学院,天津,300300刊 名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA年，卷(期)：25(6)分类号：V263.6关键词：粗糙集 模糊集 远程故障诊断 诊断模型 飞机
远程诊断系统 篇3
关键词 PLC 人机界面 故障诊断 以太环网
中图分类号：TD44 文献标识码：A
1 系统整体结構
矿井主扇风机远程监测及故障诊断系统总体结构，采用三层集散式结构框架，以可编程序控制器PLC为控制核心，将传感器采集到的风机各项参数经过处理，采用西门子以太网模块将各数据与视频信号同时通过千兆以太环网远传给上位监控机，同时现场采用人机界面触摸屏对主扇风机的各项参数实现现场实时显示，同时可实现对主扇风机的现场控制和参数限值调定。
2 下位机数据采集及控制系统
2.1 数据采集系统
现场数据采集与处理系统以西门子可编程序控制器224XP型号PLC作为数据采集与处理的核心，需要进行检测的项目有两台主扇风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、电机振动。系统对电机绕组及轴承温度的测量使用电机中的PT100热电阻与EDA9018温度采集模块配合实现，由于风机距离控制柜较远（一般为40m左右），所以采用三线制接法：铂电阻一端接I+，另一端两根线分别接到I-端和AGND。
2.2 人机界面触摸屏
人机界面触摸屏是主扇风机监测系统现场数据显示和控制的面板，根据本系统的设计要求和实际需要，分别对两台主扇风机的数据监测实时画面、运行控制画面、和参数设置画面进行了开发，数据监测画面主要实现对两台主扇风机各项检测参数的现场实时显示，方便工作人员在现场对风机的性能进行全面、直观的了解；运行控制画面可实现对风机的启停控制和风门开关控制等；参数设置画面用于现场工作人员根据实际情况对风机各项参数的限值进行设置，保证对风机超限参数的准确报警。
3 上位机远程监测及预警系统
系统在上位机采用组态软件创建主扇风机的远程监测动态画面，其根据风机的结构进行上位机组态虚拟结构绘图，并创建相应的管道开机流动动画，保证现场操作人员对风机运行状态进行有效地区分，避免误操作。风机远程监测的主画面可实现对两大主扇风机各项检测参数以及运行状态的实时显示，同时并行设置视频监控、数据查询、曲线查询、参数设置等多项功能，实现对风机的多角度综合监测。
4 风机故障诊断专家系统
4.1 知识库
知识库是整个风机故障诊断专家系统的核心，系统的各项操作都必须以知识库为纽带，故障诊断、维修专家可通过经验知识输入界面将专家经验输入至知识库管理模块，再通过知识库转换程序最终存储在知识库中。知识库中存储大量的风机故障案例以及故障诊断、维修专家的经验，在处理实际问题时，专家系统会从知识库中调用相应的知识，例如对主扇风机电机振动的故障诊断，输入风机的故障征兆，“随转速变化明显”和“高转速时显著增大”两条故障征兆，进行一手推理，知识库则会给出相应的推断结果，并给出其可信度值，随着故障征兆的不断细化，则会最终得出精确的系统故障结果。构建主扇风机故障诊断专家系统的知识库是一个循序渐进的过程，不能一蹴而就，在系统实际的运行工作中，还要经过反复的修改和补充，实现专家系统的不断优化，最终才会得到比较缜密和精确的诊断结果。
4.2. 推理机
推理机实际上是一组计算机程序，根据用户在用户界面（人机接口）输入的主扇风机诊断任务来调用知识库中相关的经验知识和规则，再按照一定的规则进行精确化匹配，从知识库中推导出风机的故障原因及维护方法，再以解释程序为平台，向用户解释故障诊断专家系统的行为，回答用户提出的诊断任务。解释程序作为专家系统的一个重要的子系统，有助于用户对风机故障细节的掌握，及时发现专家系统存在的漏洞和错误并进一步改进、完善专家系统。
5 结语
矿井主扇风机远程监测及故障诊断专家系统实现了对两台主扇风机的远程集中控制、风机各项参数远程监测以及故障诊断、推理，将主扇风机的远程实时监控、超限报警以及故障诊断多系统集成化。运用专家系统开发工具和庞大的数据库系统构建风机的故障诊断专家系统，对风机出现的不同故障进行推理分析，准确的判断主扇风机的故障类型和故障走向，并给出相应的经验处理、维修方案，避免了盲目性维修，大大降低了维修成本，保证了主扇风机的稳定运行和煤矿的安全生产。为矿山的安全、稳定运营提供了有效地保障。
参考文献
[1] 赵洪刚，黄鹤松，薛琳，朱述川. 主扇风机在线特性监测装置的设计.煤矿机械，2010，31（8）：231-234.
[2] 黄加东， 仲大庆. 风机振动故障的状态监测与处理[ J ] . 中国设备工程， 2004（ 5） ： 41- 42.
[3] 李卫军. 大型风机的在线监测[ J] . 中国设备工程， 2003（ 10） ： 29- 30.
远程诊断系统 篇4
中石油辽阳石化公司从上世纪80年代开始进行设备状态监测与故障诊断技术的应用与探讨, 在设备故障征兆、故障原因与故障处理等方面进行了深入的研究, 建立了比较完善的设备故障数据库, 积累了丰富的设备故障诊断经验。为能更好地提高集团公司对关键机组设备的整体管理水平, 以中国石油天然气股份有限公司化工板块的在线监测系统为平台, 建立了设备维修专家的远程诊断系统, 实施多工种协同服务, 企业和异地专家对设备故障共同进行实时诊断, 使故障得到及时处理, 保证设备正常运行。
远程实时监测诊断中心采用网络拓扑结构, 以中国石油股份公司设备故障诊断中心为主站, 各分公司为分站 (图1) 。远程监测诊断中心由远程中心、分公司数据服务器以及现场数据采集器组成, 包括大型数据服务器阵列、数据存储器和专用软件等, 对各分厂机组运行数据长期存贮和管理, 为总公司管理人员提供机组自动运行统计和各种报表自动生成, 具有各级诊断专家和工程师诊断功能, 为行业专家提供网上共享的工作平台。远程中心结构见图2。
2. 远程诊断实例
例1合成气压缩机组振动故障。
宁夏石化分公司合成气压缩机组103-J/JT (图3) 于2007年7月开车运行, 运行状况良好。2007年9月9日透平两端轴瓦振动同时骤增, 10s后连锁停车。远程中心发现此情况后对远程诊断系统中该机组的振动趋势图、波形频谱图、轴心轨迹图等进行分析, 远程诊断机组振动原因。
图4显示出该机组振值在某个时刻瞬间迅速增长;测量透平两端各测点振动值分别为XI-31V 207.3μm、XI-31H 179.4μm、XI-32V 160.4μm、XI-32H 132.5μm;由图6～图9可以看出, 机组振动以工频占主导;振动轴心轨迹为椭圆形 (图10) 。
通过远程诊断认为, 机组在工艺未做任何调整, 操作正常的情况下, 透平两端轴瓦四个测点的振动同时骤增、连锁停车, 透平两端轴瓦四个测点的振动以工频占主导, 原因是透平转子故障。根据远程诊断中心诊断意见, 对机组进行解体检查后发现, 透平转子第一级叶片有一片断裂, 未对其他叶片造成损伤, 与远程诊断结果相符。
例2二氧化碳压缩机组振动故障
乌鲁木齐石化分公司二氧化碳压缩机组102-J/JT (图5) 于2008年7月停车检修, 更换了高压缸转子, 7月28日开车后高压缸测点xi109的水平方向和垂直方向振动值就超过报警值, 都达到了130μm;测点xi108v振值为77μm, xi108h振值为34μm。xi109v和xi108h振动有增长的趋势, xi109h振值已达到了165μm, xi108h振值增大到49μm (图11) 。从图12～图15中可以看出, 该机组振动以工频占主导, 兼有0.5倍频成分;轴心轨迹为双环椭圆 (图16) 。
通过上述远程诊断认为, 机组在7月28日开车以后, 高压缸测点xi109的水平方向和垂直方向振动值就超过报警值, 并且随着时间的推移, 振动有增高的趋势。从波形频谱图上看, 所有测点的振动以工频占主导, 伴有明显的0.5倍频率成分, 该机组高振动是由于高压缸转子轴系不平衡且轴瓦间隙不良, 导致油膜失稳造成的。建议调整该机组的润滑油温消除油膜失稳, 如有检修机会立即停车对该机组高压缸转子进行动平衡处理, 回装时注意调整轴瓦间隙。停车且按建议进行检修后, 该机组振动故障消除。
3. 结束语
远程抄表系统介绍 篇5
远程抄表：是指利用微电子和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。自动抄表技术使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷。准确而便捷的收费系统，不但能提高管理部门的工作效率，也适应现代用户对用水、用电、用气缴费的需求。一.远程自动抄表系统概述
