一、企业大型设备管理现状

大型机组设备是工厂的“心脏”，关系着全厂生产装置的安全稳定运行。目前大多数企业基本上采取的是日常点检+周期巡检+计划性定期检修的设备运行维护模式，这种管理模式不可避免地存在盲目检修和事故性维修并存的问题，即计划性检修对于状态较好的设备来说是不必要的的浪费，弄不好还会引发维修性故障，而当机组设备开始发生故障或异常时，可能未被查觉，也可能受到检修计划的制约而带病运行，最后导致故障恶化造成生产事故甚至是人身伤亡事故，严重影响了企业的连续化生产，给企业带来重大经济损失。

企业不得不采取这种事后维修、定期检修和计划检修的管理体制是由于目前的设备状态监测与故障诊断方面的技术还存在诸多局限：

● 由于缺乏对设备长期运行数据的实时监测及必要的故障诊断，设备运行维护部门无法及早发现设备的故障征兆，不能对设备进行有效的预知维护。

● 在设备发生故障的情况下，设备运行维护部门也无法及时搜集到设备在故障发生前后的运行数据，不能通过查询设备运行的历史数据来分析诊断设备故障。

● 由于生产制造设备的厂商与使用设备的最终用户之间缺乏有效的信息交流和沟通，设备制造厂商对出厂设备在现场的运行情况几乎一无所知，无法为用户提供主动及时的售后服务（如备品备件供应、现场维护指导等），也无法根据现场设备实际运行情况来改进产品设计及制造工艺，而设备设计制造的工艺和水平以及售后服务水平的高低又会直接关系到设备在用户那里使用的可靠性。

近年来各大企业为了提高设备的运行管理和维护水平，也采取了众多措施，如大量配备使用各种振动分析仪、便携式诊断分析仪器、在线监测分析诊断系统等，但是，由于缺乏来自诊断方法、故障机理的深层次理论和技术方面的支持，缺乏将大量重要的现场实际诊断经验有效融入诊断系统的推理机制，缺乏关于故障原因确定和故障处理决策的指导功能，无法给出有效的设备状态诊断结果，更脱离工厂检修工作的实际需要。

二、基于Web的大型设备远程在线监测及故障诊断中心系统方案

为了提高大型机组设备的管理工作，为了使设备管理和故障诊断处理的专家的经验能更方便、有效地运用到更广泛的领域，工厂企业的设备管理人员和设备制造厂商以及一些专业从事设备故障诊断处理的技术人员希望能在异地，实时地掌握设备的运行情况，并实现远程的监测和远程分析诊断。随着网络技术的发展和INTERNET的普及，为我们在更广大范围内实现设备信息的共享创造了条件。

基于Web的大型设备远程在线监测及故障诊断系统，由远程客户数据采集终端、历史数据仓库服务器、监测诊断中心服务器组成，通过互联网全天候实时监测远程的大型设备的状态和工况参数，包括设备的工艺参数（转速、负荷、功率、温度、压力、流量等），包括用于诊断分析的设备振动波形、频谱、轴位移、胀差、偏心以及故障频率特征值等，“实时、随时、随地”地掌握设备运行的手信息，打破企业和制造商设备管理中的“信息化瓶颈”，解决信息孤岛问题，方便、有效地广泛运用专家的经验和知识，促进大型设备的管理工作。

1、系统结构

大型机组设备的运行状态数据如机组振动参数等，与一般的工业装置运行参数不同：

① 数据量大，每一个测点每一次需采集上千个数据，每个机组达数万条数据。

② 实时性高，采集密度要求以毫秒计。

③ 专业性强，需要经过大量的后续计算和分析处理，如 FFT 计算、特征值提取、窗谱校正等。

④ 为了便于分析使用，大量的数据信息需要以各种各样专业图谱的形式展现，如频谱图、轴心轨迹图、全息谱图、瀑布图等。

－数据采集层

基于Web的大型设备远程在线监测及故障诊断系统为保证大量关键设备运行数据传输的快速性和及时性，在数据采集层采用了I/O Server Slaver+I/O Server Master，由于采用了大规模、高保真的数据压缩技术，1秒钟就可以向远程监测诊断中心传送一组数据（包括设备所有测点全部原始数据，如波形、频谱、工艺参数等）。

－数据存储处理层

工业库服务器KingHistorian负责接收现场实时数据，连续保存历史设备数据，KingHistorian提供历史数据的压缩/还原、管理和访问功能，每秒存储变量超过20，000点，每秒能检索超过2,000 条历史记录。

关系数据库保存完备的设备状态、设备检修、故障处理等数据档案，为设备状态维修决策提供基础数据。具体如下：

● 设备台帐档案管理，包括：定义设备编码、故障编码，设备静态信息，资产变动信息、设备履历及工艺卡片等。

● 设备维护信息管理，包括：点检、巡检、故障记录、维修计划（进度、资源、物料、简易成本）、项目执行、进度确认、工时确认、安全工作单、维修记录等。

● 建立正常运行、启停机或发生故障等特定工况下的全部状态参数的数据库。

● 收集设备故障，建立故障诊断案例库为设备的后续诊断和维护提供非常重要的经验资料。

对设备关键运行数据进行统计分析是设备管理人员一项很重要的工作，统计数据生成服务器内置脚本开发工具和50余种统计函数，提供统计学习分析功能及灵敏监测门限列表，用户可对于机组，选定工业库的一段时间，通过统计学习给出选定机组键相振动通道的各类门限值。

