專利名稱：工業生產設備信息集成方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于信息處理技術領域，特別是涉及一種工業生產設備信息集成方法和系 統，所述工業生產設備信息包含與設備相關的生產信息、能量信息及設備本體信息。
背景技術：
設備管理系統的核心是保證生產的順利進行、降低維修成本、節約能源。設備管理 系統的基本要求是設備的運行狀態處于可知可控狀態，備用設備處于能隨時投入運行的狀 態，保證生產順利進行；同時要求維修不能過度。為了達到理想的設備管理目標，就需要將 設備信息有效的組織、記錄和呈現，進而進行更深一步的分析、計算、評估；進一步制定檢修 計劃；進一步記錄試車數據，記錄檢修經驗。因此設備信息的有效管理是設備管理系統的基 石出。設備管理系統的進一步要求是設備信息與生產過程信息、能量信息的有效整合， 全面發揮設備管理系統為生產、能源服務的職能，打破信息孤島，建立統一的信息平臺。眾 所周知，生產過程是通過設備和工藝實現的，工藝過程伴隨著能量流和物料流，以一定的條 件通過設備生產出產品，因此設備、生產、能量密不可分。這樣就需要一種手段，將生產過程 的信息全面集成。而集成如此種類繁多的信息，需要一種載體，這種載體易于理解和使用， 通過這種載體可以方便提取生產、能量、設備方面的信息，并可方便進行處理，這種載體就 是設備。信息化技術的發展為設備信息管理提供了有效手段，采用計算機技術、網絡通訊 技術、數據庫技術等信息化手段，對設備信息進行有效組織，通過有效的信息集成，對設備、 生產、能源信息進行統一管理、分析、優化，實現以人為主體的高效的設備管理系統，滿足現 代設備管理的需求，適應企業生產設備使用的復雜性。
發明內容
本發明提供一種工業生產設備信息集成方法和系統，能夠將設備包含的生產信 息、能量信息及設備本體信息有效的集成，進行分層次的歸納組織和繼承使用，通過網絡通 訊技術發布給具有權限的用戶查看和使用；同時有權限的用戶可以隨時更新設備信息并最 終形成完善的、豐富的、符合生產企業需求的設備信息庫，解決了工業生產過程中有關設備 信息的集成與處理的問題。所述有權限的用戶是指企業設備管理人員或實現特定目的的生 產管理、能源管理的各子系統。本發明的技術方案是—種工業生產設備信息集成方法，其特征在于，包括以下內容1)建立設備類，所述設備類包括若干級設備分類，并建立設備本體與設備類的第 一關聯關系；所述設備本體包括需要管理的具體的工業生產設備的設備目錄或設備編號；2)建立設備類信息，包括在設備分類的基礎上，對每一級設備分類建立與級別相 適應的若干級設備分類信息，并建立設備分類與設備分類信息的第二關聯關系；
3)建立與設備本體自身對應的設備本體信息，并建立設備本體與設備本體信息的 第三關聯關系；4)根據設備本體通過第三關聯關系獲取設備本體信息；根據設備本體通過第一 關聯關系和第二關聯關系獲取該設備本體所在類別的設備類信息；5)將設備本體信息和它所在類別的設備類信息共同作為設備信息提供給具有使 用權限的用戶，或者將部分設備信息提供給具有部分使用權限的用戶；所述設備信息包括 設備本體信息、生產信息和能量信息。所述若干級設備分類包括最高級設備分類，所述最高級設備分類根據設備功能作 用、行業特點、工業生產性質和/或工藝屬性排列成最高級設備分類項序列，在每一最高級 設備分類項下建立次高級設備分類項序列，依次按級建立到與設備本體直接關聯。所述次高級設備分類項序列標識為設備通用類名，其下一級在每一設備通用類名 下標識出技術結構項序列，再下一級在每一技術結構項下標識出規格型號序列。所述最高級設備分類項不允許被編輯，所述次高級設備分類項允許被編輯，所述 編輯包括添加、修改、刪除；所述標識規格型號序列的設備類別為與設備本體直接關聯的最 末級設備分類，所述規格型號與設備本體的規格型號一致。