发电设备状态维修理论基础与技术支持系统

发电设备状态维修理论基础与技术支持系统第一页，共92页。一、发电设备状态维修的基本理解二、发电设备状态维修的现状三、发电设备状态维修的理论和实践依据四、发电设备状态维修的主要工作五、发电设备状态维修的研究方法和技术路线六、发电设备状态维修中的CMMS和O&M工作站七、示例：火电厂汽轮机系统状态检修技术支持系统八、华电CMMS解决方案内容安排第二页，共92页。1.设备维修的基本概念和基本方式2.发电设备状态维修的涵义和目标3.发电设备状态维修的三大支撑系统4.发电设备状态维修管理的技术支持系统一、发电设备状态维修的基本理解第三页，共92页。1.设备维修的基本概念和基本方式

-定义：为保持和恢复设备良好工作状态而进行的一切活动。⊙维护—

为保持设备良好工作状态所做的所有工作，包括：清洗擦拭、润滑涂油、检查校验等；⊙修理—

为恢复设备良好功能状态所做的所有工作，包括：检查、故障诊断与排除、全面翻修(大修、中修、小修)。-设备维修的基本方式⊙维护预防（MaintenancePreventing）

⊙事故维修（Break-downMaintenance）

⊙预防维修（PreventiveMaintenance）

⊙改善维修（CorrectiveMaintenance）第四页，共92页。（1）维护预防在设计制造阶段就考虑设备的可靠性和维修性从根本上防止故障和事故的发生减少和避免维修第五页，共92页。（2）事故维修故障维修，非计划性1950前占主导地位操作工专门操作，维修工专门维修坏了修，不坏不修用于设备简单、可靠性要求不高或有备用设备的系统第六页，共92页。（3）预防维修通过检查、检测发现故障征兆，为防止故障发生，使其保持设计功能状态，在故障发生之前进行的维修活动。目的是为了消除故障隐患，防范于未然。前苏联（中国）的计划预修制美国的预防维修制（补充了维修的经济性）预防维修可减少事故停机，消除部分潜在故障预防维修有三类：定期维修，预知维修，状态维修第七页，共92页。（4）改善维修对设备进行局部结构或部分系统的改造，消除设备的先天缺陷；为防止特定故障的重复发生；为日常维护、检查、修理方便而进行的改良性维修，以提高设备的可靠性、维修性和安全性水平；改善维修常常是设计的修改，应属于设计、制造部门的工作范畴，是维修工作的扩展。第八页，共92页。2.发电设备状态维修的涵义和目标（1）传统预防维修体制的弊病

（2）状态维修—科学的预防维修体制

（3）发电设备状态维修的内涵

（4）发电设备状态维修的目标第九页，共92页。（1）传统预防维修体制的弊病-临时性维修频繁：一些服役时间长、缺陷较多的机组往往不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排，运行不到下一个检修时刻就必须强迫停运，进行事故性检修，导致电网发电、供电与检修计划经常被打乱。-维修不足：机组由于各种原因在检修期未到时产生局部故障，但受到检修计划制约，不得不带病运行，有时故障继续恶化造成运行代价和维修费用增大以及不必要的事故损失，甚至严重事故。

-维修过剩：对于设备状态较好的机组，进行了不必要的检修，由此造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费，甚至引发维修故障。

-盲目维修：根据计划检修的标准项目和依靠经验制定的部分非标项目进行检修，对机组并不一定能做到对症下药，由此导致不该修的修了，而该修的未修或没有足够重视，带来“修未修好”的问题。