现在最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式，即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水、电、气表信号并进行数据处理、存储，各采集器之间采用总线制连接，最后连接至计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。系统一般分为四层次结构；现场采集器、服务器（区域管理器）、通信控制器、管理器中心，部分产品还会附带一个掌抄器。系统结构如下图所示：
1．现场采集仪器：完成对现场表具输出数据的采集，一般一个采集器可以对多个基表进行采集。但是目前支持一个采集器对几种不同种类的基表同时进行采集的产品不是很多。2．服务器（区域管理器）：以多机通信方式采集数据采集器中的表数据，然后进行处理、存储，并通过通信总线与总控制室的系统管理中心的计算机相连。一个服务器可以连接几十个数据采集器（视系统通信方式定）。
3．通信控制器：连接服务器与管理中心的计算机对信号进行协议转换。
4．管理中心：管理中心由多媒体计算机和系统管理软件组成。安装在物业管理中心处。可以通过借口连接至营销系统。可以借助internet技术，将管理中心的计算机与电力、水、煤气或其他代收费部门的网络相连接实现网上抄收，上网用户可以在线查询自己的费用情况，方便实用，并可扩展到电子商务，实现网上付费。二．电力远程抄表
1、当前表端获取数据方式
人们知道，要将机械表转换为数字表，都必需将机械转动的角度（角位移）转换为可计 数的信号。最原始的转换是利用机械触点开关以形成脉冲。在上世纪八十年代，光电技术逐步普及，得到了广泛应用。在抄表系统初级阶段，用得较多的是光电二极管和光敏三极管，包括可见光和红外光，其应用方式有穿透式和反射式。光电直读是近几年出现的读取表端数据的模式之一。其基本原理是将字轮按角度编码，通过光电读出该字轮所处位置的数字。光电直读最大的优点是不必长期供电，只在读取数据供电即可。但是，其结构复杂，易受水、油、气等污染，从而造成读表数据不准确。表端最重要的问题是解决信号增量必须和机械转动保持一一对应关系，非常可靠。正由于各个自动抄表系统生产商各自解决表端方案不完全相同，在市场上反应的效果也自然相异。
2、信号传输产生的问题
信号传输的方式很多，有线、无线。在每种方式中，它的拓扑构架，它的通信协议等都 直接影响到它的通信质量。
就当前技术发展水平，绝大多数远程抄表系统采用了有线方式，或部分有线方式。有线方式初期建设投资大，工程难度大，但是通信质量较好。但是由于近年高层建筑增多，高级住宅增多，布线工作面临新的问题，除了工程难度以外，用户满意度就很难解决，特别是已住用户，要在室内打墙凿孔，很难做到户户满意。在住宅小区内布线，也会影响小区的人文景观，在一般情况下，小区物业管理和业主是不允许破土或空中架线的。
无线传输通信近几年发展较快，特别是 433MHZ 频段开放以后，很多制造商都把这一技术优势引入自动抄表系统中，有的企业甚至直接引进西方发达国家已作成数据采集传输一体化的成品模块，但涉及到信号链接、组网等很多问题，使用起来并不理想，推广很难进行下去。
GPRS技术是当前自动抄表系统中的热点，它的优势是借用了中国移动通信现成的通信平台，不需要用户自己维护和管理。但是，GPRS 通信设备生产商很多，有的系统虽然选择了GPRS，却没有选择到一个性能优良的 GPRS，或对 GPRS 参数设置没有达到最佳状态，使数据传输质量不高，效率不高，直接影响到自动抄表系统的工作效率。
3、系统平台进一步优化
中心控制软件和工作平台是自动抄表系统的核心部分，它决定了系统的平台是否高效、可靠和应用自如。
十多年来，自动抄表系统经过科研机构和企业推动，工程技术人员的努力奋斗，取得了 长足的进步，全新的自动抄表系统方案已经成熟，并逐步在市场上得到推广和应用。
三、GPRS电力远程自动抄表
1、系统概述
GPRS电表远程抄表系统由电度表、带GPRS通讯模块的采集器和服务器组成。采集器实时采集用户的用电数据，通过GPRS把数据汇集到服务器。具有采集数据快速准确，能快速生成用电统计分析,交费单据等特点，与传统的人工抄表、电话线抄表相比，极大地提高了效率。系统除了准确、实时抄表外，还提供了设备管理功能，如告警：开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电48—72小时内仍可抄表和监控。系统可以结合移动公司的短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。
2、系统组成
系统可以由带系统软件的主站、带GPRS模块的采集器、电度表组成。手持终端是本系统的补充，在系统出现意外时进行人工抄表。
主站：运行集中抄表系统的计算机（服务器或PC机）称为主站，主站通过GPRS网络与采集器相连。主站要配置一个固定的IP地址和互联网出口。
带GPRS模块的采集器：收集电表数据传送到数据中心，它连接主站和电度表。电度表：计量并显示用户的用电情况，将用电信息传输到GPRS采集器。这三个主要的组成部份是相互关联的主从关系。
3、抄表模式
3.1居民用户抄表系统
1、电表：级单相静止式（电子式）电度表，具有光耦脉冲输出功能。
2、带GPRS功能的采集器（内置Saro-3130P的GPRS-DTU）：（1）24个I/O口，可带24户电度表（2）停电数据保护
（3）带后备电源，停电后仍可抄表
3、抄表内容：电量、其它
4、抄表形式：（1）自动抄表（2）定时上报（3）实时查询
5、告警内容：（1）开箱告警（2）停电告警
可增加远程控制拉闸功能，电能表要增加内置继电器。3.2大集团用户抄表系统
1、电表：A）三相有功无功多功能表，有功0.5级、无功2级，具有RS-485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。或者使用：B）三相有功复费率表，有功1级，具有RS-485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。实现电能量（有功、无功）的计量和功率因数、电压、电流、频率等参数的测量。
2、带GPRS功能的采集器：
（1）带一个与电能表通讯的RS-485接口，一个与主站系统通信的GPRS接口，三个用于报警监测的开关量输入口和三个用于远程控制的模拟量输出口。
（2）支持部标通信规约（3）停电数据保护
（4）控制输出（用于远程控制拉闸或其他功能）（5）带后备电源，停电后仍可抄表
3、系统功能
（1）设置电能表的参数，读取各种计量和管理数据；（2）抄表数据的统计、查询、备份、报表、图表生成；（3）厂站管理；
（4）自动抄表、定时上报、实时查询等；（5）掉电数据保存；（6）瞬时量数据的综合处理；
（7）系统数据备份、存档和向外输出数据；（8）历史数据事件记录功能；（9）实时报警；
（10）根据线路上的表计关系计算线路损耗；
（11）可提供多路模拟量、开关量输入，实现开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过压告警、过流告警、过载告警、倾斜或移动报警等其他功能；
（12）远程控制断电功能；（13）采集的参数，如：
◆当前、上月、正向有功、反向有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量； ◆正向、反向、有功、无功的最大需量及最大需量发生时间； ◆有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数； ◆感想失压累计次数、失压累计时间、集抄器停电起止时间等；
◆单位时间负荷曲线、三相电流曲线、三相电压曲线、有功功率曲线、无功功率曲线、功率因数曲线。
3.3变电站抄表系统
1、电表：三相有功无功多功能表。
2、带GPRS功能的采集器：
（1）带一个485口，三个开关量和三个模拟量；（2）支持部标通信规约；（3）停电数据保护；（4）控制输出；
（5）带后备电源，停电后仍可抄表。
3、抄表内容：（1）电压、电流；
（2）有功正、反向分时电量；无功四象限分时电量；（3）有功正、反向分时最大需量及发生时间；（4）无功正、反向分时最大需量及发生时间；（5）断相时间、次数及断相期间用电量；（6）负荷曲线。
4、抄表形式：（1）自动抄表；（2）定时上报；（3）实时查询。
