CN111782890B - 一种装备状态分析与管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种装备状态分析与管理系统,包括装备管理模块,以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理;运行状态监控模块,实现在线实时监控和显示装备的各部位工作状态;数据分析模块,基于导入的装备技术状态数据实现故障快速定位,确定故障种类和故障原因,并给出相应的维修指导建议;数据管理模块,实现对装备技术状态数据、故障分析结论与用户相关的数据管理功能;终端管理模块,实现对嵌入式信息融合设备的信息查询和配置管理功能;故障码管理模块,实现故障码和故障描述的映射关系管理,根据需要查询、浏览、更改故障码,同时提供相应的调用接口供其他应用调用。
Description
技术领域
本发明属于系统管理领域,尤其涉及一种装备状态分析与管理系统。
背景技术
装备性能的发挥受其种类结构、部件组成和使用环境等多种因素制约,特别是随着当前装备信息化、现代化步伐不断加快,影响其性能发挥的因素更加复杂,管理保障科学决策难度也在增大。
发明内容
为了加强对装备状态的管理和分析,快速获取大量真实有效的装备信息,使基层管理保障人员及时了解装备质量状况、影响因素和变化规律,合理制订保障方案,提高装备作业效能和寿命,本发明提出一种装备状态分析与管理系统,从嵌入式信息融合设备中导出运行工作参数的状态信息数据,对状态信息数据进行技术分析,实现装备的故障快速定位,确定故障类型和故障原因,并给出合理的维修指导建议,同时可对比装备的历史数据,实现故障预测功能、装备管理、终端管理、数据管理、状态监控等基本功能。本发明改进了原有靠经验判断装备状态的做法,直接获取装备的各类数据,进行分析处理后就可以输出装备目前状态,从而使装备的使用、管理和维修更加科学有效。
一种装备状态分析与管理系统,包括如下模块:装备管理模块、运行状态监控、数据分析模块、故障预测模块、数据管理模块等,数据通讯模块、终端管理模块、故障码管理模块,其中:
装备管理模块,以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它模块;
运行状态监控模块,便携式计算机通过网口与嵌入式信息融合设备的嵌入式软件进行数据通讯,运行状态监控模块,实现在线实时监控和显示装备的各部位工作状态;
数据分析模块,基于导入的装备技术状态数据,结合装备自身的特性和相应的技术分析和推理方法,将装备技术状态数据与其历史状态数据通过以曲线图、或柱形图方式进行分析,实现故障快速定位,确定故障种类和故障原因,并给出相应的维修指导建议;
数据管理模块,实现对装备技术状态数据、故障分析结论与用户相关的数据管理功能,并能够根据设定的条件对这些数据进行查询、浏览、修改、报表打印;
终端管理模块,实现对嵌入式信息融合设备的信息查询和配置管理功能,包括对设备标识号、内部参数信息进行查询和配置;
故障码管理模块,实现故障码和故障描述的映射关系管理,根据需要查询、浏览、更改故障码,同时提供相应的调用接口供其他应用调用。
进一步的,所述装备管理模块以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它的应用功能模块。
所述装备管理模块装备管理模块的输入包括装备的数据文件和功能选择;数据文件中包含装备的型号、编号和时间信息;功能选择是用户根据需求确定管理系统的界面,给用户提供简单的向导式的选择窗口;
所述装备管理模块装备还包括查询功能,进入数据查询功能时,输入装备的名称或新建装备的日期进行装备的查询;
所述装备管理模块装备还包括导入数据功能,导入数据的第一步要选择装备数据所在的文件夹,文件夹是包含有装备信息和部件的相关信息;第二步是进行数据导入,选择文件夹操作后,执行导入数据操作,将文件夹中的装备信息和部件相关信息导入到数据库中。
进一步的,所述运行状态监测模块与嵌入式处理系统的数据通讯模块配合,实现运行工作参数的实时监控;运行状态监控通过网口实时接收运行工作参数的状态信息,并在可视化界面中显示状态值;
所述运行状态监测模块包括输入输出功能,运行状态监测模块的输入是通过网络接受的装备状态数据,运行状态监测模块通过数据协议,以每1秒更新一次的频率实时改变各个工作参数的值;对于数值与前1秒没有变化的参数,以黑色字体显示;对于数据与前1秒和变化的参数以红色字显示,并闪烁1次,用于解决装备参数过多,不容易发现变化的问题。
