北京科技大学科技成果——基于网络的大机组远程诊断系统

北京科技大学科技成果——基于CORBA技术的远程
在线监测与故障诊断系统
项目简介
采用国际上先进的CORBA技术、智能传感器技术、现代故障诊断理论对工业生产中的机械、电气设备进行在线监测，并对其运行状态进行分析和诊断，通过网络将监测的信息发送到异地远程的诊断中心，判定被监测对象当前的运行状态，根据所累计监测对象的历史监测数据，对其工作状态进行科学地评估，制订出合理的维修策略和计划。

系统特点
1、诊断中心可以利用Internet/Intranet实现异地远程的设备在线监测和故障诊断。

2、现场监测计算机提供对设备的24小时、365天无间断监测，并根据设定值进行报警提示。

3、可以对设备的运行工作状态进行科学的判定。

4、为企业设备的合理维护提供完整地数据保证。

应用领域冶金行业生产设备、石化企业中的大型关键设备、电力系统中的发电机组等。

已经成功应用于冶金工业现场，并且取得了较好的效果。

已经对现场减速机等设备的故障和缺陷进行了正确的诊断。

经济效益及市场分析
该系统的投资根据监测对象及具体监测点数确定，可以避免设备
的盲目维修和重大事故的发生，经济效益十分可观。

合作方式技术转让、技术服务或者其它合作方式。

基于物联网的航空器起动电机远程监测与诊断系统设计随着航空技术的不断发展，航空器的性能和安全要求越来越高。

起动电机作为航空器启动和运行的关键设备之一，其性能的稳定性和可靠性对于航空器的正常运行至关重要。

因此，设计一种基于物联网的航空器起动电机远程监测与诊断系统，可以实时监测起动电机的工作状态，并及时诊断出潜在的故障，对于保障航空器的飞行安全具有重要意义。

一、系统设计目标基于物联网的航空器起动电机远程监测与诊断系统的设计目标是实现以下功能：1. 实时监测：系统能够实时收集和监测起动电机的工作状态参数，如电流、电压、温度等，以及其他可能影响起动电机性能的参数。

2. 数据传输：系统能够通过物联网技术将采集到的起动电机工作状态数据传输到地面终端或云平台，并保证数据的安全性和完整性。

3. 远程诊断：系统能够根据收集到的起动电机工作状态数据，结合预设的故障模型和算法，进行远程诊断，及时发现和识别潜在的故障，并给出相应的提示和建议。

4. 预测性维护：系统能够通过对起动电机工作状态数据的分析和比对，预测起动电机的性能衰退情况，提前采取维护措施，避免意外故障的发生。

二、系统设计方案1. 硬件部分：为了实现系统的数据采集和传输功能，需要设计一个包含传感器和通信模块的硬件设备。

传感器用于采集起动电机的工作状态参数，通信模块负责将采集到的数据传输到地面终端或云平台。

在选择传感器时，需要考虑其对起动电机的影响较小、精度较高、可靠性好等因素。

通信模块则可以选择使用无线通信技术，如蜂窝网络、Wi-Fi或蓝牙等。

此外，为了确保传输的安全性，可以加入数据加密和身份认证等机制。

2. 软件部分：系统的软件设计主要包括数据采集、传输、诊断和预测四个模块。

数据采集模块负责实时采集起动电机工作状态参数，利用传感器将数据转化为电信号，并进行信号滤波和采样。

这一模块需要考虑到大数据量的处理，避免数据丢失和传输延迟。

数据传输模块根据物联网技术将采集到的数据传输到指定地点，可以利用无线通信协议或云平台传输。

教育部关于2011年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)奖励的决定文章属性•【制定机关】教育部•【公布日期】2012.02.10•【文号】教技发[2012]1号•【施行日期】2012.02.10•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】高等教育,机关工作正文教育部关于2011年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）奖励的决定（教技发[2012]1号）为全面贯彻党的十七大和十七届六中全会精神，深入贯彻落实科学发展观，大力实施科教兴国战略和人才强国战略，推进科技进步和自主创新，根据《高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）奖励办法》的规定，我部组织开展了2011年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）评审工作。