不合理的“陪修”：大修过程中对所有的设备都进行检查，包括临停中已经消除过缺陷的辅助设备和系统也得“陪修”。

第十页，共92页。（2）状态维修—科学的预防维修体制-预知维修：记录故障和评价设备的早期阶段，通过监测来评价设备状态的劣化程度，及时安排维修。-预知维修变定期维修为定期监测与诊断，是状态维修的早期阶段。第十一页，共92页。-状态维修：也称视情维修，是一种根据设备技术状态来安排维修的预防维修体制。-定义：根据日常点检、定期检查、状态监测和故障诊断等提供的信息，经过统计分析和数据处理，可根据参数的变化趋势或幅值变化来判断设备状态的劣化程度，并在故障发生前有计划地安排维修活动。-状态维修不规定固定的维修间隔，能够有效地避免定期预防维修的缺陷，可最充分地利用设备寿命，是一种经济合理的预防维修方式。第十二页，共92页。-在状态维修中，每一设备都应有一套状态检查或状态监测方案；检查和监测可以是定期的，也可以是不定期的，手段也可以是多种多样的；如果检查手段落后，设备的劣化不能及时、准确地诊断，就无法进行有效的状态维修。-状态检查或监测方案可分为三个等级：最高级，配备永久性的状态监测系统；最低级，配备手提式状态检测仪器，对设备进行巡回检查；中间级，介于二者之间。-在状态维修中，设备的状态是预知的，维修活动可周密计划，因而能大大提高维修效率，减少维修费用和维修停机时间。第十三页，共92页。（3）发电设备状态维修的内涵-发电设备数量众多、类型复杂，需要根据设备不同的重要度、可靠性和维修性，科学合理地选择不同的维修方式；状态维修的特征应是融事故维修、定期维修、预知维修、改善维修等方式为一体的、优化的综合维修方式。-发电设备实施状态维修不仅要有状态监测和分析诊断技术的支持，而且还应有现代管理理念和管理技术作为保障；只有将两者有机地结合起来，才有可能很好地推行这一先进的设备维修管理模式，实现状态维修的各项目标任务。第十四页，共92页。（4）发电设备状态维修的目标-科学地进行维修需求决策，合理安排维修间隔、维修项目和维修工期，有效降低维修费用和维修风险；-准确掌握设备技术状态，提高设备的可靠性和可用率，延长设备的使用寿命，增强发电能力；-改善设备运行性能，降低发电厂运行成本；-降低企业的经营成本，提高企业经济效益，增强企业参与市场竞争的能力；-在企业中营造科学决策和改革创新的氛围，实现管理现代化。第十五页，共92页。-状态监测与诊断系统是状态维修的技术支持，其作用是对设备的运行参数、运行状态进行监测和分析，并得出故障诊断结论。-运行维修决策系统可以帮助设备管理人员进行维修方式的选择，对维修费用、效益进行评估，提供维修决策支持，并将监测诊断系统和维修管理系统有机地连接起来。-维修管理系统可实现对设备的动、静态管理和维修过程管理，要求适应不同维修方式的管理要求。3.发电设备状态维修的三大支撑系统第十六页，共92页。4.发电设备状态维修管理的技术支持系统-

计算机化维修管理系统（ComputerizedMaintenanceManagementSystem，缩写为CMMS）的必要性：状态维修是一个涉及到管理、技术、经济等多方面的系统工程，对管理水平要求更高；状态维修的决策是建立在各种科学分析和复杂数据的科学统计之上的，传统的管理手段已显得力不从心；也是企业维修管理工作的信息化和管理现代化的要求。-

运行维修工作站（OperationandMaintenanceWorkstation,缩写为O&M工作站）的必要性：状态维修要求能对设备的运行及状态信息进行分析处理并作出维修决策，并能将监测诊断系统和维修管理系统有机地连接起来。-

CMMS和O&M工作站是状态维修管理不可缺少的两个方面：O&M工作站是实施状态维修的主要支持工具，而CMMS则是实现状态维修的管理平台；只有将O&M工作站和CMMS有机地集成，实现状态维修决策与维修管理的一体化，才能有效地提高设备管理水平和降低成本。第十七页，共92页。-现有CMMS产品在设计思想、功能和应用等方面需要进一步完善和改进：⊙多数基于预防性定期维修体制，不能完全适应发电设备状态维修的需要；⊙注重对维修作业过程的管理，而设备状态的统计分析和故障预测功能不足；⊙基本是国外产品，国内还没有成熟的系统，而国外产品并未充分考虑我国企业生产和设备维修体制的特点与要求，因而在产品适用性上存在不足。-深入分析状态维修体制的特点，学习和借鉴国外的先进经验，结合我国实际情况，开发具有中国特色以及自主知识产权的CMMS有着非常现实的意义。-O&M工作站的现状：目前只有EPRI和Entek等少数几个国外公司拥有此类产品，在国内尚属空白；其应用也不够成熟。-根据O&M工作站的功能要求，它带有相当浓重的用户个性化特色，反映出发电厂的经营管理特点；因此，直接采用国外产品不能解决其中很多本地性管理问题，开发具有中国特色以及自主知识产权的O&M工作站同样十分必要。第十八页，共92页。-通过试点表明，发电设备实施状态维修须首先解决好两个基本问题：⊙应建立适合中国国情的发电设备状态维修管理体制，确定实施状态维修策略的工作程序及管理目标；⊙不能照搬国外软件，应在学习和借鉴国外先进经验的同时，开发具有中国特色和自主知识产权的发电设备状态维修管理与辅助决策系统。第十九页，共92页。二、发电设备状态维修的现状1.发电设备维修模式的发展过程2.国外发电设备状态维修工作的现状3.国内发电设备状态维修工作的现状第二十页，共92页。1.发电设备维修模式的发展过程（1）大型设备维修模式发展的三个阶段（2）发电设备状态维修的研究和应用（3）发电设备状态维修的最新思想第二十一页，共92页。-

第一阶段：从工业革命到第二次世界大战以前，设备机械化程度不高，损坏后修复时间的影响也并非是十分重要；由于大多数设备的设计余量比较大且基本上比较简单，所以设备是可靠而且易于修复的。对维修的要求是坏了再修，即实施事后维修或事故维修（BDM）模式。-

