一种在线设备诊断及预防性维护方法及系统与流程

本发明涉及设备检测技术领域，尤其涉及一种在线设备诊断及预防性维护方法及系统。

背景技术：

现代化工业生产离不开机械设备、电气化设备，这些设备能否正常运转直接关系到生产能否正常进行。由此，在生产流程化的企业中，设备的维护与管理显得尤为重要。设备的维护与管理包括预防性维护和设备故障诊断，预防性维护是指设备出现故障前就采取对策的事先处置方法，可进一步减少和避免设备故障的发生，在设备即将出现故障时，提前对设备或相关部件进行维护，防止故障发生。

设备故障诊断方法分为在线设备诊断与离线设备诊断。在线设备诊断是指设备处于生产状态，通过相应的信号检测传感器获取设备的某些运转状态参数，将所得测定值与规定的正常值进行比较，从而获取该设备的工作健康状态。离线设备诊断是指设备处于非工作状态，如电气设备的断电、拆卸状态下进行的全面检测，也可以使用其它精密的仪器及设备进行诊断。相比离线设备诊断，在线设备诊断有它的优势：其一、整个设备诊断过程不影响企业的连续生产过程；其二、采用信号传感器、数据采集器、设备诊断分析系统等，诊断成本低廉；其三、设备诊断时时刻刻伴随着该设备，并贯穿着设备的整个生命周期，这使得设备的任何状态及变化均可以被记录与分析，也使设备的预防性维护变成可能。因此，本领域技术人员多采用在线设备诊断方法对设备进行检测和维护。

现有技术中常用的在线设备诊断分为两类，一种是针对某特定工艺单元诊断设备新建设备诊断系统，包括新增传感器、新增设备诊断控制器、新增传输网络、新增hmi(humanmachineinterface，人机接口)显示和新增报警提示装置，系统图如图1所示；另一种是利用工厂现有的自动化控制系统，建立额外的设备诊断程序，如建立在自动化系统上位计算机，以实现设备的在线诊断，系统图如图2所示。

但是，通过对上述两种方法实施时出现的情况进行分析，第一种方法单独建立设备诊断系统，其投入成本大，后期会增加系统的维护工作量，且对原有自动化系统、数据网络的利用率几乎为零，造成资源浪费。第二种方法也存在诸多缺陷，如：诊断设备的状态信号采集频率不高，一般低于10hz，容易出现漏检低频设备异常信号的情况；以及，如果诊断设备较多，易造成原有控制系统网络的拥堵，给原有自动化系统带来影响。针对电气设备，在线设备诊断方法主要采集设备相关的温度信号，上述两种方法仅是对温度信号的超限进行报警提示，没有相关的诊断模型及方法对设备健康状态的发展趋势进行预估和判断，做不到对设备的预防性维护。可见，现有的在线设备诊断方法无法保证设备诊断结果的准确性，使得无法进行及时的预防性维护，易给原自动化控制系统造成损害。

技术实现要素：

本发明提供了一种在线设备诊断及预防性维护方法及系统，以解决现有的在线设备诊断方法无法保证设备诊断结果的准确性，使得无法进行及时的预防性维护，易给原自动化控制系统造成损害的问题。

第一方面，本发明提供了一种在线设备诊断及预防性维护方法，包括以下步骤：

采集设备的温度信号和当前负荷；以及，判断所述设备的温度信号是否为温度坏点；

如果所述设备的温度信号不属于温度坏点，根据所述设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值；

根据所述设备的平均温度值和设备的当前负荷，确定设备老化的判定温度；

匹配所述设备老化的判定温度和设备运转温度老化数据表，确定设备老化状态；

根据所述设备老化状态，生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，还包括：

如果所述设备的温度信号为温度坏点，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述设备的运行状态包括运转状态；以及，按照下述步骤根据所述设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值：

根据所述设备的温度信号，判断是否超过工作允许温度上限值；

如果所述设备的温度信号未超过工作允许温度上限值，计算设备的温度变化率；

在所述设备处于运转状态时，判断所述设备的温度变化率是否大于温度向上变化率上限值；

如果所述设备的温度变化率小于或等于温度向上变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

可选地，还包括：

如果所述设备的温度信号超过工作允许温度上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述设备的运行状态包括停止状态；以及，在所述计算设备的温度变化率的步骤之后，还包括：

