CN109538459B

CN109538459B - 基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法

Info

Publication number: CN109538459B
Application number: CN201811208512.1A
Authority: CN
Inventors: 杨露霞; 张皓栋
Original assignee: Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Current assignee: Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2038-10-17
Also published as: CN109538459A

Abstract

本发明提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法，该系统包括：采集模块，利用传感器采集机泵的参数信息；数据转换装置，将待监测的机泵的参数信息按相对应的配置文件进行转换解析生成各机泵的状态信息；中控计算机，与数据转换装置互连，根据接收的状态信息显示各机泵的运行状态；中控计算机包含故障诊断模型，用于根据各机泵的状态信息判断机泵是否故障，当机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；故障管理模块，与中控计算机互连，其包含专家知识库，分析维修数据包内的数据调整故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。提高其故障诊断能力。

Description

基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体涉及故障监测技术领域，特别是涉及一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法。

背景技术

现有的机泵设备故障监测方法及监测运维系统采用传感器采集机泵的振动及温度信息，通过无线方式传输到机泵状态数据汇聚装置，集中处理后传输给监控中心的工控机，使用工控机对机泵故障诊断，通过工控机显示机泵的实时状态、历史运行状态与故障诊断报告，从而实现机泵状态实时在线监测，便于及时发现故障并处理，以确保企业生产正常进行。

然而，机泵设备故障监测运维系统主要通过工控机内的专有软件对数据进行分析判断，如，分析判断的故障诊断模块、或，基于专家的知识库故障诊断模块，生成机泵设备的健康报告；但现有专家知识库在系统设计时，随生产厂家固化输入系统，此外，专家知识库通常只能监测当前已知类型的故障，但随着机泵设备多样化、使用场景复杂性，越来越多的故障现象知识库无法识别，因此，亟需一种可升级内部专家知识库的机泵设备故障监测运维系统。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法，用于解决现有技术中机泵设备故障监测运维系统无法自动升级更新专家知识库，导致较多种类故障无法监测诊断的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面，本发明提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统，包括：

采集模块，利用传感器采集机泵的参数信息；

数据转换装置，与所述采集模块网络互连，将待监测的机泵的所述参数信息按相对应的配置文件进行转换解析生成各机泵的状态信息；

中控计算机，与所述数据转换装置互连，根据接收的状态信息显示各机泵的运行状态；所述中控计算机包含故障诊断模型，用于根据各机泵的状态信息判断所述机泵是否故障，当所述机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；

故障管理模块，与所述中控计算机互连，其包含专家知识库，分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。

本申请的第二方面，提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维方法，包括：

利用传感器采集机泵的参数信息；

将待监测的机泵的所述参数信息按相对应的配置文件进行转换解析生成各机泵的状态信息；

根据各机泵的状态信息判断所述机泵是否故障；

当所述机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；

分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。

如上所述，本发明的基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法，具有以下有益效果：

本发明通过更换机泵设备故障监测运维系统拓扑结构，使得设备使用单位的中控计算机与设备生产单位的故障管理模块网络互连，当故障诊断模块检测到故障时，将故障通知单与维修数据包发送至故障管理模块中的专家知识库，便于根据维修数据内的数据及时更新相应故障诊断模型，同时，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，提高机泵设备故障监测运维系统故障诊断能力。

附图说明

图1显示为本发明提供的一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统原理工作图；

图2显示为本发明提供的一种基于联网的机泵设备故障监测运维方法流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变.下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定.这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一预设阈值可以被称作第二预设阈值，并且类似地，第二预设阈值可以被称作第一预设阈值，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一预设阈值和预设阈值均是在描述一个阈值，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个预设阈值。相似的情况还包括第一音量与第二音量。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示.应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加.此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合.因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

本申请提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统及方法，适用于电子设备中，于实际的实施方式中，所述电子设备例如为包括但不限于笔记本电脑、平板电脑、移动电话、智能手机、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、导航仪、智能电视、智能手表、数码相机等等，还包括其中两项或多项的组合。应当理解，本申请于实施方式中描述的电子设备只是一个应用实例，该设备的组件可以比图示具有更多或更少的组件，或具有不同的组件配置。所绘制图示的各种组件可以用硬件、软件或软硬件的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。在本申请的具体实施方式中，将以所述电子设备为智能手机为例进行说明。

