摘要 基于J2EE技术、数据库管理技术和Struts框架的Browser/Server模式,设计了基于的设备远程监浏和信息管理系统。介绍了系统的功能、数据序结构的设计、全矢语和模栩神经网络诊断技术,以及在设备状态监浏和信息管理中的应用。 随着生产技术的发展,企业对设备的稳定、可靠、长周期运行提出了越来越高的要求。同时,应对设备的整个生命周期进行管理,降低故障率,实现预知维修,从而提高设备综合效率。基于J2EE (Java2 Enterprise Edition)的设备远程监侧和信息管理系统,可以很好地满足企业“用信息技术提升传统产业”的需要。 一、系统的功能及要求 1.系统应具备如下主要功能 (1)保证设备数据规范、准确、实时,实现管理自动化,信息高度共享,改进和提高企业设备管理水平。 (2)数据查寻、报表输出、信号分析等功能。 (3)符合具体设备实际的开放的故障诊断功能。 2.系统应满足的要求 (1)安全性高,具有权限管理和数据管理机制与安全措施,禁止和预防非法用户访问。 (2)以“数据”为线索,将状态监测和设备管理融为一体。 (3)配置灵活,可扩展性好,可移植性好,可重用性好。 (4)适用面广,能适应不同行业、不同规模企业设备管理的需要。 二、系统的建立 1.系统的框架模式 为了保证系统的现场应用稳定性,减少系统维护工作量,降低系统费用等,选用了Linux系统作为服务器操作系统,而Web服务器和应用程序服务器(J2EE组件容器)采用了开放的Apache和Weblogic。本系统采用了Sun公司的J2EE平台。EJB组件开发工具采用了Inprise公司的JBuider Enterprise Edition,它以其对J2EE各项技术和服务器的完美支持,成为首选的快速开发工具。 系统采用了基于Struts的MVC (Model一View一Control ler,模型一视图一控制器)多层次结构程序框架,如图1所示。
图1 系统MVC模式
该框架模式很好地把显示、逻辑和数据清晰地分开,从而解除了系统各模块间的耦合关系,使系统具有了极强的可扩展性、易修改性和重用性等,如系统需修改或增加某种功能,只需修改或增加该功能即可,而和其它功能模块无关。其中,Model(M一模式)是系统应用程序的主体部分,它表示了业务数据或者业务逻辑,具体地说就是系统数据库中存储着设备参数、运行状态等各种数据对象(实体Bean)。 2.数据库设计 由于系统需存储设备的各种长周期运行数据、管理数据等,数据存储量大,并要求数据库管理系统的响应速度快,故系统选择了Oracle作为后台数据库管理平台。 系统的数据来源有三个,如图2所示。
图2 系统数据流向图
系统基本参数包含:企业基本参数、机组基本参数、通道基本参数等信息。 系统实测信号包含:实时数据、历史数据、正常波形数据、开停车波形数据、异常波形数据等信息。 故障和系统管理信息数据包含:专家知识、故障例、系统运行记录、登录系统记录等信息。 3.信号分析和故障诊断技术 为了提高设备故障诊断的准确率,系统除了提供如时域披形图、频谱图、轴心轨迹图、矢域图、Bode图、瀑布图等常规的信号分析功能外,还提供了全谱、全息谱、全矢谱等全信息数据融合技术。其中全矢谱是在全谱和全息谱基础上的改进,由于全矢谱信息处理技术的先进性,使得全矢谱的谱图既可以像普通FFT谱图一样直接使用,因为它具有与传统分析方法同样好的分辨率和动态范围,并且还能进一步做能量分析。 为了更适合企业现场的实际情况,系统提供了集成全矢谱和概率神经网络技术的故障诊断系统,从而使故障诊断系统具有了更大的柔性和开放性。 三、结束语 基于J2EE设备远程监测和信息管理系统将飞速发展的网络技术和传统设备状态监测与故障诊断技术相结合,综合了诊断理论、检测技术、计算机技术和网络技术等。本文所阐述的基于J2EE设备远程监测和信息管理系统具有如下特点。 1.采用了基于Struts框架的J2EE技术,使系统具有平台无关性、极强的可扩展性、易修改性和重用性等,大大缩短了系统的开发、部署周期。 2.基于全矢谱和概率神经网络技术的故障诊断技术、达到了较高的故障诊断准确率。 3.使状态监测和信息管理融为一体。系统已经应用于多家电力、化工、冶金等工业企业的发电机组,为企业的设备现代化管理和安全生产做出了贡献。
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