进一步的,所述运行状态监测模块进一步包括:
1)接收数据
通过网口实时接收嵌入式信息融合设备的状态数据,并在显示界面中实时显示监测值的变化过程;
2)解析数据
对于1)步接收的数据进行拆包和协议解析,协议是指每个装备总线固有的通讯模式;
3)转换数据
对于各个厂家制定协议的格式和标准不统一,在转换数据时,统一转换为统一的数据单位,便于显示和分析;
4)显示数据
把转换完成的数据显示在可视化界面上,界面上有“开始监测”和“停止监测”功能,方便用户进行状态数据的获取操作。
进一步的,所述数据分析模块基于已获取的运行工作参数的状态数据和运行工作参数的特征值进行分析、判断和推理,得出装备运行工作参数的故障诊断结论;
所述数据分析模块输入输出是装备的状态数据,装备的状态数据形成数据曲线展示数据变化趋势,对数据曲线进行分析,找出曲线本身的特征点,并进行归类,从而形成基于数据分析的结论;具体包括:
1)数据获取
数据分析模块根据装备型号、装备编号、时间进行条件组合,根据用户需求获取装备状态数据;
2)数据曲线显示
在此将获取到的装备状态数据以曲线方式显示出来,并在此曲线上查找特征点;数据曲线的展现方式有2种;第1种是直接把相邻的数据点用直线连接,形成折线;第2种是采用样条曲线法,把所有数据点用平滑曲线的形式连接。
3)特征分析
首先需要查找数据特征,结合数据曲线查找和分析特征点,找到所有的特征点及其属性;然后对所有找到的特征点进行阈值判定、频次统计,分析是否存在故障。
4)结论判定
结合特征点分析给出最终的故障结论,并给出相应的维修建议;显示最终分析的结果和维修建议内容。
进一步的,所述数据分析模块进行数据特征分析过程如下:
装备的监测值区分为基准值Ya,正常波动上限Yb,正常波动下限Yc,阈值上界Ymax,阈值下界Ymin;
(1)当监测值超过提前设定的阈值上界Ymax和阈值下界Ymin时,直接给出报警信号,并监测出现次数;
(2)当监测值处于正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间,记录一段时间内的出现次数,当出现次数超过所有数据次数的20%时,发出报警信号;
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,认为数据正常,不监测出现次数。
进一步的,所述的结论判定,结合特征点分析给出最终的故障结论,并给出响应的维修建议,在此显示最终分析的结果和维修建议内容,维修建议的判定过程如下:
(1)当出现了超过阈值上界Ymax和阈值下界Ymin的值时,立刻提示停机维修,并显示故障部位;
(2)当出现监测值在正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间时,提示操作人员注意,并建议进行检修;
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,记录部件工作时间,当时间到达设定的保养时间时,提示进行保养。
进一步的,所述数据管理模块,以可视化界面的人机交互方式,实现对数据库系统中的各类数据进行内容查询、浏览、报表打印功能,对于数据库系统中允许用户编辑的数据,提供内容添加、修改功能,以实现数据库系统中的数据维护。
进一步的,所述终端管理模块与嵌入式处理系统的终端处理模块一起配合,两者之间通过网口通讯,实现对嵌入式信息融合设备的工作方式、参数读取与设置功能;终端管理模块发送指令,终端处理模块接收指令,并反馈执行结果给终端管理模块;
工作方式用于配置嵌入式信息融合设备的硬件资源,以满足各类的数据采集要求;参数设置包括:RS232/RS485通信参数、CAN通讯参数、数据采集的间隔时间以及嵌入式信息融合设备自身相关的属性,包括设备ID、编码;
终端管理模块的输入输出功能输出相应的参数配置数据,包括终端的工作方式和工作参数;终端管理模块具体包括如下功能:
1)参数获取
从数据库系统中获取有关装备的工作方式、参数设置数据,并显示在软件界面上;
2)工作方式设置
根据装备采集资源需要,设置相应所需的硬件资源;
3)工作参数
设置CAN、RS232/RS484总线的通信参数及数据采集时间设置;