所述設備本體信息包括設備基本信息、說明文件、技術參數和維修記錄；設備基本 信息記錄了設備編號、設備名稱、規格型號、設備位號，是檢索和記錄生產信息和能量信息 的基礎；設備技術參數記錄了設備出廠時提供的靜態參數，用于效率計算和經濟運行判斷； 維修記錄則記錄與維修相關的信息，利用這些信息可以形成維修知識庫，為檢修計劃的制 定提供參考；說明文件包含設備作業指導書、說明書、操作指南等文件，用于使用和維修參 考。所述設備本體信息還集成了生產和能源方面的記錄信息，這些記錄信息包括設備 本體的能效記錄、能量對象記錄、生產對象記錄、點檢結果記錄的內容，由專門的系統產生， 所述專門的系統包括點檢系統、診斷系統、能源監控系統。所述能量信息包含能量監控信息和能量分析記錄，所述能量監控信息包含熱力學 函數模型、效率參數模型、能量流介質信息，用于能量計算和顯示；所述能量分析記錄包含 用于熱力學分析的能量指標和設備效率記錄，所述能量指標指能量利用率、能量排出率、能 量回收率和能量輸出率；所述生產信息包含產量監控記錄和產量質量分析記錄，所述產量 監控記錄包含設備物料流介質信息和物料流流量信息；所述產量質量分析記錄包含投入產 出率、負荷率和產品質量合格率的產品統計相關信息。所述設備類信息包括技術參數模板、能量計算模型、效率計算模型、維修知識表、 設備點檢表、配件材料表、設備文件資料，用來提供設備記錄信息的表格樣式和模板；每一 級設備類信息可以在級別之間進行歸納建立和繼承使用；所述歸納建立就是將設備類別各 級內相同的設備信息歸納為上一級設備類信息；所述繼承使用就是在查詢設備本體信息時 將設備各類別的信息全部列出。所述設備本體信息可以和該設備本體所在類別的信息合并，所述合并的方法是首 先通過規格型號進行關聯，然后按照設備分類的級別依次向前一級設備類索引，直到設備 分類的起始類別，然后將檢索到的信息進行合并列表，該列表作為合并后的設備本體信息。所述建立設備分類的數據結構包括設備類數據結構和設備本體數據結構，所述設備類數據結構定義了類別之間的包含關系和名稱，包括設備類編號、設備類名稱和設備父 類編號；所述設備本體數據結構定義了設備本體的基本信息，包含設備編號、設備名稱、規 格型號和設備位號，設備本體與設備類通過規格型號建立第一關聯關系。所述建立設備信息分類的數據結構包括設備類信息數據結構和設備本體信息數 據結構，所述設備類信息數據結構包括設備類編號、設備類信息類型和類信息表格，設備類 信息通過設備類編號與設備類建立第二關聯關系；所述設備本體信息數據結構包括設備編 號、設備本體信息類型和設備本體信息表，設備本體信息通過設備編號與設備本體建立第 三關聯關系；所述設備類信息類型和設備本體信息類型中的模板類或表格類信息用自然數 進行標記。所述能量信息和生產信息的數據結構為包含一個或多個設備本體的能量對象和 生產對象的數據結構，所述能量對象數據結構和生產對象數據結構均包含設備編號集字 段，通過設備編號集將設備本體與能量對象和生產對象關聯。一種工業生產設備信息集成系統，其特征在于，包括系統數據平臺、實時數據庫、 關系數據庫、數據處理服務器、WEB服務器和客戶端，所述系統數據平臺分別連接實時數據 庫和關系數據庫，實時數據庫和關系數據庫同時連接數據處理服務器和WEB服務器，數據 處理服務器和WEB服務器同時與客戶端連接；所述系統數據平臺用于采集能量數據、生產 過程數據以及設備數據，所述數據包括現場的實時數據、定期采集或批量錄入的數據以及 其它由專門的系統產生的數據，所述專門的系統包括點檢系統、診斷系統、能源監控系統； 所述實時數據庫和關系數據庫分別存儲實時數據與歷史數據；所述數據處理服務器用于進 行計算、分析、優化關系數據庫和實時數據庫中的數據，處理結果提供給WEB服務器使用； 所述WEB服務器用于提供TOB服務；所述客戶端對用戶提供人機界面，用戶根據系統權限查 看WEB服務器發布的信息。