iData_设备在线监测及状态检修评价系统的设计与实现_刘如乙.docx

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1、 分类号： TP311 密级： 单位代码 ： 10422 学 号 ： 2010222136 硕士学位论文 Thesis for Master Degree (专业学位） 论文题目： 设备在线监测及状态检修评价系统的设计与实现 The Design and Implementation of On-line Monitoring and Condition-based Maintenance Evaluation System for Equipment 作 者 姓 名 刘如乙 培 养 单 位 软件学院 专 业 名 称 软件工程 指 导 教 师 吕琳副教授 合 作 导 师 2014年 5 月 3

2、1日 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名 ： MJ 日期： 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和 电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定

3、 ) 论文作者签名： 3#&导师签名 : 山东大学硕士学位论文 目录 m要 . I ABSTRACT . II 第 1章绪论 . 1 1.1项目的开发背景 . 1 1.2国内外研究现状 . 2 1.2.1国内研究现状 . 2 1.2.2国际研究现状 . 2 1.3论文组织结构 . 3 m2 #雜需求分析 . 5 2.1设备在线监测及状态检修评价系统概述 . 5 2.1.1业务描述 . 5 2.1.2运行环境要求 . 7 2.1.3设计和实现上的限制 . 8 2.2设备在线监测及状态检修评价系统功能性需求 . 8 2.2.1 SR01评价模型定义 . 8 2.2.2 SR02评价数据管理 . 9

4、 2.2.3 SR03设备状态评价 . 10 2.3.设备在线监测及状态检修评价系统非功能性需求 . 11 2.3.1系统性能要求 . 11 2.3.2系统安全及保密要求 . 12 2.3.3系统备份与恢复要求 . 12 2.3.4系统 H志 . 12 第 3章系统架构设计 . 13 3.1系统功能设计 . 13 3.2评价计算设计 . 15 3.2.1数据模型设计 . 15 3.2.2对象模型设计 . 16 3.3评价计算输入输出设计 . 20 _ 山东大学硕士学位论文 _ 3.3.1静态模型设计 . 20 3.3.2动态模型设计 . 23 数据采集详细设计 . 27 4.1数据采集系统结构

5、设计 . 27 4.1.1系统整体结构设计 . 27 4.1.2数据采集模型设计 . 27 4.1.3模块职责设计 . 28 4.1.4模型设计 . 29 4.2流程设计 . 30 4.2.1数据抽取流程 . 30 4.2.2数据采集时序图 . 30 4.2.3数据打包过程 . 32 4.3实现方式设计 . 33 4.3.1数据采集思路 . 33 4 J.2数据采集 SQL管理 . 33 4.3.3采集数据范围的界定策略 . 33 4.3.4数据采集增量处理 . 34 4.3.5数据库打包程序 . 34 4.4采集任务管理 . 35 4.4.1模块说明 . 35 4.4.2界面设计 . 35

6、4.4.3执行周期格式定义 . 37 4.4.4模型设计 . 37 4.5采集数据配置 . 38 4.5.1模块说明 . 38 4.5.2界面设计 . 38 4.5.3采集数据配置类 . 38 4.6技术记录管理 . 38 4.6.1模块说明 . 38 4,6.2性能描述 . 39 _ 山东大学硕士学位论文 _ 4.6.3输入 /输出项 . 39 4.6.4界面设计 . .39 4.6.5模型设计 . 40 4.7数据打包 . 41 4.7.1模块说日月 . 41 4.7.2数据打包范围 . 41 4.7.3模型设计 . 41 4.8数据采集流程设计 . 41 4.8.1模型设计 . 41 4

7、.8,2增加新的采集条件配置 . 41 4,8.3同步新的台账类型数据 . 42 4.8.4同步新的运行数据类型的数据 . 42 第 5章系统实现与测试 . 44 5.1总体实现 . 44 5.2前台界面 . 44 5.3系统测试和运行情况 . 51 第 6章总结与展望 . 53 参考文献 . 54 致谢 . 56 iii 山东大学硕士学位论文 CONTENTS Chinese abstract . I English abstract . II Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Development background for the system . 1 1

8、.2Research at home and abroad . 2 1.2.1 Domestic research situation . 2 1.2.2 Abroad research situation . 2 1.3The structure of this paper . 3 Chapter 2 The requirement analysis of the system . 5 2.1 Introduction to the system . 5 2.1.1 The function of the system . 5 2.1.3 Service description . 7 2.

9、1.3Limitations on design and implementation . 8 2.2Function requirement . 8 2.2.1 SROlthe evaluation model definition . 8 2.2.2 SR02 evaluation data management . 9 2.2.3 SR03condition assessment . 10 2.3.Non-functional requirement . 11 2.3.1 Performance requirements . 11 2.3.2 System security and co

10、nfidentiality requirements . 12 2.3.3 System backup and recovery requirements . ,.12 2.3.4 System Log . 12 Chapter 3 Construction design for the system . 13 3.1 System function design . 13 3.2Design for evaluation calculation . 15 3.2.1 Design for data model . 15 3.2.2Design for object model . 16 3.

