CN109905462A - 一种设备健康度管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备健康度管理系统，可以对设备的工作时长、启停次数、温度、噪音和工作电流进行测量，将其与数据库中的信息及环境参数模块中存储的环境参数进行平衡，得到有效数据，再结合有效数据与对照模块中记录的正常运行参数进行计算，得到健康因子，健康度分析模块可根据算法模块中储存的健康度计算算法，结合各健康因子计算出设备的健康度，发送给终端模块，方便使用者了解设备的运行状况，并可通过健康度的数值，提前得知设备存在的隐患，对故障进行预警，本发明还通过设置阈值模块和报警模块，当报警模块判断有效数据超出阈值时，则直接向终端模块发出报警信息，防止设备故障的异常数据在健康度中体现地不够直观，发现问题不及时。

Description

一种设备健康度管理系统

技术领域

本发明涉及设备管理技术领域，特别是指一种设备健康度管理系统。

背景技术

在工厂中，为了实现设备长周期稳定运行，往往需要定期对设备进行检查和巡视，尤其是对于水厂的设备来说，如果设备出现故障，会影响整个水厂的供水效率，进而影响到城镇居民的用水，因此水厂往往更加重视设备的巡检，需要对设备的异常情况和故障情况及时作出记录和应对；

但人为检查效率较低，耗费大量人力和时间成本的同时，难以根据设备的运行状况提前做出故障预警。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种设备健康度管理系统，用于现有技术中耗费人力时间，难以对故障进行预警的问题。

基于上述目的本发明提供的一种设备健康度管理系统，包括：

数据采集模块，安装在待测设备处，检测设备的运行参数；

数据库模块，接收数据采集模块检测到的运行参数，并予以储存；

环境参数模块，记录待测设备的环境参数；

数据处理模块，采集数据采集模块和环境参数模块记录的信息，处理后得到平衡环境影响后的有效数据；

对照模块，记录有设备正常运行的参数；

健康因子模块，读取数据处理模块得到的有效数据和对照模块记录的正常运行的参数，计算得出健康因子；

算法模块，储存有与待测设备匹配的健康度计算算法；

健康度分析模块，读取健康因子模块计算出的健康因子，根据算法模块中储存的健康度计算算法，计算分析得出设备的健康度，发送给终端模块。

优选地，数据采集模块包括：

时间记录模块，并联在待测设备的启动线路中，记录设备的运行时间；

启停记录模块，并联在待测设备的启动线路中，记录设备的启停次数；

温度测量模块，安装在待测设备的运行位置，对温度进行测量；

噪音测量模块，安装在待测设备的运行位置，对噪音进行测量；

电流测量模块，安装在待测设备的供电线路中，对电流进行测量；

时间记录模块、启停记录模块、温度测量模块、噪音测量模块和电流测量模块均将采集到的信息发送给数据库模块。

优选地，设备健康度管理系统中还设有环境温度模块，环境温度模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的温度，并将测得结果发送给环境参数模块。

优选地，设备健康度管理系统中还设有环境噪音模块，环境噪音模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的噪音，并将测得结果发送给环境参数模块。

优选地，设备健康度管理系统中还设有阈值模块和报警模块，阈值模块中存储有待测设备各参数的阈值，报警模块读取读取数据处理模块得出的有效数据和阈值模块中存储的阈值，将报警信息发送给终端模块。

优选地，算法模块连接有输入模块，用户可通过输入模块输入和更改算法模块中存储的健康度计算算法。

从上面所述可以看出，本发明提供的设备健康度管理系统，可以对设备的工作时长、启停次数、温度、噪音和工作电流进行测量，将其与数据库中的信息及环境参数模块中存储的环境参数进行平衡，得到有效数据，再结合有效数据与对照模块中记录的正常运行参数进行计算，得到健康因子，健康度分析模块可根据算法模块中储存的健康度计算算法，结合各健康因子计算出设备的健康度，发送给终端模块，方便使用者了解设备的运行状况，并可通过健康度的数值，提前得知设备存在的隐患，对故障进行预警。

本发明还通过设置阈值模块和报警模块，当报警模块判断有效数据超出阈值时，则直接向终端模块发出报警信息，防止设备故障的异常数据在健康度中体现地不够直观，发现问题不及时。

