CN1867932A - 设备部件监控和替换管理系统 - Google Patents

Abstract

一种用于为具有多个部件的设备(300、400)管理可替换部件的系统具有带处理器(100)的计算机(40)，每一部件具有有限的使用寿命。该系统包括用于为设备(300、400)定义包括多个使用情况的任务概况(220)的计算机程序模块，每一使用情况涉及多个部件中的两个或多个，并指定了假定在每一使用情况的执行期间要由所涉及的部件经历的操作条件。还有用于为任务概况(220)中涉及的每一部件确定理论使用寿命的计算机程序模块，该理论使用寿命基于指定的操作条件下的部件使用寿命数据；以及用于确定和监控对应于使用情况的设备操作的发生的传感器(302、402)。

Description

设备部件监控和替换管理系统

发明背景

本发明涉及用于监控和管理设备的生存期的装置和方法，尤其涉及用于预测预防性维护周期和部件替换需求的装置和方法。

机器需要周期性的诊断维护来检测机器零件磨损、预测故障和定位问题。在诸如船舶机器、起重机、自动传动装置、涡轮轴发动机、造纸厂、轧钢厂、飞机发动机、直升机传动装置和高速处理机器等现代机器中，轴承、齿轮和其它设备的故障常常导致损失惨重的生产力损失、严重且昂贵的连带损坏以及潜在的危及生命的情况。设备故障是因为齿轮/轴承部件和承受压力的其它零件随时间的推移经历磨损和损坏，诸如散裂的轴承滚动体、轮齿的凹痕以及轴承座圈损坏。

为确保和避免不定期的中断，通常以仅基于使用周期的保守的固定间隔替换关键部件。然而，诸如负荷大小、位移距离、负载时间段以及位移速度等磨损因素可能会严重地影响设备的磨损和损坏。因此，当磨损因素在很长一段时间超出正常时，设备可能已过早地发生故障。另一方面，当磨损因素在很长一段时间内为最小时，仅仅依赖于使用周期来触发部件替换会增加操作成本。这是因为浪费了有用部件的生命，且由于更频繁地维护而增加了成本，且由于更频繁的维护停机而降低了生产力。

本领域中需要一种能够更准取地预测预防性维护周期且定义部件替换需求的系统。同样，本领域中需要一种能够更准确地预测预防性维护周期和部件替换需求的方法。

发明概述

在一个实施例中，本发明是一种用于管理具有多个部件的设备的替换部件的系统，每一部件具有有限的使用寿命。该系统包括：具有至少一个处理器的计算机；用于定义包括对于该设备的多种使用情况的任务概况的计算机程序模块，每一使用情况涉及多个部件中的两个或多个，以及被假定为在执行每一使用情况的期间所涉及的部件所经历的指定的操作条件；以及用于对任务概况中所涉及的每一部件确定理论使用寿命的计算机程序模块，所述理论使用寿命基于被假定为在指定的操作条件下发生的部件磨损/压力/应变参数。该系统还包括传感器，用于确定和监控对应于使用情况的设备操作的发生，并对操作中经历的实际操作条件进行测量；存储器，用于储存多个部件的实际操作条件的测量；以及计算机程序模块，用于在部件经历了一次或多次操作之后对其计算调整的理论使用寿命，这是通过以下步骤来完成的：响应于实际操作条件的测量，对每一操作计算一个或多个计算的磨损/压力/应变参数，并对这一部件累积这些计算的参数；以及在确定理论使用寿命时，基于所累积的计算的磨损/压力/应变参数(假定为在指定的操作条件下发生)的比较，确定在一个或多个操作中消耗的调整的理论使用寿命的量。

在另一实施例中，本发明是一种用于管理具有可替换部件的远程设备的维护的方法。该方法包括：在所述远程设备上提供多个传感器，这些传感器传感一个或多个可替换部件的每一个的操作条件；在数据库处接收由所述多个传感器传感的操作条件数据；将所传感的数据的至少一部分与用于该远程设备的一个或多个设计任务概况参数进行比较；以及响应于比较步骤，标识被推荐来替换的一个或多个可替换部件，以及建议的未来替换日期。

在另一实施例中，本发明是一种储存在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机可读介质可在用于管理具有多个部件的设备的可替换部件的系统中使用，每一部件具有有限的使用寿命。该程序包括如上文对实施本发明的系统所描述的软件部件。

本发明的又一实施例提供了一种自动化的基于web的服务，该服务被设计成使得客户机接口能够在线或离线，且将任一钻探设备耦合到该系统。现场操作员或远离现场的人员，例如公司的总部可利用储存在大量数据中的信息和知识。该概念的一部分是获取现有的设备检测仪表信号并将其重定向到集中式数据库。通过还应用关于设备的共同知识，如理论模型、诊断算法、统计量、工作负荷累积等，服务提供商能够反过来向操作该设备的公司提供增值的数据。该系统可递送来自一台特定机器的最后一小时的统计量，或跨由不同公司操作的设备而应用的高级诊断算法。该系统可有助于查明对改进的性能的潜在区域，以及协助预测和规划按需维护。

对于设备条件分析有两种方法。一种是基于高级工程设计和数学建模，它提供了用于将测得的操作数据与理论数据比较的参考。第二种，也是更常用的方法是对于设备的操作和磨损没有已知可靠的模型或理论知识。在这一情况下，对从大量的设备部件中收集的大量数据中的趋势和模式的经验分析可随着时间的推移而提供对设备条件的越来越好的解释。

不论使用什么方法，较好的条件模型将能够计算加权的设备使用，即，不仅按照操作的时间或重复，而且还基于影响设备寿命的负荷或其它条件所测得的使用。显然，在具有重负荷的1000个连续工作小时以及完全没有负荷的1000个连续工作小时之间有显著的差异。某些部件在某些操作条件下，例如更高的速度会磨损得更快，而其它对于不同的条件，例如，更高的负荷会磨损得更快。可能对任何机器的每一部件定义“磨损地图”(wear-map)。通过将这一磨损地图与操作数据相结合，可对磨损部件估计剩余使用寿命图。这将形成用于以可靠性为中心的维护(RCM)方法的基础，其中从当前条件和剩余的寿命数据，可动态地估计服务和检查间隔以及零部件要求。这提供了更长的服务以及检查间隔，而在故障机率上有极少或没有增长。也可提高可靠性和安全性。

依照本发明的再一实施例的一种典型的系统可包括以下元件：

·检测仪表(包括传感器)

о这可以是设备上的现有检测仪表和/或新的检测仪表

·现场计算机-位于所监控的设备上或附近且耦合到检测仪表的物理数据采集单元

·从多个现场计算机接收数据且具有升级现场计算机中的软件的能力的服务器

·通信网络，例如，因特网

RCM服务可以处于两种模式：(1)本地监控-在现场或在现有的公司网络内；或者(2)性能监控-由服务提供商所操作的一个或一组服务器提供。本地监控模式旨在供原始数据和简单统计量的供应使用。性能监控模式提供了更高级的信息、更深入分析的数据，其中服务提供商累积的知识和机器能力被应用于原始数据。

该系统被设计成为服务并为所涉及的设备提供单个配置点。在专用的web服务中，服务管理员可配置服务的所有元素。配置过程涉及：

-选择要监控的设备

-选择用于数据采集的现场计算机类型

-选择和配置用于数据记录器的信号和参数

-选择和配置用于数据记录器的计算、过滤器和记录频率

-选择和配置通信路由器

-选择要在中央服务器处应用的累积的知识

-定义和设置公司、工厂和用户账号

基于输入，中央服务器中的管理数据库可产生：

-自动设置数据记录器的所有方面的XML配置文件

-自动设置本地监控的XML配置文件

-自动设置本地监控器内容的XML配置文件

-性能监控器中的数据库表的自动配置和设置

-服务器中的数据接收器的自动配置-日志流处理程序(logstreamhandler)

对于每一类型的设备或部件，可定义经验服务模型。这可被表达为：算法；常量；性能极限，包括2D性能极限；以及出错码。为便于结合经验学习，服务提供商定期探查所收集的数据，并将其与已知的事变、事件、检查和替换相关。可使用各种数据挖掘技术。

同样为了便于结合经验学习，将授权产品经理探查且能够对具有同一视图和具有同一分析工具的所有客户机收集所有设备。经理能够：

-查看随时间变化的参数

-查看参数与负荷的关系

-查看参数与任何其它归类的参数的关系

-从以下数据构建统计量

о警报

о操作

о维护

о任何其它监控和累积的数据

-探查关于事故、事件或事变(例如，坏掉的零件)的细节

基于这些内容，他可开发新算法和性能极限以在用于该设备类型的数据分析处理器中实现。

尽管公开了多个实施例，然而当阅读以下示出并描述本发明的说明性实施例的详细描述时，本领域的技术人员可以清楚本发明的其它实施例。如可认识到的，本发明能够进行各明显方面的修改，所有这些都不会脱离本发明的精神和范围。因此，附图和详细描述应被认为在本质上是说明性而非限制性的。