报表管理服务器提供报表模板设计功能，报表设计采用直观的Excel方式，开发报表轻松便捷。同时，内置的计算引擎能预先迅速完成巨大的报表计算工作，报表服务器只须定时从历史数据库和关系数据库中读取报表数据结果，便能生成运行日报、月报、年报、设备利用率、非计划停机统计等一系列报表并发布到Web服务器上，报表服务器还可以将报表自动发送给的客户邮箱，保证报表上报的及时性。

－百科全书Web展示层

百科全书内容管理服务器的流程图画面编辑器，提供了精美齐全的行业图库和动画连接向导，无需编程就能设计出直观形象、栩栩如生的动态界面，通过图形化界面，对设备机组启、停过程以及正常运转过程进行连续监测和实时分析。百科全书的流程图画面不仅能监控设备实时运行状态，还能查看设备历史运行数据、累计运行时间、起停次数、报警分析等。

百科全书内容管理服务器提供历史回放功能，利用工业库中保存的当前和长期的历史数据，追忆设备发生故障异常前后的工艺画面，就像看录像一样，便于分析设备故障的发生原因、过程以及当时的处理方法等。

百科全书内容管理服务器根据工厂设备检修工作的实际需要，合理设计各种数据信息的输入与检索界面，例如：制订各设备振动基础数据及报警标准、限值，确定设备分级、测试参数、测试工况、频度，编制作业指导文件，查看设备运行维修状态、日常维护记录、在线分析故障记录、设备档案、技术资料、报表等，充分满足设备运维人员掌握设备状况的需要。

百科全书内容管理服务器提供丰富的分析诊断图谱、专用的振动分析图表、动平衡计算程序、智能综合诊断等分析工具，将转速、振动波形、频谱、倍频的幅值和相位等故障特征数据转化成易于分析和诊断的振动特征图如频谱图、时基/Obrit图、全频谱图等，从而为各级设备诊断维护人员提供各种振动分析和故障诊断手段。

百科全书内容管理服务器基于角色的权限管理，可以设定工作流程中各成员具备的权限，将合适的信息传递给合适的人。

百科全书内容管理服务器提供基于的B/S架构的 WEB 浏览方式，使企业设备管理维护人员和外聘的诊断专家不必亲临现场就能通过Internet查看现场设备的实时和历史数据，随时随地掌握现场机组的运行状态，帮助企业对机组做出正确的运行、维护决策。采用B/S结构的百科全书内容管理服务器维护升级也很方便，软件升级只需要在Web服务器上部署，不需要升级客户端，维护费用大大降低。

百科全书内容管理服务器还提供讨论区、公告栏、资料下载等功能，加强各级设备诊断维护人员之间、企业和设备制造厂商之间的沟通交流，有助于同行之间的信息共享和经验交流，促进设备管理和诊断维护水平的共同提高。

2、系统意义

◆ 通过图形化界面，显示远程设备实时数据和运行趋势；自动监测异常发展趋势，实现在线预警，提供预防性报警、及时故障通知等服务。

◆ 大规模、高保真的数据压缩技术，将大量设备运行的关键参数快速及时地传输并存储到远程中心数据仓库进行统一的数据管理。

◆ 查询设备运行的历史趋势曲线，进行设备性能分析；回放设备历史运行状况，对设备故障进行复现分析诊断。

◆ 对设备现场运行数据进行综合分析和深加工，自动计算统计关键设备运行数据，自动汇总各类运行报表，为企业提供及时、准确、智能化的分析数据和管理手段。

◆ 及时掌握和预前判断设备备品备件的需求信息，建立及时、高效的维修服务体系。

◆ 利用长期监测的数据积累和分析，为工厂实施设备状态检修提供依据，对设备检修工作提供有价值的分析参考意见和建议。

◆ 共享设备实时和历史信息的异地专业人员，能及时全面地了解设备的使用运行状况，随时进行远程专家会诊，提供维修策略，预警设备早期故障。

◆ 利用历史数据仓库保存的海量完整设备运行数据，建立精确数学模型，全面分析设备现场实际使用运行状况，从而改进设备设计及制造工艺。

◆ 的基于Web的客户服务系统，不仅响应快速及时，而且服务\技术更专业。

◆ 借助于B/S分布式远程故障诊断系统，现场服务工程师与技术服务中心专家合作，能快速、有效地处理现场故障。

◆ 各地的技术服务中心通过广域网，共享数据资源和诊断分析平台，构成技术服务网络，充分调用脑库专家的知识和经验处理紧急情况、解决棘手难题，改善不同国家地区的技术人员和现场服务工程师的技术水平，为客户提供化的智能诊断服务。