在所述设备处于停止状态时，判断所述设备的温度变化率是否小于温度向下变化率上限值；

如果所述设备的温度变化率大于或等于温度向下变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

可选地，还包括：

如果所述设备的温度变化率小于温度向下变化率上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，还包括：

如果所述设备的温度变化率大于温度向上变化率上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，按照下式，根据所述设备的平均温度值和当前负荷，确定设备老化的判定温度：

t＝tx×p0/px；

式中，t为设备老化的判定温度，tx为设备的平均温度值，p0为设备的常规负荷，为设定参数，px为设备的当前负荷。

可选地，还包括：

在生成在线设备诊断模型的过程中，记录设备的报警提示信息的出现频率；

如果所述设备的报警提示信息的出现频率大于正常频率上限值，生成紧急处理请求指令。

第二方面，本发明还提供了一种在线设备诊断及预防性维护系统，包括：原自动化控制系统，以及与原自动化控制系统中的网络连接的新增设备诊断hmi，与新增设备诊断hmi连接的新增设备诊断报警装置和设置在原自动化控制系统中的控制器内的新增在线设备诊断控制单元；所述新增设备诊断hmi用于根据新增在线设备诊断控制单元的指令，控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示；

所述新增在线设备诊断控制单元被配置为：采集设备的温度信号和当前负荷；以及，判断所述设备的温度信号是否为温度坏点；

如果所述设备的温度信号不属于温度坏点，根据所述设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值；

根据所述设备的平均温度值和设备的当前负荷，确定设备老化的判定温度；

匹配所述设备老化的判定温度和设备运转温度老化数据表，确定设备老化状态；

根据所述设备老化状态，生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种在线设备诊断及预防性维护方法及系统，根据设备的温度信号和运行状态，进行温度坏点、温度超限和温度变化率的判断，以得到与不同判断条件对应的不同处理结果。再根据设备的平均温度值和当前负荷，确定设备老化的判定温度，与设备运转温度老化数据表进行匹配，以确定设备老化状态。根据不同判断条件对应的不同处理结果和确定的设备老化状态建立在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行准确的检修和预防性维护。可见，本实施例提供的方法，对设备的温度信号进行一系列处理，以得到准确的诊断结果，并能根据在线设备诊断模型对设备进行及时的检修和预防性维护，以免影响自动化控制系统的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的在线设备诊断系统的一个结构示意图；

图2为现有技术提供的在线设备诊断系统的另一个结构示意图；

图3为本发明实施例提供的在线设备诊断及预防性维护系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的在线设备诊断及预防性维护方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的典型设备工作温度随使用寿命的变化曲线图；

图6为本发明实施例提供的设备运转温度老化数据表示意图；

图7为本发明实施例提供的设备运转温度与寿命对照图；

图8为本发明实施例提供的在线设备诊断模型的示意图。

具体实施方式

图3为本发明实施例提供的在线设备诊断及预防性维护系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的在线设备诊断及预防性维护方法的流程图。

参见图3，本发明实施例提供的一种在线设备诊断及预防性维护系统，在现有的自动化控制系统上进行改进，以最大程度的利用现有资源，避免出现资源浪费的情况。即在现有自动化控制系统的控制器中对应增加在线设备诊断控制单元，完成对设备信号传感器数据的快速采集，并依据设备信号的特点，实现对采集信号的分析，完成对该设备的快速诊断，使得原自动化控制系统具有可靠的在先设备诊断的能力。将增加的在线设备诊断控制单元诊断的重要结果发送到新增设备诊断hmi上，当出现异常情况时，由新增设备诊断hmi通过新增设备诊断报警装置进行声光报警提示。

具体地，本实施例提供的在线设备诊断及预防性维护系统，包括：原自动化控制系统、新增设备诊断hmi、新增设备诊断报警装置和新增在线设备诊断控制单元。其中，原自动化控制系统包括原有自动化系统网络，与原有自动化系统网络连接的原有自动化系统hmi，与原有自动化系统hmi连接的报警提示装置，与原自动化系统网络连接的原有自动化系统控制器，以及，与原有自动化系统控制器连接的信号传感器，信号传感器设置在各个工艺设备上。新增设备诊断hmi与原自动化控制系统中的网络连接，新增设备诊断报警装置与新增设备诊断hmi连接，新增在线设备诊断控制单元设置在原自动化控制系统中的控制器内。