第二阶段：第二次世界大战前后，出现了流程生产和流水线，机械化程度提高；事后维修使停机时间加长，影响生产效率。人们认识到有可能和有必要预防设备故障，可靠性工程有了发展，形成了以定期检修为中心的计划维修和预防性维修思想。这种维修方式减少了故障停机，将潜在故障消灭在萌芽状态，减少了部分维修的盲目性。但是其经济性考虑不够，受检查手段和人经验的限制，仍可能使计划不准确，造成维修冗余或不足。-第三阶段：七十年代后，工业设备越来越复杂，自动化程序越来越高，维修费用越来越上升，设备故障的损失也更大；预防性维修和基于设备可靠性和维修性的维修越来越得以推行。其维修特征是实施以可靠性为中心的维修（RCM）模式，并辅之以预知性维修（PDM）或状态维修（CBM）。（1）大型设备维修模式发展的三个阶段第二十二页，共92页。-状态维修就是在系统全过程的运行和维修管理中，通过对设备安全性、可靠性、经济性、维修性等方面的技术经济分析和评估，制定合理的维修策略，以取得设备最大的可靠性和最佳的经济效益；它是RCM的一个主要环节，也是开展RCM的必然结果。-状态维修模式最初在发电厂辅机设备维修的应用中成效显著，现正被逐步推广应用到主机设备或系统的维修管理中。-据美国电力研究所的研究报告，与事故维修相比，定期预防性维修可使发电厂的运行和维修费用降低三分之一；若进一步实施状态维修，发电厂的维修成本还可再降低约三分之一。（2）发电设备状态维修的应用第二十三页，共92页。-

积极实施预知维修，同时应保留必要的定期维修和事后维修方式，并要考虑维修的经济性，逐步发展并形成以可靠性为中心的设备状态维修模式和管理技术；-

以网络化的CMMS和O&M工作站作为状态维修的技术支持；-

状态维修是一个动态的、不断完善的、闭环运行的系统工程。（3）发电设备状态维修的最新思想第二十四页，共92页。2.国外发电设备状态维修工作的现状（1）国外自八十年代中开始研究与实施状态维修，在维修理论及支持技术等方面取得了进展，尤以美国、日本和欧洲更为突出，主要工作可归纳为：

-发电厂维修策略研究和计算机化维修管理系统（CMMS）的应用；

-发电厂监测诊断与维修技术支持系统的研究；

-以可靠性为中心的维修（RCM）体制的实施；

-设备诊断和寿命评估技术的应用。（2）在状态维修领域的研究单位有：美国的电力研究所（EPRI）、西屋公司、Bently公司、Entek公司等；瑞士的ABB公司、法国的电器研究与发展部、丹麦的B&K公司；日本的三菱重工等。（3）据EPRI报告，在电力行业有应用业绩或主流的有8种维修管理软件：

