基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法与流程

本发明涉及制氧装备远程故障诊断系统及诊断方法。特别是涉及一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法。

背景技术：

现有制氧系统没有实现对现场制氧装备工作状态的远程监控。当制氧装备出现操作人员无法判明原因的突发故障时，专家不能及时有效的了解设备运行的真实情况，给维修排除故障带来一定的难度，导致停产检修时间延长。

传统的制氧系统不能远程实时监控并记录制氧装备的运行数据，不能查看制氧机运行的历史数据。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过调用、处理数据库中的数据，实现对制氧装备远程监控与故障诊断的基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统，包括远程制氧现场和与所述远程制氧现场通过网络进行通信的专家技术服务中心，所述的远程制氧现场是由位于不同地区的n个结构相同的psa医用远程制氧系统构成，所述专家技术服务中心包括有通过网络与所述远程制氧现场相连的服务中心路由器，与所述的服务中心路由器相连用于接收远程制氧现场中的psa医用远程制氧系统数据并进行诊断的服务器，与所述的服务中心路由器相连用于从所述服务器获取远程制氧现场中的psa医用远程制氧系统诊断信息的专家客户端。

所述的psa医用远程制氧系统包括有：依次连接的制氧装备、plc控制器、智能远程控制终端、远程路由器以及远程客户端，所述远程路由器通过网络与所述专家技术服务中心中的服务中心路由器相连。

所述的专家客户端包括1个以上的客户端计算机。

一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统的诊断方法，包括如下步骤：

1)专家技术服务中心的服务器以一定频率通过服务中心路由器从远程制氧现场获取各地区的psa医用远程制氧系统数据，并存入服务器数据库；

2)判断专家客户端是否有查看制氧装备的请求，有则进入下一步骤，否则返回步骤1)；

3)根据请求查看制氧装备的序列号调出对应序列号n的制氧装备的数据；

4)分别对序列号为n的制氧装备进行空压机故障诊断、冷干机故障诊断、制氧主机故障诊断和氧气增压机故障诊断；

5)将空压机、冷干机、制氧主机和氧气增压机故障信息通过服务中心路由器发送给专家终端，在显示器显示空压机、冷干机、制氧主机和氧气增压机故障信息。

步骤4)所述的空压机故障诊断包括：

(1)设定空压机排气压力阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内的排气压力数据；

(3)对获取的排气压力数据求平均值；

(4)判断平均值是否小于设定的排气压力阈值，是则空压机有故障进入下一步，否则空压机无故障返回第(2)步；

(5)返回主程序，显示空压机故障。

步骤4)所述的冷干机故障诊断包括：分别诊断冷干机内部管路状态、冷干机制冷效果，其中：

1、诊断冷干机内部管路状态包括：

(1)设定空压机排气压力阈值和冷干机出口压力阈值，以及两者的偏差阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内冷干机出口压力数据；

(3)对获取的冷干机出口压力数据求平均值；

(4)将第(1)步设定的空压机排气压力阈值与第(3)步得到的平均值求差值；

(5)判断所求的差值是否大于设定的偏差阈值，是则冷干机内部管路出现冰堵，进入下一步，否则冷干机无故障返回第(2)步；

(6)报警并返回主程序，显示冷干机内部管路出现冰堵故障；

2、诊断冷干机制冷效果包括：

(1)设定空压机排气温度阈值和冷干机出口温度阈值，以及两者的偏差值阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内空压机排气温度数据和冷干机出口温度数据；

(3)对获取的压机排气温度数据和冷干机出口温度数据分别求平均值；

(4)将第(3)步得到的空压机排气温度数据平均值与冷干机出口温度数据平均值求差值；

(5)判断所求的差值是否小于设定的偏差值阈值，是则冷干机制冷效果差，进入下一步，否则冷干机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示冷干机制冷效果差故障。