新增设备诊断hmi用于根据新增在线设备诊断控制单元的指令，控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示；新增在线设备诊断控制单元用于对设备的相关信号进行检测，主要针对设备处于亚健康状态特征进行收集，综合相关指标，生成在线设备诊断模型，给出预防性维护建议。其中，采集设备的相关温度信号，除了获取设备温度的质量好坏、温度的上下限，还包括温度的变化率、温度老化曲线，以提高数据采样的多样性，通过多重的判断可以准确地对设备进行诊断以及做出准确的预防性维护建议。另外，新增在线设备诊断控制单元还可建立对异常信息出现频率的记录，当出现频繁，则认为该设备健康存在问题，对异常信息出现频率的分析功能由新增设备诊断hmi实现。

本实施例提供的在线设备诊断及预防性维护系统具有以下特点：第一，利用原有的自动化控制系统以及信号传感器可以大大降低在线诊断系统的投资；第二，在线设备诊断模型建立在原有自动化控制系统内，可以很好解决设备诊断信号的高速采集的问题，不会出现漏检情况。以西门子s7-1500plc为例，数字量的采样频率可以达20khz，模拟量的采样频率达8khz。这些完全能够满足对诊断设备的温度、振动、压力、流量等异常信号及状态的检测；第三，设备诊断信号经过自动化控制器处理后，大量的正常信号被舍弃，异常信号被保留并上传给新增设备诊断hmi做进一步分析处理。这样，设备诊断信号对自动化系统网络带宽影响非常小，也不会因为自动化系统网络随机延迟影响诊断信号的采集；第四，在原有的自动化控制系统增加一套设备诊断hmi及设备诊断报警装置，可从方便管理的角度把在线设备诊断系统与原有自动化控制系统分离开来，也可以防止自动化系统的报警信号对设备诊断报警信息的阻塞。

为了说明本实施例提供的在线设备诊断及预防性维护系统所具有的上述特点，下面具体对新增在线设备诊断控制单元的相关执行步骤进行详细说明，即本发明实施例提供的在线设备诊断及预防性维护方法，参见图4，包括以下步骤：

s1、采集设备的温度信号和当前负荷；以及，判断所述设备的温度信号是否为温度坏点；

由设置在原自动化控制系统中的新增在线设备诊断控制单元实时检测当前设备的温度信号和当前负荷，温度信号是在线设备诊断方法最主要采集的设备参数，根据温度值的大小和变化以判断当前设备的老化状况，以对设备进行准确的诊断。

当前负荷为当前设备所带负载。由于一个正常的带负载电气设备在正常工作时，当所带负载增加时，其内部温度一定也会随着升高。以电机为例，当负荷增加，电机绕组的稳定也会有所升高，而仍通过设备运转温度老化数据表来获取设备老化状态可能会存在差异。因此，对于所带负荷经常波动、且变化较大的电气设备，本实施例中，需要引入所带负荷大小，用作修正设备老化状态的判断。即为保证在线设备诊断模型中的诊断参数尽量不变，需要通过引入所带负荷来修正检测温度的方法加以解决，进而可提高建立的在线设备诊断模型的准确性。

由于新增在线设备诊断控制单元采集的设备的温度信号，温度信号的质量有好坏之分，不同质量的温度信号会进行不同的后续过程，因此，在采集到设备的温度信号后，还需判断该温度信号是否为温度坏点。

s2、如果设备的温度信号不属于温度坏点，根据设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值；

如果设备的温度信号为温度坏点，生成报警提示信息；根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

当温度信号的质量不好，说明温度传感器出现异常，此时，由新增在线设备诊断控制单元生成报警提示信息，通过新增设备诊断hmi控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示，以提醒工作人员及时处理。

同时，根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，将设备的温度信号为温度坏点的情况作为在线设备诊断模型中的其中一个在线诊断信息，该在线诊断信息对应的处理方式为对温度传感器进行停机检修。