使用者也可以通过输入模块调整健康度计算算法，满足对设备运行状态监控的不同需求。

附图说明

图1为本发明实施例的结构流程示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

一种设备健康度管理系统，包括安装在待测设备处的数据采集模块，用于检测设备的运行参数，数据采集模块将采集到的运行参数发送给数据库模块，数据库模块将运行参数予以储存，系统中还包括环境参数模块，用于记录待测设备的环境参数，数据处理模块结合数据采集模块采集到的信息和环境参数模块记录的信息，处理后得到平衡环境影响后的有效数据，可选的，用户可通过测量设备环境的参数，将参数输入到环境参数模块中储存；系统中的对照模块记录有设备正常运行的参数，健康因子模块读取数据处理模块处理后的有效数据和对照模块中记录的正常运行的参数，计算得出健康因子，可选的，可通过比值的方式计算得出；

算法模块中储存有与待测设备匹配的健康度计算算法，可选的，如根据待测设备的类型，将各健康因子在算法中的权重进行调整；

健康度分析模块读取健康因子模块计算出的健康因子，根据算法模块中储存的健康度计算算法，计算分析得出设备的健康度，并发送给终端模块予以显示。

可选的，数据采集模块包括并联在待测设备的启动线路中的时间记录模块，用于记录设备的运行时间，并联在待测设备的启动线路中的启停记录模块，用于记录设备的启停次数，安装在待测设备的运行位置的温度测量模块，用于测量设备的温度，安装在待测设备的运行位置的噪音测量模块，用于测量设备的噪音，安装在待测设备的供电线路中的电流测量模块，用于测量设备的工作电流，上述时间记录模块、启停记录模块、温度测量模块、噪音测量模块和电流测量模块均将采集到的信息发送给数据库模块进行储存。

可选的，由于环境中其他设备产生的温度和大气温度会对测量造成影响，系统中还设有环境温度模块，环境温度模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的温度，并将结果发送给环境参数模块。

可选的，由于环境中其他设备产生的噪音会对测量结果造成影响，系统中还设有环境噪音模块，环境噪音模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的噪音，并将测量结果发送给环境参数模块。

通过上述环境温度模块和环境噪音模块，使用者就无需手动测量和输入环境温度和噪音信息，提高了工作效率。

可选的，由于如果仅仅通过健康因子对健康度进行计算，当设备发生严重故障导致健康因子中的某个参数偏离正常值较多时，难以直观地判断设备的故障情况，系统中还设有阈值模块和报警模块，阈值模块中存储有待测设备各参数的阈值，报警模块读取数据处理模块得出的有效数据和阈值，判断有效数据是否超出阈值，如果超出阈值则发送报警信息给终端模块。

可选的，为了使用者能更方便地调整和更改健康度计算算法，以应对设备发生的各种情况，算法模块还连接有输入模块，用户可通过输入模块输入和更改算法模块中存储的健康度计算算法。

在工作时，当待测设备启动，时间记录模块对待测设备的运行时间进行记录，并将记录的时间与该时刻每个模块测得的实时数据对应后，发送给数据库模块，数据处理模块结合数据库模块中存储的历史运行时间信息，得到待测设备的总体运行时间，作为有效数据，待测设备启动和停止时，启停记录模块对设备的启停次数进行记录，并发送给数据库模块，数据处理模块结合数据库模块中存储的历史启停次数信息，得到待测设备的总体启停次数，作为有效数据，由于设备出厂时均有设计使用寿命和设计启停次数，健康因子模块根据对照模块中记录的正常运行的参数和有效数据，得到与运行时间相关的健康因子和与启停次数相关的健康因子；

待测设备工作时，温度测量模块对设备的运行温度进行检测，由于设备都有正常工作温度，如果温度高于或低于正常值，往往反映设备处于通风不畅或老化等异常状态，由于设备运行的环境中，其他设备产生的温度以及大气温度也会对检测结果造成影响，需要环境温度模块在设备还未启动时，环境温度模块测量出设备所处环境中的温度，数据处理模块将环境温度作为平衡值，将测得的设备运行温度进行处理，得到设备运行温度的有效数据，健康因子模块将设备的运行温度和对照模块中记录的设备正常工作温度进行比较，得出与温度相关的健康因子。