本發明的技術效果本發明提供一種以設備為核心的信息集成方法和系統，通過計算機技術、網絡技 術、數據庫技術對設備包含的本體信息和生產信息、能量信息進行分層次地歸納組織和繼 承使用，解決了工業生產過程中信息集成與處理的問題。首先建立設備類，包括若干級設備 分類，設備信息作為設備類和設備本體的屬性存在，設備類和設備本體通過設備的規格型 號進行關聯，在設備分類的基礎上，對每一級設備類建立與級別相適應的若干級設備類信 息，使設備信息能夠分層次地歸納組織和繼承使用；設備類信息通過設備類編號與設備類 進行關聯，同時設備本體信息通過設備編號與設備本體建立關聯關系，這樣就可以通過設 備本體檢索到設備類上的信息以及設備本體的記錄信息，達到對設備信息有效的集成，對 設備、生產、能源進行統一管理、分析、優化。將設備本體信息和它所在類別的設備類信息共 同作為設備信息提供給具有權限的用戶查看和使用；同時有權限的用戶可以隨時更新設備 數據并最終形成完善的、豐富的、符合生產企業需求的設備信息庫，提高設備運行效率，為 設備技術改造提供依據。
圖1表示了本發明的設備信息包含的內容；圖2示例性地表示了本發明的工業生產設備的分類和設備本體的關系，以及設備分類信息和設備本體信息的關系；圖3示例性地表示了設備分類和設備本體的數據結構，以及設備分類信息和設備 本體信息的數據結構；圖4表示了設備集合組成一個特定的能量對象和生產對象而使用的數據結構；圖5表示了工業生產設備信息集成系統的結構示意圖；圖6表示了建立設備分類的實施例；圖7表示了建立設備本體基本信息的實施例；圖8表示了建立設備類信息中的技術參數模板和技術參數值的實施例；圖9表示了建立設備類信息中的維修知識表的實施例。
具體實施例方式設備管理是能量管理和生產管理的基礎，因此設備信息應包含能量信息和生產信 息。換言之，設備信息不僅包含設備本體的基本信息、維修信息，還包含能量管理信息和生 產信息，因為無論是生產活動的進行還是能量流的轉換、傳輸、利用，都是通過設備進行的， 在本發明中，設備作為生產信息和能量信息的載體，這樣既符合流程工業信息化的集成管 理，也易于使用和理解。本發明首先對設備信息所包含的內容進行歸類，見附圖1。設備可以整合設備本體 的信息、能量信息、生產信息。設備管理系統中設備本體信息是所有信息的基礎，指管理設 備本體所需要的信息，包括設備基本信息、設備技術參數、設備說明文件、設備維修記錄等， 其中設備維修記錄包含設備點檢記錄、設備診斷結果記錄、設備檢修記錄、設備試車記錄、 設備檢修配件記錄、設備檢修材料記錄。設備基本信息記錄了設備編號、設備名稱、規格型 號、設備位號，是檢索和記錄生產信息和能量信息的基礎；設備技術參數記錄了設備出廠時 提供的靜態參數，用于效率計算和經濟運行判斷；設備維修記錄則記錄與維修相關的信息， 利用這些信息可以形成維修知識庫，為檢修計劃的制定提供參考；設備說明文件包含設備 作業指導書、說明書、操作指南等文件，用于使用和維修參考；設備本體信息還集成了生產 和能源方面的記錄信息，這些記錄信息包括設備本體的能效記錄、能量對象記錄、生產對象 記錄、點檢結果記錄的內容，由專門的系統產生，所述專門的系統包括點檢系統、診斷系統、 能源監控系統等。設備能量信息包含能量監控信息和能量分析記錄，能量監控信息包含熱 力學函數模型、效率參數模型、能量流介質信息等，用于能量計算和顯示；能量分析記錄包 含用于熱力學分析的能量指標和設備效率記錄，所述能量指標指能量利用率、能量排出率、 能量回收率和能量輸出率。生產信息包含產量監控記錄和產量質量分析記錄，產量監控記 錄包含設備物料流介質信息和物料流流量信息；產量質量分析記錄包含投入產出率、負荷 率和產品質量合格率等產品統計的相關信息。本發明的設備信息不局限于圖1中所列示的內容，根據不同的行業特點，可以增 減與行業特點相適應的設備信息內容。如此巨量的信息，不能雜亂無章。需要采用一種合適的方法進行集成表達，用戶才 能方便地使用。本發明采用設備分類的方式管理各類信息。