Maximo、MP2、EMPAC、R2/R3、Champs、Marshall、Mainsaver、Maintstar、SynergenSeries等。（4）设备维修管理系统基本只具有CMMS的功能，只有少数有O&M工作站的功能。第二十五页，共92页。3.国内发电设备状态维修工作的现状-工作刚刚起步，但已引起有关部门的高度重视；部分研究单位和企业开展了这方面的研究与试点工作，但实质性的进展较少。-电力系统于1997年11月在上海召开了电力设备状态维修工作经验交流会，这对电力设备实施状态维修体制起到了巨大的推动作用。-部分网省公司与科研院所合作开展了状态维修试点，主要有：华北电力集团、华东电力集团、华中电力集团、浙江省电力公司、河南省电力公司、辽宁省电力公司等，研究开发单位有：热工研究院和各电力试验研究所（院）。-总体来说，这些工作大多依赖于国外技术和软件，专门人员的投入不足，缺乏对设备维修管理与辅助决策系统的自主研究与开发，因而进展缓慢。-但正是在以上工作的基础上，国内发电设备状态维修的工作正积极稳步推进，技术思想逐步统一，管理观念也不断进步，并取得了可喜的成果；因此，当前正是开展发电设备CMMS和O&M工作站研究与开发的大好时机，它既可巩固已有成果，又是对已有工作的很好补充。-可以预见，如果在管理和技术两方面突破某些关键问题，状态维修这一先进的技术和管理体制必将在我国电力行业中得到越来越多的推广和应用。第二十六页，共92页。三、发电设备状态维修的理论和实践依据1.设备维修管理的作用；2.设备维修管理的基本内容；3.与维修管理密切相关、能够直接提高维修质量的工作；4.设备维修管理的计算机化；5.与设备维修管理有关的各类管理系统；6.设备维修管理中CMMS和O&M工作站的功能及其内在联系；7.技术关键和难点。第二十七页，共92页。-设备维修管理是现代化企业生产管理中的一个重要职能，也是企业设备全过程管理的一个重要环节。-设备维修管理水平的提高，可以显著改善企业、企业的有形资资产和使用与维护这些有形资产的人员三者之间的关系，使设备以更高的精度、速度、安全性和经济性投入有效的生产应用，使企业获得额外的经济效益。1.设备维修管理的作用第二十八页，共92页。-基础资料管理：设备台帐、技术资料和档案、运行和维修规程、试验和维修修记录、运行记录、缺陷和故障记录、备品备件等管理。-维修计划管理：应首先根据不同设备在企业生产中的重要性和维修费用等因素确定设备的重要度等级，制定出合理的维修模式和维修计划；对于采用状态检修模式的重要设备，确定需要配备的状态检测手段和装置、监测数据的有效管理和评估方法，并据此作出维修决策。-维修过程管理：对维修过程进行有效管理，以保证这样一个复杂的系统工程保质、按时、经济地完成；内容包括充分的维修准备工作、合理的维修进度安排、严格的维修质量控制和认真的维修结果总结。2.设备维修管理的基本内容第二十九页，共92页。-设备可靠性分析：通过可靠性分析，确定设备或系统的关键部位，掌握影响其发挥功能的故障模式、原因、影响程度以及故障之间的联系，从而可以确定应采取的维修策略和维修方案；-设备寿命管理技术：通过对设备寿命的有效监测和合理评估，可以指导设备的正确运行和合理维修，提高维修的效率，延长设备的使用寿命；-设备状态监测与故障诊断技术：它是企业大型重要设备实现状态维修的基本条件，监测和诊断技术的水平越高，对设备运行状态的了解和掌握就越清楚，因而状态维修计划的制定也就越准确；-计算机化维修管理及辅助决策技术：它是维修管理现代化的技术保证，其中先进的数据库技术可以将所有与维修管理有关的信息综合在一起，而计算机网络技术的发展可以使得这些储存于数据库中的信息在企业内部或者更广的范围内供参与维修工作的管理、技术和执行人员充分共享。3.与维修管理密切相关、能够直接提高维修质量的工作第三十页，共92页。-对于拥有大量设备的发电企业，维修管理是非常复杂的系统工程，其中包括大量的管理协调工作以及在维修决策过程中对大量复杂数据的科学统计和分析计算；因此，仅仅依靠传统的维修管理方式是难以满足要求的，必须要求高水平信息管理系统的技术支持。-维修管理的计算机化可以充分发挥计算机在信息处理上的优势，有效控制传统管理的缺陷；当今计算机技术和网络技术的发展使得运用计算机进行维修管理成为可能，计算机化维修管理是维修管理技术发展的必然趋势。-将维修管理的所有项目纳入计算机管理，利用计算机及企业局域网的优势，实现维修策略的最佳选择、有关维修部门的有机协调、维修资源的优化利用以及维修计划和维修过程的合理控制等，真正使设备以更高的精度、速度、安全性和经济性投入有效的生产应用，创造预期的经济效益。4.设备维修管理的计算机化第三十一页，共92页。-进入80年代以来，先进的设备维修模式逐渐成熟并在各类企业得到应用，世界上许多国家都已认识到计算机和信息技术应用于设备维修管理的重要意义，计算机化维修管理系统的概念也得以迅速发展并开始成为现实。-目前，国际上已有多家公司致力于CMMS的研究与开发，并推出各种形式的商业化软件；国内外已投入实际应用的与维修管理有关的各类管理系统有：备品备件管理系统、材料管理系统（MAMS）、综合项目管理系统（ITMS）、企业材料计划和控制系统（EMPAC）、材料备件数据采集系统（MIDAS）、备件重要性评估系统（SCAS）、运行管理系统、值班员运行管理系统、状态监测工作站、重要设备寿命评估和管理系统、锅炉寿命管理系统、汽轮发电机组寿命管理系统、高温高压管道寿命管理系统、维修项目管理系统、维修优化技术、特殊设备检修和大修管理系统等。5.与设备维修管理有关的各类管理系统第三十二页，共92页。-与维修有关的计算机管理系统，根据功能特点可以归纳为两类：（1）计算机化维修管理系统（CMMS）、（2）运行维修工作站（O&M工作站）；这两类系统具有不同的功能，但又有紧密的联系。-O&M工作站的功能：完成设备状态监测数据的采集、管理和分析，并在此基础上对设备的运行状态进行评估，由此确定针对特定设备的维修时间和维修规模，达到优化维修的目的；CMMS的功能：对企业的维修资源和维修进程进行有效管理，它可以被看作是一个“如何进行维修”的大知识库。-如果将两个系统有机结合，实现信息共享，就能充分发挥各自优势，实现以下优化：（1）根据O&M工作站的监测数据和分析结果，可提高维修计划的有效性和自动化程度；（2）可以识别重复出现的设备故障并进行原因分析，提高设备状态分析的准确性；（3）对维修资源（包括物质资源和人力资源）进行优化管理；（4）实现设备维护和维修全过程的优化管理和控制。6.维修管理中CMMS和O&M工作站的功能及其内在联系第三十三页，共92页。（1）发电设备的重要度评级及经济技术分析方法；（2）发电设备的基础管理工作及其在状态维修决策系统中的有效应用；（3）发电设备状态监测、诊断与寿命管理等支持技术的一体化与网络化配置；（4）发电设备状态维修决策与维修管理的一体化，实现CMMS和O&M工作站的有机集成。7.发电设备状态维修管理的技术关键和难点第三十四页，共92页。（1）发电设备状态维修工作程序及管理目标的制定；（2）发电设备的评级方法研究及经济技术分析；（3）生产实时数据接口技术及数据库管理系统的开发；（4）发电设备状态维修决策与管理系统的设计与开发；（5）发电设备状态维修决策与管理系统的实施。四、发电设备状态维修的主要工作第三十五页，共92页。（1）发电设备状态维修工作程序及管理目标的制定●发电设备状态维修工作程序及管理目标的制定；●发电设备状态维修策略和管理体制的研究。（2）发电设备的评级方法研究及经济技术分析