附图简述

图1是本发明的系统的一个实施例的示意性框图。

图2是示出使用图1的系统时所涉及的，产生使用寿命分析报告和其它维护建议的流程图。

图3是示出图1的系统如何用于处理维护数据的流程图。

图4a是到使用本发明的计算机系统的因特网入口门户的屏幕显示的表示。

图4b是在使用本发明的计算机系统中使用的交互式地图的屏幕显示的表示。

图4c是逾期或调度的维护模块的屏幕显示的表示。

图4d是使用本发明的计算机系统中使用的维护和零件手册模块的屏幕显示的表示。

图4e是示出操作数据和使用寿命数据，且在使用本发明的计算机系统中使用的数据采集模块的屏幕显示的表示。

图4f是在使用本发明的计算机系统中使用的备件模块的屏幕显示的表示。

图5是列出基于理论任务概况和假定的操作条件的简化部件使用寿命分析的图表。

图6是列出基于实际任务概况和实际操作条件的图5中的简化部件使用寿命分析的图表。

图7是比较实际部件利用率与理论部件利用率概况之间的关系的图形显示。

图8是用于第一部件的部件利用率概况的图形显示。

图9是用于第二部件的部件利用率概况的图形显示。

图10是用于为替换所规划的第三部件的部件利用率概况的图形显示。

图11是本发明的系统的另一实施例的示意性框图。

图12是示出图11的系统的现场计算机的某些数据处理部件的数据流程图。

图13是示出图11的系统的某些数据处理部件的另一数据流程图。

图14是示出图11的系统的现场计算机的某些数据处理部件的又一数据流程图。

图15是示出在使用图11的系统时所涉及的，收集和分析数据的步骤的流程图。

图16是为抽泥泵测量和记录的典型参数的表格。

图17在上半部分示出了在计算所计算的参数时所使用的某些常量，且在下半部分示出了对抽泥泵计算的典型的参数的表格。

图18示出了包含对于某些关键参数的极限值的表格。

图19示出了包含具有为抽泥泵所进行的测量的表格的屏幕打印。

图20示出了包含来自抽泥泵的流量的图表的屏幕打印，其中流量对照时间来绘图。

图21示出了包含显示抽泥泵中的排放压力分布对比抽泥泵的旋转速度的图表的屏幕打印。

图22示出了用于抽泥泵的典型性能图表的一个示例，它示出了抽泥泵利用率的分布。

图23示出了包含抽泥泵的工作小时的图表的屏幕打印。

图24示出了包含抽泥泵的使用的图表的屏幕打印，具有每一分钟的报告。

图25示出了在从01:00开始的一段时间内运转泵的两个电动机A和B的扭矩的曲线图，且示出了在02:15发生了泵的故障。

图26示出了包含一组2维性能极限的表格。

详细描述

A.设备设计和部件使用寿命

当设计精密的设备时，该设备通常是用对该设备的所有零件的计划的使用寿命来定义的。实际上，设计必须考虑到各种部件的使用寿命。对于对使用寿命关键的部件，通常可从具有关于使用寿命的实际测试数据和/或从实际使用寿命数据中导出的理论估计的制造商或其它来源获得使用寿命数据。通常，使用寿命数据是对一个或多个定义的、假定的操作条件指定的。操作条件可以按照速率(诸如速度或负荷)，以及经历该速度或负荷的持续时间和/或维持工作速率的距离来执行，但也可包括其它操作条件，诸如可能影响使用寿命的环境因素，例如操作温度、湿度、腐蚀性或存在的微粒。在假定的操作条件下部件的理论使用寿命然后可按照小时、日或其它延长的时间间隔来表达。通常，示出负荷、速度或其它操作条件的效果的图表或图表集可作为设计指南可用(或可从现有的数据和理论或经验导出的公式中形成)。在某些情况下，可能需要执行测试来为部件建立准确的使用寿命数据。不论来源是什么，设备设计者通常具有示出操作条件的范围和这些条件的持续时间或重复之间的关系，以及可在原始设计中选择的部件的使用寿命的可靠数据。

使用寿命问题在一个或少量模式中操作的单个部件就是所考虑的全部的时候并不是特别困难的。但是在执行不同的操作的复杂系统中，使用寿命更难以确定。设备设计者已知的一种技术是定义任务概况。任务概况定义了设备将执行的某些操作，并确定每一操作中设计的关键部件是什么以及它们如何在该操作中使用。任务概况可对设备部件的期望(或设计目标)总体使用寿命来描述。例如，以下可对海上油田平台上使用的锚泊系统定义任务概况：

情况号	操作
		1	从海底提升4000英尺的链加上10公吨的锚
2	放出4000英尺的链，将锚放在工作艇上
		3	引索4000英尺的链，将锚放在工作艇上
4	放出8000英尺的钢索，将锚放在工作艇上
		5	引索8000英尺的链，将锚放在工作艇上
6	将锚系在链(300英尺+100英尺)上
		7	将锚系在钢索(500英尺+100英尺)上
8	链上200英尺的钻架偏转
		9	钢索上400英尺的钻架偏转

该任务周期可对25年的总体设计寿命定义，其中每年6次钻架移动，且每年12次钻架偏转。

或者，任务概况可按照设备执行了什么功能，以及在任何给定的时间间隔，设备将用该时间间隔的什么比例来执行每一操作或不执行操作来描述。例如，对于起重机，可使用以下任务概况：

起重机功能	％使用
		升臂上升	7.5
升臂下降	7.5
		升臂转动-加速	3
升臂转动-运行	9
		升臂转动-减速	3
主降臂上升	7
		主降臂下降	3
辅降臂上升	18
		辅降臂下降	7
吊车索降臂上升	7.5
		吊车索降臂下降	7.5

空闲

20

返回到第一个任务概况的示例，定义了这一任务概况之后，锚泊系统设计者可确定每一情况中涉及什么关键部件(绞盘、电动机、齿轮系统、轴、轴承、钢索等)，以及在每一使用情况中每一关键部件需要什么操作条件。大多数部件将在一个以上情况中涉及，且对不同的情况以不同的操作条件来操作。这允许每一部件对假定的任务概况和总体设计寿命计算任务概况要求。设计者然后可选择具有允许该部件在至少总体设计寿命中用于假定的任务概况的使用寿命特征的部件。在某些情况下，可用部件可能不完全适合总体设计寿命，且可选择被确定为在假定的任务概况下具有超过总体设计寿命的使用寿命的部件。在其它情况下，如果部件必须满足总体设计寿命而不作替换，则部件可能不可用，或者可能是成本相当高的。在这一情况下，可计算假定任务概况(包括假定操作条件)下的部件使用寿命，并可规划总体使用寿命中这一部件的不定时替换。

然而，用于设备的实际操作条件可能比对原始设计假定的任务概况更严重或更不严重。对于设备的拥有者或操作者，这可有若干种实现。可能要求比原始规划的更早或更晚的部件维护。不预期需要设计寿命中的维护的某些部件在任务概况比原始设计中使用的任务概况更严重时需要维护。在调度的基础上执行这一维护比在对设备的规划的生产性使用中途具有紧急维护期(现在必须中断设备)或者具有设备故障要好得多。后者可能涉及远超出设备的使用损失的导致损伤或损坏的损失。

过去，解决这一情况的方法包括简单地观察设备操作以及在接近的故障或故障变为可观察时进行干预。或者，在某些情况下，可使用传感器来检测设备部件何时接近故障，例如，由于变形或要求比正常的操作力更大，或者其特征另外改变。这些方法可将维护推迟到需要时，但是它们也会导致设备操作到故障点或接近故障点，其中需要立即的、非计划的紧急中断。

B.本发明的综述

本发明试图减少或避免这样的非计划干预，以及在计划的基础上执行部件替换，即使在实际使用的任务概况与总体使用寿命的原始设计中使用的任务概况有很大的不同。

图1是示出依照本发明的数据采集和管理系统的元件的示意性框图。该系统旨在为设备的一个或多个零件管理部件替换。图1示出了起重机300以及绞车或锚泊系统400作为示例；其它类型的设备以及设备的两个以上零件可由该系统来管理。

如可从以下讨论中清楚的，该系统监控设备所执行的操作并从中收集数据。更具体地，该系统监控由构成整体设备的各个部件执行的操作并从中收集数据。该系统能够对设备及其部件的操作提供“实时”访问。该系统允许将该设备所经历的实际操作条件与该设备的设计者所考虑的原始理论任务概况进行比较。该系统然后可分析实际和理论任务概况之间的差别、形成信息、调整原始部件使用寿命估计并相应地调度维护。该系统在收集到操作条件数据时，使用分析来确定从该时间点起所耗尽的部件的使用寿命量。

如图1所示，该系统包括通信网络10和计算机40，计算机40具有输出设备22(诸如打印机)和维护管理员终端30。该系统还包括设备操作员/所有者终端50、52、两个传感器数据链路304(用于起重机300)和404(用于绞车系统400)，且每一个具有与特定部件及其在起重机300和绞车400中的操作参数相关联的对应的多个传感器输入302、402(为简明起见，对起重机300和绞车400的每一个仅示出三个输入，尽管可在设备上放置更多传感器来提供输入)。

计算机40包括具有操作系统的处理器100、通信管理设备110以及应用程序软件120。应用程序120能够访问数据库200，它包括用于操作条件数据210、任务概况220、手册/维护信息230和定购信息240的文件，以及可由系统使用的其它数据。

通信管理设备110通过通信链路12与通信网络10(可以是诸如因特网等公共数据网络或专用网络)通信。计算机40经由通信链路22和32分别互连到维护管理员终端30和输出设备20。可使用浏览器来访问计算机40上支持的网站的操作员/所有者终端50、52分别经由通信链路互连到通信网络10。设备操作员/所有者终端50、52允许操作员/所有者经由因特网门户访问由系统生成的“实时”设备操作和维护历史文件。操作员/所有者可访问因特网门户的特征在本说明书的章节C中进一步描述。

传感器输入302位于起重机300上，以监控诸如旋转枢轴轴承、容器环轴承、绞盘、吊臂等关键部件中的操作条件。例如，在起重机300的环境中，传感器输入302可包括：用于测量径向吊臂位移的旋角传感器；用于测量吊臂倾斜位移和吊臂角的吊臂角传感器(即，测斜仪)；以及用于测量后床腿结构中的应变的负荷传感器(知道了起重机几何结构之后，该系统将负荷传感器的读数转换成滚环或旋转枢轴轴承的等效负荷)。类似地，传感器输入402位于绞车400上，以监控诸如鼓轮、鼓形轴承、尺度索绕平机构等关键部件中的操作条件。

