基于J2EE的設備遠程監測和信息管理系統

     摘要  基于J2EE技術、數據庫管理技術和Struts框架的Browser/Server模式，設計了基于的設備遠程監瀏和信息管理系統。介紹了系統的功能、數據序結構的設計、全矢語和模栩神經網絡診斷技術，以及在設備狀態監瀏和信息管理中的應用。
   
　　隨著生產技術的發展，企業對設備的穩定、可靠、長周期運行提出了越來越高的要求。同時，應對設備的整個生命周期進行管理，降低故障率，實現預知維修，從而提高設備綜合效率。基于J2EE (Java2 Enterprise Edition)的設備遠程監側和信息管理系統，可以很好地滿足企業“用信息技術提升傳統產業”的需要。
　　一、系統的功能及要求
　　1．系統應具備如下主要功能
　　(1)保證設備數據規范、準確、實時，實現管理自動化，信息高度共享，改進和提高企業設備管理水平。
　　(2)數據查尋、報表輸出、信號分析等功能。
　　(3)符合具體設備實際的開放的故障診斷功能。
　　2．系統應滿足的要求
　　(1)安全性高，具有權限管理和數據管理機制與安全措施，禁止和預防非法用戶訪問。
　　(2)以“數據”為線索，將狀態監測和設備管理融為一體。
　　(3)配置靈活，可擴展性好，可移植性好，可重用性好。
　　(4)適用面廣，能適應不同行業、不同規模企業設備管理的需要。
　　二、系統的建立
　　1．系統的框架模式
　　為了保證系統的現場應用穩定性，減少系統維護工作量，降低系統費用等，選用了Linux系統作為服務器操作系統，而Web服務器和應用程序服務器(J2EE組件容器)采用了開放的Apache和Weblogic。本系統采用了Sun公司的J2EE平臺。EJB組件開發工具采用了Inprise公司的JBuider Enterprise Edition，它以其對J2EE各項技術和服務器的完美支持，成為首選的快速開發工具。
　　系統采用了基于Struts的MVC (Model一View一Control ler，模型一視圖一控制器)多層次結構程序框架，如圖1所示。

圖1 系統MVC模式

    該框架模式很好地把顯示、邏輯和數據清晰地分開，從而解除了系統各模塊間的耦合關系，使系統具有了極強的可擴展性、易修改性和重用性等，如系統需修改或增加某種功能，只需修改或增加該功能即可，而和其它功能模塊無關。其中，Model(M一模式)是系統應用程序的主體部分，它表示了業務數據或者業務邏輯，具體地說就是系統數據庫中存儲著設備參數、運行狀態等各種數據對象(實體Bean)。
    2．數據庫設計
    由于系統需存儲設備的各種長周期運行數據、管理數據等，數據存儲量大，并要求數據庫管理系統的響應速度快，故系統選擇了Oracle作為后臺數據庫管理平臺。
    系統的數據來源有三個，如圖2所示。

圖2 系統數據流向圖

    系統基本參數包含：企業基本參數、機組基本參數、通道基本參數等信息。
    系統實測信號包含：實時數據、歷史數據、正常波形數據、開停車波形數據、異常波形數據等信息。
    故障和系統管理信息數據包含：專家知識、故障例、系統運行記錄、登錄系統記錄等信息。
    3．信號分析和故障診斷技術
    為了提高設備故障診斷的準確率，系統除了提供如時域披形圖、頻譜圖、軸心軌跡圖、矢域圖、Bode圖、瀑布圖等常規的信號分析功能外，還提供了全譜、全息譜、全矢譜等全信息數據融合技術。其中全矢譜是在全譜和全息譜基礎上的改進，由于全矢譜信息處理技術的先進性，使得全矢譜的譜圖既可以像普通FFT譜圖一樣直接使用，因為它具有與傳統分析方法同樣好的分辨率和動態范圍，并且還能進一步做能量分析。
    為了更適合企業現場的實際情況，系統提供了集成全矢譜和概率神經網絡技術的故障診斷系統，從而使故障診斷系統具有了更大的柔性和開放性。
    三、結束語
    基于J2EE設備遠程監測和信息管理系統將飛速發展的網絡技術和傳統設備狀態監測與故障診斷技術相結合，綜合了診斷理論、檢測技術、計算機技術和網絡技術等。本文所闡述的基于J2EE設備遠程監測和信息管理系統具有如下特點。
    1．采用了基于Struts框架的J2EE技術，使系統具有平臺無關性、極強的可擴展性、易修改性和重用性等，大大縮短了系統的開發、部署周期。
    2．基于全矢譜和概率神經網絡技術的故障診斷技術、達到了較高的故障診斷準確率。
    3．使狀態監測和信息管理融為一體。系統已經應用于多家電力、化工、冶金等工業企業的發電機組，為企業的設備現代化管理和安全生產做出了貢獻。