流程工業生產設備可以根據設備功能作用、行業特點、工業生產性質和/或工藝 屬性劃分類別，例如包括傳功類設備，傳熱類設備，傳質類設備，化學反應類設備，這些術語引用自化工原理或化工熱力學相關學科，含義與引用學科中所定義相同，還包括批量生產 設備，指生產中具有周期性運作特征的設備，例如推焦車、皮帶運輸機、搗固機、發酵罐、高 爐、轉爐等。按照這樣的思路向下可以繼續分類，如泵類、風機類、壓縮機類、換熱器類、精餾 塔類等、反應爐類等。然后利用對設備的分類進行設備信息的組織集成，本發明提供一種按 設備分類對設備信息進行組織和管理的方法，參見附圖2。一種工業生產設備信息集成方法，包括以下內容1)建立設備類，設備類包括若 干級設備分類，并建立設備本體與設備類的第一關聯關系；本發明所述設備本體包括需要 管理的具體的工業生產設備的設備目錄或設備編號；幻建立設備類信息，包括在設備分類 的基礎上，對每一級設備分類建立與級別相適應的若干級設備分類信息，并建立設備分類 與設備分類信息的第二關聯關系；3)建立與設備本體自身對應的設備本體信息，并建立設 備本體與設備本體信息的第三關聯關系；4)根據設備本體通過第三關聯關系獲取設備本 體信息；根據設備本體通過第一關聯關系和第二關聯關系獲取該設備本體所在類別的設備 類信息；5)將設備本體信息和它所在類別的設備類信息共同作為設備信息提供給具有使 用權限的用戶，或者將部分設備信息提供給具有部分使用權限的用戶；本發明所述設備信 息包括設備本體信息、生產信息和能量信息。所述有權限的用戶是指企業設備管理人員或 實現特定目的的生產管理、能源管理的各子系統。見附圖2，設備信息集成建立在設備分類10的基礎之上，因此設備信息的組織方 式與設備的類別相關聯，設備每級分類都會有與類別相適應的設備類信息20，但不限制設 備每級分類必須存在設備類信息。設備分類按照設備類101、設備一級分類102、設備二級分類103和設備三級分類 104劃分，四級分類一般能夠滿足流程工業設備分類的要求。如果用戶需要對分類進行更 詳細劃分，可以增加分類級別。其中設備類101是起始類別(最高級設備分類)，其他類別 (次高級設備分類)在此基礎之上建立，為了系統安全起見，可以規定起始的設備類101不 允許被用戶編輯，其他分類可以被編輯，編輯包括添加、刪除、修改。設備三級分類104定義 為規格型號，是與設備本體直接關聯的最末級設備分類級別，所述規格型號與設備本體中 的規格型號相一致。每一級設備類都可以有設備類的信息，在圖2中，設備信息20包含設備類信息 201、設備一級分類信息202、設備二級分類信息203和設備三級分類信息204，四級設備分 類信息分別是設備類101、設備一級分類102、設備二級分類103和設備三級分類104的設 備類信息。設備類信息包括設備技術參數模板、設備技術參數、能量計算模型、效率計算模 型、維修知識表、設備點檢表、設備維修配件材料表、設備文件資料等內容。設備類信息主要 用來提供設備記錄信息的表格樣式和模板，其中的技術參數一般在104是相同的，因此技 術參數建立在104，記錄具體參數，技術參數模板則定義在上一級103。每一級的設備分類信息可以在類別之間進行歸納建立和繼承使用。歸納建立就是 將設備類別各級內相同的設備信息歸納為上一級設備類信息；繼承使用就是在查詢設備本 體信息時將設備各類別的信息全部查詢列表。這樣做的好處是設備信息易于管理，層次清 楚，方便操作。對于模板類信息，根據系統需要，一般建立在一個設備類別上就可以了。本發明設備分類不限于四級，設備類信息也不限于四級，此處只是闡述了基于設 備分類的設備信息的組織和使用方法。如果有特殊需求，按照此方法可以增加或減少設備分類的級數以及設備類信息的級數。設備本體105也會有自身的設備本體信息205。設備本體105的設備編號是關鍵 索引字段，每個設備本體對應著設備管理系統中唯一的設備編號。設備本體信息包含設備 基本信息、說明文件(文件類資料)、技術參數和維修記錄。