传感器输入302、402将操作条件数据传递到其各自的传感器数据链路304、404。传感器数据链路304、404经由通信网络10，将操作条件数据经由计算机40中的通信管理设备110转发到计算机40。在一个实施例中，传感器数据链路304、404使用设备上的现有PLC以及PLC上的补充编程来从传感器输入302、402收集数据。该数据使用XML或类似的标准来格式化，然后被发送到PC或被编程和配置成使用TCP/IP或其它数据传输协议来经由通信网络10向计算机40发送数据的其它处理器或与其共享。由此，设备300、400可远离计算机40，甚至远离计算机40很大一段距离定位。应用程序120接收传入的操作条件数据，并将其储存在数据库200中的操作条件数据文件210中。操作条件数据然后可用于分析，包括进一步处理，使得它可被比较并在由任务概况220所定义的部件磨损模块中使用，如下文参考图2的讨论解释的。

图2是示出由应用程序120对于操作条件数据和任务概况所执行的过程1200的逻辑图。在执行该过程之前，必须加载用于分析各种操作条件下的部件使用寿命的原始设计的相关任务概况220以及任何支持的数据。该数据与应用程序120协调并由其使用。如图2所示，过程1200以开始/等待状态1202开始。当启动过程1200时，它询问是否存在新操作条件数据(1204)(即，是否从传感器输入302、402接收到新操作条件数据)。如果不存在新操作条件数据，则该过程1200确定是否需要传感器状态检查(1206)。执行该检查，以确定接收新操作条件数据失败是否是不正常工作的传感器的结果。如果需要传感器状态检查，则过程1200执行传感器检查，并报告结果(1208)。该过程然后返回到开始/等待模式(1202)。

如果过程1200确定存在新操作条件数据(1204)，则接收新操作条件数据，并将其储存在系统数据库200中(1210)。过程1200然后确定对设备1212是否存在实时分析请求。如果否，则过程1200确定调度的周期性分析是否过期(1214)。如果没有周期性分析过期，则过程1200返回到开始/等待模式(1202)。如果周期性分析过期(例如，存在设备的一个特定部件的所定义的监控周期的结束，诸如日、周、月等)，则过程1200访问设备的该特定零件的操作条件数据，并准备操作数据用于比较和分析(1216)。

如果过程1200确定对设备1212存在实时分请求，则过程1200直接前进以访问设备的操作条件数据并准备操作数据用于比较和分析(1216)。过程1200然后访问设备的任务概况，并检查最近可能已经发生且可能影响任务概况分析的维护更新(1218)。过程1200然后执行操作条件数据与设备的任务概况的比较和分析(1220)。

如本说明书的章节D中所描述的，任务概况是初始设计过程的一部分，且用于选择原始部件以及对每一关键部件形成在假定的操作使用情况和操作条件下的理论使用寿命。任务概况及其假定的操作条件，以及在原始设计中作为假设的部件使用寿命在比较和分析步骤1220期间修订，以在收集了某些实际操作条件数据之后对部件使用寿命预测和任何对应的维护计划作出调整。

过程1200然后确定对任何部件1222是否存在关键使用寿命结果(即，任何部件是否到达或者即将到达(即，在临界范围内)其使用寿命的终点且需要立即维护和替换)。如果否，则过程1200准备使用寿命结果，并调度计划的服务(1224)。这包括准备关于部件的操作条件、使用寿命以及推荐的长期和短期维护计划的电子和/或纸件报告。调度的替换需求可在消耗的理论使用寿命量在调整的理论使用寿命范围内时用信号表示。过程1200然后确定是否指定了任何部件的自动定购(1226)。如果未指定自动定购，则过程1200向设备所有者/操作员以及维护服务中涉及的任何方发送对定购通知的计划的服务和请求(1228)。这提示相关人员进行必要的部件定购。如果指定了自动定购，则过程1200对要获得和运送的部件以及要对每一系统生成的时间表执行的维护进行安排(1230)。

如果过程1200确定对部件存在关键使用寿命结果(1222)，则过程1200在加速的基础上签发报告(例如，向终端50、52的电子邮件；传真；向传感器数据链路304、404发回的消息)，并通过与维护服务人员和设备所有者/操作员联系来调度紧急服务(1232)。过程1200然后对要获得和运送的部件以及要对每一系统生成的时间表执行的维护进行安排(1230)。过程1200然后基于完成的维护的报告更新维护日志记录(1234)。过程1200然后返回到开始/等待模式1202。

图3示出了用于将维护信息输入到系统的过程1300。当替换部件被插入到分析中时，维护可能影响使用寿命计算。这是因为新部件没有过去的操作条件作为其历史的一部分。同样，新部件可以有或没有假定操作条件下的不同的理论使用寿命。

过程1300基于设备配置初始化维护日志(1302)。过程1300然后等待设备的周期性或特殊维护报告(1304)，例如如果维护是由所有者/操作员记录的，则是来自终端50、52的输入，和/或如果是由图1的系统的操作员记录的，则为来自终端30的输入。

过程1300接着确定是否存在新维护日志数据(1306)。如果否，则过程1300继续等待设备的维护报告(1304)。如果存在新维护日志数据，则过程1300将维护日志数据连同引用的部件一起储存在对其执行了维护的特定设备配置中(1308)。

过程1300然后确定维护日志数据是否影响任何部件使用寿命数据(1310)。如果否，则过程再次等待设备的维护报告(1304)。如果维护日志数据的确影响任何部件使用寿命数据，则过程1300更新部件使用寿命数据和任何受影响的任务概况，以反映维护(1312)，包括部件使用寿命数据文件中的可能改变。过程1300然后再次等待设备的维护报告(1304)。

C.可通过因特网门户访问的特征

在一个实施例中，操作员/所有者、维护人员或服务提供商可通过因特网在线访问系统。这样做时，访问系统的人进入以结合了标准的基于web的协议体系结构的模块化格式设计的因特网门户(见图4a)。因特网门户提供了对涉及与系统相关联的设备的模块的访问。模块可通过与系统相关联的任何设备的多个导航路径来访问。在一个实施例中，模块包括维护模块、维护和零件手册模块、数据日志模块、备件模块以及设备定位地图模块。

在一个实施例中，操作员/所有者能够在线访问世界或世界一部分的交互式地图，如图4b所示。该地图显示由系统管理的所有者/操作员设备的位置。点击期望的位置或设备基于所作出的选择向所有者/操作员提供对设备的每一部件的模块和/或数据的访问。或者，基于每一所有者/操作员的设备列表，跨越顶部显示定制的、动态创建的条形菜单。下拉菜单直接将所有者/操作员带往设备的每一部件的模块。系统可被定制成满足每一所有者/操作员利用标准网站体系结构的操作。

维护模块被设计成提供经由web门户对维护记录的简便访问。登录到系统的每一个人(具有因特网访问)具有提供变化的访问级别的唯一口令。例如，完成设备的实际维护的一个或多个个人可仅有对用于记录检查时间和数据的输入数据表单的访问。他们的主管具有对示出维护历史的下一级报告的访问。每一访问级别是由登录口令控制的。

顾客存货清单中设备的每一部件具有被加载到该系统中的已调度维护间隔。该系统提供对已过期的维护任务及其到期日的自动通知。图4c中所示的逾期或已调度的维护任务屏幕示出了对维护主管可用于有效地调度其维护分派的数据类型。

一旦完成了维护，数据被加载到系统中，且可由具有对模块的该部分的安全访问的任何人在线访问。所有维护记录被保持最新，从而允许对预防性维护的“实时”访问和计划。

维护和零件手册模块提供了对最后更新的文档的“实时”访问。这些手册在系统上周期性地更新，并被发送到所有者/操作员的家庭办公室，以分发到设备的部件。如图4d所示的，对手册的在线访问向维护和操作员提供了对服务修改更新以及受系统管理的设备的安全特征的即时访问。

数据采集模块提供了对详述部件的寿命期间所记录的设备部件中的每一监控的部件的实际负荷或其它操作条件的历史信息的访问。将这一记录的数据历史设计考虑事项(设计概况)进行比较，并且将和谐比较用于对所监控的部件预测预防性维护时间表。如图4e所示，数据日志模块也可使用操作条件数据将设备的个别部件的总吞吐量制成表格并对其求和，从而提供了用于计划、生产时间表和维护时间表的信息。

备件模块提供了对零件手册和绘图的访问。如图4f所示，材料的账单连同适当的绘图清单一起在线可用。部件零件可在线标识，且可提供存货状态、报价单和供货商。部件可在线定购。

D.简化的示例性理论和实际部件使用寿命计算

现在将给出为设备X(例如，起重机、绞车、装载机等)的个别部件计算理论和实际部件使用寿命的过程的一个高度简化的示例。尽管部件磨损是由诸如力、扭矩、位移速度、加速、减速、温度、湿度、微粒、表面处理、润滑剂、摩擦等多个因素决定的，但为理解起见，以下示例中，部件磨损等同于设备所做的功(即，力或扭曲乘以位移)。

概括而言，本发明的过程最初基于假定的理论任务概况为设备X计划维护，该理论任务概况基于假定的操作条件。当设备X开始其操作寿命时，由系统收集操作条件数据。所收集的数据用于调整设备X的理论任务概况。所调整的任务概况然后用于为设备调整维护时间表。所调整的任务概况也用于计算到该时间点位置所耗尽的设备寿命量。所调整的任务概况也可用于估计剩余的期望设备寿命。

如可从以下示例中理解的，实际操作条件可相对于原始的假定设备和部件使用寿命来缩短或延长实际的设备和部件使用寿命，取决于实际操作条件是否比最初假定的更苛刻。如可从前述附图和讨论中理解的，且从以下讨论中更清楚的，本发明的系统和过程允许基于设备X的实时操作数据来自动更新预测的设备寿命和维护时间表。简化的示例如下。

图5示出了一个示例性，但高度简化的假定任务概况分析，它按设备X(例如，起重机、绞车、装载机等)的部件来分解。如图5所示，设备X具有部件A、B和C。

在计算假定的任务概况时，设备设计者首先为所讨论的设备假定设备设计寿命。对于该示例，对设备X假定的设备设计寿命是25年。设计者然后可假定设备X在其假定的设备设计寿命中将经受的操作的类型和数量(即，使用情况及其重复)。每一使用情况被假定为特定级别的加载和位移处的一个特定类型的操作。