当设备的温度信号不是温度坏点时，说明原自动化控制系统中用于检测温度的温度传感器处于正常的工作状态，此时，需根据当前温度信号和设备的运行状态建立在线设备诊断模型。

具体地，设备的运行状态包括运转状态；以及，按照下述步骤根据设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值：

s21、根据设备的温度信号，判断是否超过工作允许温度上限值；

s22、如果设备的温度信号未超过工作允许温度上限值，计算设备的温度变化率。

根据当前设备的温度信号对应的温度值，判断温度是否超限，如果超限，则出现故障；只有在温度未超过工作允许温度上限值，说明当前诊断过程为正常状态，此时，根据设备的温度信号计算设备的温度变化率。温度变化率可更加准确地反应出当前设备的运行状态，以根据不同的运行状态进行不同的操作，如检修或预防性维护。

而如果设备的温度信号超过工作允许温度上限值，生成报警提示信息；根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

如果当前设备的温度信号对应的温度值超出正常值，说明当前设备出现故障，或运行异常，此时，由新增在线设备诊断控制单元生成报警提示信息，通过新增设备诊断hmi控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示，以提醒工作人员及时处理。

同时，根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，将温度信号超过工作允许温度上限值的情况作为在线设备诊断模型中的其中一个在线诊断信息，该在线诊断信息对应的处理方式为对设备进行停机检修。

s23、在设备处于运转状态时，判断设备的温度变化率是否大于温度向上变化率上限值；

在计算得到当前设备的温度变化率之后，判断当前设备的运行状态，不同的运行状态对温度变化的影响也会不同。因此，需要根据不同的运行状态，确定不同的在线设备诊断模型，以对设备进行精准的检测和预防性维护。

当设备的运行状态为运转状态，此时，设备正在工作，判断当前设备的温度变化率是否大于温度向上变化率上限值。

设备在工作时，由于设备自身也会产生功耗，会导致温度传感器检测的温度值增加，温度向上变化率上限值为设备正常工作时温度会产生的最大变化值。此时，将计算得到的温度变化率与升温最大变化值进行对比，当小于或等于升温最大变化值时，说明当前设备运行正常，当大于升温最大变化值时，说明当前设备升温异常，出现故障，需要进行紧急处理。

s24、如果设备的温度变化率小于或等于温度向上变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

当检测到设备的温度变化率并未大于温度向上变化率上限值，说明此时设备运行正常，继续进行后续判断过程，即根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。由于设备在运转状态时，温度传感器检测到的温度值是一直变化的，因此，为了能够准确地表征当前设备的温度值，本实施例以平均温度值作为判断标准。

如果设备的温度变化率大于温度向上变化率上限值，生成报警提示信息；根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

如果当前设备的温度变化率大于温度向上变化率上限值，说明温度传感器检测到的温度值升高的过快，即当前设备的运行出现异常，此时，由新增在线设备诊断控制单元生成报警提示信息，通过新增设备诊断hmi控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示，以提醒工作人员及时处理。

同时，根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，将设备的温度变化率大于温度向上变化率上限值的情况作为在线设备诊断模型中的其中一个在线诊断信息，该在线诊断信息对应的处理方式为对设备进行预防性维护。

在另一实施例中，设备的运行状态包括停止状态；以及，在计算设备的温度变化率的步骤之后，还包括：

s231、在设备处于停止状态时，判断设备的温度变化率是否小于温度向下变化率上限值；

s232、如果设备的温度变化率大于或等于温度向下变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

当设备处于停止状态时，此时，设备不再工作，需要执行判断当前设备的温度变化率是否小于温度向下变化率上限值。

设备停止工作时，设备不再产生功耗，使得温度传感器检测的温度值会逐渐下降，温度向下变化率上限值为设备停止工作时正常温度下降的最大变化值。此时，将计算得到的温度变化率与降温最大变化值进行对比，当大于或等于降温最大变化值时，说明当前设备运行正常，当小于降温最大变化值时，说明当前设备降温过慢，出现故障，需要进行紧急处理。

如果当前设备的温度变化率并未小于温度向下变化率上限值，说明此时设备运行正常，可继续进行后序判断过程，即执行根据设备的温度信号确定设备的平均温度值的步骤。

如果设备的温度变化率小于温度向下变化率上限值，生成报警提示信息；根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

如果当前设备的温度变化率小于温度向下变化率上限值，说明温度传感器检测到的温度值下降的过慢，即当前设备的状态出现异常，此时，由新增在线设备诊断控制单元生成报警提示信息，通过新增设备诊断hmi控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示，以提醒工作人员及时处理。