設備基本信息記錄了設備編號、 設備名稱、設備位號等基本的信息，是檢索和記錄生產信息和能量信息的基礎；設備技術參 數記錄了設備出廠時提供的靜態參數，用于效率計算和經濟運行判斷；維修記錄則記錄與 維修相關的信息，禾I傭這些信息可以形成維修知識庫，為檢修計劃的制定提供參考；文件類 資料包含設備作業指導書、說明書、操作指南等文件，用于使用和維修參考。設備本體信息 還集成了生產和能源方面的記錄信息，這些記錄信息包括設備本體的能效記錄、能量對象 記錄、生產對象記錄、點檢結果記錄等內容由專門的系統產生，如點檢系統、診斷系統、能源 監控系統等。設備本體信息可以和該設備本體所在類別的信息合并，合并方法是通過規格型號 進行關聯，然后按照設備分類之間的關聯記錄進行索引，從設備本體依次向上檢索設備三 級分類信息204、設備二級分類信息203、設備一級分類信息202直到設備類信息，然后將檢 索到的信息進行合并列表，該列表作為該設備本體信息的內容。設備分類建立和設備信息的存儲使用見附圖3和附圖4。本發明為了實現設備分類和設備信息分類管理，提供一種設備分類建立的方法， 見附圖3。30為建立設備分類所需要的數據結構實例，包含設備類的數據結構301和設備 本體的數據結構302。設備類數據結構301定義了類別之間的包含關系和名稱，包括設備類 編號、設備類名稱和設備父類編號；設備本體數據結構302定義了設備本體的基本信息，包 含設備編號、設備名稱、規格型號和設備位號，此處的基本信息利用了設備類信息201中的 “基本信息模板”，記錄具體設備的基本信息。301和302之間的關聯是通過設備的“規格型 號”實現的。設備本體與設備類通過規格型號建立了第一關聯關系。進一步說明，本發明提供一種利用設備分類建立設備信息分類管理的方法，用戶 可以根據自己具有的權限，建立權限內的設備信息，包括設備各級分類的信息和設備本體 的信息，計算機系統會將用戶建立的信息按照一定的結構保存在計算機系統的數據庫中。 信息的存儲結構以能夠通過設備編號或設備名稱等關鍵字對該設備和設備所在的類進行 逐級索引為目標。建立設備信息分類的數據結構見附圖3。40是建立設備信息分類所需要 的數據結構實例，包含設備類信息的數據結構401和設備本體信息的數據結構402，40是在 30基礎上建立的。對應的，401是在301上建立的，設備類信息數據結構401包括設備類編 號、設備類信息類型和類信息表格，設備類信息是通過類的編號與設備類進行關聯，建立了 第二關聯關系。402是在302上建立的，設備本體信息數據結構402包括設備編號、設備本 體信息類型和設備本體信息表，設備本體信息通過設備編號與設備本體建立了第三關聯關 系。由于設備類信息類型和設備本體信息類型是模板或表格，因此，記錄設備類信息 類型和設備本體信息類型時需要對表格或模板用自然數進行標記，設備類信息類型標記示 例為403，設備本體信息類型標記示例為404。特殊地，能量信息和生產信息的數據結構，會涉及到一組設備，對于這種情況，可 以將一組設備作為一個能量對象或生產對象來使用，這樣就將設備本體與新組合的對象進行了關聯，所有的信息就可以互通了。數據結構示例見附圖4，50是示例地說明了包含多個 設備的對象參數，501是能量對象的數據結構，502是生產對象的數據結構。兩個示例的數 據結構均包含設備編號集字段，通過此字段將設備本體與能量對象和生產對象關聯，將設 備本體信息和能量信息、產品產量信息集成。進一步說明，本發明提供一種使用設備信息的方法。通過附圖3和附圖4的數據 結構，可以通過設備編號字段直接獲取設備本體的所有信息，設備編號又可以通過規格型 號關聯設備類的信息，因此用戶也可以通過設備編號獲得設備類的信息。計算機系統會將 設備本體信息和它的所屬類的信息共同作為設備信息提供給具有使用權限的用戶，或者將 部分信息提供給具有部分權限的用戶。不排除用戶采用過濾條件對設備信息進行篩選取得 用戶所需要的設備信息，不限制用戶通過數字通訊網絡獲取設備信息或在本地獲得設備信 息。