如图5所示，设备X被假定为在其假定的设备设计寿命期间执行三个不同的使用情况(使用情况1、2和3)。假定设备X在对设备X假定的25年设备设计寿命中执行N1(例如，100)次“使用情况1”操作，N2(例如，50)次“使用情况2”操作，以及N3(例如125)次“使用情况3”操作。

对于设备X，使用情况1导致部件A(例如，转轴)以100英尺磅的扭矩转动10弧度，而部件B(例如，液压油缸)以10磅的力位移5英尺。部件C(例如，滑轮)不参与使用情况1。由此，使用情况1的每一次发生使部件A经受C1(1,000)英尺磅的功，部件B经受C2(50)英尺磅的功，而部件C经受C3(无)英尺磅的功。使用情况1被假定为在假定的25年设备设计寿命期间发生N1(100)次。

对于设备X，使用情况2使得部件B以50磅的力位移10英尺，而使部件C以50英尺磅的扭矩转动20弧度。部件A不参与使用情况2。由此，使用情况2的每一次发生使部件B经受C5(500)英尺磅的功，部件C经受C6(1000)英尺磅的功，而部件A经受C4(无)英尺磅的功。使用情况2被假定为在假定的25年设备设计寿命期间发生N2(50)次。

对于设备X，使用情况3使得部件A以200英尺磅的扭矩转动15弧度，部件B以200磅的力位移10英尺，而部件C以200英尺磅的扭矩转动30弧度。由此，使用情况3的每一次发生使部件A经受C7(3,000)英尺磅的功，部件B经受C8(2,000)英尺磅的功，而部件C经受C9(6,000)英尺磅的功。使用情况3被假定在假定的25年设备设计寿命期间发生N3(125)次。

如图5所示，对每一部件的每一使用情况的英尺磅的功乘以该使用情况的发生次数。这些值然后对每一部件相加，以获得部件的理论部件使用概况。例如，对于部件A的理论部件使用概况(TCUP_A)，公式为(N1×C1)+(N2×C4)+(N3×C7)＝TCUP_A，这得到值为475,000英尺磅的功。由此，考虑假定的任务概况，部件A需要能够经受住对应于475,000英尺磅的磨损/应力/应变量，以具有等于假定的25年设备设计寿命的部件设计概况。类似地，对于部件B的假定理论部件使用概况(TCUP_B)，公式为(N1×C2)+(N2×C5)+(N3×C8)＝TCUP_B，这得到值为280,000英尺磅的功。由此，考虑到假定的任务概况，部件B需要能够经受住对应于280,000英尺磅的磨损/应力/应变量，以具有等于假定的25年设备设计寿命的部件设计概况。最后，对于部件C的理论部件使用概况(TCUP_C)，公式为(N1×C3)+(N2×C6)+(N3×C9)＝TCUP_C，这得到值为800,000英尺磅的功。由此，考虑假定的任务概况，部件C需要能够经受住对应于800,000英尺磅的磨损/应力/应变量，以具有等于假定的25年设备设计寿命的部件设计概况。

一旦生成了理论部件使用概况，他们可用于选择实际部件。部件的理论部件使用概况也可用于最初对该部件调度维护。

有时候，可用部件具有对应于适当的理论部件使用概况的磨损/应力/应变额定值或特性。在这些情况下，任务概况下的理论部件寿命等于假定的设备设计寿命。这一情况在图5中对部件A反映。实际部件A的整个磨损/应变/应力额定值(WSSR)(即，475,000英尺磅的功)在需要时可在选择的设计寿命(即，25年的假定设备设计寿命)期间使用。

有时候，可能无法找出具有对应于适当的理论部件使用概况的WSSR或特性的部件。所选择的实际部件可能具有比适当的理论部件使用概况显著更小或更大的WSSR或特性。例如，在图5中，对部件B选择的实际部件能够经受住对应于392,000英尺磅的功的磨损/应力/应变量。由此，部件B的假定任务概况下的理论部件寿命将为35年。同样，由于部件B的WSSR是392,000英尺磅，则如果需要，这一全部容量可在选择的设计寿命(即，25年的假定设备设计寿命)期间可用。

作为一个相对的示例，在图5中，对部件C选择的实际部件仅能够经受住对应于400,000英尺磅的功的磨损/应力/应变量。由此，部件C的假定任务概况下的理论部件寿命是12.5年。为满足选择的设计寿命(即，25年)的要求，必须接连使用2个部件C。由此，两个部件C的有效WSSR是800,999英尺磅，这在需要时在选择的设计寿命期间是可用的。

图6示出了按照设备X的部件在实际使用周期上分解的示例性的，但高度简化的实际任务概况。该示例的实际使用周期是设备X操作的前2年。

在计算实际任务概况时，从与各个部件A、B和C相关联的传感器(见图1和2)获得力、扭矩和位移读数。当设备X操作(即，使用情况)时，记录对应的力、扭矩和位移读数。

如图6所示，设备X在设备X的操作寿命的前2年执行了N1(10)次使用情况1的操作。然而，实际使用情况1操作的力、扭矩和位移值不同于对假定任务概况所选择的那些值。例如，实际使用情况1操作使得部件A(例如，转轴)以200英尺磅的扭矩转动10弧度，部件B(例如，液压油缸)以5磅的力位移5英尺，部件C(例如，滑轮)不参与使用情况1。由此，使用情况1的每一次发生使部件A经受C1(2,000)英尺磅的功，部件B经受C2(25)英尺磅的功，而部件C经受C3(无)英尺磅的功。

如图6所示，设备X在设备X的操作寿命的前两年执行了N2(5)次使用情况2的操作。然而，实际使用情况2操作的力、扭矩和位移值不同于对假定任务概况所选择的那些值。例如，实际使用情况2操作使部件B以25磅的力位移5英尺，部件C以50英尺磅的扭矩转动20弧度。部件A不参与使用情况2。由此，使用情况2的每一次发生使部件B经受C5(125)英尺磅的功，部件C经受C6(1000)英尺磅的功，部件A经受C4(无)英尺磅的功。

如图6所示，设备X在设备X的操作寿命的前两年执行了N3(12)次使用情况3的操作。然而，实际使用情况3操作的力、扭矩和位移值不同于对假定任务概况选择的那些值。例如，实际使用情况3操作使得部件A以400英尺磅的扭矩转动25弧度，部件B以100磅的力位移5英尺，部件C以200英尺磅的扭矩转动30弧度。由此，使用情况2的每一次发生使部件A经受C7(10,000)英尺磅的功，部件B经受C8(500)英尺磅的功，部件C经受C9(6,000)英尺磅的功。

如图6所示，对每一部件，每一使用情况的实际英尺磅的功乘以到此为止该使用情况的实际发生次数(即，对于该示例，设备X操作的前两年期间使用情况的实际发生次数)。这些值然后对每一部件相加，以获得部件的实际部件使用。例如，对于部件A的实际部件使用(ACU_A)，公式为(N1×C1)+(N2×C4)+(N3×C7)＝ACU_A，它得到值为140,000英尺磅的功。

如图5所示，设备X中使用的实际部件A的WSSR等于部件A的理论部件使用概况(475,000英尺磅)。将实际部件使用(140,000)除以475,000显示利用了部件A的实际寿命的大约29.5％。这一分析方法在图4e和7中得到反映。

图4e是示出设备(例如，起重机)的部件的上升历史500以及设备510的部件(例如，旋转枢轴轴承)的剩余寿命百分比的计算机屏幕显示。图7是对每一部件将实际部件使用与使用的实际部件的WSSR进行图形比较的图形显示(与图4e中的510所示的类似)。

如图4e所示，起重机上升历史500按照百分比负荷容量505和旋角515来记录。这些项依照时戳520来记录。该信息由本发明的过程用于以实时的方式为旋转枢轴轴承调整使用概况。当调整使用概况时，所耗尽的旋转枢轴轴承寿命的百分比可被显示，如图形显示510中所示的。

为将部件A的实际使用速率与在设备X的操作的前两年中应当对每一假定的任务概况发生的理论使用速率进行比较，现在参考图8。图8是实际部件使用如何与应用于部件A的WSSR的假定使用概况比较的图形表示。

如图6所示的，在操作的前两年应当使用的理论部件寿命量按照以下公式来计算：(TCUP_A/选择的设计寿命)×实际使用年数＝前两年中使用的理论寿命(TLU_2y)。对于部件A，TLU_2y的值为38,000英尺磅，且在图8的假定任务概况曲线上由圈来表示。由于两年的实际部件使用是140,000英尺磅，这在图8的任务概况曲线上用点来表示，因此可以理解，部件A以显著高于假定任务概况所预测的速率磨损。如图8中所反映的，实际部件使用约等于以假定的任务概况速率的7.4年使用。由此，如果实际使用几年中都保持恒定，则部件A在比25年少得多的年数内就需要替换。

如图6所示，部件B实际部件使用(ACU_B)的公式是(N1×C2)+(N2×C5)+(N3×C8)＝ACU_B，这得到值为6875英尺磅的功。如图5所示，设备X中使用的实际部件B的WSSR是392,000英尺磅。该值超过了部件B的理论部件使用概况(280,000英尺磅)。因此，在以下计算中使用了392,000的实际WSSR，因为这一容量在需要时可在所选择的设计寿命25年中使用。

将实际部件使用(6875)除以392,000示出利用了部件B的使用寿命的大约1.75％。这在图7中得到反映，图7图形地对每一部件将实际部件使用与所使用的实际部件的WSSR进行比较。

为将部件B的实际使用速率与在设备X的操作的前两年中应当对每一假定的任务概况发生的理论使用速率进行比较，现在参考图9。图9是关于如何将实际部件使用与应用于部件B的WSSR的假定使用概况进行比较的图形表示。