11、3Design for evaluation calculation input and output . 20 3.3.1 Design for static model . 20 3.3.2Design for dynamic model . 23 Chapter 4 Detailed design of data gathering . 27 4.1 Structural design of data gathering . 27 _ 山东大学硕士学位论文 _ 4.1.1 Systematic structural design . 27 4.1,2Model design . 27 4

12、.1.3 Module functions . 28 4.1.4Module design . . . 29 4.2Process design . 30 4.2.1 Process of data pump . 30 4.2.2Data collection . 30 4.2.3 Data packing process . 32 4.3Design for implementation . 33 4.3.1 Ideas for data collection . 33 4.3.2 SQL management . 33 4.3.3 Scoping strategy. 33 4.3.4Inc

13、rement process . 34 4.3.5Database package program . . . 34 4.4Acquisition task . 35 4.4.1 Modules information . 35 4.4.2Interface design . 35 4.4.3Execution cycle format definition . 37 4.4.4Module design . 37 4.5Configuration of data acquisition . 38 4.5.1 Module declaration . 38 4.5.2Interface des

14、ign . 38 4.5.3Module design . 38 4.6Technological management . . . 38 4.6.1Modules information . . . 38 4.6.2Behavioral description . 39 4.6.3 Input and output . 39 4.6.4Interface design . 39 4.6.5Module design . 40 4.7Data encapsulation . 41 4.7.1 Modules information . 41 4.7.2 Scope of the data pa

15、ckage . 41 4.7.3 Module design . 41 4.8Design for data acquisition process . 41 V _ 山东大学硕士学位论文 _ 4.8.1 Module design . : . 41 4.8.2 Add acquisition conditions . 41 4.8.3 Synchronous data . 42 4.8.4New data synchronous . 42 Chapter 5 System implementation and testing . 44 5.1 System overall realizati

16、on . 44 5.2User facade . 44 5.3Running test . 51 Chapter 6 Conclusion and prospect . 53 Referrences . 54 Acknowledgements . 56 vi 山东大学硕士学位论文 摘要 用于输变电设备的状态检修辅助决策系统是 SG186安全生产管理应用系统 中的一个高级应用模块，该系统是根据国家电网公司科技发展的规划和 SG186 信息化的战略，在统一的框架下提供完整的设备状态评价和检修辅助决策解决方 案 1。 运用信息技术建立的状态检修辅助决策系统应具备数据获取、数据处理、监 测预警、状态诊

17、断、状态评价、预测评估、风险评价和决策建议等功能。 本文对状态检修辅助决策系统中的上述关键模块进行了分析和讨论，井结合 一个实际项目，给出了具体的设计和解决方案。论文说明了该项目的应用背景和 系统架构，并对系统实现中遇到的若干关键问题给出了详细的讨论。 本文中研究的设备在线监测及状态检修评价业务，业务范围可以覆盖省公 司、电科院、运检公司、地市公司、各工区、各专业班组等单位的状态检修管理， 包括设备的信息收集与管理、状态评价、风险评估、高级诊断、监测预警、检修 决策以及状态检修计划 2，其中重点介绍了状态检修系统的设计与实现，并详细 阐述了前期数据采集的详细设计和评价计算的定义过程。 前期数据

18、的采集是在设备台账的基础上，通过获取设备的各类状态信息数 据，包括设备的投运前信息、运行信息、检修试验信息以及家族缺陷信息四类状 态信息数据，在监测预警的监视下，根据已经定义好的评价模型，可实时、动态 的对设备运行状态进行评价，并支持电网管理要求的定期评价及动态评价。最终， 结合风险评估和高级运行诊断分 析机制来制定设备检修决策建议以及状态检修 计划。 关键词 ：在线监测；状态检修；状态评价；数据釆集；辅助决策 I 山东大学硕士学位论文 ABSTRACT Power transmission and transformation equipment state overhaul auxilia

19、ry decision system is an advanced application module of SGI86 production safety management in the application system, this system is based on the state grid corporation of science and technology development planning and SGI86 informatization strategy, provides complete equipment status evaluation an

20、d auxiliary decision-making solutionunder the unified framework. The state overhaul of the auxiliary decision system established by information technology should have the following functions: data acquisition, data processing, monitoring and early warning, state evaluation, diagnosis, prediction eva

21、luation, risk evaluation, policy recommendations, and other functions. The above mentioned issues have been discussed and analyzed in this paper, Some ofithe relevant issues are addressed in a practical project. The paper is given to illustrate the application of the project background and the syste

22、m architecture, and the system of several key problems in the implementation of detailed discussion is given. This article studies the on-line monitoring, and the evaluation of the state overhaul equipment business, the business scope covers province company, electricity institute, cities/shipment i

23、nspection corporation, each work area, the state overhaul management, professional team and other units, including the information collection and management of equipment, monitoring and early warning, state evaluation, risk assessment, advanced diagnosis and maintenance decision as well as the state

24、 overhaul plan. On the basis of the equipment parameter, through access to equipment state of all kinds of information data, including before the operation of equipment, information, operation information, maintenance, test, defect information of the family of foxir class status information data. Fi

25、nally Develop a plan of equipment maintenance decision-making recommendations and the state overhaul by combining risk assessment and diagnosis analysis of advanced operation equipment. Keywords: Equipment On-line Monitoring; Condition-Based Maintenance; Condition-based Evaluate; Data Collection; Aid Decision Making 山东大学硕士学位论文 第 1章绪论 1.1项目的开发背景 电力系统是一个由众多发电设备、送电设备、输电设备、配电设备以及用电 设备连接而成的大系统，这些设备的可靠性以及运行状况将直接决定整个系统的 稳定和安全，