经评审，决定授予“原发性小血管炎临床表型和发病机制”等43项成果高等学校自然科学奖一等奖，授予“恒星形成活动和恒星形成区的观测研究”等58项成果高等学校自然科学奖二等奖；授予“立体视频获取与重建技术及装置”等14项成果高等学校技术发明奖一等奖，授予“大型三维接触面试验设备系统和测试技术”等14项成果高等学校技术发明奖二等奖；授予“异基因造血干细胞移植后移植物抗宿主病早期预警与干预技术及应用”等56项成果高等学校科学技术进步奖一等奖，授予“非霍奇金淋巴瘤诊断治疗的基础和临床研究”等92项成果高等学校科学技术进步奖二等奖；授予“医学信息智能计算支撑平台与应用”等7项成果高等学校科学技术进步奖（推广类）二等奖；授予“在单晶硅片表面制备碳纳米管复合薄膜的方法”成果高等学校专利奖二等奖。

全国高等学校的科学技术工作者要向全体获奖者学习，继续发扬求真务实、勇于创新的科学精神，不畏艰险、勇攀高峰的探索精神，团结协作、淡泊名利的团队精神，报效祖国、服务社会的奉献精神，坚定不移走中国特色自主创新道路，不断提高自主创新能力，积极投身于科教兴国战略的实践中，为建设创新型国家、促进科学发展做出新的更大贡献。

火电机组设备远程监控诊断平台设计方案摘要：研发火电机组设备远程监控诊断平台，实现电力设备的数字化、可视化、智能化远程监控诊断，实现电力设备性能指标进行优化分析、设备故障及异常进行预警和诊断，指导企业开展设备状态检修。

关键词：远程监控诊断平台设计方案1.前言随着信息化、数字化、可视化、云计算、物联网、大数据、智能化等技术的发展研究开发远程监控诊断平台，将电厂各类发电设备的大量分散数据进行集中采集、存储和监测、挖掘，提前发现设备故障预兆，集中进行专项故障诊断分析，并将故障消除在萌芽状态。

2. 平台建设目标通过项目建设，研发火电机组设备远程监控诊断平台，实现电力设备的数字化、可视化、智能化远程监控诊断，基于历史测点数据和故障案例等数据的一体化管理以及深度分析和挖掘，发现故障发生原因和规律，提高诊断和预测的准确性、及时性，指导工况调优，实现电厂运行更加安全、经济、环保。

3. 平台建设技术方案火电机组设备远程监控诊断平台集成大数据挖掘分析模块、数据协调管理、精密诊断模块、电气设备在线监测模块、锅炉防磨防爆监测诊断模块，具有三维可视化展示功能，可实现满足电力设备远程诊断功能的直观、准确、高效、美观的展示支持。

设备包括主要转动设备、电气设备、锅炉受热面以及具备大数据分析条件、可以得出诊断结论的必要设备。

3.1网络和硬件设施建设完善网络及计算、存储、显示设施，包括服务器、存储设备、网络设备、安全设备、监控大屏幕、监控室等设施建设。

硬件设施要注意电厂侧和远程监控室的不同要求。

3.2数据资源建设建立和完善平台正常运行所需的模型库、资料库、基础数据库、设备资产库、特征测点库、故障库、诊断知识库等，这些数据资源是平台运行的基础资源。

模型库：包括火电机组设备的三维模型，设备模型根据设备详图和设备装配图使用机械设计软件建模。

资料库：包括机组设备的电子版资料，包括图纸、文档和记录。

如果只有纸质的资料，需要通过扫描、拍照等电子化手段将其转化为PDF文件。

远程多媒体协同诊断系统（RMCD）
谢树煜;安常青
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】1999(035)001
【摘要】该系统支持位于不同地方的用户通过连入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的站点进行交互，利用ＷＹＳＩＷＩＳ的共享窗口以及实时的语音和视频完成用户之间的协同工作，并在ＴＣＰ／ＩＰ协议的基础上实现了支持ＣＳＣＷ的远程通信协议扩展。