如图6所示，在操作的前两年中应当使用的理论部件寿命量是按照以下公式来计算的：(TCUP_B/选择的设计寿命)x实际使用年数＝前两年中使用的理论寿命(TLU_2y)。对于部件B，TLU_2y值为22,400英尺磅，且在图9的假定任务概况曲线上用圈来表示。由于两年的实际部件使用是6875英尺磅，这在图9的任务概况曲线上用点来表示，因此可以理解，部件B以显著低于假定任务概况预测的速率磨损。如图9中所反映的，实际部件使用等于以假定的任务概况速率的大约0.6年的使用。由此，如果实际使用随年数保持恒定，则部件B将维持比25年长得多。同样，即使实际部件使用等于假定使用概况，如图9所示，部件B在25年周期的结束也还剩余大约112,000英尺磅的容量，因为实际部件B具有392,000英尺磅的WSSR，而部件B的理论使用概况仅要求280,000英尺磅。

如图6中所示的，部件C的实际部件使用(ACU_C)的公式为(N1×C3)+(N2×C6)+(N3×C9)＝ACUC，这得到值为77,000英尺磅的功。如图5中所示的，设备X中使用的实际部件C的WSSR为400,000英尺磅。该值小于部件B的理论部件使用概况(800,000英尺磅)。因此，必须接连使用两个部件C，以到达选择的25年的设计寿命。将第一和第二个部件C的WSSR相加得到800,000的有效的实际WSSR。该有效的WSSR用于以下计算，因为该容量在需要时在选择的25年设计寿命中可用。

将实际部件使用(77,000)除以800,000示出使用了第一和第二个部件C的使用寿命的大约10％。这在图7中得到反映，图7图形地对每一部件将实际部件使用与使用的实际部件的WSSR进行比较。

为将部件C的实际使用速率与在设备X的操作的前两年中应当对每一假定任务概况发生的理论使用速率进行比较，现在参考图10。图10是关于如何将实际部件使用与应用于部件C的WSSR的假定使用概况进行比较的图形表示。

如图6所示，应当在操作的前两年中使用的理论部件寿命量是按照以下公式来计算的：(TCUP_C/选择的设计寿命)x实际使用年数＝两年中使用的理论寿命(TLU_2y)。对于部件C，TLU_2y的值为64,000英尺磅，且在图10的假定任务概况曲线上用圈来表示。由于两年的实际部件使用是77,000英尺磅，这在图10的任务概况曲线上用点来表示，因此可以理解，部件C以高于假定任务概况预测的速率磨损。如图10中所反映的，实际部件使用等于以假定任务概况速率的大约2.4年使用。由此，如果实际使用随着年数保持恒定，则需要两个部件C来持续25年。

总言之，使用假定或理论操作条件和这些操作条件下的部件使用寿命的可用数据的前述任务概况分析用于选择部件并作出初始的理论维护和部件替换计划。计划施加于系统，且当传感且报告实际操作条件时，用于初始设计和初始理论维护和部件替换计划的任务概况模块用于更新计划并识别需要部件维护的条件。更新可在报告每一组操作条件数据时实时完成，或可在对指定的间隔收集了数据之后周期性地完成。

图11示出了本发明的另一实施例。它在某些方面类似于图1的实施例，但其它方面是不同的。为完整性期间，将完整解释图1的实施例，即使其某些特征类似于图1的实施例。

在图11中，区域60表示位于现场，即位于监控的设备上或接近该设备的元件。区域61表示客户计算机站点，例如，使用该设备的公司的分公司。区域62表示服务提供商的计算机站点。服务提供商可以是供应该计算机系统和设备的同一公司。

在现场区域60，可发现所监控的设备63，在本示例中，设备63是顶部驱动器，而在下文的另一示例中，该设备是抽泥泵，但是可以是适用于监控的任何类型的设备。此外，在区域60中，可发现计算机64以及两个用户接口65和66。用户接口65包含关于设备63的文档。这可以是技术规范、手册、证书等。用户接口66提供了设备63的现场监控，并允许操作员监控设备和相关联的当前和历史传感器的性能和状态。接口65和66通过由69所表示的现场网络或局域网与现场计算机64通信。用户接口65和66可在连接到网络的任何浏览器上访问和查看。

在客户计算机站点61处，也存在文档用户接口67和监控器接口68。这给出了对本质上与接口65和66相同的信息的访问。接口67和68通过网络70与现场计算机64通信，网络70可以是企业网络、因特网或专用链路。

在客户计算机站点61处，也存在用于进行性能监控的用户接口71，这将在下文中进一步解释。

在服务提供商区域62处的是服务器73(可存在一个或多个，取决于需求)。该服务器73通过因特网、专用链路74或其它通信路径链接到现场计算机。服务器73从现场计算机64收集关于设备63的性能(使用)数据。服务器73也收集其它站点(未示出)上可能存在的类似设备的其它部件的性能数据。在这些收集的数据的基础上，服务器73准备关于设备的特定类型的累积和分析的信息。该信息通过性能监控用户接口71经由链路75对客户机可用。链路75可以是因特网、专用链路或其它通信路径。

经由链路70、74和75的通信可通过电缆、任何无线通信系统、经由卫星或其它通信路径。如果因特网用作链路，则唯一的要求是现场计算机、客户机站点和服务提供商站点可连接到因特网。

在设备63上安置了各种传感器76。这些传感器对设备63执行测量，并将测量呈现给现场计算机64。较佳地，现场计算机64是用于设备63的专用计算机，且可以在物理上附连到设备63，使得如果设备被移至另一地方，它将跟随该设备。因此，现场计算机64也可被称为设备计算机。计算机64被配置成监控设备的一个以上部件，较佳地是若干完全不同类型的部件。

图12和13示出了依照图11的实施例的监控系统的更详细呈现。在图12中，某些与图13相比被移去，反之亦然，以便于解释某些方面。

图12示出了新的现场计算机64，以及由此的设备63的新部件如何被连接到监控系统以及现场计算机的设立。服务提供商服务器73此处被划分成多个元件77-85。这些将在下文中解释。

在服务提供商站点处的还有性能监控组件86，它是类似于客户机站点处的性能监控器71的用户接口。也存在分析性能监控组件87，它是将在后文中更详细解释的另一用户接口。最后，存在数据库管理GUI(图形用户界面)88。另外，服务提供商处可存在商业对商业服务器89作为一个选项，该服务器89担当到其它客户计算机系统的接口。

管理数据库GUI 88提供了对包含关于可连接到监控系统的所有设备的详细信息，包括用户接口信息的数据库的访问。在设立期间，管理数据库组件81接收关于要连接的特定类型的设备的信息。管理数据库组件81然后定义如何处理原始测量，使得值的呈现便于进一步的处理和分析，以及在用户界面上呈现。这些定义可以是，例如横跨每一测量存储之间的时间、测量的平滑等。管理数据库81也包含在设备上传感的值与该值所属的参数之间的对应性。

管理数据库81将这些定义提供给配置文件生成器79、内容服务器78以及本地图形用户界面生成器77。配置文件生成器79为现场计算机64生成配置文件，且本地图形用户界面生成器77生成本地界面。所有这些信息通过内容服务器馈送并被发送给现场计算机64。

每次当作出更新时，生成新的配置文件和/或新的图形用户界面，并以上述方式传送到现场计算机。这为现场计算机的配置提供了单点。配置可直接在服务提供商和现场计算机之间进行。初始配置包括以下元素：

-选择要监控的设备

-选择用于数据采集的计算机类型

-为现场计算机中的数据记录器选择和配置信号和参数

-为现场计算机中的数据记录器选择和配置计算、过滤和记录频率

-选择和配置通信路由

-编辑要在中央服务器上应用的企业知识

-定义和设置公司、工厂和用户账号

基于输入，管理数据库81是从其中产生以下内容的来源：

-由配置服务器79自动设置现场计算机中的数据记录器的所有方面的XML配置文件

-由本地GUI生成器77经由接口66自动设置本地监控服务的XML配置文件

-由内容服务器78自动设置本地监控内容的XML配置文件

-立方体84中的数据库表的自动配置和设置

-日志流处理程序80的自动配置

配置文件和图形用户界面设置的传送将通过因特网方便地完成，但是也可能通过运送CD-ROM或其它类型的数据存储介质来完成。

图14示出了现场计算机64的综述。配置文件等通过网络接口601接收，并通过输入/输出设备602传送，且最终储存在配置数据库607中。配置处理程序将在更新其数据库607时相应地更新所有的配置参数(例如，图14中的元件96、97、98中的参数)。

参考图13，将解释监控设备的过程中的数据流。除图12中所示的元件之外，图13也示出了出站队列92和入站队列90，以及FTP(文件传输协议)服务器91和网络接口93。

来自现场计算机64的测量数据通过网络接口93由FTP服务器91接收。该数据被放入入站队列90中。日志流处理程序80被配置成定期从入站队列90中获得数据。在日志流处理程序80中，排列数据，使得数据以允许在测量数据库82中的临时存储的顺序呈现。日志流处理程序80的功能将在下文中更详细解释。

发送到测量数据库82的数据的副本也被储存在大容量存储体85中。其目的是首先用于备份，其次用于如果开发了用于进行设备评估计算的新方法，则在稍后的阶段中允许对数据的附加处理。

测量数据在后处理器83中进行后处理，这涉及某些计算的值的计算(其某些示例将在下文中给出)。之后，选择的测量数据和计算的数据被储存在立方体数据库84中。测量数据和计算的数据之间的区别在某一程度上是任意的，因为计算可在设备处或在更多中央处理器处发生。测量数据来自现场(设备)计算机，且被称为原始的，但是它可以是现场计算机处发生的计算、过滤或其它处理的结果。这一处理也可由智能传感器或控制器来完成。计算的数据是在接收测量数据并应用了特定算法之后的结果，它可从测量数据中产生确定部件磨损如何进展时有用的期望的计算数据。