5、告警内容：（1）开箱告警；（2）停电告警；（3）逆相告警；（4）超温告警；（5）过压告警；（6）过流告警；（7）过载告警；
（8）倾斜或移动报警等其他功能。
4、系统的功能与特点
（一）安全可靠：安全性由三方面构成：第一，ORACLE数据库是大型的、多用户的数据库，它的安全性高，允许多用户同时使用同一数据库而不会破坏完整性，用它来做抄表系统的数据引擎可以保证数据的安全；第二，系统对用户实现分级授权管理功能，通过检查使用者的名字和授权密码，赋予使用者相应的操作权，借鉴银行系统的密码管理模式限制无关人员改变数据库和硬件设置。第三，防火墙功能及完善的数据备份功能，防备系统受到人为的恶意攻击，数据备份功能确保在硬件系统故障时，也能随时在新的硬件设备上数据无丢失地启动抄表系统。
（二）完善的系统日志：系统日志记录了进入系统，离开系统，收费，设置硬件，改变运行参数操作等及操作者，操作时间，凡是改变数据库的操作都被记录下来。
（三）抄表速度快：抄表快、数据准确，抄表时PC机只读采集器的数据，数据传输采用1200波特率，传输速度快，并对每个数据块都有效验码，保证了传输的准确性。
（四）广播对时功能：该功能使得系统中的所有电能表的时间基准与PC机保持一致，对时成功后，由电池供电的电能表内部时钟，不再需要PC机的干预。因此，只要保证在对时时刻，PC机的时间是正确的，以后在运行的过程中，改变PC机的时钟并不会影响电能表的时间。
（五）自动抄表功能：按照设置的抄表开始时间和抄表间隔，到预定的抄表时刻，系统便会依次拨号去抄采集器或电表内的数据。对于抄不上数据，系统会自动补抄或人工发命令补抄。
（六）电量冻结功能：可以方便地定义总表，安装和删除总表，给总表分配分表。通过安装适当的总表，结合抄冻结数据功能，就可得某一特定的时刻的总表读数，各分表的读数（由此得到读数和），就可以计算出某部分电路的电能损耗，为确定电费提供依据。
（七）电费管理功能：收电费前，统一抄录一次电费数据。当确保数据库内的数据反映最近的电表读数后，利用程序中的功能自动计算出当月用电量和电费。交纳电费时，只需输入用户号，当月用电量和电费由程序填写。每笔电费都有详细记录，便于对帐。
（八）设备管理功能，如告警：开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警、倾斜或移动报警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电48——72小时内仍可抄表和监控。本系统结合移动公司的短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。
5、总结
电梯远程无线监测系统 篇6
摘要：随着城市化进程的加速，电梯已成为百姓出行必备的垂直交通工具，电梯安全问题不仅与每个公民的日常生活息息相关，更事关人们的健康发展和安全。为能够迅速准确地掌握电梯的日常运转情况、及时发现电梯故障、提高工作效率和经济效益，设计电梯远程安全监控系统，是集仪表检测、红外视频监控、无线网络通讯、计算机技术于一体的新一代远程智能管理控制系统，该系统可实现对电梯运转的数据采集、远程传输、计算机存储和处理、远程设备操控及远程视频监控，以便实时监控电梯的运行状态和各种随机状况。
关键词：电梯远程无线监控；安全监测；无线网络通讯；计算机系统管理
1、电梯监控现状
我国电梯已成为与居民联系紧密的一种公共交通工具。但是，作为一种复杂的机电设备，电梯的安全属性与人民群众日益增长的安全需求是有差距的。2011年7月5日，北京地铁4号线上行自动扶梯突然发生倒转，造成电梯上的乘客1死3重伤，27人轻伤的惨剧。事故发生后，北京市对地铁站内涉及事故的OTIS电梯同型号电梯177台自动扶梯停运整改，期间乘客只能步行进出车站，涉及人次以百万计，其影响甚至直到2012年春运。虽然过去10年间我国万台电梯事故率由1.56起降至0.15起，但随着电梯保有量的上升，在用电梯的使用加剧，加之维护不及时、不规范的现象的存在，电梯运行的安全隐患必然将进一步加大。现今我国的电梯仍采用传统的人工报修方式。由于发现存在问题的以第三方维保居多，老旧电梯居多，居民使用的乘客电梯居多，其所有的电梯都处于一个较低的技术状态，真正发生安全事故无法及时阻止和处理。
2、电梯远程无线监控
电梯远程无线监控系统已摆脱了传统的监控模式，电梯采用远程控制智能管理，信息采集准确、快捷；为电梯日常管理运行提供保障；可及时发现故障隐患，确保人员安全。针对电梯的特点，电梯处于楼宇井道内，环境恶劣，该系统前端传感器如位移、压力、电量等传感器均为防爆壳体、卡装或强磁吸附安装，安装拆卸便捷；现场控制柜内装有控制和数据处理单元，接线、安装均符合电梯行业相关标准要求。北方地区全年温差较大，该系统前端传感器、网络红外摄像机、现场主控柜内设备均选用宽温产品可适应-40℃～+65℃温度范围，保证系统可全天候稳定运行。
3、电梯远程无线监控系统主要构成
现场数据采集部分：根据电梯的实际情况，可采用载荷位移传感器、压力传感器、网络红外摄像机等设备。无线设备内部使用高能电池，在井道只进行一次性安装，没有任何外接电源，不仅简化了现场安装，减少了干扰，后期维护更简单方便。
控制柜：柜内配有电量模块、三相电参数检测传感器、启停控制器和数据采集控制器，进行现场所需数据的采集、处理，及电梯的启停控制等，并为相关设备提供现场电源。
无线通讯：如数据采用有线传输方式则耗费巨大，且由于距离遥远现场情况复杂布线难度很大，采用其他如GPRS/CDMA等传输方式需要高昂的使用费，而无线网桥接入方式使用民用自由辐射频段，不用申请也无需另行付费，更不必担心与其他无线信号发生干扰。接入方式灵活方便、性能稳定、可靠、高速，可满足实时视频传输要求。
终端服务器：在远程中控室内设有终端服务器，配有终端组态软件，用于数据接收、处理和显示。软件包括数据采集模块、数据转换模块、网络管理模块、显示模块、控制模块、数据库等多个模块，具有良好的人机交互界面，操作人员可以在计算机上远程监控现场设备的各项数据、控制电梯远程启停等。
4.电梯远程无线监控系统主要功能
可远程对电机等重要设备运行数据进行实时监控，如三相电流、电压、功率；可给出上电流、下电流、电流平衡度及冲次时间，便于操作人员掌控电梯前端信息采集与上报，然后通过网络将数据和视频信息上传至市级监测平台进行分析、应用，并可以和其他政府部门互联互通。电梯远程无线监控系统的实施，有利于加强电梯安全性能的监管，能够解决长期以来电梯安全监察工作中存在的电梯管理被动后置、专业管理部门职责不明、缺乏有效的监控和安全评价的手段的问题，实现风险关口前移，提高监管的前瞻性，保证电梯安全监察的动态性和时效性。
采用网络红外摄像机进行井道内视频监控，可直观的监控传动部位发热烧伤和抱轴，造成滚动或滑动部位的零部件损坏。可通过远程视频方式观看电梯情况，判断现场故障问题，减少人工工作量，降低劳动强度，增加工作效率。
5、电梯远程无线监控系统发展前景
若想大幅降低国内电梯的故障，就一定要在继续加强电梯可靠性设计和制造技术的同时，加强管理和及时维修，保证维保资金的到位，是使电梯在整个使用寿命中一直处于良好的工作状态。在加强改进电梯可靠性设计的同时，加强使用的维护保养和建立可靠性管理系统也是很重要的。实践证明，很多故障是可以在日常工作的检查和维护保养时消除的。电梯的远程无线监控系统前端传感器与控制柜内的数据采集控制器间采用短程无线数据传输方式，无需挖沟排管布线，不会对现场的环境产生大的改动；一个数据采集控制器可对相邻距离较近的几台电梯传感器数据进行采集处理，综合成本较低，性价比较高。前端传感器采用卡夹等方式，安装方便，在维修和作业时便于拆卸和重新安装。该系统不仅减少事故的发生率，降低事故的严重程度，使事故的损失大大降低，而且减少了设备的磨损，延长设备的寿命，同时还降低设备的能耗，降低设备的维修率，节省人力资源。这样就大大的提高了电梯的使用寿命。为保障使用者的人身安全提供了有力的技术支持，采用无线的传输方式可以远程监控，大大提高管理水平和效率。这种技术在交通安全日益提高重视的今天，显得尤为主要和突出，在以后的电梯安装使用中一定会非常的受欢迎。
6. 结束语
以上所有论述都围绕一个论点，电梯远程无线监控系统的使用必然成为趋势，将成為电梯科学管理维护不可缺少的保护系统。在电梯频繁出现安全事故等情况的今天，准确有效的事故预报警保护系统对电梯安全运行将起到重要的支持作用。
参考文献：
[1]郭伟.省级电网互联网信息安全关键技术研究与应用[J].电力信息化，2012，06：82-86.