4)设备属性设置
设置嵌入式信息融合设备的属性;
5)下发设置
将上述参数设置、工作方式配置信息通过网络下发给嵌入式信息融合设备,进行设置。
进一步的,所述故障码管理模块用于数据信息编码和故障编码的可视化管理,用于设置系统的编码格式与故障内容描述之间的对应关系;利用故障码编辑工具以可视化、人机交互方式实现故装备故障数据库内容的编辑、修改、添加、查询、浏览功能,建立装备的故障编码、故障类型、故障描述故障信息的映射关系。
所述故障码管理模块的输入是系统中已经存储的故障码,通过输入查询条件把已经编制完成的故障码数据调取出来;故障码管理模块的输出是新的故障码数据,在用户完成对原有故障码的修改、添加或删除后,存储到数据系统中;具体包括:
1)故障码获取
把数据系统中存储的所有故障码以装备部件类别的方式展现,通过树形结构的目录,能够直观显示装备的部件分类及上下级结构;
2)故障码修改
在可视化界面上对当前选择的故障码内容进行修改,修改时为了避免用户的误操作,要求用户提前选择装备的部件类别,使修改后的故障码符合数据存储要求;故障码修改的目的是在故障码编码规则改变,或装备型号改进时,能够使系统数据库内的数据,与实际的编码保持一致;
3)故障码添加
在可视化界面上对添加新的故障码内容,当需要添加一种新的故障码时,运用故障码添加功能;
4)故障码和浏览
在可视化界面上按照设定的查询条件查询响应的故障码数据,并分类浏览相关的故障码数据。
有益效果:
基于本发明提出一种装备状态分析与管理系统,可以实现装备状态的无人化、智能化感知。可以建立状态数据和历史统计信息到装备使用保障、维修管理决策之间的有效纽带,从而保证决策的准度和效果。
附图说明
图1系统功能组成图;
图2系统模块之间的逻辑流程;
图3装备管理模块执行流程;
图4运行状态监测流程;
图5曲线数据特征分析示意图;
图6数据特征分析流程图;
图7数据管理模块管理流程;
图8终端管理模块管理流程;
图9故障码管理流程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
根据本发明的一个实施例,如图1所示,提出一种装备状态分析与管理分系统,包括如下模块:
装备管理模块、运行状态监控、数据分析模块、故障预测模块、数据管理模块等,数据通讯模块、终端管理模块、故障码管理模块,其系统功能模块组成如图1所示:
1、装备管理模块,以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它的应用功能模块。
2、运行状态监控模块,便携式计算机通过网口与嵌入式信息融合设备的嵌入式软件进行数据通讯,实现在线实时监控和显示装备的各部位工作状态。
3、数据分析模块,基于导入的装备技术状态数据,结合装备自身的特性和相应的技术分析和推理方法,将装备技术状态数据与其历史状态数据通过以曲线图、柱形图等方式进行分析,实现故障快速定位,确定故障种类和故障原因,并给出相应的维修指导建议。
4、数据管理模块,实现对装备技术状态数据、故障分析结论等与用户相关的数据管理功能,并可根据设定的条件对这些数据进行查询、浏览、修改、报表打印等基本功能。
5、终端管理模块实现对嵌入式信息融合设备的信息查询和配置管理功能,如对设备标识号、内部参数等信息进行查询和配置。
6、故障码管理模块,实现故障码和故障描述的映射关系管理,并可根据需要查询、浏览、更改等基本功能,同时提供相应的调用接口可供其他应用调用。
装备状态分析与管理系统模块之间的功能相对独立(耦合性低),模块之间通过消息传递或者以数据库为媒介建立联系,互相配合完成装备工作状态数据的技术分析、故障诊断和预测等功能,这样给软件的可维护性、可扩展性、可配置性等均带来很大的方便。系统工作流程图如图2所示。
嵌入式处理软件是运行于嵌入式信息融合设备中的应用程序,可与终端管理模块通过网口进行配置数据交互。
具体的,各个模块的功能和实现方式如下:
1.装备管理模块
以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它的应用功能模块。
(1)输入输出
装备管理模块的输入包括装备的数据文件和功能选择。数据文件中包含装备的型号、编号和时间等信息。功能选择是用户根据需求确定管理系统的界面,给用户提供简单的向导式的选择窗口。
(2)模块单元及功能设计