性能监控器86和分析性能监控器87部分地从测量数据库82中获得数据(用于表式列表和报告)，部分地从立方体数据库84中获得数据(用于趋势分析、历史综述等)。性能监控器86的目的是对监控设备的一个或多个人进行简单的分析并呈现这一分析，而分析监控器87呈现更复杂的分析或自由形式的分析。简单的分析可被呈现给需要作出快速决策的操作员，而更复杂的分析可被呈现给作出更有战略的决策的人。也可构想对简单和复杂分析两者仅使用一个接口。

测量数据的采集将参考图14来解释，图14示意性地示出了现场计算机64的基本元件和组件。

来自传感器76(图11)的信号被耦合到输入/输出接口94。传感器的每一个具有其自己的信道95，且测量数据在比例缩放96(以使值与指定的测量单位相一致)被储存在临时存储97中。

记录器模块98从临时存储中获得数据。记录器模块98通过访问缓冲器99将这些数据传送到传送存储体600。为正确地执行这一过程，记录器模块98从配置处理程序604中关于如何处理不同的数据片段来更新。从传送存储体600中，数据通过FTP输入/输出设备602，在传送处理程序603的帮助下被发送到网络接口601。该数据随后在服务提供商的网络接口93处接收(图13)。

如果在94处接收的某些测量需要以不同的方式处理，则适用的配置文件将被更新并被发送，以按上述方式与配置处理程序604一起存储。配置处理程序604然后告知记录器模块98如何处理测量，使得在更新之后，服务器73接收所请求的测量信息。更新可以是，例如以更长或更短的间隔记录某些测量。由于配置文件是现场储存的，因此该系统不依赖于在线以使测量可以用期望的方式来处理。

也存在本地日志存储605。这允许在现场计算机64和服务器73之间的链路中断的情况下本地储存数据。在某些情况下，获得现场计算机64和服务器73之间的在线连接被证明是困难的。在这一情况下，数据可被定期传送到存储介质，例如可通过USB端口连接到计算机的可移动存储器(USB存储器)。存储介质甚至可通过普通邮件或其它物理递送被运送到服务提供商处。

现场计算机64还包括事件模块606，它检测测量设备(传感器、传感器配线等)中的不正常工作，以及处于设备的正常范围之外的测量。这些事件也被传送到传送存储600，因此被传送到服务器73。

服务提供商服务器73中的处理将参考图15来进一步解释。入站队列90(图13)中的原始数据由参考标号620来表示。日志流处理程序80(图13)解析原始数据620，如由参考标号621所表示的。解析具体涉及标识数据流中的各个值，以及将正确的标识分配给这些值。之后，日志流处理程序80填充“继承的”值，由参考标号622标识。为减少必须从现场计算机64传送到服务器73的数据的量，现场计算机64在测得的值保持不变时不发送值，例如，如果顶部驱动器63正在升起负荷物，则将发送负荷物重量的第一测量的值。(这可用使得信号中可忽略的改变被分类为未改变的过滤器来实现。)之后，不再发送任何值，直到负荷物重量改变，例如，当负荷物到达钻台时。在622，填入“漏测值”，使得对负荷物恒定的时间定期重复同一值。这减少了数据流，且因此实质上减少了所需的带宽。

之后，准备的数据被传送到后处理器83，它基于所测得的值计算值，如由参考标号623所表示的。计算的值的示例将在下文中给出。管理数据库中的查找确定了测量数据库81中的值的存储，以及其对多维信息立方体的后处理方法。

后处理器83也可标识越限值，如由参考标号624所表示的。极限值的指出可以是，例如超出负荷、超出工作小时、超出范围的压力或温度等等，这发出了通知部件的适用寿命的问题或过度消耗的信号。在后处理之后，将测量、值和标识输入到由多个多维“立方体”构成的数据库中。多维立方体作为一种用于储存必须被容易地访问的大量数据的手段而被越来越多地广泛使用。多维立方体可被视为其中每一参数沿一个维度列出，对每一参数一个维度的多维矩阵。这一储存数据的方法提供了快速显示示出任何参数之间的关系的表格和图形的机会，即使数据的量相当大。

多维立方体中的数据具有某些主要特征：

-数据被预聚集以获得搜索和检索中的高性能，或者另外便于由诸如神经网络等工具进行数据挖掘

-数据沿预定义的轴排列以运行并简化X-Y图表(例如，查看温度在不同压力上的分布)

-数据跨大量相似类型的设备为搜索而优化

另外，多维立方体允许储存对大量设备单元在完整的寿命期间收集的数据。

结果，这允许一种合并寿命数据作为用于对要反馈到设计进程或服务过程的数据进行经验调查和挖掘的平台的新方法。关于如何以及何时执行维护的信息被储存在同一数据库中，并在时间上相关。

在该特定示例中，多维立方体是三个单独的立方体。第一个由参考标号625表示，它包含所有的测量，包括大多数的计算的参数。第二个由参考标号626表示，它包含对寿命监视关键的计算的参数，如负荷加权的工作小时，用于监控设备的操作。第三个立方体由参考标号627表示，包含越限的测量。如果没有发生越限的值，则该立方体为空。

现在将参考参数和图表的示例更详细解释对设备的监控。

图16示出了要对设备(本示例中为抽泥泵)的部件测量和记录的典型参数，以及适用于每一参数的测量单位的表格。该表示出了各种压力、温度、流量、工作小时、错误代码(如果适用)等。

图17在上半部分示出了计算所计算的参数时所适用的某些常量，而在下半部分中示出了对抽泥泵所计算的典型参数的表格。第一列示出了常量或参数文本，第二列示出了计算机系统中的常量或参数名，第三列示出了常量或参数的单位，第四列示出了用于计算参数的常量值或公式。在右上角是列出某些变量的定义的框，即作为对所计算的磨损参数的原始数据测量输入接收的测得的参数。

对于某些类型的设备的一个或多个重要的计算的磨损参数是累积的负荷加权工作小时，它在图17的底部列出。这是依照以下公式来计算的：

T_hrw+f^*w^*delta-t/3600

其中，delta-t/3600是自从最后一次记录以秒为单位的累积的负荷加权工作小时除以每小时的秒数的以秒为单位的时间。

w是依照以下公式的负荷因子：

(2^*p_disch/p_rated)^e^*(2^*S_pump/S_rated)

其中p_disch是来自所测量的泵的当前排放压力，p_rated是常量表示的额定压力，其值为517.1巴，S_pump是当前泵速度，而S_rated是常量表示的额定泵速度，其值为每分钟212斯托克斯。

r是依照以下公式，值为0或1的二进制因子：

If(S_pump＜0.02^*S_rated；0；1

其中，如上文所给出的，S_pump是泵速度，S_rated是额定泵速度。因此，如果当前泵速度小于每分钟212斯托克斯的2％，则r为0，且如果当前泵速度等于或大于该值，则r为1。

T_hrw是先前记录的累积的负荷加权工作小时。

所有其它计算的因子也基于测得的参数或服务器73处指定的常量来计算。

图18示出了包含对图15的步骤624处适用的某些关键参数的极限的表格。第一列示出了极限的ID号，第二列示出了参数极限名称，第三列示出了要使用的逻辑算子，第四列示出了极限值。如果这些参数的任一个落在极限集之外，则越限的值将被输入到越限立方体627中。

对于某些类型的设备，具有2维极限值具有重大的意义。这是例如起重机的情况。起重机取决于吊杆在水平和垂直平面中的角位置可具有不同的提升能力。在这一情况下，性能极限取决于吊杆的位置而不同。起重机可在水平平面中的某一扇形面中具有较高的提升能力。在该水平平面的另一扇形面中，它可能被禁止，以仅用空吊钩(仅用于运输)或较小的负荷来使用起重机。同一扇形区中的负荷极限也可取决于吊杆角度。因此，如果吊杆以过多的负荷进入扇形面，则可基于2维极限值检测到越限事件。操作员可获得告知他当传感的值在其控制之下时如何在极限之一内返回，或者操作员必须停止，例如，指示如果他将吊杆升起到陡峭的角度，则他可用这一负荷通过该扇形区，或者不可能通过该扇形区。

2维性能极限可在系统中被实现为2维表格，如图26所示，这对于储存在多维立方体中而言是便利的。对于大于2维的某些设备，可用于为安全或适当操作而定义设计封套。由此，二维性能极限可被扩展到N维性能极限。

图19示出了包含具有对抽泥泵进行的测量的表的屏幕打印。第一列1902示出了年份，第二列1904示出了所测得的参数，对某些参数具有极限描述(这对应于图18中所示的某些极限)。第三和第四列1906、1908示出了对每一参数进行的测量数。

图20示出了可在66、68处或服务器73处出现在GUI处的屏幕打印，它包含示出来自抽泥泵的流量2002的图表，对时间绘制了流量的曲线图。时间跨度2004在这一情况下为一个月的前24天。如可以从该图中明显的，该泵在除一天之外的所有天中都运行。

图21示出了包含显示对照泵的旋转速度所绘制的抽泥泵中的排放压力分布的图表的屏幕打印。压力被划分成不同的类，每一类覆盖了50MPa的跨度。这是沿轴628绘制的。旋转速度也被划分成不同的类，每一类覆盖50RPM的跨度，且是沿轴629绘制的。垂直轴630示出了每一压力类和旋转速度类中的工作小时数。如可以从该图中清楚的，泵以中等压力和高速运行了许多小时，如由参考标号631所表示的。如由条632和633所示的，泵也以高压力、中等速度运行了某段时间。然而，泵以低速、高压力运行了极少的时间。

通过使用这一技术，并且包括来自多个泵的数据，可对泵类型作出平均使用概况。图22示出了对于抽泥泵的典型性能图表的示例，它示出了泵使用的分布。如该图表所示，泵(或如果监控了多个泵，则为泵类型)以中等压力和泵速率使用了40％的时间。采用该使用概况作为基础，可预测泵中关键部件的磨损。某些部件在高压力环境中会有更大程度的磨损，而某些在高速环境中会磨损得更多。其它部件更易受高温影响，而另外一些则更易受高应力的影响。通过不仅评估工作小时，还考虑到设备运行的条件，可在关键部件的寿命中处于特定时刻时更准确地进行预测。例如，可考虑负荷，使得例如对于泵，将工作小时乘以泵所送出的平均流量。另一示例是跟踪泵中某处的温度超出某一极限的总时间，该极限例如基于当超出时密封材料已损坏的温度。负荷加权参数的任何组合可在本发明的系统中计算。当负荷加权参数超出设定极限时，可向操作员发送警告，通知他部件接近其寿命跨度结束的这一事实。较佳地，警告在期望寿命跨度到达终点之前发出，使得有足够的时间来计划设备的维护，包括部件替换。

