[发明专利]一种支持远程协同的设备状态监测系统及其状态上报方法

说明书

本发明公开了一种支持远程协同的设备状态监测系统及其状态上报方法，属于监测系统技术领域。本发明针对工业生产现场或异地分布式环境下的多点监测且集中处理场景，存在现场状态感知信息不全面、状态上报不及时、异常告警处理响应慢以及不确定因素较多等问题与不足。通过对边缘侧应用的模块化组件化功能解耦与互操作交互协同，获得动作处理的可配置易组装重构、过程全自动无人值守化等能力，以及高效可靠的原始数据采集、数据预处理与即时发布，进而使得相关状态数据订阅者可以即时按需获取所关注的状态数据；本方法具有处理解耦可配置、过程低时延确定性强、支持全自动无人值守协同执行等优点。

技术领域

本发明属于监测系统技术领域，具体涉及一种支持远程协同的设备状态监测系统及其状态上报方法。

背景技术

仪器设备状态监测系统(Condition Monitoring System，CMS)及其应用解决方案，其监测对象一般都是关键或高价值仪器设备，如数控机床、机器人、检测设备、工艺设备、物流仓储设备、试验设施、电力设备等工业资产。CMS能够通过主动地、长期的、全面地对监测对象的运行相关参数指标进行监测，感知监测对象的当前工作状态及运行参数，预测其状态趋势，洞察故障发生的征兆，给出操作、应用、保养及日常维修等方面的预警及决策建议，以帮助用户进行预防性保养、装备健康管理与维护维修保障等工作，避免监测对象发生异常停机或灾难性故障，进而降低运营维护成本。

目前已有的监测对象，大多属于哑终端状态仪器设备，设备维护人员或现场管理人员无法获悉设备的工作状态及运行参数。多数情况下，仪器设备维护人员或现场操作人员借助人工观察比对、辅助工具检验等多种方式，才能够获取仪器设备状态数据并评估其性能参数指标情况。近年来，高端仪器设备的智能化、软件化与网络化程度越来越高。以电子测量仪器为例，其自身测试性大幅度提升，很多采用机内自测试(Built-In Test，BIT)技术实现了自测试功能，能够对自身的整机、软硬件模块单元乃至关键接口进行量化参数指标(如电压、温度、时域波形等)的通过/不通过/异常错误测试。针对自测试功能的执行而言，按照执行时机的不同，可以归为三类：加电自测试(Power BIT，PBIT)、连续自测试(Continuous BIT,CBIT)与指令自测试(Instruction BIT，IBIT)。其中，加电自测试PBIT在仪器开机启动后自动执行，其检测项目较为完整，涉及整机、软硬件模块单元乃至关键接口的状态检测；连续自测试CBIT，在仪器正常工作时周期性连续执行，需要不影响仪器的正常工作状态，检测项目相对较少，一般只针对关键敏感参数指标进行简单检测，并进行及时显示通知；指令自测试IBIT，通过由操作人员进行仪器面板人工操作的方式手动执行，或者接受第三方程控命令进行远程响应执行，检测项目相对灵活，多数仪器仅进行自身功能性能的简单测试并给出可存储记录的测试结果报告。具备互联接口(LAN或USB)的电子测量仪器通常具有IBIT功能：接收并响应自测试命令(如“*TST？”)，自动执行一次自测试功能，并返回自测试结果与异常错误信息。但是，这些仪器设备的IBIT自测试功能，通常需要切换至自测试模式才进行执行，中断或影响到仪器设备的当前运行状态。严格讲，只是间接反映仪器设备的部分运行状态。而设备维护保障人员与现场管理人员普遍关注的开关机记录、运行状态(在线运行|在线异常|在线待机|停机|计量检测|维修...)、环境状态(如位置、温度、湿度)以及性能参数指标(如时域波形|幅度|相位|驻波比...)等状态数据，往往还需要借助现场人工获取，或者传递状态测试结果报告，才能被获悉与响应处理，使得所获取的状态数据不够全面、状态上报处理不及时、异常告警响应慢以及自动化程度弱。总之，现场状态感知能力依然不足。

现有仪器设备状态监测系统及其应用解决方案，整合多种传感资源(如温度湿度传感器、压力传感器、电压电流传感器、位置传感器、视觉传感器与智能化仪表设备等)，实现对设备运行状态的实时检测和依据设备运行参数对设备故障进行预警、诊断或其他维护决策处理，一般采用多种采集方式(代码埋点、探针程序、触发器、数据同步、消息通知或人工辅助等)进行状态数据采集，获取状态数据信息后主要进行数据预处理、记录存储与分析应用(如趋势分析、诊断评估、预测告警与决策处理等)等控制处理。