1)数据查询
进入数据查询功能时,可输入装备的名称或新建装备的日期进行装备的查询。
2)导入数据
导入数据的第一步要选择装备数据所在的文件夹,文件夹是包含有装备信息和部件的相关信息。第二步是进行数据导入,选择文件夹操作后,执行导入数据操作,将文件夹中的装备信息和部件相关信息导入到数据库中。具体执行流程如图3所示。
2.运行状态监测模块
运行状态监控与嵌入式处理软件的数据通讯模块配合,实现运行工作参数的实时监控。运行状态监控通过网口实时接收运行工作参数的状态信息,并以在可视化界面中显示状态值。
(1)输入输出
运行状态监测模块的输入主要是通过网络接受的装备状态数据。运行状态监测模块通过数据协议,以每1秒更新一次的频率实时改变各个工作参数的值。对于数值与前1秒没有变化的参数,以黑色字体显示。对于数据与前1秒和变化的参数以红色字显示,并闪烁1次,用于解决装备参数过多,不容易发现变化的问题。
(2)模块单元及功能设计
1)接收数据
通过网口实时接收嵌入式信息融合设备的状态数据,并在显示界面中实时显示监测值的变化过程。
2)解析数据
对于1)步接收的数据进行拆包和协议解析,协议是指每个装备总线固有的通讯模式,可向装备生产厂家获得。
3)转换数据
由于各个厂家制定协议的格式和标准不统一,在本步骤转换数据时,统一转换为统一的数据单位,便于显示和分析。
4)显示数据
把转换完成的数据显示在可视化界面上,界面上有“开始监测”和“停止监测”功能,可以方便用户进行状态数据的获取操作。具体执行流程如图4所示。
3.数据分析模块
数据分析模块基于已获取的运行工作参数的状态数据和运行工作参数的特征值进行分析、判断和推理,得出装备运行工作参数的故障诊断结论。
(1)输入输出
数据分析模块的输入输出是装备的状态数据。装备的状态数据如果是单纯的数字进行显示,虽然比较准确,但可读性差,需要进行数据分析,形成数据曲线才能形象地展示数据变化趋势。对数据曲线进行分析,还可以找出曲线本身的特征点,并进行归类,从而形成基于数据分析的结论。
(2)模块单元及功能设计
1)数据获取
数据分析模块可以根据装备型号、装备编号、时间等进行条件组合,根据用户需求获取装备状态数据。
2)数据曲线
在此将获取到的装备状态数据以曲线方式显示出来,并在此曲线上查找特征点。数据曲线的展现方式有2种。第1种是直接把相邻的数据点用直线连接,形成折线。第2种是采用样条曲线法,把所有数据点用平滑曲线的形式连接。
3)特征分析
首先需要查找数据特征,结合数据曲线查找和分析特征点,找到所有的特征点及其属性。然后对所有找到的特征点进行阈值判定、频次统计,分析是否存在故障。
具体执行流程如图5所示。
下面结合上图对数据特征的分析过程进行说明。装备的监测数据一般在某个范围内波动,图5是Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6代表不同时刻某个信号的监测值。本发明利用下面方法进行特征分析与判定:
装备的监测值区分为基准值Ya,正常波动上限Yb,正常波动下限Yc,阈值上界Ymax,阈值下界Ymin。
(1)当监测值超过提前设定的阈值上界Ymax和阈值下界Ymin时,如图5中的Y5和Y6,直接给出报警信号,并监测出现次数。
(2)当监测值处于正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,如图5中的Y4;或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间,如图5的Y3。这时,记录一段时间内的出现次数,当出现次数超过所有数据次数的20%时,发出报警信号。
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,认为数据正常,不监测出现次数。
4)结论判定
结合特征点分析给出最终的故障结论,并给出响应的维修建议。在此显示最终分析的结果和维修建议内容。
维修建议的判定方法:
(1)当出现了超过阈值上界Ymax和阈值下界Ymin的值时,立刻提示停机维修,并显示故障部位。
(2)当出现监测值在正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间时,提示操作人员注意,并建议进行检修。