步骤4)所述的制氧主机故障诊断包括：分别诊断制氧主机转阀运行状态、制氧主机氧浓度、制氧主机瞬时产氧流量，其中：

1、诊断制氧主机转阀运行状态包括：

(1)每隔5分钟从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备制氧主机光电检测信号数据；

(2)判断制氧主机光电检测信号是否等于1，否则制氧主机转阀有故障进入下一步，是则制氧主机转阀无故障返回第(1)步；

(3)报警并返回主程序，显示制氧主机转阀故障；

2、诊断制氧主机氧浓度包括：

(1)判断开机信号是否等于1，是则延时40分钟，进入下一步，否则返回第(1)步；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备30分钟内的制氧主机氧浓度数据；

(3)对获取的制氧主机氧浓度数据求平均值；

(4)判断制氧主机氧浓度数据平均值是否小于90％，是则制氧主机氧浓度低故障，进入下一步，否则制氧主机无故障返回第(3)步；

(5)报警并返回主程序，显示制氧主机氧浓度低故障；

3、诊断制氧主机瞬时产氧流量包括：

(1)设定制氧主机瞬时产氧流量阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内制氧主机瞬时产氧流量数据；

(3)对获取的制氧主机瞬时产氧流量数据求平均值；

(4)判断制氧主机瞬时产氧流量数据平均值是否小于制氧主机瞬时产氧流量阈值，是则制氧主机瞬时产氧流量低故障，进入下一步，否则制氧主机无故障返回第(2)步；

(5)返回主程序，显示制氧主机瞬时产氧流量低故障。

步骤4)所述的氧气增压机故障诊断包括：

(1)设定氧气增压机压力阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内氧气增压机压力数据；

(3)对获取的氧气增压机压力数据求平均值；

(5)判断氧气增压机压力数据平均值是否小于氧气增压机压力阈值，是则氧气增压机压力低故障，进入下一步，否则氧气增压机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示氧气增压机压力低故障。

步骤4)所述的氧气增压机故障诊断包括：

(1)设定氧气增压机流量阈值；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内氧气增压机流量数据；

(3)对获取的氧气增压机流量数据求平均值；

(5)判断氧气增压机流量数据平均值是否小于氧气增压机流量阈值，是则氧气增压机流量低故障，进入下一步，否则氧气增压机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示氧气增压机流量低故障。

本发明的基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法，通过internet网络实现远端与现场设备的数据通信，以获得制氧装备实时运行数据，为在线式故障诊断专家系统提供技术支持。本发明可以使管理人员和操作人员在远离制氧装备现场的地方，通过客户端监控现场制氧装备的运行情况，并智能诊断制氧装备故障。

附图说明

图1是本发明基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法的构成示意图；

图2是本发明psa医用远程制氧系统的整体构成示意图；

图3是本发明基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法的主流程图；

图4是本发明诊断方法中空压机故障诊断流程图；

图5是本发明诊断方法中冷干机故障诊断流程图；

图6是本发明诊断方法中制氧主机故障诊断流程图。

图7是本发明诊断方法中氧气增压机故障诊断流程图。

图中

1：远程制氧现场11、12……1n：psa医用远程制氧系统

2：专家技术服务中心21：服务器

22：服务中心路由器23：专家客户端

101：制氧装备102：plc控制器

103：智能远程控制终端104：远程路由器

105：远程客户端

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统及诊断方法做出详细说明。

如图1所示，本发明的一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统，包括远程制氧现场1和与所述远程制氧现场1通过网络进行通信的专家技术服务中心2，所述的远程制氧现场1是由位于不同地区的n个结构相同的psa医用远程制氧系统11、12……1n构成，所述专家技术服务中心2包括有通过网络与所述远程制氧现场1相连的服务中心路由器22，与所述的服务中心路由器22相连用于接收远程制氧现场1中的psa医用远程制氧系统11、12……1n数据并进行诊断的服务器21，与所述的服务中心路由器22相连用于从所述服务器21获取远程制氧现场1中的psa医用远程制氧系统11、12……1n诊断信息的专家客户端23。所述的专家客户端23包括1个以上的客户端计算机。