远程诊断系统 篇7
1. 皮带传动设备监测系统的拓扑结构
高炉皮带传动设备远程监测系统由监测单元与状态数据库服务器构成, 由分布式监测单位站点辐射到各个测点, 通过网络把分布站的数据集中到设备状态数据库, 利用统一的软件进行状态监测和趋势分析。系统拓扑结构如图1所示。
2. 软件结构
远程监测及故障分析软件是设备在线监测系统的灵魂, Lead Measure设备运行状态监测平台同时提供设备信息管理功能、零部件特征频率自动计算、特征率自动搜索、多游标等辅助工具。利用信号分析模块进行设备的故障诊断, 指导企业对设备进行预知维修。Lead Measure软件在网络环境中运行, 支持多客户端访问数据采集服务器, 系统架构如下:
(1) 数据层。驱动A/D卡完成工业信号 (振动、噪声、压力、转速等) 的数字化转换, 对信号进行自动规则化保存和分类以供分析, 对超标工业信号进行振动指标和物理指标报警处理, 对采集的动态信号不进行数据库存储, 规格化后文件方式存储。
(2) 业务层。不包含信号处理服务, 完成数据格式转换和传输。采用 (Application Serving简称A/S架构) 部署模式, 实现状态监测与分析软件集中部署在低带宽网络环境下的远程快速访问。应用数据同步软件Synchronizer将存储的信号文件发布到Intranet上。
(3) 表现层。信号分析故障诊断平台, 将业务逻辑完成放到本地, 软件低耦合, 接口规范化, 易于网上升级与扩展。包括时域分析工具、频域分析工具及专家系统。
二、系统的监测范围
高炉主皮带改向轮及减速机状态监测系统可监测的物理量, 主要是温度与振动, 其中改向轮发生过轴承温度异常的现象, 也发生过轴承和减速机的故障。
1. 皮带设备的常见故障及检测方法
(1) 异常噪声。主要表现为皮带机运行时其驱动装置、驱动滚筒和改向滚筒及托辊组在不正常时会发出异常的噪声。可通过振动监测的方法发现故障隐患部位。
(2) 托辊严重偏心时的噪声。主要表现为皮带运输机运行时托辊常会发生异常噪声, 并伴有周期性的振动。可通过振动监测的方法发现故障隐患部位。
(3) 联轴器两轴不同心。主要表现为在驱动装置的高速端电机与减速机之间的联轴器或带制动轮的联轴器处发出的异常噪声, 这种噪声伴有与电机转动频率相同的振动。可采用振动监测的方式发现这种隐患。发现这种故障时, 要及时检查联轴器, 避免减速机输入轴的断裂。
(4) 改向轮与驱动滚筒的异常噪声。主要表现为改向轮与驱动滚筒正常工作时噪声很小, 发生异常噪声时一般是轴承损坏, 轴承座处发出咯咯响声, 轴承损坏时会伴有振动增大、温度升高的表征。可通过振动监测和温度监测的方法及时发现轴承故障。
(5) 减速机的断轴。减速机断轴一般发生在减速机高速轴上。常见原因有两种:设计强度不够或高速轴不同心。可采用振动监测的方式发现设备隐患。在不同心时, 会在频谱图上反映出基频异常。发现故障后, 在检修时应仔细调整其位置, 保证两轴同心。
2. 测点布置
根据高炉皮带设备的常见故障及维护经验, 主要监测改向轮轴承座的温度及振动信号、减速机输入端的振动信号及机壳温度信号。通过分析振动及温度信号的变化趋势, 了解设备的运行状态。测点分布情况如图2、3所示。
三、系统的功能
用温度、振动传感器将被测部位的振动信号转化为标准的电压信号输出, 通过信号预处理仪对信号进行处理 (如滤波、隔离、增益等) 。由于现场监测柜与计算机距离较长, 且环境恶劣, 信号传递受干扰影响较大, 系统信号线一律采用高质量屏蔽导线, 其敷设操作按“自动化系统防干扰接地”所述方法进行, 在线监测系统完全网络化, 监测工作站可分布到设备管理部门、技术部门、班组现场。
1. 实时信号采集、处理及管理功能
针对实际情况可对采集的频率、样本点数进行设置, 按设定的时间进行数据采集而无须用户干预, 对信号记录自动更新滚动, 24h不间断在线运行。监测数据包括振动波形、电机电流、布料器温度等故障特征数据。监测机组实时数据的同时, 保留设备状态的趋势、历史数据, 供机组专业管理和诊断人员深入分析机组运行状态。
2. 信号分析功能
通过信号分析功能了解设备的运行状态与发生故障的原因, 以便及时采取处理措施。
(1) 简易诊断分析。峰值、均值、均方根值、脉冲指标、峭度指标;
(2) 精密诊断分析。时域波形分析、频谱分析、倒谱分析、历史数据与当前数据的比较分析等多种分析功能;
(3) 图形功能。为进行各种分析比较, 系统提供丰富的图形显示功能, 可以进行单幅显示、双幅显示、四幅显示、X方向的放大缩小、Y方向的放大缩小、目标输入峰值打印、图形和拷贝等多种图形功能。
3. 趋势分析功能
信号趋势分析功能能对设备的各项数据进行趋势分析, 通过预测设备可能发生故障的时间, 以便根据情况安排检修。在这里用彩色曲线表示过去的实测数据, 趋势分析还包含工况条件筛选功能, 可选择相关条件作为趋势参量。软件界面通过功能菜单支持各工作窗之间多重显示 (层叠、均布) , 以提供更大信息量。
4. 系统数据管理功能
一个系统对设备运行状态数据管理的好坏, 直接影响到对设备运行状态的管理, 本系统提供完善的数据档案管理与数据文件管理功能。
(1) 在线监测数据的档案管理功能。在线监测数据采用分钟数据 (每3min采一组样, 共保留最近120h数据) 、小时数据 (共保留最近3 500个的数据) 、日数据 (共保留最近3 500个的数据) 。档案管理功能包括对这些数据进行显示、打印。档案转存 (用作相对基准比较数据文件或作为设备从装机运行到检修整个周期的档案数据保留, 作为历史数据以便于今后进行比较分析) 。
(2) 系统文件管理功能。档案数据可以较好地反映设备的运行状态, 但进行设备的故障分析时, 需要对一些反映设备运行状态的时域波形、频谱图等数据进行文件管理。系统具有很强的数据文件管理功能, 可以将所有分析结果及时域波形进行存贮。
(3) 参数文件管理功能。参数文件是系统进行自动控制和系统数据进行自动转换和校准的重要数据文件。可以通过修改它来实现系统的数据自动转换和较准。但任意修改它是很危险的, 会导致系统的意外错误, 因此应对它进行严格的管理。
四、结语
应用设备状态监测系统对设备进行连续监测, 利用网络技术实现远程状态监测, 使机电设备运行处于受控状态, 可提高设备运行的可靠性、杜绝突发故障、实施预知维修、有效降低生产成本。对某钢铁公司炼铁厂5个高炉的皮带改向轮及驱动装置实施运行状态在线监测, 合计328个振动测点, 266个温度测点。在系统运行过程中, 远程诊断中心和企业管理中心可及时有效地捕捉到设备故障信息, 掌握设备的运行状态。同时该系统结构清晰、功能实用且具有丰富的配套服务, 受企业管理者和现场维护管理人员的欢迎。
摘要：介绍了一种应用于高炉皮带传送设备的远程监测诊断系统结构。并根据皮带传送设备的常见故障, 选定了系统的监测范围及测点布置, 设计了系统的软件结构, 从而实现了应用远程监测技术对高炉皮带传送设备的故障诊断与状态监测。
关键词：皮带传动设备,远程监测,故障诊断
参考文献
[1]高立新, 张建宇, 胥永刚等.基于CBR和RBR混合推理的齿轮箱智能诊断技术[J].北京工业大学学报, 2010, 36 (9) , 1174-1179.
[2]Hui Ye1, Xincong Zhou1, Lin Ye, Based on the technology of WSN condition monitoring[C].COMADEM2011, 893-899.
分析钢轨打磨车远程故障诊断系统 篇8
1 系统结构分析
1.1车载信息采集与分析系统
该系统中由于为了保护打磨机的正常作业, 外部系统不能直接进入打磨机的内部控制系统来获得打磨机作业数据。因此, 要进一步解决安全获得打磨机作业数据的问题。
就目前而言, 我国采用的钢轨打磨机控制系统是CNA/PROFIBUS两种。着两类系统都是用于打磨车控制系统的主机与数字输入/输出模块, 模拟输入模块以及本地总线模块等各个网络模块之间的通信。系统中的各打磨机主机与行走控制主机主要是通过以太网的交换链接来实现信息之间的传输[1]。
基于打磨车网络系统的特征, 车载信息采集与分析系统将通过对一台车载装置接入打磨机以太网的交换机, 从而来侦获以太网中的网络数据, 并通过该数据的采集、保存的方式来进行对打磨车的监测与信息诊断, 从而来对故障类型与故障现象进行分析获取。在此阶段, 由于车载装置是从网络中读取打磨车的作业信息数据, 因此不会影响打磨车的正常运行。
1.2 车—地传输系统
车—地传输系统是由无线路由器和公有网络两个方面组成, 进而来实现对车载信息采集与分析系统同地面服务器之间的数据、信息传输。
且该系统中的无线路由器有GPS功能, 进而为系统提供打磨车的定位信息, 帮助地面工作人员确定故障位置。同时, 该路由器的材质采用的是电磁屏蔽罩和金属外壳, 具有散热和抗电磁干扰的功能, 进而能保证在打磨车作业的情况下进行工作, 既不影响打磨车的正常运行, 又获得了打磨车的数据信息。
1.3地面信息处理与维护系统
该系统中的地面信息处理与维护系统是有通信服务器、数据库服务器和客户端等组成。主要的结构形式为:客户端-服务器。
系统中的通信服务器主要的作业内容是对于车载系统与客户端之间的数据传输进行管理和调度, 将客户端的操作指令发送给车载系统, 并将陈柔希在系统的反馈信息数据传输到客户端, 进而为地面工作人员提供可靠的分析依据。
数据库服务器的具体作业内容是对客户端、车辆信息和打磨车故障数据记录以及诊断专家库等各方面数据的保存, 进而为总系统的诊断、查询和统计分析等提供数据支持。