●发电设备评级的工作程序、具体项目、工作方法、量化标准的研究；●发电设备状态监测与寿命管理的技术一体化方法及经济技术分析；●发电设备评级及经济技术分析辅助软件的开发。（3）生产实时数据接口技术及数据库管理系统的开发●生产实时数据的接口技术开发，将机组的实时信息传递到数据库服务器，实现生产信息的共享；●生产实时信息配置系统开发，完成机组实时信息的灵活配置和数据库管理；●生产实时信息远程查询和监测系统开发，实现机组实时信息的远程连接、智能查询和有效管理。第三十六页，共92页。（4）发电设备状态维修决策与管理系统的设计与开发●以可靠性为中心的发电设备状态维修决策与管理系统的分析和总体设计；●发电设备CMMS和O&M工作站的设计与开发；（5）发电设备状态维修决策与管理系统的实施●确定试点电厂及设备，并从目标、RCM分析、维修管理体系等进行评估；●人员培训和组织，完善设备管理体系和基础技术工作；●CMMS系统和O&M工作站的实施；●状态维修工作的总体评价和系统完善。第三十七页，共92页。-借鉴国外先进的设备维修模式和维修管理系统，以可靠性、维修性和优化理论为基础，将设备寿命管理技术和预防性维修、以可靠性为中心的维修等方式有机地结合起来，提出适合我国国情的发电设备状态维修策略和维修管理模式；-以系统分析和系统总体设计为依据，采取理论研究、关键技术攻关和软件开发工作齐头并进的策略，重视在项目进行的每一个环节都与发电厂保持紧密的联系和合作。五、发电设备状态维修的研究方法和技术路线1.研究方法第三十八页，共92页。-先广泛调研国内外与设备维修管理问题有关的信息，然后借助可靠性、维修性和优化理论，制订发电设备状态维修策略和维修管理模式，并作出技术经济分析和评价；-再综合应用状态监测、故障诊断和寿命管理技术，建立发电设备状态维修的体系结构，完成系统分析和总体设计；-依据总体设计方案，逐一解决系统中涉及的管理和技术两方面的关键问题，紧紧抓住软件开发这一条主线，依靠自身的力量自主完成发电设备状态维修项目的实施工作。2.技术路线第三十九页，共92页。六、发电设备状态维修中的CMMS和O&M工作站-工作流程总体框架-数据库模型-功能模块第四十页，共92页。O&M工作站工单申请是否批准

