CN104808650A - 一种输油过程故障诊断系统 - Google Patents
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Abstract
一种输油过程故障诊断系统，涉及一种计算机诊断系统，该系统包括运行安装.Net的服务器，配置PC机器，硬盘满足操作系统、Windows xp 32bit操作系统，其特征在于，所述系统包括通讯模块、数据存储模块、故障诊断模块、配置模块、用户管理模块、运行模块、显示模块；本发明采集现场的数据，并建立企业级opc服务，利用C++语言实现与opc的实时数据通讯，获取设备的实时数据，并将数据存储于云服务器，利用云服务器使用数据训练故障检测模型，并用模型实时的实现了输油设备的故障诊断，并通过web技术实现了设备信息的远程浏览、数据管理、设备的管理、测点的管理；最后利用短信技术把设备的故障发给相关的负责人，提醒检修设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机诊断系统，特别是涉及一种输油过程故障诊断系统。
背景技术
随着现代化生产的发展和科学技术的进步，输油设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。由于许许多多无法避免的因素的影响，有时输油设备会出现各种各样的问题，以致降低或失去预定的功能，甚至造成严重的以致灾难性的事故，造成了人员伤亡，产生了严重的社会影响；即使是经常生产中的事故，也因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输油过程故障诊断系统，本系统由通讯模块、数据存储模块、故障诊断模块、配置模块、用户管理模块、运行模块、显示模块等组成，利用短信技术把设备的故障发给相关的负责人，提醒检修设备。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种输油过程故障诊断系统，该系统包括运行安装.Net的服务器，配置PC机器，硬盘满足操作系统、Windows xp 32bit操作系统，所述系统包括通讯模块、数据存储模块、故障诊断模块、配置模块、用户管理模块、运行模块、显示模块；通讯模块C++编写基于tc/tip协议的通讯模块，获取现场检测点实时数据，设计方案采用Socket编程；数据存储模块将通讯模块处理得到的运行参数使用C#语言编写数据库操作程序，存储于oracle数据库中；故障诊断模块C++编写设备的故障诊断函库；配置模块C#编写设备故障诊断的配置模块，为故障诊断函数提供应用设备及运行参数，存储于配置数据库中；用户管理模块C#编写登录故障诊断系统的用户管理模块，实现对登录用户的管理；运行模块C++编写系统运行模块，读取数据库中的配置参数，启动故障诊断函数，并将诊断结果存储于结果数据库中；显示模块CSS、Javascript、C#编写基于web的显示模块，利用C#读取结果数据库中的数据，并通过曲线、表格将数据呈现在web页面上。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述CPU频率推荐配置双核CPU频率2.4GHz以上，3G内存；.net3.5平台及基本应用软件即可。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述通讯模块采用Socket编程为异步WinSock即MFC中的CAsyncSocket类实现。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述故障诊断模块诊断函库，该库有多个故障诊断函数，每个故障诊断函数获取设备的运行参数，构造评价统计量，实现对设备的故障诊断。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述故障诊断模块针对特有设备的故障诊断函数，利用存储于oracle中的设备检测参数对模型进行训练，最后将训练后的模型存储入故障诊断函数库中。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述故障诊断模块获取训练数据，设计、训练故障诊断函数，使其收敛，存储于设备表的故障诊断函数ID字段中。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述用户管理模块包括用户的登录、退出、添加、修改、删除及权限设置。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述显示模块利用CSS的absolute方式，定位画布、点的相对坐标位置。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述显示模块中画布、点的显示为dom的div元素， 并利用div的index属性设置画面层次，最后页面脚本javascript开发数据、绘图对象类，删除添加div元素实现画面的动态变换。
所述的一种输油过程故障诊断系统，其所述显示模块定义period为数据对象，包含value、time两个属性，分别表示数据点的坐标值和时间。定义gov.Graphic为绘图对象，包含数据对象组、绘图的容器dom元素id，为绘图样式参数三个属性。
本发明的优点与效果是：
1.本发明输油过程的故障诊断系统，使用AB公司的plc（可编程控制器）实时采集现场的数据，并建立企业级opc服务，利用C++语言实现与opc的实时数据通讯，获取设备的实时数据，并将数据存储于云服务器，利用云服务器使用数据训练故障检测模型，并用模型实时的实现了输油设备的故障诊断，并通过web技术实现了设备信息的远程浏览、数据管理、设备的管理、测点的管理；最后利用短信技术把设备的故障发给相关的负责人，提醒检修设备。
2本发明系统Windows xp 32位操作系统及.net平台，利用C++、C#语言，梯形图等语言，采用了sql server数据库存储信息，利用jquery与 css完成前台友好的交互ui，该软件界面友好，具有良好的稳定性和可靠性；系统主要采用了模块化结构，即三层架构，提供了完善的信息发布和显示功能。
附图说明
图1为本发明系统整体结构示意图；
图2为本发明通讯模块设计方案方框图；
图3为本发明配置模块设计方案方框图；
图4为本发明数据库模型关系图；
图5为本发明运行模块设计方案方框图；
图6为本发明显示模块设计方案方框图；
图7为本发明数据库模型方框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明系统运行安装.Net的服务器，配置PC机器，基本配置为CPU频率2.0GHz以上，2G内存以上，硬盘满足操作系统、Windows xp 32bit操作系统，.net3.5平台及基本应用软件要求即可，推荐配置双核CPU频率2.4GHz以上，3G内存。
本发明的实施例、即系统组成并运行如下：
1.通讯模块：C++编写基于tc/tip协议的通讯模块，该模块主要是读取取AB公司1756系列的cpu中的标签值，获得现场检测点的实时数据。
在分布式计算机监控系统中，PLC是常用的现场控制设备，PLC和微机之间的通讯常用以太网方式，是工业控制中的发展趋势。许多大型PLC厂商生产的PLC都配备了相应的以太网通讯单元.
