[发明专利]流程工业分布式设备故障诊断系统

权利要求书

1.一种流程工业分布式设备故障诊断系统，包括与所述分布式设备连接的嵌入式信号采集处理单元和与嵌入式信号采集处理单元网络联接的远程故障诊断系统；嵌入式信号采集处理单元将收集到的分布式设备的设备信号通过网络传送到远程故障诊断系统，远程故障诊断系统采用多级流模型建模方式把这些设备之间的关系以节点定义信息表达并将节点定义信息传给嵌入式信号采集处理单元，所述的节点定义信息包括节点号、节点网络、节点的条件网络、信号特点、上下游节点，由嵌入式信号采集处理单元根据接收的节点定义信息，以状态关系矩阵的形式建立故障推衍关系，其中，对分布式设备中各信号依次设定过低、正常和过高三种状态，并对这三种状态分别进行赋值，将各节点的状态表示为一列从上至下由过低、正常和过高三种状态组成的3行列向量，N个节点所形成3×N的矩阵即为所述状态关系矩阵；采用矩阵计算的方式判断出故障源后传送至远程故障诊断系统，远程故障诊断系统对其故障进一步进行诊断、监控、存储和显示，所述的矩阵计算包括下列步骤：第一步：故障的向下推衍计算，故障节点状态矢量(3×1)左乘关系矩阵T1(3×3)得到下游节点状态，此过程一直进行到最后一点；第二步：故障的向上推衍计算，故障节点状态矢量(3×1)左乘关系矩阵T2(3×3)得到上游节点状态，此过程一直进行到最前一点；此两步计算完成后，各节点的推衍计算得出的状态与当前的故障状态矩阵一致，则当前推衍开始点为故障源，否则以下一节点继续按上述计算方式搜索推衍直到满足判别条件。

2.根据权利要求1所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的远程故障诊断系统包括数据采集/通讯模块将采集到的数据写入数据库模块，并通过控件模块将数据直接显示于输出界面上，监控模块提供分布式设备现场的监控画面，故障定位接口模块对数据库模块当中的数据进行解析，辅助诊断模块提供进一步分析判断故障点的依据。

3.根据权利要求1所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的嵌入式信号采集处理单元包括快变信号数据采集单元、缓变信号数据采集单元、开关信号数据采集单元和中央控制单元；所述的快变信号、缓变信号和开关信号数据采集单元将采集的设备信号传给中央控制单元，再由中央控制单元将其设备信号传送至远程故障诊断系统。

4.根据权利要求3所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的中央控制单元内包含故障分析模块。

5.根据权利要求3所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的快变信号数据采集单元包括快变信号调理电路、键相信号调理电路、多路快变信号多路同步AD转换器和快变信号数据采集管理模块；所述的快变信号调理电路将设备信号传给多路快变信号多路同步AD转换器，将模拟信号转换成数字信号，再将后者传给快变信号数据采集管理模块，接着传给中央控制单元；所述键相信号调理电路将设备信号直接传给快变信号数据采集管理模块，再传给中央控制单元。

6.根据权利要求3所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的缓变信号数据采集单元包括模拟信号多选一电路、缓变信号调理电路与AD转换器和缓变信号数据采集管理模块；所述的模拟信号多选一电路将设备信号传送给缓变信号调理电路与AD转换器，将模拟信号转换成数字信号，再将后者传给缓变信号数据采集管理模块，接着传给中央控制单元。

7.根据权利要求3所述的流程工业分布式设备故障诊断系统，其特征在于所述的开关信号数据采集单元包括光电隔离电路、开关量状态锁存与检测电路和开关信号数据采集管理模块；设备信号依次由光电隔离电路，通过开关量状态锁存与检测电路，传至开关信号数据采集管理模块，接着传给中央控制单元。