所述电子设备包括存储器、存储器控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、触摸屏、其他输出或控制设备，以及外部端口。这些组件通过一条或多条通信总线或信号线进行通信。所述电子设备还包括用于为各种组件供电的电源系统。该电源系统可以包括电源管理系统、一个或多个电源(例如电池、交流电(AC))、充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或逆变器、电源状态指示器(例如发光二极管(LED))，以及与便携式设备中的电能生成、管理和分布相关联的其他任何组件。

所述电子设备支持各种应用程序，诸如以下各项中的一者或多者：绘图应用程序、呈现应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘编辑应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息应用程序、健身支持应用程序、照片管理应用程序、数字相机应用程序、数字视频摄像机应用程序、网页浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序和/或数字视频播放器应用程序。

请参阅图1，为本发明提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统原理工作图，包括：

采集模块，利用传感器采集机泵的参数信息；

其中，所述采集模块包括震动传感器、温度传感器、转速传感器与电压传感器，分别安装于待监测的机泵上以采集每台所述机泵的参数信息，其中，所述参数信息包括震动参数、温度参数、转速参数与电压参数，当然，根据用户需求也可在采集模块增设其他相应类型的传感器以采集相应参数，其中，每台机泵设有唯一的标识码，且安装于每台机泵的传感器皆与该标识码关联绑定。

其中，所述数据转换装置将传感器采集的参数信息进行模数转换，按照所述机泵与采集其参数信息的传感器关联绑定，以标识码区分将每台机泵的参数信息按配置文件进行转换生成相应的状态信息，由于传感器采集的参数信号皆为模拟信号，采用数据转换装置进行模数转换生成相应的数字信号，同时，按照待监测的机泵的标识码将各类传感器参数信号进行分类，生成各机泵的状态信息；(或，时域转换频域信号等)预处理归类机泵设备的状态信息，便于后期监控分析，同时，也减少中控计算机的工作量与负载。

其中，所述故障诊断模型根据各个机泵的状态信息与其预设的状态阈值信息进行逐一比较，当某个所述机泵的状态信息不在预设的状态阈值信息范围之内时，则判定该机泵为故障设备，并生成相应的故障维修通知单，通过故障诊断模型可精确了解各个机泵设备究竟是哪个出现故障，同时，生成故障维修通知单，一方面通知相关人员及时采集维修措施，进行抢修维护，另一方面，故障维修通知单能够使得相关人员(监管人员、维修人员等)了解故障类型、当前故障程度以及获悉处理该故障的措施建议等。

具体地，所述故障维修通知单包括设备描述、故障状态详情描述以及对应的维修方法；所述维修数据包为故障设备维修前的故障维修通知单、现场维修手段与维修后的运行数据；其中，维修数据包是基于维修后产生的详细情况，主要为了后续专家知识库了解、学习故障发生、诊断、处理过程，以便后续优化专家知识库的故障诊断模型。

具体地，当故障管理模块没有接收需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库，即无需更新故障诊断模型时，那故障管理模块只分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型；同理，该故障管理模块在没接收到维修数据包，只是有需求生成新的故障诊断模型；再者，分析维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型与更新中控计算机的故障诊断模型。

其中，所述故障管理模块提取所述维修数据包获取故障设备现象、维修手段与维修结果，根据引起设备故障的原因与维修手段调整专家知识库更新相应故障诊断模型。

所述故障管理模块提取所述维修数据包获取故障设备现象、维修手段与结果，根据引起设备故障的原因与维修手段调整专家知识库更新相应故障诊断模型；所述故障管理模块根据新的知识理论与现象工艺条件生成新的故障诊断模型，将所述故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。

所述故障管理模块根据新的知识理论与现象工艺条件生成新的故障诊断模型，当机泵出现新的知识理论、工艺条件时，定性定量地将知识理论、工艺条件增加到专家知识库，然后根据监测参数的相关性算法来生成此部分在机泵故障诊断模型的内容。

所述故障管理模块采用迭代方法(迭代法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程)更新故障诊断模型如果专家知识库中生成新的故障诊断模型，对应有新的版本信号，只需检测版本号即可将专家知识库中产生新的故障诊断模型发送到故障诊断模型，同理，如果要更新故障故障诊断模型，采用上述方式即可。

在本实施例中，通过更换机泵设备故障监测运维系统拓扑结构，使得设备使用单位的中控计算机与设备生产单位的故障管理模块网络互连，当故障诊断模块检测到故障时，将故障通知单与维修数据包发送至故障管理模块中的专家知识库，便于根据维修数据内的数据及时更新相应故障诊断模型，同时，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，提高机泵设备故障监测运维系统故障诊断能力。