为实现上位机的TCP/IP通讯，采用Socket编程。考虑到实现的效率，采用了较低层次的异步WinSock即MFC中的CAsyncSocket类实现。在编程时首先从CAsyncSocket类派生出CUDPSocket类，在程序初始化时创建CUDPSocket类的实例。见附图2。
2.数据存储模块：将通讯模块处理得到的运行参数使用（C#语言编写数据库操作程序）存储于oracle数据库中。
3.故障诊断模块：C++编写基于主要设备的故障诊断函库，该库有多个故障诊断函数，每个故障诊断函数获取设备的运行参数，构造评价统计量，实现对设备的故障诊断，该模块还可以随着工程的应用，另行追加配置。
开发针对特有设备的故障诊断函数，利用存储于oracle中的设备检测参数对模型进行训练，最后将训练后的模型存储入故障诊断函数库中。
获取训练数据，设计、训练故障诊断函数，使其收敛，（如果没有收敛，可以选择其他的故障诊断函数，也可以由用户给定故障诊断函数）最后存储于设备表的故障诊断函数ID字段中。
4配置模块：C#编写设备故障诊断的配置模块，该模块的主要为设备配置对应的故障诊断函数，及配置故障诊断函数所需设备的运行参数，即为故障诊断函数提供应用设备及设备的运行参数，最后将配置的参数存储于配置数据库中，模块的设计方案如图3所示。
数据库模型中参数与设备建立多对一的关系；设备与故障诊断函数建立一对一关系。见附图4。
5用户管理模块：C#编写登录故障诊断管理系统的用户管理模块，该模块实现对登录用户的管理，主要包括用户的登录、退出、添加、修改、删除及权限设置。
6.运行模块：C++编写系统运行模块，该模块的主要功能是读取数据库中的配置参数，启动故障诊断函数，并将最终的诊断结果存储于结果数据库中，模块，模块的设计方案如图5所示。
数据库模型中，通过设备ID查询DeviceS_ParamS表，获取多个参数id，得到该诊断设备所需参数ID集合；再次通过设备ID查询DeviceS_FunS表，获取故障诊断函数ID。启动服务后，获取参数，比较健康值范围，最后将诊断函数的数据结果存储于ResultS表中，如图7所示。
7.显示模块：CSS、Javascript、C#编写基于web的显示模块，该模块主要功能是利用C#读取结果数据库中的数据，并通过曲线、表格将数据呈现在web页面上。
利用CSS的absolute方式，定位画布、点的相对坐标位置。其中画布、点的显示为dom的div元素， 并利用div的index属性设置画面层次，最后页面脚本javascript开发数据、绘图对象类，删除添加div元素实现画面的动态变换。定义period为数据对象，包含value、time两个属性，分别表示数据点的坐标值和时间。定义gov.Graphic为绘图对象，包含数据对象组、绘图的容器dom元素id，为绘图样式参数三个属性。
Claims (10)
1.一种输油过程故障诊断系统，该系统包括运行安装.Net的服务器，配置PC机器，硬盘满足操作系统、Windows xp 32bit操作系统，其特征在于，所述系统包括通讯模块、数据存储模块、故障诊断模块、配置模块、用户管理模块、运行模块、显示模块；通讯模块C++编写基于tc/tip协议的通讯模块，获取现场检测点实时数据，设计方案采用Socket编程；数据存储模块将通讯模块处理得到的运行参数使用C#语言编写数据库操作程序，存储于oracle数据库中；故障诊断模块C++编写设备的故障诊断函库；配置模块C#编写设备故障诊断的配置模块，为故障诊断函数提供应用设备及运行参数，存储于配置数据库中；用户管理模块C#编写登录故障诊断系统的用户管理模块，实现对登录用户的管理；运行模块C++编写系统运行模块，读取数据库中的配置参数，启动故障诊断函数，并将诊断结果存储于结果数据库中；显示模块CSS、Javascript、C#编写基于web的显示模块，利用C#读取结果数据库中的数据，并通过曲线、表格将数据呈现在web页面上。
2.根据权利要求1所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述CPU频率推荐配置双核CPU频率2.4GHz以上，3G内存；.net3.5平台及基本应用软件即可。
3.根据权利要求1所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述通讯模块采用Socket编程为异步WinSock即MFC中的CAsyncSocket类实现。
4.根据权利要求1所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块诊断函库，该库有多个故障诊断函数，每个故障诊断函数获取设备的运行参数，构造评价统计量，实现对设备的故障诊断。
5.根据权利要求4所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块针对特有设备的故障诊断函数，利用存储于oracle中的设备检测参数对模型进行训练，最后将训练后的模型存储入故障诊断函数库中。
6.根据权利要求5所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块
获取训练数据，设计、训练故障诊断函数，使其收敛，存储于设备表的故障诊断函数ID字段中。
7.根据权利要求1所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述用户管理模块包括用户的登录、退出、添加、修改、删除及权限设置。
8.根据权利要求1所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述显示模块利用CSS的absolute方式，定位画布、点的相对坐标位置。
9.根据权利要求8所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述显示模块中画布、点的显示为dom的div元素， 并利用div的index属性设置画面层次，最后页面脚本javascript开发数据、绘图对象类，删除添加div元素实现画面的动态变换。
10.根据权利要求9所述的一种输油过程故障诊断系统，其特征在于，所述显示模块定义period为数据对象，包含value、time两个属性，分别表示数据点的坐标值和时间；定义gov.Graphic为绘图对象，包含数据对象组、绘图的容器dom元素id，为绘图样式参数三个属性。
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