2 系统软件组成分析
2.1 车载装置
(1) 车载装置软件结构采用的是“主线程+事件”结构。软件要在初始化后进入主线程, 从而对车载装置的状态信息进行获取和监控。当故障事件发生时, 软件进入该事件进行处理, 在处理完成之后返回主线程。
示意图如下:
(2) 车载装置的软件组成:打磨车数据采集模块、打磨车故障分析模块、车—地数据通信模块以及日志和暂存数据模块等。
2.2 通信服务器
(1) 通信服务器作为车载系统与客户端的连接, 要负责多客户端与多车载系统之间的通信管理。因此, 软件采用的是多线程结构, 以此来满足服务器的多处理能力。其软件结构包括:主线程、客户端通信线程和车载系统通信线程。
(2) 软件组成:客户端管理模块, 客户端通信模块, 客户端数据处理模块, 车载系统管理模块, 车载系统通信模块, 车载系统数据处理模块, 数据库操作模块, 信息显示与日志记录模块以及参数设置模块等。
2.3 客户端
客户端的然间设置主要是为了实现人机交互, 作为“客户端—服务器”模式中实现客户端与服务器之间的信息传输。
系统的功能软件组成:登陆页面、车辆总览页面、监测诊断页面、车辆维护界面、专家库维护界面、历史数据维护界面以及故障记录维护解界面、客户端管理解界面和统计分析界面等。
3 故障诊断
要实现对故障的有效诊断, 首要任务是要对各个故障的表现形式, 故障成因以及故障解决方法等进行充分的了解。
钢轨打磨车远程故障诊断系统中将打磨车的故障分为:发动机故障, 液压系统故障、打磨机故障、网络系统故障以及其他故障等五类。
每一类故障都有其不同的表现形式, 造成原因不同, 其解决方法也不同。在系统中, 通过故障现象表、故障原因表和故障解决表的标识字段的关联来反应相应的信息。
系统的整体运行为:车载装置将打磨车的故障定期的发送到地面服务器进行保存。操作人员在登陆客户端后对数据库进行查询, 判断打磨车是否存在故障。若存在故障, 通过对故障表与打磨车相关数据的分析对比来确定故障类型, 进而匹配导致故障的成因以及相应的处理方法, 进而指导工作人员进行故障的排查与检修处理。
若在故障诊断过程中, 其故障成因以及解决方法不能在系统列表中匹配成功, 那么工作人员则可根据故障的实际情况来添加故障原因和解决方法, 进而作为新的故障依据。
4 影响系统性能的因素分析
4.1 车载装置数据处理能力
由于打磨车在正常运作过程中, 其以太网上传的信息量加大, 车载好装置要进行大量数据的连续性侦听与处理, 进而对车载装置的软件和硬件设施的要求较高。
4.2 无线网络带宽
其主要影响的是同时检测与诊断一台打磨车的用户数量。为了进一步的增加同步访问的客户端数量, 车载装置的软件系统将对打磨车的数据进行压缩处理, 进而来减少通信数据的数量。
4.3通信服务器数据处理能力
其主要是对允许监测、诊断的客户端数量以及在线车辆数量的影响。车量、客户端数量的增加, 在单台服务器不能满足其性能要求时, 可通过服务器的集群技术来进行系统处理能力的扩充。
参考文献
远程智能监控与故障诊断处理系统 篇9
目前地级供电公司自动化主站系统的智能性和实用性,是电力企业关注的重要问题,综合目前的研究现状,需要在以下几方面进行深入研究开发:完全图形化的用户界面,实现视频与环境故障、系统智能联动提高系统智能性,实现各系统资源共享,建立易于维护的专家系统数据库。
本文所开发的远程智能监控与故障诊断处理系统为2008年河北省电力公司科技计划项目,保定供电公司与南瑞科技股份公司共同研发,目前,已在保定供电公司投入使用近3年,保定地调及7个远程集控中心SCADA系统和机房环境均实现了远程智能监控与故障诊断处理。运行结果表明,系统具有很高的智能性、可靠稳定性和通用性的特点,可以在全国电力行业及其他行业机房远程监控中推广使用,具有很大的推广价值。
1 系统结构及总体技术方案
1.1 系统网络拓扑结构
系统网络拓扑结构如图1所示。
1.2 系统总体技术方案
在保定地调安装一套主站系统,在高碑店、蠡县、车寄、容城、易州、联盟路、前卫路7个集控小区实施远程子站辅助系统的安装,进而实现整体网络内的机房控制。主站通过对小区提交的信息的分析和整理,对其中具有明显危害性的安全问题信息提供相应的解决办法,集控式的管理方式最大程度地降低了对相关专业人员的依赖。
1.2.1 地调主站系统
地调主站系统设远程监控工作站,实际上就是集控校区监控站的信息处理终端,主要作用在于对各种信息进行处理。由于采用了国际先进的分层结构,所以对于整体的宽带资源的占用率非常低。通过对不同小区的集中管理来实现对其信息的处理功能,尤其是对报警信息的处理,更是非常及时。
在地调远程监控工作站可以看到各小区监控工作站的所有实时信息,完成各种控制任务,特别适合于相隔较远的多个机房需要集中监控的场合。地调主站和各子站之间通过TCP/IP连接,与具体连接网络的类型无关。
1.2.2 子站系统
监控工作站、多设备驱动卡、协议转换模块、智能模块、信号处理模块、视频处理卡及智能设备等组成了本系统的集控小区子站。通过各种功能的实现来完成整体系能的提升。
监控工作站通过网络链接为主要链接方式和智能设备之间形成数据同步渠道,主从方式的设计,能够最大限度地提升整体的功能质量。各种设备之间通过实时数据传送来进行多线程方式联系。子站系统采用完全图形化的用户界面,可以有组织地管理机房各种设备。
系统主站采用了世界范围内都较为先进的远程监控工作站,能够及时地对报警信息进行处理,包括参数和视频录像等内容存储在每一个小区的单独监控工作站的数据库中。采用该种分布式的网络,能够最大限度地发挥本系统的功能,确保了系统的扩容性和分块处理,也就意味着以后工作内容的增加,只需要增添相应的模块,就可以顺利实现。
1.2.3 地调主站与集控小区子站
无论是集控小区子站或地调管理主站,都可以实现数据的实时处理,而且通过调度其他功能的实现,还可以给用户界面提供相应的数据支持。具体流程如图3所示。
2 系统主要功能及实现方案
2.1 全网故障统一监控
系统自身具有的统一监测功能,最大限度地实现了网络的整体管理功能的顺利实现,在保证网络安全管理人员对每一个网元情况清晰了解的同时,对整体网络安全情况也进行一定程度的反应。统一监测功能,对全网安全问题进行监控,对网络的整体安全性能进行评估,为以后的网络安全维护提供相应的数据支持。可以跨专业实现全网对不同的警告进行处理和分析,保证省级安全管理人员能够及时地查找威胁信息,通过快速反应来实现对整体安全性能的提升,保障业务的质量。
故障管理功能,能够对全网范围内的信息进行及时的采集和处理,通过数据库完成存储功能。同时,可通过多个角度对安全问题进行处理和信息收集,尤其是能够对其中的安全威胁警告信息进行处理。对发现的威胁,可有效地通过计算来加以处理,从而实现了对全网的管理。
2.2 UPS及逆变电源系统运行工况检测
本系统能与现有UPS系统和逆变电源接口,获取UPS及逆变电源系统运行工况和报警信息,详细说明如下。
1)设有三相交流电压检测电路,对UPS系统的2路交流输入电源和用户出口电源进行电压检测,可分别诊断出三相电源的断相、跳闸、接触不良、保险熔断、欠压、过压及三相电压不平衡等故障。
2)设有交流电流检测电路接口,分别测出UPS系统的交流三相输出电流和零序电流(供电电流采用互感器的工作方式)。一旦发生供电电流严重过流时,则立即进行设备告警。当存在较大零序电流时说明交流供电系统存在接地故障,需报有关部门检查修理。
3)根据获取的UPS系统运行工况,对不同的信息设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。
2.3 EMS系统运行工况监视
地区7个集中控制主站系统和地调调度自动化系统为南瑞科技的SD6000系统和OPEN3000系统,采用UNIX操作系统,Oracle 8i数据库,本系统实现的监视包括:(1)对EMS系统关键数据的运行监视;(2)对EMS系统关键进程的运行监视;(3)对EMS系统关键资源的运行监视。
2.4 Web系统运行监视
本系统实现了对EMS系统对外Web系统的运行监视,监视内容包括:(1)调度Web系统各节点资源监视;(2)各磁盘的使用情况、接口运行情况;(3)实时信息发布Web服务运行工况;(4)实时信息发布服务与内网数据通信情况,系统数据刷新情况;(5)与EMS系统时间同步情况;(6)对实时信息发布服务的定期查询,确保Web服务响应正常。
2.5 网络平台与调度EMS系统网络运行监视
本系统与网络平台网管系统进行接口,获取关键设备运行工况信息,进行集中的监视和报警。对调度自动化各系统以及网络关键节点进行实时及自动轮询,根据响应情况及时发现网络异常。
对网内的重要网络设备、网管系统到专业网管、网元间链路的运行状态进行监视,若发现故障则在系统告警窗口显示出告警信息并把该告警信息存入系统日志中。
2.6 远动通道监测
远动通道检测系统的应用,对于自动化信息管理具有非常重要的显示作用,其中,实时监测和跟踪分析2个管理方向,共同组成了整体的系统检测功能,尤其是对数据的安全传送和数据的自动化处理安全问题,都提供了非常必要的帮助。相对于传统的检测功能的实现,该功能突破性地完成了整体性能的提升,有利于网络系统整体安全的维护。
1)告警功能:告警自动上送,查询详细告警,屏蔽告警项目。
2)跟踪功能:通过对对象信息的处理和及时反映,完成对远动通道电平、远程运动通道高速波形的采集等的监控。