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,记录部件工作时间,当时间到达设定的保养时间时,提示进行保养。
具体执行流程如图6所示。
4.数据管理模块
数据管理模块以可视化界面的人机交互方式,实现对数据库系统中的各类数据进行内容查询、浏览、报表打印等功能,对于数据库系统中允许用户编辑的数据,提供内容添加、修改等功能,以实现数据库系统中的数据维护。
(1)输入输出
数据管理模块的输入是用户设置的数据查询条件,在输入查询条件时要设定输入格式和类型。数据管理模块的输出是查询结果和报表。
(2)模块单元及功能设计
1)数据查询
根据数据查询条件从数据库中查找符合条件的数据记录,并显示在界面上。
2)数据报表
将相关的数据记录以Word报表输出。具体流程如图7所示。
5.终端管理模块
终端管理模块与嵌入式处理系统的终端处理模块一起配合,两者之间通过网口通讯,实现对嵌入式信息融合设备的工作方式、参数读取与设置功能。终端管理模块发送指令,终端处理模块接收指令,并反馈执行结果给终端管理模块。
工作方式用于配置嵌入式信息融合设备的硬件资源,以满足各类的数据采集要求。参数设置包括:RS232/RS485通信参数(如波特率、位长、停止位、校验、控制流等)、CAN通讯参数(通讯速率、帧格式、接收帧号,接收掩码、帧类型等)、数据采集的间隔时间以及嵌入式信息融合设备自身相关的属性,如设备ID、编码等。
(1)输入输出
终端管理模块主要是输出相应的参数配置数据,包括终端的工作方式和工作参数。
(2)模块单元及功能设计
1)参数获取
从数据库系统中获取有关装备的工作方式、参数设置等数据,并显示在软件界面上。
2)工作方式
根据装备采集资源需要,设置相应所需的硬件资源,如(1路CAN、1路RS484、2路AD等)。
3)工作参数
设置CAN、RS232/RS484等总线的通信参数及数据采集时间设置。
4)设备属性
设置嵌入式信息融合设备的属性(如设备ID、编码等)。
5)下发设置
将上述参数设置、工作方式等配置信息通过网络下发给嵌入式信息融合设备,进行设置。具体执行流程如图8所示。
6.故障码管理模块
故障码管理实现的数据信息编码和故障编码的可视化管理,用于设置系统的编码格式与故障内容描述之间的对应关系。
故障码编辑工具以可视化、人机交互方式实现故装备故障数据库内容的编辑、修改、添加、查询、浏览等基本功能,建立装备的故障编码、故障类型、故障描述等故障信息的映射关系。
(1)输入输出
故障码管理的输入是系统中已经存储的故障码,通过输入查询条件可把已经编制完成的故障码数据调取出来。故障码管理的输出是新的故障码数据,在用户完成对原有故障码的修改、添加或删除后,可以存储到数据系统中。
(2)模块单元及功能设计
1)故障码获取
把数据系统中存储的所有故障码以装备部件类别的方式展现,通过树形结构的目录,能够直观显示装备的部件分类及上下级结构。
2)故障码修改
在可视化界面上对当前选择的故障码内容进行修改,修改时为了避免用户的误操作,要求用户提前选择装备的部件类别,使修改后的故障码符合数据存储要求。故障码修改的目的是在故障码编码规则改变,或装备型号改进时,能够使系统数据库内的数据,与实际的编码保持一致。
3)故障码添加
在可视化界面上对添加新的故障码内容,当需要添加一种新的故障码时,可运用故障码添加功能。
4)故障码和浏览
在可视化界面上按照设定的查询条件查询响应的故障码数据,并分类浏览相关的故障码数据。具体执行流程如图9所示。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,且应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种装备状态分析与管理系统,其特征在于,包括如下模块:装备管理模块、运行状态监控、数据分析模块、故障预测模块、数据管理模块等,数据通讯模块、终端管理模块、故障码管理模块,其中:
装备管理模块,以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它模块;
运行状态监控模块,便携式计算机通过网口与嵌入式信息融合设备的嵌入式软件进行数据通讯,运行状态监控模块,实现在线实时监控和显示装备的各部位工作状态;