此處的本地指運行或存儲設備信息管理系統的計算機。為了實現設備信息集成，需要必要的計算機及網絡，結合附圖5說明本發明的工 業生產設備信息集成系統的結構。一種工業生產設備信息集成系統，包括系統數據平臺6、實時數據庫4、關系數據 庫5、數據處理服務器2、WEB服務器和1客戶端3，系統數據平臺分別連接實時數據庫和關 系數據庫，實時數據庫和關系數據庫同時連接數據處理服務器和WEB服務器，數據處理服 務器和WEB服務器同時與客戶端連接；所述系統數據平臺用于采集能量數據、生產過程數 據以及設備數據，所述數據包括現場的實時數據、定期采集或批量錄入的數據以及其它由 專門的系統產生的數據，所述專門的系統包括點檢系統、診斷系統、能源監控系統；所述實 時數據庫和關系數據庫分別存儲實時數據與歷史數據；所述數據處理服務器用于進行計 算、分析、優化關系數據庫和實時數據庫中的數據，處理結果提供給WEB服務器使用；所述 WEB服務器用于提供WEB服務；所述客戶端對用戶提供人機界面，用戶根據系統權限查看 WEB服務器發布的信息。設備信息來自系統數據平臺6，系統數據平臺的作用是將能量數據、生產過程數據 以及設備數據進行統一管理，這些數據包括現場的實時數據、定期采集或錄入的批量數據 以及其它特定功能的子系統的結果記錄數據，這些數據分類存入實時數據庫4和關系數據 庫5。數據處理服務器2用于進行計算、分析、優化目的的數據處理，處理結果可以為服務 器1使用；WEB服務器1用于提供TOB服務；客戶端3對用戶提供人機界面，用戶可根據系 統權限查看服務器1發布的網頁。具備了硬件系統和通訊網絡，就可以在此基礎上構建生產、能源、設備管理系統。 而系統信息可以在各子系統中以一定的方式向用戶提供，也可以通過設備檢索所有的信 息，提供給用戶。首先要在計算機系統建立設備分類和設備，方法見附圖6。附圖6以泵類為例，對 于一級分類102、二級分類103和三級分類104要求可以對內容可以進行添加、刪除和修改 功能。使得用戶可以方便地建立起企業的設備庫的類別關系。類別關系數據結構見附圖3 的 301。設備本體105基本信息的建立見附圖7。首先以目錄樹的方式列出已經建立的設 備分類結構，通過鼠標點擊的方式找到設備所屬的規格型號，系統自動將規格型號添加到 設備本體105的規格型號字段中，然后可以手工錄入設備基本信息，其中設備編號由系統自動產生。建立后的設備本體基本信息的內容可以修改，設備本體只有存在報廢標志的情 況下才允許刪除，這樣可以保證使用設備信息的其他子系統運行安全，報廢標志是設備基 本信息的一部分。設備基本信息的數據結構見附圖3的302。設備類和設備基本信息建立起來后就可以建立設備類上的信息和設備本體信息。 各種信息按照一定的格式進行記錄。下面分別舉例說明。舉例1 技術參數模板和技術參數的信息建立方法技術參數的建立見附圖8，技術參數是指設備出廠時設備自身具有的信息和特征 描述。設備的技術參數和設備的型號互相關聯，實現方法包括技術參數模板和技術參數數
值的管理。在二級分類上建立技術參數模板，根據技術參數模板，在三級分類上建立技術參 數值。所以對技術參數的操作首先要通過瀏覽查看方式對設備分類進行列表，列表后可以 對二級分類進行技術參數的項進行添加、修改、刪除操作；對三級分類的技術參數的數值進 行添加、修改、刪除操作。注意對二級技術參數的刪除操作會同時刪除三級技術參數的相關 內容，對二級分類計數參數項的修改操作同樣會影響三級技術參數項的文字內容，因此刪 除或修改操作需要特定的人員完成，并由系統提供必要的警告功能。設備能量計算模板或能效計算模板的管理與技術參數模板的管理相同，都是按照 一定的格式，根據各自的功能需求，將信息配置在合適的設備類上，對設備本體或設備集進 行能量或效率計算時調用模板，并將系統數據平臺的數據填入模板中進行計算，計算結果 填入模板作為該設備或設備集的記錄。記錄的數據可以存入歷史數據庫，以備分析使用。