除向操作员警告即将到来的维护之外，也可在参数超出临界极限时发出警报，指示故障可能在任何时刻发生，或者在执行维护之前设备必须以降低的性能运行。

警告和警报是通过管理数据库81和内容服务器78发出的。它可作为消息张贴在用户界面66、68、86和87上。另外，它可通过任何媒体通过消息发送到客户机接口。这可以是电子邮件、SMS、寻呼机等等。通过B2B服务器，系统也可数字地向客户机管理系统发送信息。

当执行维护时，形成警告或警报的基础的参数被设为初始值，使得对寿命跨度的监控可再次重新开始。

也可基于经验数据执行趋势分析。经验数据是对先前发生在相似的设备中的故障进行大量分析的结果。例如，如果某一轴承发生故障，且导致重大破坏，且还可能破坏设备的其它部件或设备的其它零件，则在可分析故障之前的时刻存在的条件。然后可查看任何值或计算的值在故障前的时间期间是否经历了改变。该时间跨越故障被首次调查之前的几分钟，但是该时间跨度在再次考虑故障之前的几小时或几天甚至几周之内。

然后将结果与其它相似故障的结果进行比较，以找出在所有或至少某些故障之间是否有共同的某些东西。

如果参数的这一相关可能与故障有关系，则可在控制泵计算机中实现这一过程，该过程基于定期(间隔取决于故障发生的快速程度)的传感器读数(现场计算机不涉及在该过程中，但是所得到的教训被实现到泵控制计算机中)，计算上述因素之间的关联。如果发生类似于前一次故障发生之前的时刻存在的条件的条件，则计算机可停止该设备，或者如果时间允许，执行该泵作为其一部分的系统的受控停机。

这一情况的一个示例在图25中示出。该图示出了在2004年1月21日，从01:00开始运行泵一段时间的两个电动机A和B的扭矩的曲线图。在02:15发生了泵故障。之后找到的原因是一个轴承突然发生故障。如可从该图中清楚的，电动机A和B的扭矩从02:13开始都具有显著的增加，且在故障之前以较大的斜度增加。当发生故障时，这对于连接到泵的设备具有有害的结果。这一增加的扭矩不能由任何外部因素来解释，如提高的泵速率或抽吸的液体的较高粘度。扭矩仍处于电动机能够送出且泵能够接收的正常范围之内。依照规则的越限检测，不会发生越限事件，至少在防止关键故障已为时过晚之前不会发生该事件。

该示例仅示出了一个事件。然而，增加的扭矩和故障之间的关系可能已足以对这一类型的设备中的相似条件实现检查。对于目前要考虑的这一情况的条件可以是如果扭矩以陡峭的斜度增加(例如，超过200Nm/s)20秒以上，且在自然会影响扭矩的输入或粘度或其它因素中没有任何增长，则将发送警报，或者操作该泵的计算机将执行受控停机。

即将到来的故障也可由比在几分钟之内发展更慢的条件来指示。例如，经验示出，如果密封装置超出某一值或一段时间的温度，则将实质上增加泄漏的风险。然而，泄漏在压力超出某一值之前不会发生。如果这一情况发生，则告知操作设备的计算机操作该设备，使得不会超出压力极限。同时，操作员将接收到通知他该情况的消息。

如果温度参数的改变速率对于预测问题而言是重要的，则算法模块(例如，在后处理器83处)可计算改变速率。性能极限可具有定义该改变速率何时在正常操作环境之外的极限的条目。

通过实现可基于先前的经验预见故障的算法，实质上可降低关键故障的机会。这些算法可以用与现场计算机的初始设置几乎一样的方式安装在管理数据库81中。

负荷加权工作小时可用作对磨损部件的总估计寿命的基础，且因此是一个典型的性能极限。该极限可当获得越来越多的经验时调整。通过对照这一极限检查负荷加权工作小时，可预测类似的条件和操作下的剩余寿命、建议检查间隔、建议备件定购等等。

这一趋势分析的理论模型较佳地作为数据库中的表和记录用基于web的用户界面来管理。可授权内部产品冠军来维护这一模型，且可在获得关于设备的新知识时逐步增长。例如，可基于不同部件经历的不同操作条件，使用数据挖掘来标识可用于预测单个部件的不同方面的故障的数据模式。可使用神经网络来标识该模式，且还可用于检测其重新发生。

除寿命监控、趋势分析和越限监视之外，也可实时监视设备。图23示出了包含抽泥泵的工作小时的图表的屏幕转储。图634示出了对于2004年5月13日之前的每一天的工作小时，该日期是屏幕转储的日期。图635示出了对同一时间段的负荷加权工作小时。可选择较窄的时间跨度，使得可在每一分钟监控该泵。这在图24中的图形显示格式中示出，其中泵偶然静止不动。如果泵一直在运行，则图将示出指示泵的使用百分比与时间的关系。这一显示可以实时地连续更新。

结合图11及以下内容描述的本发明的实施例可提供以下的一个或多个好处：

现场计算机担当“本地”web服务器。除图1中所描述的传感器数据链路304、404之外，图11的实施例中还有在同一计算机处理器中或在与传感器数据链路相邻的处理器中实施的web服务器。这能够：

呈现实时值的快照和趋势(在这一阶段，没有执行计算、与任务负荷概况的比较等)。

呈现储存在本地web服务器上的文档和绘图(如果不与计算机网络联系)。

数据可直接在现场监控，而无需通过网络。

使用OLAP和MDX作为储存方法的多维立方体便于搜索和检索实现服务所必需的大量数据。多维立方体的概要和使用对熟练的程序员而言是已知的。多维立方体的技术人员能够容易地理解如何在多维立方体中实现上述功能。

可被实现的另一服务是从服务提供商向本地监控器(操作员和公司人员)反过来公布新闻和重要的安全信息。例如，如果有对于特定类型的机器的新安全公告要发行，则这将被“张贴”在管理数据库中的该机器类型上。公布的标题将被放在出站队列中。下次当现场计算机连接到系统以递送数据(如果不是始终在线的)时，它也可检查该出站队列，并将标题传送到现场计算机。在现场本地监控器上，它将作为用户界面的单独窗口中的标题出现。当任何用户选择该标题时，他可确认他希望下次或立即下载完整的文章。现场计算机接着在下次重新连接时通过入站队列向配置文件生成器发出请求。该过程将反过来调用内容服务器以将完整的文章放入出站队列中。这将数据的传送最小化到公司的操作员或其它人员所需的量。

该系统可被设计成建议和报告维护动作。它可以用它公布新闻和公告的相同方式向现场计算机公布维护动作。这一信息的来源可以是将机器的实际负荷加权使用考虑在内的算法，即，如果施加于机器的负荷是由巨大速度的部件来支配的，则它可提议用于每隔14天检查轴承的动作，或者如果施加的负荷是由压力组件支配的，则将该间隔调整为2个月。

正如公告一样，操作员打开维护标题。他也可复选一个框并填入动作的状态，并将其贴回系统。在下次连接时，服务报告被发送到数据库，在哪里，它与所有其它数据相关。

每一现场计算机可携带它所监控的机器的文档。文档的刚构建的版本可在安装时上传。在操作期间，服务提供商可通过管理数据库公布新的或经更新的文档。

正如新闻和公告一样，可仅在第一次张贴标题。操作员可检查或确认他们希望在下次重新连接时上传新文档。

尽管参考较佳实施例描述了本发明，但本领域的技术人员可以认识到，可以在形式和细节上作出改变而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (47)

1.一种用于管理具有多个部件的设备的可替换部件的系统，每一部件具有有限的使用寿命，所述系统包括：

具有至少一个处理器的计算机；

用于定义任务概况的计算机程序模块，所述任务概况包括设备的多个使用情况，每一使用情况涉及所述多个部件中的两个或多个，并指定了假定要在每一所述使用情况的执行期间所涉及的部件要经历的操作条件；

用于对任务概况中所涉及的每一部件确定理论使用寿命的计算机程序模块，所述理论使用寿命基于假定在所指定的操作条件下发生的部件磨损/应力/应变参数；

用于确定和监控对应于使用情况的设备操作的发生，以及对操作中经历的实际操作条件进行测量的传感器；

用于储存所述多个部件的实际操作条件的测量的存储器；以及

用于在部件经历了一个或多个操作之后为部件计算调整的理论使用寿命的计算机程序模块，所述计算是通过以下步骤执行的：

响应于实际操作条件的测量，对每一操作计算一个或多个计算的磨损/应力/应变参数，并对该部件累积这些计算的参数；以及

基于从实际操作条件中累积的、计算的磨损/应力/应变参数与在确定理论使用寿命时假定在指定的操作条件下发生的累积的磨损/应力/应变参数之间的比较，确定一个或多个操作中消耗的调整的理论使用寿命量。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实际操作条件的测量包括对负荷和负荷持续时间的测量。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述任务概况假定指定数量的操作，且所述系统跟踪其中涉及可替换部件的操作的数目。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器被配置成提供对实际操作条件的测量，用于计算对应于由部件执行的功的磨损/应力/应变参数。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括当所消耗的理论使用寿命量在所述调整的理论使用寿命的临界范围内时，响应于所调整的理论使用寿命，用于发出即时替换需求信号的计算机程序模块。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括当所消耗的理论使用寿命量在所调整的理论使用寿命的替换范围之内时，响应于所调整的理论使用寿命，用于发出调度的替换需求信号的计算机程序模块。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备远离用于为部件计算调整的理论使用寿命的计算机程序模块，且所述传感器驻留在所述设备上。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，驻留在所述设备上的所述传感器由在远离所述设备的处理器上操作的计算机程序模块配置成产生对实际操作条件的选择的测量。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，驻留在所述设备上的所述传感器与关联于所述设备的计算机通信。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括监督计算机模块，用于响应于由所述监督计算机模块接收的实时请求，或响应于由所述监督模块启动的周期性分析，为部件计算调整的理论使用寿命。