3)分析功能:通过对其中的各种波形的分析和处理,对电平电缆的通过能力给予显示,从而实现对信号失真问题的原因的分析和相关解决方案的参考建议提供。
2.7 视频监控功能
视频监视功能利用安装在适当位置的摄像机对电网监控中心机房、调度自动化机房进行视频监视,系统分图像前端系统和图像主站系统2部分,图像前端系统分装于电网监控中心机房、调度自动化机房,用来采集图像以及声音信号;图像主站系统设在调度自动化机房内,负责所有的图像监控及处理。
图像前端系统由摄像头、云台、云台镜头控制器和支架组成,设图象存储服务器。图像主站系统,由图像处理服务器和多个远程客户终端组成。系统具有实时监控与回放功能,远程客户终端通过网络方式实现远程访问、控制功能,自动搜索、接收报警画面,回放图像。图像前端摄像机到主站系统的传输媒介为E1线路、以太网或光纤。
2.8 漏水检测功能
漏水检测功能对自动化机房、电网监控中心机房空调系统的管路、接头的漏水渗漏情况进行实时检测,自动报警。当报警条件消失后,系统自动复归,也可以远程对传感器进行复位。
2.9 温湿度监测
机房温湿度检测功能对自动化机房、电网监控中心机房的温湿度进行实时检测,自动报警。机房温湿度检测点布置在自动化主机房、空调间、蓄电池室和UPS机房中。系统能设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。当报警条件消失后,系统能自动复归或远程对传感器复位。实现报警功能,必须要说的是,温湿度的监控,对于整体系统的完整性具有非常重要的影响。
2.10 自动化机房消防系统监测
系统能与自动化机房消防系统接口,获取消防系统运行工况和报警信息。当检测到报警后,对不同的信息设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。
2.11 指纹门禁系统
作为安全系统的重要组成部分,门禁系统和防盗报警等相结合,可以实现各种出入通道的智能控制,阻止非法闯入,提高管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。同时可以管理员工考勤,大门具备自动关闭功能。
1)指纹记录:在所有重点机房设有门禁控制读头,只有有效指纹或密码的人员才能进入重点机房内,主机将会对指纹的相关信息进行存储,以备使用。
2)控制中心:通过健全相应的员工资料数据库来实现职工信息的定期采集,同时经过程序处理进行资料的整理和分析。
3)多级管理:这一功能的实现,可以方便多级管理,通过对每一个指纹的实际使用情况的汇总来实现对用户权限的分析和整理,这部分权限设置,用户可以自己完成。系统具备出现异常情况时的自适应能力,在紧急情况下,可手动控制,实现对现有被控门禁全部关闭或打开。
2.12 短信报警功能
根据报警内容及报警对象设置,实现短信息对不同权限人员的自动发送功能。
2.13 系统可靠性
系统采用双机软件进行自动切换,双机方案保证系统能提供99.999%以上的可用度。
提供系统数据的备份功能,包括自动和手工备份,需要时可恢复备份数据。
对系统的操作进行安全管理,保证只有授权的操作人员才允许执行相应的操作,并且所有的操作都有相关的记录报表。
系统具有自检功能,能监测数据库、硬件、后台/前台软件的运行情况,一旦发现系统自身的问题,能够发送重新启动的命令给前台程序,并且能够远程对后台程序进行监测控制。
3 结语
本课题完成了地区7个小区及地调主站等8个自动化系统及机房动态环境的实时监控和智能诊断,实现了诊断结果与视频的联动,并且远方能够通过该平台及时进行故障处理,缩短了故障处理时间,节约了维修成本,并极大地提高了动化系统的运行指标,降低了巡检人员的劳动强度,使得巡检工作更轻松、更科学、更精益化、高效化。该业务系统的深入应用,完成了巡检工作由人工简单巡检到自动、全面、智能巡检的革命性转变,是自动化专业巡检工作的一次革命。
摘要：针对目前地调自动化主站维护人员工作量大、人员少的矛盾提出本课题,目的是解决SCADA实时监控系统、UPS电源系统、自动化辅助系统、自动化机房环境及设备不能实现远方统一平台的实时监控、故障诊断及事故处理这一问题。提出了基于OPEN3000系统平台的远程在线自动监控与智能诊断处理系统。在网络设计中采用分布式网络结构,保障数据库及视频系统录像记录的安全;采用模块化结构设计,配合了专家系统和数据库知识的规则库设计,解决了SCADA、UPS、视频等多个系统及设备的实时监控和故障诊断整合为统一平台的技术难题。
关键词：远程,智能,故障,诊断
参考文献
[1]王秋彦,鞠建波,宋振宁.故障诊断技术研究现状及发展趋势[J].电子测量技术,2009(4):5-8.WANG Qiu-yan,JU Jian-bo,SONG Zhen-ning.Present situation and future develop-ment of fault diagnosis techniques[J].Elec-tronic Measurement Technology,2009(4):5-8.
远程诊断系统 篇10
心脏病是危害人民生命健康的常见病, 是农村地区的第一死亡原因[1]。心电信号是人体心脏生物电活动信息的表征, 通过心电信号可以判断心脏的健康状况。传统的心电记录方法主要靠心电图机来完成, 其信号采集、处理和显示主要由硬件电路完成, 电路生产技术要求较高, 设备价格较贵, 且维护和更新不便。且对于在偏远地区的病人, 存在着数据采集、传输困难的问题。LabVIEW虚拟仪器技术的发展为改造传统的心电记录设备提供了很好的技术支持, 它利用计算机强大的软件处理功能和丰富的硬件资源, 组成插卡式虚拟仪器系统, 利用丰富的软件系统实现通常由硬件完成的功能, 并且通过网络能够自由传输, 使医疗相对落后地区的人们也能够得到优质的医疗服务。
2 设计系统构成
心电信号采集、记录系统[2,3,4,5]如图1所示, 主要由硬件和软件两大部分组成。因为电极检测到的是微弱的振动信号, 要经过外接电路放大和处理才能被识别[6]。所以硬件主要包括多路心电放大器、数据采集卡和计算机组成。其主要功能是实现心电信号的采集、放大处理和A/D转换, 将信号通过DAQ板引入计算机进行处理。软件采用LabVIEW对采集到的心电信号进行显示、分析和处理。
2.1 硬件设计
多路心电放大器组成框图2所示, 主要包括前置放大器、带通滤波器、工频陷波器、主放大器和光电耦合电路组成。为满足心电前置放大器高输入阻抗、高增益、低噪声、低漂移等技术指标, 前置放大器可选用AD公司的高性能精密仪表放大器件组成, 带通滤波器由一阶有源高通滤波器和4阶Butterworth低通滤波器组成, 实现对干扰信号的滤除和让0.05～100Hz的心电信号无失真地通过;工频干扰的滤除由采用双T有源滤波器形式的50Hz陷波器完成;主放大器用来对处理过的心电信号进行调理, 以满足数据采集卡对输入信号的电平要求;光电耦合器用来实现人体与电器上的隔离, 保证人体电气安全。
2.2 软件设计
采用美国国家仪器 (NI) 公司研发的LabVIEW软件系统。它是用于虚拟仪器开发的一种图形化编程语言[7], 与其他高级语言编程系统类似, LabVIEW 也有一个用于完成编程任务的函数库, 本设计采用其函数库里的数据采集、信号滤波、数据分析、数据显示及数据存储等模块。各模块都包括3个部分:前面板程序、框图程序和图标/连接器。前面板程序的功能是实现信号采集的控制、处理和直观表达;框图程序程序是系统程序的图形化源代码, 主要包括函数、结构和代表前面板上各控制对象, 用于实现对信号的采集处理和分析等操作;图标/连接器显示对象的端子以及连线。由于 LabVIEW 中有调用动态链接库的函数, 即调用库函数节点 VI, 利用此 VI 从硬件中进行数据的读取显得尤为方便。调用之后的数据就是采集的心电数据, 分析数据。调用的步骤分为7步, 其具体框图如图3所示。
2.2.1 前面板设计:
LabVIEW 前面板主要由输入控件和显示控件组成。控件的种类包括:数值控件、图形、图表字符串、路径、数组、簇等。利用LabVIEW设计的心电信号管理系统的前面板如图4所示。虚拟仪器的前面板是仪器与用户交互的可视化操作界面, 用户通过操作前面板的各种开关和按钮, 可以实现心电信号的实时采集、滤波、心率计算、报警、波形存储和回放等各项功能。本设计中心电信号的显示可以有波形、采样点、直方图等多种方式可选择;EKG MODE 可分为连续和静止两种模式, 显示长度在250采样点内可自由选择;心率是由系统自动计算得出显示, 心率报警的范围可自由选择, 一般正常心率为60-100之间;采样和滤波在这个系统里是可选功能, 保存模块在系统显示时才能产生作用, 并且可设定保存的路径、文件名等。
2.2.2 程序设计:
LabVIEW 有2 种节点类型:函数节点和子VI (程序模块) 节点, 用户通过对函数或子VI 节点部分的访问和修改来实现程序功能[8,9]。本文系统设计过程分为信号收集、滤波、分析、报警、保存。从卡上采集到的心电信号中的干扰成分主要为高频干扰、低频干扰和工频干扰, 对R波检测和R-R间期计算会产生很大的误差[10], 因此需对信号进行有效的滤波处理、计算、分析程序才能得出正确的结果。LabVIEW具有较强的信号处理能力, 其中有多种形式的数字滤波器可供选择并且可以自由选择滤波的范围, 本设计高通率滤波器采用截止频率为0.5HZ的切比雪夫滤波器, 低通滤波器采用截止频率为400HZ的巴特沃斯滤波器, 50HZ陷波滤波器采用椭圆滤波器。本文设计的心律计算程序代替了传统心电图机硬件电路中的微分, 整形和计数器电路, 而采用软件方法完成心电信号频率检测、分析、显示。将采集到的实时心电信号接入频率测量程序实现R波的检测, 根据采样周期, 得出心率计算公式:心率= R波的频率/实际时间×采样时间×60, 同时可把心率的范围设定, 若超出范围自动启动报警系统如图5所示。本系统还能将每个病人的心电图的详细情况包括病人的:姓名、检查时间、心电图数据等都存入数据库。通过打开保存的文件能观察心电图的异常情况来对病人的病况作出判断。