如图2所示，所述的psa医用远程制氧系统11、12……1n包括有：依次连接的制氧装备101、plc控制器102、智能远程控制终端103、远程路由器104以及远程客户端105，所述远程路由器104通过网络与所述专家技术服务中心2中的服务中心路由器22相连。plc控制器102与制氧装备101通信，控制制氧装备101运行并将制氧装备101中的流量、温度、压力与故障信号等数据存储在内存中。plc控制器102与智能远程控制终端103通信，将plc控制器102内存中的数据传送给智能远程控制终端103。智能远程控制终端103将制氧装备101数据通过路由器4传到internet网，并通过internet网传送到专家技术服务中心2，为在线式故障诊断专家技术服务中心提供数据支持。

本发明的一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统，远程不同地区制氧现场的n套psa医用远程制氧系统将制氧装备运行数据通过internet传送到专家技术服务中心2的服务器21中，服务器21将获得的数据存储到服务器中的数据库中。安装在服务器21中的基于网络服务中心的制氧装备远程故障诊断专家系统，能调取数据库中的数据，通过对取出的数据进行分析，实现对制氧装备的远程监控与故障诊断。基于网络服务中心的制氧装备远程故障诊断专家系统具有网页发布功能，将网页发布到互联网上，远程制氧现场的客户端也能监控并智能诊断psa医用制氧装备故障。

如图3所示，本发明的一种基于服务端的制氧装备远程故障诊断专家系统的诊断方法，包括如下步骤：

1)专家技术服务中心的服务器以一定频率通过服务中心路由器从远程制氧现场获取各地区的psa医用远程制氧系统数据，并存入服务器数据库；

2)判断专家客户端是否有查看制氧装备的请求，有则进入下一步骤，否则返回步骤1)；

3)根据请求查看制氧装备的序列号调出对应序列号n的制氧装备的数据；

4)分别对序列号为n的制氧装备进行空压机故障诊断、冷干机故障诊断、制氧主机故障诊断和氧气增压机故障诊断；其中：

(一)所述的空压机故障诊断包括：

(1)设定空压机排气压力阈值p1_set；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内的排气压力数据，例如，在本实施例中从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内的排气压力数据；

(3)对获取的排气压力数据求平均值p1_mean；

(4)判断平均值是否小于设定的排气压力阈值(p1_mean＜p1_set)，是则空压机有故障进入下一步，否则空压机无故障返回第(2)步；

(5)返回主程序，显示空压机故障。

(二)所述的冷干机故障诊断包括：分别诊断冷干机内部管路状态、冷干机制冷效果；具体如下：

1、诊断冷干机内部管路状态包括：

(1)设定空压机排气压力阈值和冷干机出口压力阈值，以及两者的偏差阈值，即，设定空压机排气压力数据平均值p1_mean与冷干机出口压力数据平均值p2_mean，两者的偏差阈值ep12set1；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内冷干机出口压力数据，例如，在本实施例中，从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内冷干机出口压力数据；

(3)对获取的冷干机出口压力数据求平均值p2_mean；

(4)将第(1)步设定的空压机排气压力阈值与第(3)步得到的平均值求差值，即，将空压机排气压力数据平均值p1_mean与第(3)步得到的平均值p2_mean求差值：

p1_mean－p2_mean＝ep12；

(5)判断所求的差值是否大于设定的偏差阈值(ep12＞ep12st1)，是则冷干机内部管路出现冰堵，进入下一步，否则冷干机无故障返回第(2)步；

(6)报警并返回主程序，显示冷干机内部管路出现冰堵；

2、诊断冷干机制冷效果包括：

(1)设定空压机排气温度阈值和冷干机出口温度阈值，以及两者的偏差值阈值，即，设定空压机排气温度数据平均值t1_mean与冷干机出口温度数据平均值t2_mean两者的偏差阈值et12st1；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内空压机排气温度数据和冷干机出口温度数据，例如，在本实施例中，从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内空压机排气温度数据和冷干机出口温度数据；