【总页数】3页(P112-114)
【作者】谢树煜;安常青
【作者单位】清华大学计算机系;清华大学计算机系
【正文语种】中文
【中图分类】R4
【相关文献】
1.基于网格的桥梁远程协同诊断系统 [J], 张莹;郭建文;胡柏学;曾威;刘忠
2.基于图像共享的远程协同诊断系统研究 [J], 娄山;杨岳
3.远程多媒体协同诊断系统的病历库系统 [J], 谢树煜;肖庆文
4.基于Agent的远程协同故障诊断系统研究 [J], 刘建辉;张俊利;王爽
5.远程协同诊断系统(RCDS)的结构与实现 [J], 史贵连;叶福丽
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北京科技大学科技成果——数字化传动控制系统成果简介本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。

在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。

而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。

该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。

目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。

项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。

经济效益及市场分析采用全数字化电控系统驱动的轧机各项动、静态指标有显著提高，设备故障率大大降低，为工艺水平及产品质量的提高创造了条件。

在新建热连轧、中厚板车间中的应用表明，全数字化交流驱动的系统不但为生产率的提高提供了保证，而且减少了电机及控制系统的维护量，效果十分明显。

0 引言随着计算机与网络通信技术的快速发展及全球定位系统定位准确性的提高，使得铁路交通运输领域的监控、定位、展示逐步走向电子化、数字化和可视化。

为适应我国铁路机务管理实际业务需要，中国铁路总公司（简称总公司）于2015年立项开展机车车辆安全运用技术研究——机车远程监测与诊断信息地面综合应用研究。

机车数据通过铁路统一传输平台进入铁路内网，经过解析处理后存入地面综合应用子系统的数据库服务器中。

在中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）运行过程中，后台数据解析与存储是整个系统的核心环节，设计人员通过对数据解析与存储处理技术进行优化，解决了数据实时性、系统稳定性及安全存储方面的问题[1-2]。

1 数据处理关键技术1.1 MQ消息队列技术MQ消息队列技术是应用程序之间交换信息的一种技术，消息队列可驻留在内存或磁盘上，队列存储消息直到它们被应用程序读走。

通过消息队列，应用程序可独立执行，在继续执行前也不需等待接收程序接收此消息。

此技术具有可靠传输、不重复传输、异步传输、消息驱动与支持事务等优点。

1.2 Oracle海量存储技术Oracle数据库系统是目前最流行的关系数据库管理系统之一，拥有可移植性好、功能强等优点，是一种中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）后台数据处理技术容长生1，刘波2（1. 中国铁路总公司 运输局，北京 100844；2. 株洲中车时代电气股份有限公司，湖南 株洲 412001）摘　要：中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）后台处理系统接收机车数据，通过转储与解析程序将处理后的数据存储至数据库服务器，并对数据和故障进行分析，是CMD系统不可或缺的部分，为整个系统提供强有力的数据支撑。

结合CMD系统，从实践使用角度出发，对其后台数据处理技术的应用进行探讨。

关键词：机车；远程监测；诊断；CMD系统；数据解析；MQ消息队列技术；Oracle数据库存储技术；Mongo数据库分片集群技术中图分类号：U26；TP277 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2017）03-0028-07ＤＯＩ：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.03.028第一作者：容长生（1975—），男，高级工程师。

大型电机远程实时监测系统的设计王光涛【摘要】针对工业现场大型电机运行状态的实时监测,设计出了一种以AVR单片机为控制核心的监测系统.系统主要分为监测模块部分和上位机监测部分.监测模块部分以微处理器为核心,对大型电机运行状态的电量参数以及温度进行采集,并将信息上传给上位机.上位机可对现场监测节点进行数据显示.介绍了各主要部分电路以及系统软件.系统结构设计简单,可靠性强,具有良好的工业应用价值.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2016(013)006【总页数】5页(P50-54)【关键词】电机;监测;AVR;单片机【作者】王光涛【作者单位】华北科技学院,北京东燕郊 101601【正文语种】中文【中图分类】TM921.41现在工业设备正朝着规模化、高效率、大型化的方向发展。