3 讨论
在农村偏远地区医疗资源会相对缺乏, 需要医疗实力强的地区能够进行不断的援助, 以计算机为载体的医疗智能软件就能够在两者间搭起桥梁。NI公司的LabVIEW为研制开发智能化医学仪器提供了很好的开发环境, 利用LabVIEW开发虚拟医学仪器具有结果显示直观、程序设计简单和开发周期短等优点[11]。现在通过LabVIEW的动态数据子VI 方便地得到了动态数据信号, 在循环采样中添加停止按钮, 使用户能更方便地中断采集, 细查数据信息。仪器不但能采集心电波形, 还能采集其他生理信号, 实现功能扩展, LabVIEW 与DAQ 数据采集卡的相互兼容配套, 使系统稳定度和可靠性得到保障。其输出波形的幅值、采样率等参数可调, 使以往复杂的心电数据采集、信号调理工作变得异常简便, 方便将时间和精力用于数据的分析及结论的总结上, 实现了虚拟仪器中信号的处理分析任务。此系统能够完成实现把病人的数据进行完整的记录, 并且发送到医疗资源相对优质的地区, 对病情能够做出更为精确的诊断, 更好的能够服务于农村地区的病人, 同时为以后的其他生理检查仪器向虚拟仪器转变提供了一个基础。
摘要：目的:开发一种心电信号的管理系统, 能够实现农村地区心电异常病人的远程诊断。方法:利用虚拟仪器编程语言LabVIEW为开发平台, 选用信号采集、滤波、频率检测、数据保存等模块研制出集心电数据采集、分析、储存的医疗系统。结果:该系统具有心电波形实时显示、心率显示及报警, 波形存储及回放等功能。结论:该系统能够实现心电诊断的远程医疗。
关键词：心电,数据采集,LabVIEW,虚拟仪器
参考文献
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远程重装系统手记 篇11
最近几天，在家用TeamViewer控制办公室电脑办公。这天晚上，办公室的电脑出问题了，远程控制没有问题，但软件运行出错，技术人员说系统出了问题，需要重装。但此时已是凌晨两点，去办公室已不太现实，时间紧迫。
2:05 决定重装
经过一番思考，我决定远程重装系统。用一键安装Windows的软件，只需要在Windows下做好设置，电脑启动后会自动利用Ghost镜像文件进行安装。
2:10 定制镜像文件
由于办公室的电脑并没有做过备份，得使用一个新的Ghost镜像文件，但重装后系统中的TeamViewer没有了，如何远程控制呢？思前想后，我打开软件GhostExplorer.exe，将手头的一个Ghost镜像文件做一下修改，将安装好的TeamViewer文件夹复制到镜像文件里面的C:Program Files下面去，这样，新系统安装好后也就有了TeamViewer文件。
2:25 制作启动菜单批处理
新系统安装好后，必须得运行TeamViewer才能受控，这也难不倒我，我编写了一个批处理a.bat，内容就是一行语句：
"C:Program FilesTeamViewerVersion6TeamViewer.exe" --control "%1"
作用就是启动TeamViewer，将这个批处理文件也放进了手头的Ghost包中。这次放的位置是“C:Documents and SettingsAdministrator「开始」菜单程序启动”文件夹下，这样就意味着新系统装好后，启动完毕，会自动运行这个批处理，那么就能启动TeamViewer。
2:33 搜寻受控密码 制作reg
考虑到TeamViewer是有受控密码的，如果系统重装，用户设定的密码没有了，依然无法控制。那么只有找到TeamViewer用户设定密码的存储位置，将其放在远程的电脑中去。经过查找，我终于在注册表中找到TeamView一项（图1）。经过测试得知其中的SecurityPasswordAES这行就是密码，于是我将其导出，保存在E盘，取名为tea.reg。
2:42 启动菜单自动导入reg
如果直接把这个文件放进启动菜单，那么系统开机的时候确实会自动执行该注册表，但是这个时候不会导入，而是弹出一个导入的对话框，如果是在本机操作，单击确定就可以了，但这时远程电脑已不受我控制了，所以，会在这一步卡住。怎么办？我突然想到regedit.exe命令有个参数 /s 。如果加上这个参数，在导入注册表时不会有任何提示，直接导入。于是我在批处理文件中添加了一条语句，现在a.bat的内容就变成了如下样子：
regedit.exe /s "e:tea.reg"
"C:Program FilesTeamViewerVersion6TeamViewer.exe" --control "%1"
第一行先导入注册表，第二行启动Teamviewer受控端。
2:50 再改批处理 设置延时
这时我又忽然想到一个系统的网络延迟问题。批处理命令会在进入系统后马上执行，但那台受控机器档次低，开机速度比较慢，XP在开机后，网络不能马上使用，初始化要等待一段时间。而TeamViewer早早运行，可能会因没有网络而产生错误。最好加点延时！批处理命令的延时比较麻烦，而且不准确。不过也没关系，我只需要延长一段大致的时间就可以了。经过再三斟酌，我再次修改了a.bat文件：
regedit.exe /s "e:tea.reg"
@echo off
echo %time%
ping /n 60 127.1 >nul
echo %time%
"C:Program FilesTeamViewerVersion6TeamViewer.exe" --control "%1"
其中ping /n 60 127.1 >nul这行的意思就是等待60秒左右的时间。
2:55 登录路由器 绑定地址
计算机安装好后，自动获取的IP地址可能有所变化，怎么办呢？我首先查看了受控计算机的MAC地址，然后登录路由器，将其MAC地址和IP地址绑定在一起，这样，就算重装了系统，其获取的IP地址还是不会发生改变。
3:00 导出防火墙reg文件
新安装的系统在一般情况下本地连接的防火墙是打开了的，那么TeamViewer这款软件在启动的时候会访问网络，这个时候防火墙会弹出对话框，如果不解除阻止的话，那么Windows的系统防火墙会自动阻止TeamViewer访问网络，这样我还是不能控制远程电脑。该怎么办呢？还是老方法，注册表。防火墙的打开和关闭，在注册表中肯定有所体现，只要导出就可以了，经过一番搜索和测试，我找到了这个项目（图2）。其中这个EnableFirewall项就是是否打开防火墙的，如果值为0，则关闭防火墙，如果值为1，则打开防火墙。我同样将其导出，起名为fire.reg，存放在受控机的E盘。
3:03 让批处理导入防火墙reg
最后修改启动菜单的批处理，使之能导入防火墙的reg文件。再次修改a.bat，使其内容成为如下几行：
regedit.exe /s "e:tea.reg"
regedit.exe /s "e:fire.reg"
@echo off
echo %time%
ping /n 60 127.1 >nul
echo %time%
"C:Program FilesTeamViewerVersion6TeamViewer.exe" --control "%1"
3:05 远程复制 重装系统
所有工作准备就绪，开始操作。我首先通过共享文件夹，将我做好的注册表文件、Ghost安装镜像文件（我修改过的）都复制到受控机器的指定位置，然后在受控机上运行一键还原，出现对话框后选择“自定义操作”（图3），出现选择文件对话框，选择我刚才复制过去的Ghost镜像文件并确定，只见系统窗口一暗，受控机器重新启动了。
3:10 漫长的等待
下面的操作就不受我控制了，只能寄希望于我的所有构思完全正确。过了一段时间，我在CMD窗口输入ping 192.168.1.102 –t这个命令（该IP是我为受控机器绑定的IP地址），耐心等待，在受控机还没有安装好，没有进入系统的时候，CMD窗口中就一直显示Request timed out。
3:28 恢复正常
突然，CMD窗口出现了Reply from 192.168.1.102: bytes=32 time=3ms TTL=63，说明受控机的系统安装好了，我心中一阵狂喜，又等了几分钟，启动本机的TeamViewer，在伙伴ID中输入受控机的IP地址（图4），然后点击“连接到伙伴”。过了一会，出现要求输入密码的对话框，这说明受控机的TeamViewer也正常启动了，输入我开始设置好的密码，点击“登录”，出现了受控机的屏幕，呵呵，成功了！我又可以远程办公了。
远程诊断系统 篇12
现代科学技术的进步和生产的发展,推动着各种机电设备不断向大型化、系统化和自动化方向发展,机电设备的结构日趋复杂,同时机电设备的地域分散性越来越大,相互间的关联程度却越来越密切,传统的故障诊断系统已远远不能满足这些设备的诊断要求。为了改变传统故障诊断系统在这种趋势下的被动局面,实现对大型设备进行有效地监测和诊断,保证其正常的运行,同时为客户提供高效、优质的服务,进而提高企业的综合竞争力,远程故障诊断系统已成为一个重要的研究课题。经过几年的发展,远程故障诊断系统取得了长足的进步,但由于编码不规范、模块之间耦合性大、模块复用性低等原因,使得远程故障诊断系统开发维护的重复劳动量大、开发周期长、通用性差,这不仅阻碍了远程诊断系统进一步发展应用,同时也给企业造成大量的资金浪费。