同时，根据报警提示信息生成在线设备诊断模型，将设备的温度变化率小于温度向下变化率上限值的情况作为在线设备诊断模型中的其中一个在线诊断信息，该在线诊断信息对应的处理方式为对设备进行散热检修。

s3、根据设备的平均温度值和设备的当前负荷，确定设备老化的判定温度；

本实施例中，由于为了保证在线诊断模型中的诊断参数尽量不变，因此通过引入设备所带负荷来修正检测温度，为了准确判定当前设备的老化程度，需确定当前设备的理论老化判定温度。

按照下式，根据设备的平均温度值和当前负荷，确定设备老化的判定温度：

t＝tx×p0/px；

式中，t为设备老化的判定温度，tx为设备的平均温度值，p0为设备的常规负荷，为设定参数，px为设备的当前负荷。

根据上式和各量值即可准确设备老化的判定温度，以进行准确的设备老化状态的判定。

s4、匹配设备老化的判定温度和设备运转温度老化数据表，确定设备老化状态；

设备运转温度老化数据表为根据经验设计的设备工作时检测温度随着使用年限的变化规律表，将确定的理论的设备老化判定温度与设备运转温度老化数据表进行匹配，即可准确确定出当前设备的使用年限，即设备老化状态。

根据如图5所示的典型设备工作温度随使用寿命的变化曲线图，如图6所示的设备运转温度老化数据表，以及，如图7所示的设备运转老化温度与寿命对照图。

参见图5，设备的使用时间越长，即距离使用寿命越近，设备的正常工作温度会逐渐接近最大值，当达到温度最大值时，设备也达到了使用寿命，此时，需要进行更换新的替代设备。

参见图6，根据上式计算得到的设备老化的判定温度，将该判定温度与图6中的温度区间进行对比，落入其中一个温度区间，与该温度区间对应的预计老化指标即为当前设备的老化状态。图6中所示相关的特定参数(如：t1～t6温度值)均需要针对同类、同一型号设备进行实际生产及设备生命周期的大量数据收集与分析而获得，此处不进行赘述。

参见图7，更能直观地了解到设备老化状态与设备老化的判定温度之间的关系。例如，对于工业电气设备的预计寿命使用超过91％，进入94％区段时，建议即便当前设备还可以良好运转，当工艺进入短暂停机或中修、大修时，也应及时更换新设备，杜绝设备在连续工作期间出现意外故障，从而实现设备的预防性维护。

s5、根据设备老化状态，生成在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

根据检测的设备的温度信号，对该温度信号进行处理，对不同处理阶段的结果进行判断，得到不同的诊断结果，将得到的多个诊断结果生成在线设备诊断模型。即根据一系列对温度信号的处理过程确定出设备老化状态，以此建立在线设备诊断模型，以作为后序对设备进行诊断的参照，根据检测出的设备的当前温度信号，与在线设备诊断模型进行对应，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息准确确定每一检测设备的处理方法，即停机检修或预防性维护。

如图8所示，本实施例建立的在线设备诊断模型，在线诊断信息包括判断条件和执行结果，判断条件包括温度坏点、温度超限、停机时温度下降过慢、工作时温度上升过快和设备老化状态值超限，执行结果包括：温度传感器检修、设备停机检修、设备散热检修和设备预防性维护。每一判断条件对应一个执行结果，以根据对设备工作温度信号的检测和诊断，对设备进行准确的检修或预防性维护，使得设备能够得到及时的处理，避免出现故障对自动化控制系统造成损害。

根据设备的老化状态，对应在线设备诊断模型，当设备老化状态值超限时，即可得出当前设备的诊断结果为需对该设备进行预防性维护。

在对一个设备的诊断过程中，由于对该设备的温度信号进行诊断时，会产生多个需及时对设备进行处理的情况，即新增报警装置发出声光报警提示的情况，而如果声光报警提示出现的过于频繁时，说明当前检测的设备可能存在的问题比较多，若该设备仍被继续使用，会因突然出现故障而影响整个系统的运行。因此，针对此种情况，本发明实施例提供的在线设备诊断方法还包括：

s91、在生成在线设备诊断模型的过程中，记录设备的报警提示信息的出现频率；

s92、如果设备的报警提示信息的出现频率大于正常频率上限值，生成紧急处理请求指令。

在对某一个设备进行诊断过程中，即生成在线设备诊断模型的过程中，由新增在线设备诊断控制单元将每一个诊断结果均发送至新增设备诊断hmi，由新增设备诊断hmi进行统计和记录，不仅记录每一个在线诊断信息，还要记录每一次发出报警提示信息的出现频率。