数据分析模块,基于导入的装备技术状态数据,结合装备自身的特性和相应的技术分析和推理方法,将装备技术状态数据与其历史状态数据通过以曲线图、或柱形图方式进行分析,实现故障快速定位,确定故障种类和故障原因,并给出相应的维修指导建议;
数据管理模块,实现对装备技术状态数据、故障分析结论与用户相关的数据管理功能,并能够根据设定的条件对这些数据进行查询、浏览、修改、报表打印;
终端管理模块,实现对嵌入式信息融合设备的信息查询和配置管理功能,包括对设备标识号、内部参数信息进行查询和配置;
故障码管理模块,实现故障码和故障描述的映射关系管理,根据需要查询、浏览、更改故障码,同时提供相应的调用接口供其他应用调用。
2.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述装备管理模块以装备型号和装备编号为单位,以数据文件时间为标签,将导入的装备技术状态数据按照多级树目录方式进行数据导入和分类管理,并负责管理和调度其它的应用功能模块;
所述装备管理模块装备管理模块的输入包括装备的数据文件和功能选择;数据文件中包含装备的型号、编号和时间信息;功能选择是用户根据需求确定管理系统的界面,给用户提供简单的向导式的选择窗口;
所述装备管理模块装备还包括查询功能,进入数据查询功能时,输入装备的名称或新建装备的日期进行装备的查询;
所述装备管理模块装备还包括导入数据功能,导入数据的第一步要选择装备数据所在的文件夹,文件夹是包含有装备信息和部件的相关信息;第二步是进行数据导入,选择文件夹操作后,执行导入数据操作,将文件夹中的装备信息和部件相关信息导入到数据库中。
3.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述运行状态监测模块与嵌入式处理系统的数据通讯模块配合,实现运行工作参数的实时监控;运行状态监控通过网口实时接收运行工作参数的状态信息,并在可视化界面中显示状态值;
所述运行状态监测模块包括输入输出功能,运行状态监测模块的输入是通过网络接受的装备状态数据,运行状态监测模块通过数据协议,以每1秒更新一次的频率实时改变各个工作参数的值;对于数值与前1秒没有变化的参数,以黑色字体显示;对于数据与前1秒和变化的参数以红色字显示,并闪烁1次,用于解决装备参数过多,不容易发现变化的问题。
4.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述运行状态监测模块进一步包括:
1)接收数据
通过网口实时接收嵌入式信息融合设备的状态数据,并在显示界面中实时显示监测值的变化过程;
2)解析数据
对于1)步接收的数据进行拆包和协议解析,协议是指每个装备总线固有的通讯模式;
3)转换数据
对于各个厂家制定协议的格式和标准不统一,在转换数据时,统一转换为统一的数据单位,便于显示和分析;
4)显示数据
把转换完成的数据显示在可视化界面上,界面上有“开始监测”和“停止监测”功能,方便用户进行状态数据的获取操作。
5.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述数据分析模块基于已获取的运行工作参数的状态数据和运行工作参数的特征值进行分析、判断和推理,得出装备运行工作参数的故障诊断结论;
所述数据分析模块输入输出是装备的状态数据,装备的状态数据形成数据曲线展示数据变化趋势,对数据曲线进行分析,找出曲线本身的特征点,并进行归类,从而形成基于数据分析的结论;具体包括:
1)数据获取
数据分析模块根据装备型号、装备编号、时间进行条件组合,根据用户需求获取装备状态数据;
2)数据曲线显示
在此将获取到的装备状态数据以曲线方式显示出来,并在此曲线上查找特征点;数据曲线的展现方式有2种;第1种是直接把相邻的数据点用直线连接,形成折线;第2种是采用样条曲线法,把所有数据点用平滑曲线的形式连接;
3)特征分析
首先需要查找数据特征,结合数据曲线查找和分析特征点,找到所有的特征点及其属性;然后对所有找到的特征点进行阈值判定、频次统计,分析是否存在故障;
4)结论判定
结合特征点分析给出最终的故障结论,并给出相应的维修建议;显示最终分析的结果和维修建议内容。
6.根据权利要求5所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述数据分析模块进行数据特征分析过程如下:
装备的监测值区分为基准值Ya,正常波动上限Yb,正常波动下限Yc,阈值上界Ymax,阈值下界Ymin;
