目前，船舶工业正面临着日益艰巨的挑战，特别是在节能和环保方面，政府部门和船舶公司越来越关注降低环境风险、节省能源等健康的航运理念。

 船用变频器调节与性能控制能够将同一类型的变频器用于船上的所有驱动装置，其均匀的全功率范围输出为船舶节能提供了新的途径。

 北京国遥新天地信息技术股份有限公司开发的船舶变频器健康状态监控系统（以下简称“系统”），实现了变频器运行状态监控、故障分析与预测功能，并结合船舶故障知识、检验维修手段，对提高船用变频器安全运行性能起到了积极作用。

 该系统采用B/S架构设计，部署在服务器端，各客户端依托局域网通过浏览器进行系统访问与应用。

 一、总体架构

系统总体架构图

 基础设施层 是系统基础保障，包括工作站台式机、局域网络，以及配套的显示器、键盘、办公桌等基础硬件设施。基础软件包括麒麟操作系统、达梦数据库、中间件、办公软件等。

 数据层 主要分为二种类型数据，一是业务数据（包括测点信息、监测数据、故障知识、维修知识、训练模型、故障记录等）；二是系统管理数据（包括用户数据、权限数据、配置数据、日志数据等软件运行的管理类数据）。

 服务层 以变频器运行监测的相关数据为基础，进行数据采集、入库、查询、展示。依托训练模型、故障知识、维修知识等信息，实现故障分析、预警判断、维修查询、预测分析等操作。

 应用层 根据船用变频器故障问答检验业务需求，进行实时数据展示、测点数据查询、故障预警、维修推荐、故障问答、健康管理等操作。

 用户层 主要包括故障分析人员、设备维护人员、软件管理人员。

 标准规范体系 测点数据作为分析变频器的主要数据，其数据单位、数据内容编码需要保持一致和规范，为系统数据的扩展应用以及与学习训练台的数据交互制定规范标准。

 安全保障体系 增加用户登录和权限控制，保障系统功能和对数据权限的控制。

 二、业务流程

 系统基于RS485通信、modbus协调与变频器进行连接和数据通信，进行数据检测，并对变频器运行状态进行实时监控。

 集成学习训练模块的故障训练模型，以实时检测数据和历史数据为基础进行状态和故障分析，判断变频器的健康状态。同时，将故障知识、维修保养知识、故障处理等变频器相关知识进行整理、标签，构建专家知识库。针对变频器报警和预测报警进行故障分析，形成故障原因分析结果，推荐故障维修方法，并根据用户反馈不断优化故障问答能力。

系统总体业务流程图

 三、主要功能

 主要包括数据检测、故障报警、健康管理、故障分析问答等功能模块。通过监控了解设备实时工作状态，预测故障发生并辅助解决，能够基于专家知识对变频器的全生命周期维护策略、典型故障给出处理建议。

 1.数据检测

 实现对变频器相关设备运行数据进行采集、解析存储、管理、展示与统计。

  变频器数据管理

 2.故障报警

 实现对故障类型进行管理，能够根据阈值对测点故障进行判断，同时对故障提醒信息进行显示，将故障记录进行入库存储与管理。

实时报警

 3.健康管理

 实现对变频器全寿命周期进行健康分析，给出设备健康状态及维修和保养建议，支持对健康状态分析结果进行展示，并对维修和保养知识进行管理。

维护保养知识管理

 4.故障分析问答

 实现对变频器已经或即将发生的典型故障进行分析，以问答形式给出处理建议。用户能够根据故障点进行知识关联查询，结果以列表、图谱形式进行展示。

故障图谱