当记录的当前诊断过程中，设备的报警提示信息的出现频率大于正常频率上限值时，说明当前诊断的设备为问题严重型设备，需要进行及时的处理，此种设备若继续使用，极易出现危险，因此，由新增在线设备诊断控制单元生成紧急处理请求指令，由新增设备诊断hmi进行显示，或由新增设备诊断报警装置进行报警，以提醒工作人员。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种在线设备诊断及预防性维护方法，根据设备的温度信号和运行状态，进行温度坏点、温度超限和温度变化率的判断，以得到与不同判断条件对应的不同处理结果。再根据设备的平均温度值和当前负荷，确定设备老化的判定温度，与设备运转温度老化数据表进行匹配，以确定设备老化状态。根据不同判断条件对应的不同处理结果和确定的设备老化状态建立在线设备诊断模型，以根据在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行准确的检修和预防性维护。可见，本实施例提供的方法，对设备的温度信号进行一系列处理，以得到准确的诊断结果，并能根据在线设备诊断模型对设备进行及时的检修和预防性维护，以免影响自动化控制系统的正常运行。

本申请实施例提供的一种在线设备诊断及预防性维护系统，用于执行图4所示的一种在线设备诊断及预防性维护方法，该系统包括：原自动化控制系统，以及与原自动化控制系统中的网络连接的新增设备诊断hmi，与新增设备诊断hmi连接的新增设备诊断报警装置和设置在原自动化控制系统中的控制器内的新增在线设备诊断控制单元；所述新增设备诊断hmi用于根据新增在线设备诊断控制单元的指令，控制新增设备诊断报警装置发出声光报警提示；

所述新增在线设备诊断控制单元被配置为：采集设备的温度信号和当前负荷；以及，判断所述设备的温度信号是否为温度坏点；

如果所述设备的温度信号不属于温度坏点，根据所述设备的温度信号和设备的运行状态，确定设备的平均温度值；

根据所述设备的平均温度值和设备的当前负荷，确定设备老化的判定温度；

匹配所述设备老化的判定温度和设备运转温度老化数据表，确定设备老化状态；

根据所述设备老化状态，生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

如果所述设备的温度信号为温度坏点，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述设备的运行状态包括运转状态；以及，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

根据所述设备的温度信号，判断是否超过工作允许温度上限值；

如果所述设备的温度信号未超过工作允许温度上限值，计算设备的温度变化率；

在所述设备处于运转状态时，判断所述设备的温度变化率是否大于温度向上变化率上限值；

如果所述设备的温度变化率小于或等于温度向上变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

可选地，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

如果所述设备的温度信号超过工作允许温度上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述设备的运行状态包括停止状态；以及，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

在所述设备处于停止状态时，判断所述设备的温度变化率是否小于温度向下变化率上限值；

如果所述设备的温度变化率大于或等于温度向下变化率上限值，根据设备的温度信号确定设备的平均温度值。

可选地，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

如果所述设备的温度变化率小于温度向下变化率上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

如果所述设备的温度变化率大于温度向上变化率上限值，生成报警提示信息；

根据所述报警提示信息生成在线设备诊断模型，以根据所述在线设备诊断模型中的在线诊断信息对设备进行相应的检修和预防性维护。

可选地，按照下式，根据所述设备的平均温度值和当前负荷，确定设备老化的判定温度：

t＝tx×p0/px；

式中，t为设备老化的判定温度，tx为设备的平均温度值，p0为设备的常规负荷，为设定参数，px为设备的当前负荷。

可选地，所述新增在线设备诊断控制单元被进一步配置为：

在生成在线设备诊断模型的过程中，记录设备的报警提示信息的出现频率；

如果所述设备的报警提示信息的出现频率大于正常频率上限值，生成紧急处理请求指令。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于在线设备诊断及预防性维护系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。