11.一种用于为具有多个部件的设备管理可替换部件的基于计算机的方法，每一部件具有有限的使用寿命，所述方法包括：

控制用于为所述设备定义包括多个使用情况的任务概况的计算机程序模块，每一使用情况涉及所述多个部件中的两个或多个，且指定了假定在每一使用情况的执行期间由所涉及的部件经历的操作条件；

控制用于为任务概况中涉及的每一部件确定理论使用寿命的计算机程序模块，所述理论使用寿命基于假定在所指定的操作条件下发生的部件磨损/应力/应变参数；

从用于确定和监控对应于使用情况的设备操作的发生，以及用于对所述操作中经历的实际操作条件进行测量的传感器接收数据；

在存储器中储存对所述多个部件的实际操作条件的测量；以及

控制用于在部件经历了一个或多个操作之后为部件计算调整的理论使用寿命的计算机程序模块，所述计算是通过以下步骤执行的：

响应于实际操作条件的测量，对每一操作计算一个或多个计算的磨损/应力/应变参数，并对该部件累积这些计算的参数；以及

基于从实际操作条件中累积的、计算的磨损/应力/应变参数与在确定理论使用寿命时假定在指定的操作条件下发生的累积的磨损/应力/应变参数之间的比较，确定一个或多个操作中消耗的调整的理论使用寿命量。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对实际操作条件进行测量的步骤包括对负荷和负荷持续时间进行测量。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制用于定义任务概况的计算机程序模块的步骤包括控制假定指定的操作数目的模块，且所述控制用于计算调整的理论使用寿命的计算机程序模块的步骤包括跟踪其中涉及可替换部件的操作的数目。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述从传感器接收数据的步骤包括从被配置成提供对实际操作条件的测量的传感器接收数据，用于计算对应于由部件执行的功的磨损/应力/应变参数。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制当所消耗的理论使用寿命量在所调整的理论使用寿命的临界范围之内时，响应于所调整的理论使用寿命，用于发出即时替换需求信号的计算机程序模块。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制当所消耗的理论使用寿命量在所调整的理论使用寿命的替换范围之内时，响应于所调整的理论使用寿命，用于发出调度的替换需求信号的计算机程序模块。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述从传感器接收数据的步骤包括从驻留在远离所述用于为部件计算调整的理论使用寿命的计算机程序模块定位的设备上的传感器接收数据。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括通过使用在远离所述设备的监督服务器上操作的计算机程序模块，来配置驻留在所述远程设备上的传感器。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述从传感器接收数据的步骤包括从与关联于所述设备的计算机通信的传感器接收数据。

20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制监督计算机模块，所述监督计算机模块用于响应于由所述监督计算机模块接收到的实时请求，或响应于由所述监督模块启动的周期性分析，为部件计算调整的理论使用寿命。

21.一种用于监控具有至少一个磨损部件的远程设备的条件的方法，所述至少一个磨损部件具有取决于所述至少一个磨损部件经历的操作条件的使用寿命，所述方法包括：

确定当在不同的操作条件下使用所述设备时变化的两个或多个原始数据测量；

控制用于从传感器接收数据，并用于将所述传感器数据发送给中央监控处理器的软件组件，所述传感器与所述设备协作来传感操作条件并产生所述两个或多个原始数据测量；

控制所述中央监控处理器处的软件组件，所述软件组件用于将所述传感器数据解析成所述两个或多个原始数据测量用于后处理；

控制后处理软件组件，所述后处理软件组件用于从所述两个或多个原始数据测量中为所述至少一个磨损部件计算至少一个计算的磨损参数，所述磨损参数的值按照其计算中使用的所述两个或多个原始数据测量的值来加权；

控制用于为所述至少一个磨损部件收集所述至少一个所计算的磨损参数的值的时间序列，以及从所述值的时间序列中计算所述至少一个磨损部件的使用过程中累积的磨损值的软件组件；以及

控制用于为所述至少一个磨损部件对照最大磨损额定值评估累积的磨损值，并响应于此提供使用寿命操作通知的软件组件。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述评估累积的磨损值并提供操作通知的步骤包括向操作员提供改变设备操作条件以保存使用寿命的通知。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述评估累积的磨损值并提供操作通知的步骤包括提供对紧急维护的监督通知。

24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述评估累积的磨损值并提供操作通知的步骤包括在响应于所累积的磨损值和剩余使用寿命的时刻提供对调度的替换的监督通知。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括控制用于使用该至少一个磨损部件为设备的样本总体收集所述至少一个计算的磨损参数的值的时间序列，并从该值序列以及该样本总体中的磨损部件的故障数据中确定所述至少一个计算的磨损参数的值的时间序列与磨损部件故障之间的磨损-故障对应性的软件组件。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括控制响应于该磨损-故障对应性，并且还响应于为所述至少一个磨损部件计算的至少一个所计算的磨损参数的值的时间序列，用于为该磨损部件计算剩余使用寿命的软件组件。

27.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括控制用于使用该至少一个磨损部件为设备的样本总体收集所述至少一个所计算的磨损参数和作为该计算的磨损参数的基础的原始数据测量的值的时间序列，并从所述值序列和该样本总体中的磨损部件的测量和故障数据中确定所述至少一个所计算的磨损参数和作为该计算的磨损参数的基础的原始数据与磨损部件故障的事件之间的磨损-故障对应性的软件组件。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括控制响应于该磨损故障对应性，对与所述设备的样本总体相对应的设备的部件，将该磨损故障对应性作为过滤器应用于至少一个计算的磨损参数以及作为这一所计算的磨损参数的基础的原始数据测量，以检测预故障模式，并响应于这一检测提供对设备部件的操作通知的软件组件。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所提供的操作通知是指定在其上检测到所述预故障模式的设备部件的受控停机的通知。

30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所提供的操作通知是指定在其上检测到所述预故障模式的设备部件的操作极限的通知。

31.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述至少一个磨损部件定义2维使用极限，每一维度包括原始数据测量或计算的磨损参数的极限；以及

控制使用所述2维使用极限的软件组件，所述组件响应于所述原始数据测量和所述计算的磨损参数，用于发出越限警告。

32.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述至少一个磨损部件定义N维使用极限，每一维度包括原始数据测量或计算的磨损参数的极限；以及

控制使用所述N维使用极限的软件组件，所述组件响应于所述原始数据测量和所计算的磨损参数，用于发出越限警告。

33.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括控制位于远离要监控的设备的中央处理器上的软件组件，以通过定义要产生的至少一个原始数据测量和其传感频率来配置位于所述设备处的设备计算机系统。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述控制位于远离要监控的设备的中央处理器上的软件组件，以配置设备计算机系统的步骤包括提供指定以下的一个或多个的配置数据；选择要监控的磨损部件、为所述设备计算机系统中的数据记录器选择信号和参数、选择要应用于原始数据测量的比例缩放计算、选择要应用于原始数据测量的过滤器、以及选择所述设备计算机系统和所述中央监控系统之间的通信路由。

35.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：

在对所述中央监控处理器可访问的部件使用数据库中储存原始数据测量和/或计算的磨损参数；

在对所述中央监控处理器可访问的故障数据库中储存与所述部件使用数据库相关的至少一个磨损部件的故障数据；

控制用于在所述部件使用数据库和故障数据库上执行数据挖掘，以导出用于在磨损部件的故障之前触发警告的至少一个预测性规则的软件组件；以及

控制用于实现所述至少一个预测性规则作为应用于从传感器接收的原始数据测量的实时流的过滤器的软件组件。

36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，还包括：

在对所述中央监控处理器可访问的极限数据库中储存用于对照所述原始数据测量和/或计算的磨损参数进行比较的越限级别；以及

控制用于实现所述越限级别，作为要应用于从传感器接收的原始数据测量的实时流的过滤器的软件组件，所述过滤器发出越限条件信号。

37.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述部件使用数据库的原始数据测量储存在多维立方体中。

38.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述部件使用数据库的计算的磨损参数储存在多维立方体中。

39.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述至少一个预测性规则被反馈给定义部件替换时间表的服务过程的定义。

40.如权利要求21所述的方法，其特征在于，至少一个累积的、计算的磨损参数是负荷加权工作小时参数。

41.如权利要求21所述的方法，其特征在于，向其应用所述方法的设备具有可替换的两个或多个磨损部件。

42.如权利要求21所述的方法，其特征在于，向其应用所述方法的设备是从由起重机、绞车、顶部驱动器和抽泥泵构成的组中选择的。

43.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括在对所述中央监控处理器可访问的管理数据库中储存原始数据测量和所述原始数据测量所属的计算的磨损参数之间的对应性。

44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，还包括在对所述中央监控处理器可访问的管理数据库中储存应用于原始数据测量的后处理计算方法。

45.一种用于监控具有至少一个磨损部件的远程设备的条件的数据结构，包括：

对要从所述至少一个磨损部件的操作中取得的原始数据测量的定义；

原始数据测量和对所述原始数据测量所属的至少一个磨损部件的指定的计算的磨损参数之间的对应性；以及

用于对所述原始数据测量进行后处理，以对所述至少一个磨损部件产生指定的计算的磨损参数的计算规则。

46.如权利要求45所述的数据结构，其特征在于，还包括与所述原始数据测量相关联的比例缩放规则，用于在所述原始数据测量被发送到中央监控处理器之前对它们进行预处理。

47.如权利要求45所述的数据结构，其特征在于，还包括记录与所述原始数据测量相关联的记录规则，用于定义捕捉所述原始数据测量的频率。

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