(3)对获取的空压机排气温度数据和冷干机出口温度数据分别求平均值t1_mean、t2_mean；

(4)将第(3)步得到的空压机排气温度数据平均值t1_mean与冷干机出口温度数据平均值t2_mean求差值：

t1_mean－t2_mean＝et12；

(5)判断所求的差值是否小于设定的偏差值阈值(et12＜et12st1)，是则冷干机制冷效果差，进入下一步，否则冷干机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示冷干机制冷效果差；

(三)所述的制氧主机故障诊断包括：分别诊断制氧主机转阀运行状态、制氧主机氧浓度、制氧主机瞬时产氧流量；具体如下：

1、诊断制氧主机转阀运行状态包括：

(1)每隔5分钟从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备制氧主机光电检测信号s3；

(2)判断制氧主机光电检测信号s3是否等于1，否则制氧主机转阀有故障进入下一步，是则制氧主机转阀无故障返回第(1)步；

(3)报警并返回主程序，显示制氧主机转阀故障。

2、诊断制氧主机氧浓度包括：

(1)判断开机信号k_auto是否等于1，是则延时40分钟，进入下一步，否则返回第(1)步；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备30分钟内的制氧主机氧浓度数据o3_cond；

(3)对获取的制氧主机氧浓度数据求平均值o3_mean；

(4)判断制氧主机氧浓度数据平均值o3_mean是否小于90％，是则制氧主机氧浓度低故障，进入下一步，否则制氧主机无故障返回第(3)步；

(5)报警并返回主程序，显示制氧主机氧浓度低故障。

3、诊断制氧主机瞬时产氧流量包括：

(1)设定制氧主机瞬时产氧流量阈值o3_flow_set；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内制氧主机瞬时产氧流量数据，例如，在本实施例中，从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内制氧主机瞬时产氧流量数据o3_flow；

(3)对获取的制氧主机瞬时产氧流量数据求平均值o3_flow_mean；

(5)判断制氧主机瞬时产氧流量数据平均值o3_flow_mean是否小于制氧主机瞬时产氧流量阈值o3_flow_set，是则制氧主机瞬时产氧流量低故障，进入下一步，否则制氧主机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示制氧主机瞬时产氧流量低故障；

(四)所述的氧气增压机故障诊断包括：诊断氧气增压机故障方法一和诊断氧气增压机故障方法二：

1、诊断氧气增压机故障方法一包括：

(1)设定氧气增压机压力阈值p4_set；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内氧气增压机压力数据，例如，在本实施例中，从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内氧气增压机压力数据；

(3)对获取的氧气增压机压力数据求平均值p4_mean；

(5)判断氧气增压机压力数据平均值p4_mean是否小于氧气增压机压力阈值p4_set，是则氧气增压机压力低故障，进入下一步，否则氧气增压机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示氧气增压机压力低故障；

2、诊断氧气增压机故障方法二包括：

(1)设定氧气增压机流量阈值o4_flow_set；

(2)从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备一定时间内氧气增压机流量数据，例如，在本实施例中，从服务器数据库中获取序列号为n的制氧装备三小时内氧气增压机流量数据；

(3)对获取的氧气增压机流量数据求平均值o4_flow_mean；

(5)判断氧气增压机流量数据平均值o4_flow_mean是否小于氧气增压机流量阈值o4_flow_set，是则氧气增压机流量低故障，进入下一步，否则氧气增压机无故障返回第(2)步；

(6)返回主程序，显示氧气增压机流量低故障；

5)将空压机、冷干机、制氧主机和氧气增压机故障信息通过服务中心路由器发送给专家终端，在显示器显示空压机、冷干机、制氧主机和氧气增压机故障信息。