[发明专利]一种开放式旋转机械监测平台

权利要求书

1.一种开放式旋转机械监测平台，包括开放式硬件平台和可重构软件两部分，其特征在于：

所述开放式硬件平台用于采集监视用各类传感数据，实时监视设备运行数据，动态评估装备技术状态，对可能发生的故障进行预警，并从使用层面及维修层面做出决策支撑，开放式硬件平台由刀片服务器和功能刀片组成，采用符合国际规范的开放式体系架构和接口标准；刀片内联与外联采用高速RapidIO数据交换、1Gbps以太网控制数据交换的两层数据全交换模式，可实现硬件平台的全互连；同时采用IPMI监测各模块的状态以及对机箱温度智能管理；

所述可重构软件用于实现各型数据采集、处理、交换和传输，以及FFT、神经网络、遗传算法、深度学习等算法实现，达到监测和预警目的，可重构软件通过高速标准化总线和协议实现计算节点互联，拓扑结构灵活可变，可重构、扩充；

通过软件与底层硬件解耦合，采用基于ROSA的软件化系统架构设计，以支持功能重构、应用功能即插即用和扩充，方便系统递进式开发,并支持二次开发；

采用中间件和软总线技术以支持软件的即插即用，适应多功能多任务部署、软件升级换代、新算法新技术验证和移植需求。

2.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：所述开放式硬件平台采用开放式计算体系架构技术，通过不同协议高速总线以及总线间节点互联，建立层次化的模块间、模块内部的数据通路，设计出满足实时计算要求的计算平台。

3.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：所述开放式硬件平台分为应用层、平台管理、集群处理平台三层，所述应用层是面向系统功能的，包含各型传感器的采集以及旋转机械状态控制；所述平台管理是面向自身处理功能的，包含资源池化、资源管理和任务调度；所述集群处理平台是整个硬件平台进行信息处理的核心，由计算节点、交换节点、管理节点和存储节点组成，通过内部总线和标准协议进行互联。

4.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：所述开放式硬件平台的刀片服务器内插计算刀片、交换刀片和采集刀片，计算刀片用于完成对采集数据的数据清洗和规整，以及运用合理模型对数据进行深度处理得到告警、预测信息；交换刀片用于完成数据间的交换工作；采集刀片用于完成各型传感器数据的采集工作，所有刀片均遵照标准进行加固设计，以使系统具备抗恶劣条件工作的特性。

5.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：所述可重构软件采用星形冗余拓扑结构将相邻两个路由节点、计算节点与路由节点以及计算节点与计算节点之间进行连接，并采用高速串行互联的交换架构满足通用性、复用性和可扩展性要求，实现了高速大容量数据交换技术。

6.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：可重构软件架构包括应用构件层、系统管理层、软总线、中间件层和基础软件层，所述应用构件层，各功能模块基于软总线进行集成，支持振动监测与温度监测、测量控制、算法处理功能即插即用，面向需求快速构建，支持二次开发；所述系统管理层为信息处理与控制提供统一的管理与调度平台，提供系统硬件资源管理、构件管理、数据管理、软件健康管理功能，支持应用功能的动态部署可重构、负载均衡的任务调度和运行状态的实时监测；所述软总线为系统的标准化通信协议，基于发布/订阅机制，符合DDS标准，为系统各功能构件提供异步的数据读写服务，支持构件进行插接式集成，支持构件间一对多、多对一、多对多的数据通信，支持功能构件的动态加载、即插即用；所述中间件层包含计算中间件和通信中间件，中间件对底层硬件平台的计算指令集、通信协议的硬件细节进行统一设计与封装，为上层提供标准接口服务，实现系统软硬件解耦；所述基础软件包括操作系统、数据库、硬件设备支持包等底层软件，对应用层提供基本功能服务。

7.根据权利要求1所述的一种开放式旋转机械监测平台，其特征在于：所述IPMI采用实时的平台管理架构，使得信息处理平台能够根据计算环境快速构建不同处理模式的开放式实时综合处理系统；实现对多种传感器信息进行分布式高速数据处理融合和计算管理，同时具有较高的系统可靠性、可维护性和环境适应性。