重新审核是否执行

重新处理待执行工单工单历史

各种数据报表是是否否维修策略是否合格是维修过程验收

重新处理否

维修成本核算

缺陷故障记录

设备维修记录CMMS发电设备CMMS系统的工作流程第四十一页，共92页。数据库工单管理备品备件管理设备综合管理系统管理故障缺陷管理预算管理维修过程管理图形报表管理员工管理发电设备CMMS系统的总体框架第四十二页，共92页。设备信息数据库人员信息数据库故障与缺陷数据库实时/历史数据库数据库生成、查询、管理工单管理数据库监测与诊断数据库维修信息数据库备品备件数据库发电设备CMMS系统的数据库模型第四十三页，共92页。（1）系统管理模块：系统登录、密码更改、用户管理和日志管理；（2）设备综合管理模块：设备分类和编码、设备台帐管理、设备运行记录、缺陷管理、设备信息综合查询；（3）员工管理模块：企业员工基本信息的管理；（4）备品备件管理模块：备品备件基本数据、备品备件采购、仓库和库存管理、备品备件需求管理；（5）工单管理模块：各种维修申请工单、维修执行工单的生成和查询；（6）维修过程管理：计划管理、项目管理、工程管理、维修调度管理；（7）预算管理：维修成本的核算；（8）报表管理：维修记录、缺陷记录、维修成本核算等各种数据报表，可形成文件或打印输出；（9）资料管理模块：各种文档资料的编辑、存储与查询；（10）数据接口模块：与O&M工作站链接，并预留与MIS、财务等系统的接口。发电设备CMMS系统的功能模块及性能指标第四十四页，共92页。发电设备O&M工作站的工作流程第四十五页，共92页。辅助维修决策数据库设备综合管理预知维修决策状态监测与诊断预测自学习专家系统维修信息管理发电设备O&M工作站的总体框架第四十六页，共92页。数据库生成、查询、管理CMMS数据库实时/历史数据库维修决策数据库MIS数据库故障与缺陷数据库状态监测与诊断数据库发电设备O&M工作站的数据库模型第四十七页，共92页。发电设备O&M工作站的功能模块及性能指标（1）系统管理模块：系统登录、密码更改、用户管理和日志管理；（2）设备数据综合管理模块：设备分类和编码、设备台帐、设备评级分析、设备运行记录、常规检测数据、缺陷记录、维修历史数据、设备状态和性能统计分析数据、设备数据综合查询；（3）设备故障管理模块：接受来自各种监测与诊断系统或现场运行人员的故障报告，并进行分析、评估及分类记录；（4）设备状态评估模块：建立设备状态评估与计算机监测诊断系统、监测诊断仪表、运行过程数据、设备历史数据和记录、维修资料、其它相关信息之间的联系，判断设备状态的发展趋势，并根据预先设置的评价体系和状态阈值，对设备的健康状况进行评估，提出状态报告及维修建议；（5）辅助维修决策模块：设备维修决策和方案的优化；（6）自学习专家系统：通过决策与维修实践的吻合程度进行学习，自动修正评价体系的阈值甚至知识库（知识库是开放的，可以由运行维修人员进行维护）；（7）维修作业跟踪模块：自动跟踪维修作业的进展情况，设置维修报警功能；（8）报表管理：生成与系统有关的各种数据报表，可形成文件或打印输出；（9）资料管理模块：各种文档资料的编辑、存储与查询；（10）数据接口模块：与CMMS链接，并预留与DCS、MIS、监测与诊断等系统的接口。第四十八页，共92页。（一）系统软硬件平台建设；（二）生产实时数据接口和数据库管理系统；（三）汽轮发电机组轴系振动监测与诊断系统；（四）机组经济性监测、诊断及汽轮机安全状态评估系统；（五）汽轮机调速系统的故障诊断系统；（六）汽轮机系统状态检修辅助决策与管理系统。七、示例：火电厂汽轮机系统状态检修技术支持系统第四十九页，共92页。1.系统平台层次结构系统平台是指计算机应用软件的系统支撑和运行开发环境，它可划分为网络层、计算机系统层、数据库层和应用软件系统，其关系如图所示。应用软件系统

数据库系统

计算机系统

网络系统应用层

数据层

计算机系统层

网络层应用软件系统平台

（一）系统软硬件平台设计方案第五十页，共92页。2.系统的计算模式系统的计算模式是指构建应用系统时所采用的软件结构。结合电厂的信息流量和数据处理的实际情况，本系统的计算模式将采用C1ient／Server为主、Browser／Server为辅的计算模式，利用WEB技术实现CLIENT（BROWSER）／WEBSERVER／DABASESERVER＆APPLICATIONSEVER模式的三级服务体系。3.数据库系统从数据库服务器的体系结构、处理技术、并行处理能力、网络透明度、可移植性、安全稳定性等技术因素以及市场占有率、技术服务支持等方面综合考虑，推荐使用MicrosoftSQLServer网络数据库。MicrosoftSQLServer数据库与MicrosoftNT操作系统的结合会发挥出最高的运行效率。4.计算机系统网络操作系统：软件平台的核心，它为应用软件系统提供稳定的平台和强大的支撑能力。网络操作系统是网络用户和计算机网络之间的接口，它所具备的功能和性能，在很大程度上决定网络系统的整体处理能力．服务器系统：在C/S结构的系统中，服务器系统的作用类似人体中的心脏，负责向所有客户机提供“动力”；在B／S结构的系统中中强调“胖服务器、瘦客户概念”，使得服务器的地位更为重要。客户机：主要承担用户界面、数据显示和本地处理逻辑等工作，本系统客户机全部采用微机，运行环境最好是WINDOWS98/2000。第五十一页，共92页。1.系统开发目标增加实时数据接口，使实时数据进入状态检修数据库服务器。对实时数据进行综合管理，以期达到状态检修决策支持效果。系统具有很强的可扩展性，可升级为多机组模式。DCS系统数据转发站数据库服务器客户端客户端客户端2.系统网络拓扑结构（二）生产实时数据接口和数据库系统技术方案第五十二页，共92页。3.实时数据接口系统在数据转发站运行实时数据接口软件，从DCS中读取实时数据后，通过网络采用Client/Server方式将实时数据插入数据库服务器。软件要求如下：-数据库服务器是MicrosoftSQLServer7.0数据库；-同期性从DCS读取实时数据，并同时传送到系统的SQLServer数据库中；-实时数据为模拟量数据；-SQLServer数据库实时数据表：模拟量代码表(配置表)、模拟量当前值表、模拟量历史保留表(分不同保留时段)。4.实时数据管理系统模拟图显示：通过系统模拟图实时显示生产数据。相关图显示：通过系统相关图实时显示生产数据。选点显示：用户可请求显示任意一模拟量或开关量的数值，系统实时刷新数据。成组显示：可根据用户对成组的要求配置信息，将模拟量或开关量分为多组显示。趋势图显示：可显示任意测点的10分钟实时变化趋势图。历史曲线图显示：可显示任意测点24小时内任意时间段的历史曲线。棒图显示：通过棒图显示重要模拟量数据。列表显示：列表实时显示所有重要模拟量数据。重要参数显示：可实时显示某些重要参数。实时越限报警：显示数据具有实时越限报警功能。第五十三页，共92页。PC