噪音测量模块对设备的运行噪音进行检测，设备在运行时发出一定的噪音是正常的，而当设备噪音的频率和分贝值与正常状态不同时，则反映设备可能存在一定的问题，由于设备运行的环境中，其他设备产生的噪音和环境噪音也会对测量结果造成影响，需要环境噪音模块在设备还未启动时，环境噪音模块测量出设备所处环境中的噪音，数据处理模块将环境噪音作为平衡值，将测得的设备运行噪音进行处理，过滤掉其他设备产生的噪音和环境噪音，得到设备运行噪音的有效数据，健康因子模块将设备的噪音频率的有效数据与对照模块中记录的正常工作时的噪音参数进行比较，得出与噪音相关的健康因子。

待测设备工作时，电流测量模块对设备的工作电流进行检测，由于工作电流数据不需要根据环境参数和历史数据处理，数据处理模块可直接将工作电流作为有效数据，健康因子模块将有效数据与对照模块中记录的正常运行的工作电流对照，计算得出与工作电流相关的健康因子；

作为一种计算方式，上述健康因子均可按照加权的方式计算得出。

使用者可以通过输入模块向算法模块中输入与待测设备匹配的健康度算法，如调整各参数的权重和曲线使其对健康度计算的结果产生影响，健康度分析模块将工作时间、启停次数、温度、噪音和工作电流等健康因子代入健康度计算算法，计算出设备的健康度，并将计算出的健康度发送给终端模块予以显示，用户通过查看设备的健康度，就可以得知设备的运行状况，并对设备的故障提前做出预警。

阈值模块中设置有各参数的阈值，当报警模块判断数据处理模块处理后的有效数据超出阈值时，向终端模块发送报警信号，及时对设备的故障和异常作出反应，防止安全事故的发生。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种设备健康度管理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，安装在待测设备处，检测设备的运行参数；

数据库模块，接收数据采集模块检测到的运行参数，并予以储存；

环境参数模块，记录待测设备的环境参数；

数据处理模块，采集所述数据采集模块和所述环境参数模块记录的信息，处理后得到平衡环境影响后的有效数据；

对照模块，记录有设备正常运行的参数；

健康因子模块，读取所述数据处理模块得到的有效数据和所述对照模块记录的正常运行的参数，计算得出健康因子；

算法模块，储存有与待测设备匹配的健康度计算算法；

健康度分析模块，读取所述健康因子模块计算出的健康因子，根据算法模块中储存的健康度计算算法，计算分析得出设备的健康度，发送给终端模块。

2.根据权利要求1所述的一种设备健康度管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

时间记录模块，并联在待测设备的启动线路中，记录设备的运行时间，且与该时刻每个模块测得的实时数据一一对应；

启停记录模块，并联在待测设备的启动线路中，记录设备的启停次数；

温度测量模块，安装在待测设备的运行位置，对温度进行测量；

噪音测量模块，安装在待测设备的运行位置，对噪音进行测量；

电流测量模块，安装在待测设备的供电线路中，对电流进行测量；

所述时间记录模块、所述启停记录模块、所述温度测量模块、所述噪音测量模块和所述电流测量模块均将采集到的信息发送给所述数据库模块。

3.根据权利要求2所述的一种设备健康度管理系统，其特征在于，所述设备健康度管理系统中还设有环境温度模块，所述环境温度模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的温度，并将测得结果发送给所述环境参数模块。

4.根据权利要求2所述的一种设备健康度管理系统，其特征在于，所述设备健康度管理系统中还设有环境噪音模块，所述环境噪音模块安装在待测设备外部，测量待测设备环境中的噪音，并将测得结果发送给所述环境参数模块。

5.根据权利要求1所述的一种设备健康度管理系统，其特征在于，所述设备健康度管理系统中还设有阈值模块和报警模块，所述阈值模块中存储有待测设备各参数的阈值，所述报警模块读取所述读取数据处理模块得出的有效数据和所述阈值模块中存储的阈值，将报警信息发送给所述终端模块。

6.根据权利要求1所述的一种设备健康度管理系统，其特征在于，所述算法模块连接有输入模块，用户可通过输入模块输入和更改所述算法模块中存储的健康度计算算法。