舉例2 維修知識表的信息建立方法維修知識表是在設備檢修或長期使用過程中總結出來的用于排除設備故障的知 識表達，包括設備故障的現象、產生原因及排除方法。通過查閱系統中的維修知識表可以指 導設備故障修復。在維修過程中有了新的知識可以補充到已有的知識表中，可以對錯誤或 有欠缺的知識進行更正。維修知識表管理見附圖9。對知識表的操作首先要通過瀏覽查看的方式對設備分 類進行列表，每一級分類都可以有自己的知識表，因此進行設備分類列表后可以對分類的 知識表進行添加、刪除、修改操作。編輯后通過“保存”功能將修改的內容保存在各級分類 知識表中。編輯操作不能對繼承來的知識表操作，因此要對繼承來的和本級的知識表進行 區分。知識表可以在不同的設備類上進行歸納，因此知識表的內容可以在不同級別的設備 分類級別移動，便于維護操作。使用知識表時，按照設備類的從屬關系，將各類存在的知識 表一并列出。設備文件信息與維修知識表的管理相似。設備文件可以記錄在設備各級分類和設 備本體上，使用時根據設備編號可以列出與其相關的所有文件。設備類信息的數據結構見附圖3的401。舉例3 設備能效記錄的建立方法設備能效歷史數據是設備本體屬性，可以由設備基本信息查詢獲得設備編號，進 而可以查詢到能效對象，這是因為能效對象是由一個或多個設備組成的。能效對象的計算 是根據能效計算模板在專門的能效計算系統中完成，設備能效對象的計算結果存入歷史數 據庫，分析查詢設備的能效數據時就可以通過設備編號獲得所需時間段的信息了。
舉例4能量對象記錄的建立方法與能效記錄是相似的。一個能量對象可以包含一 個或多個設備，能量對象的輸入輸出介質在系統中進行統一編號，這樣在系統中就可以對 介質計算進行模型化，進而將設備能量計算模型化，將過程數據填入模板，根據計算模型就 可以計算焓、熵等熱力學函數。能量參數模板可作為設備類屬性進行管理。能量對象的結果可以根據用戶的定義存入歷史數據庫中，以進行分析之用。通過以上的舉例一般性的說明了設備類信息和設備本體信息的表達方法，更深層 次的說明不在本發明說明范圍內，如能效計算方法、能量計算方法等。設備能量對象記錄存儲的數據結構見圖4的501。其他設備類信息和設備本體信息如點檢表、配件材料信息、點檢記錄、診斷記錄、 維修記錄、產量記錄等信息的建立與上面的例子類似，信息都是通過一定的格式作為設備 類或設備本體的屬性進行集成，用戶通過設備編號可以操作、查看各類集成的信息。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明 創造，但不以任何方式限制本發明創造。因此，盡管本說明書和實施例對本發明創造已進行 了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明創造進行修改或者等同 替換；而一切不脫離本發明創造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均涵蓋在本發明創 造專利的保護范圍當中。
權利要求
1.一種工業生產設備信息集成方法，其特征在于，包括以下內容1)建立設備類，所述設備類包括若干級設備分類，并建立設備本體與設備類的第一關 聯關系；所述設備本體包括需要管理的具體的工業生產設備的設備目錄或設備編號；2)建立設備類信息，包括在設備分類的基礎上，對每一級設備分類建立與級別相適應 的若干級設備分類信息，并建立設備分類與設備分類信息的第二關聯關系；3)建立與設備本體自身對應的設備本體信息，并建立設備本體與設備本體信息的第三 關聯關系；4)根據設備本體通過第三關聯關系獲取設備本體信息；根據設備本體通過第一關聯 關系和第二關聯關系獲取該設備本體所在類別的設備類信息；5)將設備本體信息和它所在類別的設備類信息共同作為設備信息提供給具有使用權 限的用戶，或者將部分設備信息提供給具有部分使用權限的用戶；所述設備信息包括設備 本體信息、生產信息和能量信息。