近年来快速发展起来的基于构件的软件开发技术可以有效地提高软件的开发效率,增强系统的可维护性、可扩展性和通用性,大幅度地降低系统开发和维护费用。本文将构件化技术应用到远程故障诊断领域,提出基于构件的远程服务与故障诊断系统(Remote Service and Fault Diagnosis System Based on Component),旨在降低费用的同时实现高效开发部署和维护远程故障诊断系统,提高系统的通用性,从而促进远程故障诊断系统的进一步的应用。
1 基于构件的软件开发技术
一般来说,构件是指一种封装了具体功能的,提供标准接口的可替换的软件单元,是人们为了实现软件复用、分布式应用和软件快速开发而发展起来的。而基于构件的软件开发(Component Based Software Development,CBSD)提供了一种全新的设计、构造、实现和演化应用软件的方式,它首先自上而下地将物理系统分解为互相独立、协同工作的功能模块,然后由许多可复用构件按照相应的业务逻辑自下而上地组装形成软件系统,构件本身可以来源于不同的渠道,用不同的程序设计语言开发,运行于不同的系统平台上。这样在保证软件质量地前提下可以大幅度提高软件生产率,并提高软件的可扩展性和可维护性。图1给出了CBSD开发流程。
构件在开发和实施过程中必须遵循一定的标准和规范,目前世界上形成了3大成熟的构件规范:COM/DCOM、J2EE和CORBA。而其中Sun公司的J2EE具有跨平台性、成熟性,并且广受业界支持,产品总体成本低,它提供了一个多层结构的分布式应用程序模型,该模型具有重用组件的能力、基于扩展标记语言(XML)的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。而其中EJB更是成为开发服务器端应用程序的标准技术,它定义了一组可重用的组件,开发人员可以利用这些组件,像搭积木一样建立分布式应用。由于J2EE具有的优势性,这里采用J2EE技术进行基于构件的远程服务与故障诊断系统的开发。
2 基于构件的远程服务与故障诊断系统的分析
2.1 系统体系结构
从行业设备的远程监测与诊断的需求和共性技术出发,构建基于B/S结构的远程故障诊断系统,诊断中心采用三层服务架构:1)WEB服务器;2)应用服务器;3)数据库服务器,其体系结构如图2所示。与设备用户端诊断模式及制造商端诊断模式相比,通过在技术力量和资源较强的服务中心建立故障诊断分析中心和专家诊断分析处理中心,远程故障诊断系统可为多个制造商、设备用户及联合企业的伙伴等同时提供服务,即不同的制造商可同时为自己不同客户提供设备监测和远程诊断服务,同时设备用户也可取得制造商和诊断专家的及时的联合诊断服务。系统在满足相关数据安全性和保密性要求的同时,可以实现诊断共性技术、工具和信息共享以及企业间一定程度的协同工作,加快诊断知识库的更新,促进企业的信息化进程,利于诊断系统标准化、规范化以及故障诊断技术的深入研究和应用。
远程服务与故障诊断系统采用构件化技术进行开发,将系统的功能模块和业务逻辑封装在独立的、可重复使用的、提供标准接口的构件中,然后通过搭积木和构件重组的方式实现系统。当用户向诊断中心提出服务申请后,诊断中心由任务控制器接收服务申请,并进行任务分解,调用相应功能的构件提供服务应答。这样系统在为用户提供各项技术支持及相关服务的同时,还可根据环境的改变和用户的个性化需求,通过快速地构件重组和对构件作适应性修改,迅速实现系统重组和开发出新的功能模块,以适应环境改变和满足用户需求。
2.2 系统功能模块
结合领域工程方法和设备远程诊断的应用特点,初步抽取系统需要的各种功能模块,主要有设备接入、设备监测、故障诊断、知识维护、统计分析、数据维护、信息发布、远程培训、在线交流与留言版等。图3为系统基本功能模块图。
1)设备接入子系统:主要实现设备状态数据的提取、设备与网络的连接和数据的发送、接收与存储,为远程监测与故障诊断子系统提供数据源。
2)设备监测与故障诊断子系统:主要实现对设备状态的实时监测、人工或智能诊断以及诊断数据库的维护。当远程设备发出请求时,系统启动实时监测和智能诊断模块,如果发现设备状态参数有异常,智能诊断系统将启动推理机对设备进行诊断。
3)系统管理子系统:与其它模块紧密结合,实现对整个系统的安全管理,对信息、业务等的管理。
4)信息发布子系统:主要实现制造商和用户对内和对外的信息发布。
5)辅助子系统:实现故障的统计分析和故障信息的查询,同时提供视频在线、在线交流等多种方式帮助用户迅速准确地了解故障,并结合远程培训,为故障的诊断和解决提供了有力的辅助手段。
2.3 构件提取和划分
根据上述功能模块及实际情况,确定构件粒度的大小,详细划分出所有的构件并确定各个构件需要实现的功能,进行构件的生产。其主要工作有:确定构件的性质,包括构件功能和构件接口,构件之间的关系,以及构件的可靠性、可用性等质量方面的因素。通过对远程服务和故障诊断系统的研究和分析,生成的构件可分为以下3类:
1)通用基本构件:是远程服务与故障诊断系统的基础构成成分,系统频繁使用的构件,封装了系统一些共同的基本功能,其通用性好,复用性高,适用于不同领域的系统。从构件的粒度大小角度来说,通用基本构件的粒度较小,它可作为独立的功能模块集成于系统中,但其主要应用是与其他构件组合集成,实现高层的大粒度功能构件。这类构件有数据库构件、Web表单构件、树状显示构件等;
2)领域共性构件:是与领域相关的,基于一定的领域知识来开发,是远程服务与故障诊断领域的共性构成成分,实现平台的核心构件,它封装了远程诊断服务平台的大部分业务逻辑,用户提交的任务主要由这些构件相互协作完成。这类构件有设备接入构件、设备监测构件、故障诊断构件等;
3)应用专用构件:是对应于系统实际应用中碰到的特殊问题和用户特殊需求而产生的构件,为远程服务与故障诊断系统的特有构成成分,体现为系统的特色。
图4给出了远程服务与故障诊断系统的构件体系结构。在对系统的构件设计开发中,主要工作集中在前两类构件的开发,核心是对领域共性构件的提取,即平台功能模块的构件化实现。
3 基于构件的远程服务与故障诊断系统的设计实现
3.1 设计模式
设计模式是对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象的描述。现在设计模式在应用系统的开发中取得了广泛的应用,这是因为设计模式给出了软件开发具体场合下解决问题的一些方法和经验,它为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径,使得开发人员可以更加简单方便地复用成功的设计和体系结构,帮助开发人员开发出规范的、可重用的应用程序。
因此本系统的开发中在采用J2EE技术的基础上运用了多种设计模式,如在系统的总体框架上采用了MVC设计模式,并采用Facade模式实现对业务逻辑统一接口的封装,采用DAO模式实现对资源库的访问等等。
3.2 系统的设计实现
在系统的总体框架设计上采用了MVC设计模式,将整个系统分为3个部分:Model,View,Controller,每个部分负责不同的功能,并用不同的技术实现。相应的,3个部分可以生成各自的构件,如图3所示:1)View部分提供了系统的界面显示,其实现主要采用了JSP,TagLib和Applet等Web组件技术和Swing技术,把视图显示中可构成独立功能的,可复用程度低但经常使用的部分抽取出来,进行重新设计封装,提供规范的接口,提高其复用性,形成Web构件,例如报表构件,树状显示构件和表单构件等;2)Controller部分实现对系统功能调用构件的封装,它负责View和Model之间的流程控制,将View的操作映射到具体的Model,以完成具体的业务逻辑,并将通过Model处理完的业务数据及时反应到View上,其实现主要采用了Servlet技术;3)Model部分包含了应用程序的核心,是系统设计和实现的主要工作,它封装了应用程序的数据结构和事务逻辑,集中体现了应用程序的状态,与用户界面无关,其实现主要采用了JavaBean和EJB组件技术。当Controller接收到用户的任务后,对任务进行划分,创建所需业务构件的进程,通过这些构件对象利用资源库提供的数据支持相互协调完成用户任务。
通过J2EE和设计模式的结合运用,将系统的数据描述、数据表现和应用操作几个部分分离,增加了系统的可复用程度,并分解软件系统中的不同层,简化系统的维护,提高了可扩展性、灵活性和封装程度。
4 结束语
随着科学技术的发展,设备制造商迫切需要远程故障诊断系统为客户提供快捷的服务,增强自身的市场竞争力。本文提出的基于构件的远程服务与故障诊断系统通过各类构件组装而成,构件封装了系统的基础操作和业务逻辑,提供规范的接口,能够完成一组相对完整的任务或业务流程,从而弥补了远程诊断系统通用性差的不足,提高了系统的可扩展性、可移植性和可重用性,并且缩短了软件的开发周期,提高了软件的生产效率,降低了系统的开发和维护费用,为远程故障诊断系统的进一步发展应用做出了有益的探索。
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