(1)当监测值超过提前设定的阈值上界Ymax和阈值下界Ymin时,直接给出报警信号,并监测出现次数;
(2)当监测值处于正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间,记录一段时间内的出现次数,当出现次数超过所有数据次数的20%时,发出报警信号;
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,认为数据正常,不监测出现次数。
7.根据权利要求6所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述的结论判定,结合特征点分析给出最终的故障结论,并给出响应的维修建议,在此显示最终分析的结果和维修建议内容,维修建议的判定过程如下:
(1)当出现了超过阈值上界Ymax和阈值下界Ymin的值时,立刻提示停机维修,并显示故障部位;
(2)当出现监测值在正常波动上限Yb与阈值上界Ymax之间时,或处于正常波动下限Yc与阈值下界Ymin之间时,提示操作人员注意,并建议进行检修;
(3)当监测值在正常波动上限Yb和正常波动下限Yc之间时,记录部件工作时间,当时间到达设定的保养时间时,提示进行保养。
8.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述数据管理模块,以可视化界面的人机交互方式,实现对数据库系统中的各类数据进行内容查询、浏览、报表打印功能,对于数据库系统中允许用户编辑的数据,提供内容添加、修改功能,以实现数据库系统中的数据维护。
9.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述终端管理模块与嵌入式处理系统的终端处理模块一起配合,两者之间通过网口通讯,实现对嵌入式信息融合设备的工作方式、参数读取与设置功能;终端管理模块发送指令,终端处理模块接收指令,并反馈执行结果给终端管理模块;
工作方式用于配置嵌入式信息融合设备的硬件资源,以满足各类的数据采集要求;参数设置包括:RS232/RS485通信参数、CAN通讯参数、数据采集的间隔时间以及嵌入式信息融合设备自身相关的属性,包括设备ID、编码;
终端管理模块的输入输出功能输出相应的参数配置数据,包括终端的工作方式和工作参数;终端管理模块具体包括如下功能:
1)参数获取
从数据库系统中获取有关装备的工作方式、参数设置数据,并显示在软件界面上;
2)工作方式设置
根据装备采集资源需要,设置相应所需的硬件资源;
3)工作参数
设置CAN、RS232/RS484总线的通信参数及数据采集时间设置;
4)设备属性设置
设置嵌入式信息融合设备的属性;
5)下发设置
将上述参数设置、工作方式配置信息通过网络下发给嵌入式信息融合设备,进行设置。
10.根据权利要求1所示的一种装备状态分析与管理系统,其特征在于:
所述故障码管理模块用于数据信息编码和故障编码的可视化管理,用于设置系统的编码格式与故障内容描述之间的对应关系;利用故障码编辑工具以可视化、人机交互方式实现故装备故障数据库内容的编辑、修改、添加、查询、浏览功能,建立装备的故障编码、故障类型、故障描述故障信息的映射关系;
所述故障码管理模块的输入是系统中已经存储的故障码,通过输入查询条件把已经编制完成的故障码数据调取出来;故障码管理模块的输出是新的故障码数据,在用户完成对原有故障码的修改、添加或删除后,存储到数据系统中;具体包括:
1)故障码获取
把数据系统中存储的所有故障码以装备部件类别的方式展现,通过树形结构的目录,能够直观显示装备的部件分类及上下级结构;
2)故障码修改
在可视化界面上对当前选择的故障码内容进行修改,修改时为了避免用户的误操作,要求用户提前选择装备的部件类别,使修改后的故障码符合数据存储要求;故障码修改的目的是在故障码编码规则改变,或装备型号改进时,能够使系统数据库内的数据,与实际的编码保持一致;
3)故障码添加
在可视化界面上对添加新的故障码内容,当需要添加一种新的故障码时,运用故障码添加功能;
4)故障码和浏览
在可视化界面上按照设定的查询条件查询响应的故障码数据,并分类浏览相关的故障码数据。
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