电机已是当今生产活动中最主要的原动力和驱动装置。

部分工业设备的电机已经形成了功率高、体积大，价格昂贵等趋势。

大型电机(例如500hp以上，1hp=745.7W)一旦出现故障，将给企业带来巨大的经济损失。

为保证大型电机设备的安全运行及维护管理，有必要对大型电机进行实时监测。

因此，设计了一种结构简单、实时性好的分布式的大型电机远程监测系统。

系统的整体结构框图如图1所示，生产现场的电机监测模块系统与监测中心的上位机相连接，实现了对大型电机的集中管理和远程监测。

大型电机运行时，监测中心通过监测电机的运行情况，包括电机运行时的电量、温度以及故障参数，当电机发生异常时，监测装置现场报警提醒工作人员进行相应处理，并产生实时数据报表供技术人员参考，进行数据分析。

电机现场监测模块硬件原理框图如图2所示，整个设计以AVR单片机为控制核心，结合周围的测量电路、显示电路、控制电路、串口通信电路以及CDMA模块共同构成了监测模块硬件系统。

当电动机在运行过程中因为负载、电网及电动机本身等因素常出现各种故障，例如过载、缺相、三相不平衡、接地、失速、堵转、欠载等［1］，电机发生故障时首先体现在其工作电流上。

基于Web关键机组远程监测及决策支持系统的设计
吴彤原
【期刊名称】《炼油与化工》
【年(卷),期】2004(015)003
【摘要】介绍了基于Web关键机组远程监测及决策支持系统的体系结构及网络结构,提出了系统设计与实现方案.结果表明:该系统具有实用性、可靠性、先进性和可扩充性等特点,并且减少了维修费用,延长了设备安全运行周期,为企业创造了较好的经济效益.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】吴彤原
【作者单位】大庆石油化工总厂工程公司计算机开发公司,黑龙江,大庆,163714【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于WEB和TSI的远程监测系统的设计与实现 [J], 李洋;权立
2.一种基于Web的远程监测系统实施方案的设计与实现 [J], 范云芝;田素霞
3.基于Web的环境运维设备远程监测系统设计与研究 [J], 何金星; 朱利; 常飞
4.基于Web Server的船舶舱室火灾报警远程监测系统设计 [J], 陈颖;周元
5.基于Web的VRFF远程监测系统设计 [J], 杜秀霞;李平康
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北京科技大学科技成果——基于红外图像的热设备运行状况、故障分析与诊断系统
项目简介任何具有温度的物体表面都会产生红外线，利用红外线感应装置和计算机信息处理与成像技术，可以将物体表面的温度场以可视画面形式显示出来——红外图像。

采用现代的图像分析与处理技术，结合被检测设备的结果参数和现场可方便采集的一些其它数据，如电信号、压力、流量等参数，利用先进的模糊聚类、神经网络、人工智能等理论可以对热设备的运行状况进行有效的在线检测、故障分析与趋势预测。

设备运行状况的在线评估与故障分析和诊断一直是生产实际中有待解决的问题。

本项目的主要特点是：红外图像可以实现非接触的、在线（或离线）检测，也可以做离线普查。

基于红外图像的热设备运行状况、故障分析与诊断系统除红外图像以外的其它信息可根据现场实际情况适当提供，并不强行要求。

当然信息越多越准则判断的结果越客观，因此具有智能性。

目前已有针对催化裂化、加热炉、常用电器设备等多套专用的设备运行状况评价和故障诊断系统通过鉴定，并在多处投入实际使用，受到普遍好评。

应用范围
凡设备运行状态发生变化时会伴随有温度变化，且此变化会以某种方式在设备表面反映出来的，均可以应用本项目。

例如除前述各项以外还有钢包衬里状态的在线监测、楼房保温效果评估、具有同性质多轴承（外轴承）的机械系统的轴承磨损与平衡的在线评价与分析等。