请参阅图2，为本发明提供一种基于联网的机泵设备故障监测运维方法流程图，包括：

步骤S1，利用传感器采集机泵的参数信息；

步骤S2，将待监测的机泵的所述参数信息按相对应的配置文件进行转换解析生成各机泵的状态信息；

步骤S3，根据各机泵的状态信息判断所述机泵是否故障；

步骤S4，当所述机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；

步骤S5，分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。

步骤S3中内含故障诊断模型，通过步骤S5中专家知识库对故障诊断模型进行微调，另外，步骤S5中根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，无需步骤S3至S4即可实现。

由于该方法与上述产品为一一对应关系，在此其具体流程请参照上述实施例，在此不一一赘述。

综上所述，本发明通过更换机泵设备故障监测运维系统拓扑结构，使得设备使用单位的中控计算机与设备生产单位的故障管理模块网络互连，当故障诊断模块检测到故障时，将故障通知单与维修数据包发送至故障管理模块中的专家知识库，便于根据维修数据内的数据及时更新相应故障诊断模型，同时，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，提高机泵设备故障监测运维系统故障诊断能力。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种基于联网的机泵设备故障监测运维系统，其特征在于，包括：

采集模块，利用传感器采集机泵的参数信息；所述参数信息包括振动参数、温度参数、转速参数与电压参数；

中控计算机，与所述数据转换装置互连，根据接收的状态信息显示各机泵的运行状态；所述中控计算机包含故障诊断模型，用于根据各机泵的状态信息判断所述机泵是否故障，当所述机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；所述故障维修通知单包括设备描述、故障状态详情描述以及对应的维修方法；所述维修数据包为故障设备维修前的故障维修通知单、现场维修手段与维修后的运行数据；

故障管理模块，与所述中控计算机互连，其包含专家知识库，分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型，所述故障管理模块提取所述维修数据包获取故障设备现象、维修手段与结果，根据引起设备故障的原因与维修手段调整专家知识库更新相应故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，所述故障管理模块根据新的知识理论与现场工艺条件生成新的故障诊断模型，将所述故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。

2.根据权利要求1所述的基于联网的机泵设备故障监测运维系统，其特征在于，所述采集模块包括震动传感器、温度传感器、转速传感器与电压传感器，分别安装于待监测的机泵上以采集每台所述机泵的参数信息。

3.根据权利要求1所述的基于联网的机泵设备故障监测运维系统，其特征在于，所述数据转换装置将传感器采集的参数信息进行模数转换，按照所述机泵与采集其参数信息的传感器关联绑定，以标识码区分将每台机泵的参数信息按配置文件进行转换生成相应的状态信息。

4.根据权利要求1所述的基于联网的机泵设备故障监测运维系统，其特征在于，所述故障诊断模型根据各个机泵的状态信息与其预设的状态阈值信息进行逐一比较，当某个所述机泵的状态信息不在预设的状态阈值信息范围之内时，则判定该机泵为故障设备，并生成相应的故障维修通知单。

5.现场工艺条件根据权利要求1所述的基于联网的机泵设备故障监测运维系统，其特征在于，所述故障管理模块采用迭代方法更新故障诊断模型。

6.一种采用权利要求1所述的基于联网的机泵设备故障监测运维系统的监测运维方法，其特征在于，包括：

利用传感器采集机泵的参数信息，所述参数信息包括振动参数、温度参数、转速参数与电压参数；

根据各机泵的状态信息判断所述机泵是否故障；

当所述机泵发生故障时，生成故障维修通知单，并采集维修过程的维修数据包；所述故障维修通知单包括设备描述、故障状态详情描述以及对应的维修方法；所述维修数据包为故障设备维修前的故障维修通知单、现场维修手段与维修后的运行数据；

分析所述维修数据包内的数据调整所述故障诊断模型，所述故障管理模块提取所述维修数据包获取故障设备现象、维修手段与结果，根据引起设备故障的原因与维修手段调整专家知识库更新相应故障诊断模型，或/和，根据需求生成新的故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机，所述故障管理模块根据新的知识理论与现场工艺条件生成新的故障诊断模型，将所述故障诊断模型存储于专家知识库并更新至中控计算机。