总线网卡CPUA/D板A/D板现场信号前置器传感器整周期采样控制器转

速

（三）汽轮发电机组振动监测与分析系统

1.系统结构

2.系统组成

第五十四页，共92页。3.系统功能

-数据采集部分系统需要对机组各方面的信号采用不同方式进行采集，主要有振动、工艺参数等，根据信号特点，分开设计，采用模块化方式。-振动监测分析智能振动分析功能：以各种图表的方式对振动进行实时监测、数据管理、信号分析等。-数据存储软件系统根据机组的运行特性对数据存储方式分为正常运行时、启停机时、异常报警时和紧急停机时。-数据通信软件按时间向服务器发送历史数据。第五十五页，共92页。1.系统组成

-汽轮机系统主要设备及部件运行参数、数据及寿命实时数据库；

-机组经济性参数监测与性能诊断；

-汽轮机运行参数、部件状态应力和寿命评估系统。2.系统组成部分的功能-汽轮机系统主要设备及部件运行参数、数据及寿命实时数据库将实时地从DCS采集到的数据经过加工、提取、计算输入数据库，其中包括主要的（主蒸汽、调节级和再热蒸汽）温度、压力、流量、效率、经济性指标、热应力，蠕变及疲劳寿命损耗、串轴、膨胀及胀差、汽轮机轴系的轴振及瓦振、轴封的供汽参数、发电机定子线圈及护环的振动或松动等。数据库中的数据将可通过系统网络直接送到各职能部门的终端上。（四）机组经济性及汽轮机安全状态在线监测系统

第五十六页，共92页。-机组经济性参数监测与性能诊断该系统具有良好的显示、控制组态及数据库管理功能。应用软件具有友好的用户界面及较高的可靠性，在服务器上开发计算机辅助决策系统。机组主要技术经济指标计算汽轮机循环二次参数计算机组运行可控损失分析各班运行质量考核机组运行异常诊断设备健康状态分析故障诊断机组关键性能指标变化趋势分析在线热力试验运行优化与指导系统

第五十七页，共92页。-汽轮机运行参数、部件状态应力和寿命评估系统该系统将根据全厂的设备及部件的编号，按设备出现故障时对汽轮机系统安全性、可靠性的轻重缓急程度进行分级，将故障或事故可能出现的概率送到各职能部门的终端，并对检查及维修的时间和部位提出建议性意见。等级划分时将分为三个原则：对可能发生事故的，定为第一级；对可能出现故障、但不会马上出现事故的，定为第二级；对一些仅影响经济性的小故障，如加热器的微小泄漏等，定为第三级。第五十八页，共92页。1．调节系统故障树分析通过对故障树分析，研究故障原因的概率重要程度，分析顶事件的发生概率，确定故障诊断系统需要检测的故障和故障原因。2．汽轮机调节系统故障分析和检测方法研究调节系统出现的各个滑阀卡涩故障、主油泵联轴节磨损故障、电液转换器卡涩故障、调节系统回路振荡故障的数学模型，仿真故障后系统的响应，并分析故障检测的方法，给出检测故障需要的传感器和安装传感器的可能性。3．汽轮机调节系统专家系统设计研究把故障树转换为专家系统知识的方法，讨论测量数据库的可信诊断和传感器故障后的算法。4．汽轮机调节系统故障诊断系统的软硬件设计系统的功能设计采样时间间隔的设计、数据库存储的方法、诊断结果的处理以及显示界面的设计，系统完成的功能包括静特性分析、不等率迟缓率计算、滑阀的状态检测、振荡故障的原因诊断等几方面。（五）汽轮机调速系统故障诊断系统

