一、案例背景

       西部管道有限責(zé)任公司外連中亞、貫通東西、。在這條能源大道上，大功率的離心壓縮機(jī)組共有151套，燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組有101套。特點(diǎn)是數(shù)量很多，且分散于各地，對(duì)平臺(tái)的建設(shè)有著嚴(yán)格的要求。
       此項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)采集的主要對(duì)象是霍爾果斯8臺(tái)GE機(jī)組、輪南站場(chǎng)5臺(tái)（4臺(tái)R-R，1臺(tái)GE）機(jī)組，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在烏魯木齊數(shù)據(jù)中心。

　　平臺(tái)建設(shè)過程中，為實(shí)現(xiàn)燃驅(qū)壓縮機(jī)組狀態(tài)的預(yù)測(cè)及健康管理，工程師們依托人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，保障了燃驅(qū)壓縮機(jī)組的安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。

二、案例架構(gòu)

數(shù)據(jù)源：

1）GE機(jī)組的數(shù)據(jù)接口：上位機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)的modbus協(xié)議給出數(shù)據(jù)

2）RR機(jī)組的數(shù)據(jù)接口：上位機(jī)以wonderware自有的

DDE/SuiteLink通信協(xié)議給出數(shù)據(jù)

3）博華/東華的采集器：數(shù)據(jù)采集服務(wù)器以標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口給出數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)通信：

1）ProcessGateway采集服務(wù)器和各個(gè)上位機(jī)之間用網(wǎng)線相連，為確保通信質(zhì)量，部分網(wǎng)絡(luò)區(qū)間采用了光纖通信

2）站場(chǎng)的服務(wù)器通過專網(wǎng)和烏魯木齊中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

通信協(xié)議

       對(duì)于GE機(jī)組，以標(biāo)準(zhǔn)的modbus協(xié)議給出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通過簡(jiǎn)單配置即可采集數(shù)據(jù)。

       對(duì)于RR機(jī)組， 由于DDE是微軟開發(fā)的一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換通訊協(xié)議 ，可供 Windows環(huán)境中的應(yīng)用程序彼此之間發(fā)送/接收數(shù)據(jù)與指令，但是DDE的缺點(diǎn)在于數(shù)據(jù)較多時(shí)通信效率低下，因此實(shí)際很少使用。

       Wonderware SuiteLink 是基于 TCP/IP 的協(xié)議。SuiteLink 專門設(shè)計(jì)用于滿足類似數(shù)據(jù)完整性、高吞吐量以及方便診斷這樣的工業(yè)需求場(chǎng)景，但SuiteLink是Wonderware 公司的專有協(xié)議，因此需要將SuiteLink轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，這里采用了可將

OPC、DDE、 SuiteLink協(xié)議相互轉(zhuǎn)換軟件FSGateway。

通信方案

　　通過FSGateway轉(zhuǎn)換而來的OPC Server,使用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)直接讀數(shù)

       支撐層：在底層架構(gòu)上，選擇了ProcessGateway數(shù)采網(wǎng)關(guān)中的Modbus接口采集PLC，OPC接口采集HMI、RSLink和CHEM。將數(shù)據(jù)采集后，存入ProcessDB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并提供了OPC接口讓功能層來訪問數(shù)據(jù)。

       功能層：功能層由中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI，關(guān)系數(shù)據(jù)庫MySQL，及專業(yè)人員提供并配合優(yōu)化的算法庫構(gòu)成。算法庫中包含了傳感器故障診斷、氣路故障診斷、滑油系統(tǒng)診斷、振動(dòng)診斷、性能預(yù)測(cè)、壽命管理、干氣密封等。

       應(yīng)用層：應(yīng)用層中結(jié)合各種業(yè)主的需求，在應(yīng)用窗口中將處理完的數(shù)據(jù)展現(xiàn)給各專業(yè)人員，如有報(bào)警可以及時(shí)得到處理。

　　系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：其中可以看到，將采集到的振動(dòng)信號(hào)發(fā)送給振動(dòng)分析軟件，再由振動(dòng)分析軟件判斷是否報(bào)警。

三、實(shí)現(xiàn)功能

在數(shù)據(jù)中心中，針對(duì)13臺(tái)燃驅(qū)壓縮機(jī)組的具體型號(hào)、開展機(jī)組氣路、振動(dòng)、滑油的診斷和高溫部件壽命管理及維護(hù)。

在設(shè)備管理中，統(tǒng)計(jì)與管理機(jī)組設(shè)備信息與歷史故障信息，用于機(jī)組設(shè)備RCM分析以及可靠性指標(biāo)管理，制定基于RCM的維修策略。

在智慧信號(hào)中，有著與型號(hào)無關(guān)的智能模型，其自主模型訓(xùn)練包含基于數(shù)據(jù)的異常檢測(cè)與模型訓(xùn)練。

在智能報(bào)警中，有系統(tǒng)管理主界面，對(duì)全線機(jī)組報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，定制方便的報(bào)警規(guī)則，極大簡(jiǎn)化管理人員工作量。

還有壽命預(yù)測(cè)、滑油系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)及故障診斷、氣路性能分析及故障診斷等模塊。