第五十九页，共92页。（六）汽轮机状态维修辅助决策与管理系统

1.基本内容-建立设备树，把状态监测、故障诊断和维修管理系统有机结合起来，对汽轮机健康状况进行科学评价，为汽轮机大修、小修和日常维护提供决策支持。-对汽轮机进行功能、故障模式、故障后果分析，建立故障树，按故障发生的部位和故障后果对部件的重要性进行分类，制订相应的状态监测和维修策略。-建立汽轮机的RAM（可靠性、可用率、维修性）联合模型，利用本机和同型机组的历史记录以及状态监测的实时数据，根据部件故障对系统可用率和经济性的影响、故障可能发生的概率和可以接受的概率之间的裕度，对检修项目的重要程度进行分级。-对设备逐级分解到部件，分析其功能，研究功能丧失的可能方式—故障模式及其发生部位，为故障诊断系统提供一个比较完整的“故障直接起因”知识库。-实施计算机化维修管理系统，为状态检修提供一套科学的管理手段。第六十页，共92页。2.主要分析方法和技术路线-把汽轮机分解为转动部分、支承部分、滑销系统、隔板部分、轴封部分及其他共六部分，分别登记各部分包含的部件，描述各部件的功能，总结部件各部位可能发生的故障模式。-分析故障后果和故障发生的频度，把部件分为两类：一类为故障具有使用性后果，对可用率有影响；另一类为故障具有安全性后果。按照部件故障对可用率的影响程度和故障发生可以接受的风险概率，把两类部件按其重要性分为三级，并进行部件编码。-按部件的优先级，依次进行故障监测策略和维修策略分析。-把故障分为可监测故障和不可监测故障。对于可监测故障，研究其故障征兆，分析故障征兆的状态参数特征，建立起故障发生的部位和对应的力学参数以及热力学参数之间的关联；对于不可监测故障，主要研究本机组和同型机组的历史记录，找出机组经常发生故障的部位，统计故障发生的频度，根据机组运行累计小时数和开、停机次数，预测故障可能发生的概率。-根据火电厂状态检修的要求，实施CMMS系统，包括技术和人员培训。第六十一页，共92页。八、华电CMMS解决方案维修管理工单申请工单计划工单跟踪成本核算数据接口O&MDCSDASMIS应用数据库操作系统桌面硬件NT/UNIX/LINUX等ORACLE/MSSQLSERVER浏览器、客户端软件（B/S、C/S体系结构）HP/Compaq/AlphaandIntel等安全策略系统权限系统日志数据基础人力资源备品备件设备管理基本信息统一的数据模型、先进的开发工具和工作流技术、开放的接口技术第六十二页，共92页。人力备品设备基本数据基础O&M工作站CMMS维修策略缺陷故障事故改造维护预防性维修维修历史数据历史维修工作单批准执行报告查询、统计和分析材料预留、工具、人员材料发放、工具、人员调度成本核算数据报表华电CMMS数据流图第六十三页，共92页。系统的基本模块系统管理人力资源管理备品备件管理设备管理维修管理 工单申请 工单计划 工单跟踪 成本核算图形报表接口第六十四页，共92页。工单类型缺陷故障事故维护改造预防性维修第六十五页，共92页。工单流程分类A类（复杂）B类（简单）第六十六页，共92页。工单流程图（A）工单申请（申请）批准工单申请（申请已批准）工单申请（申请未批准）NY批准工单派遣（执行）工单计划（计划未批准）NY维修结束（完成）验收工单存档（关闭）返工（不合格）未通过通过过程记录/查询（执行）工单计划（计划）修改申请（申请已修改）修改计划（计划已修改）第六十七页，共92页。工单流程图（B）工单申请（申请）工单申请（申请未批准）批准发送工单（执行）NY维修结束（完成）验收工单存档（关闭）返工（不合格）未通过通过修改申请（申请已修改）第六十八页，共92页。工单报表工单申请表工单申请批复表工单计划表工单计划审核表工单执行表工单验收表第六十九页，共92页。华电CMMS的主要特点与系统完全集成的安全机制统一的数据模型（工单）先进的记分卡技术维修与财务的紧密结合规范、灵活的工作流程采用工单树管理工单先进的数据接口技术准确的系统定位更加贴近中国国情第七十页，共92页。华电CMMS的主要特点与系统完全集成的安全机制统一的数据模型（工单）先进的记分卡技术维修与财务的紧密结合规范、灵活的工作流程采用工单树管理工单先进的数据接口技术准确的系统定位更加贴近中国国情第七十一页，共92页。用户有单用户和组用户两种单用户不属于任何用户组组用户至少属于一个用户组第七十二页，共92页。所有用户都必须是工作人员第七十三页，共92页。权限设置负责管理CMMS用户可以使用的功能模块系统可以对单用户直接分配权限，也可以对用户组分配权限某一用户的权限为单用户权限和它所属的所有的用户组权限的并集第七十四页，共92页。华电CMMS的主要特点与系统完全集成的安全机制统一的数据模型（工单）先进的记分卡技术维修与财务的紧密结合规范、灵活的工作流程采用工单树管理工单先进的数据接口技术准确的系统定位更加贴近中国国情