2.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述若干級設備 分類包括最高級設備分類，所述最高級設備分類根據設備功能作用、行業特點、工業生產性 質和/或工藝屬性排列成最高級設備分類項序列，在每一最高級設備分類項下建立次高級 設備分類項序列，依次按級建立到與設備本體直接關聯。
3.根據權利要求2所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述次高級設備 分類項序列標識為設備通用類名，其下一級在每一設備通用類名下標識出技術結構項序 列，再下一級在每一技術結構項下標識出規格型號序列。
4.根據權利要求3所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述最高級設備 分類項不允許被編輯，所述次高級設備分類項允許被編輯，所述編輯包括添加、修改、刪除； 所述標識規格型號序列的設備類別為與設備本體直接關聯的最末級設備分類，所述規格型 號與設備本體的規格型號一致。
5.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述設備本體信 息包含設備基本信息、說明文件、技術參數和維修記錄；設備基本信息記錄了設備編號、設 備名稱、規格型號、設備位號，是檢索和記錄生產信息和能量信息的基礎；設備技術參數記 錄了設備出廠時提供的靜態參數，用于效率計算和經濟運行判斷；維修記錄則記錄與維修 相關的信息，利用這些信息可以形成維修知識庫，為檢修計劃的制定提供參考；說明文件包 含設備作業指導書、說明書、操作指南等文件，用于使用和維修參考。
6.根據權利要求5所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述設備本體信 息還集成了生產和能源方面的記錄信息，這些記錄信息包括設備本體的能效記錄、能量對 象記錄、生產對象記錄、點檢結果記錄的內容，由專門的系統產生，所述專門的系統包括點 檢系統、診斷系統、能源監控系統等。
7.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述能量信息包 含能量監控信息和能量分析記錄，所述能量監控信息包含熱力學函數模型、效率參數模型、 能量流介質信息，用于能量計算和顯示；所述能量分析記錄包含用于熱力學分析的能量指 標和設備效率記錄，所述能量指標指能量利用率、能量排出率、能量回收率和能量輸出率； 所述生產信息包含產量監控記錄和產量質量分析記錄，所述產量監控記錄包含設備物料流 介質信息和物料流流量信息；所述產量質量分析記錄包含投入產出率、負荷率和產品質量合格率的產品統計相關信息。
8.根據權利要求1至7之一所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述設備 類信息包括技術參數模板、能量計算模型、效率計算模型、維修知識表、設備點檢表、配件材 料表、設備文件資料，用來提供設備記錄信息的表格樣式和模板；每一級設備類信息可以在 級別之間進行歸納建立和繼承使用；所述歸納建立就是將設備類別各級內相同的設備信息 歸納為上一級設備類信息；所述繼承使用就是在查詢設備本體信息時將設備各類別的信息 全部列出。
9.根據權利要求8所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述設備本體信 息可以和該設備本體所在類別的設備類信息合并，所述合并的方法是首先通過規格型號進 行關聯，然后按照設備分類之間的關聯記錄依次向前一級設備類索引，直到設備分類的起 始類別，然后將檢索到的設備類信息進行合并列表，該列表作為合并后的設備本體信息。
10.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述建立設備分 類的數據結構包括設備類數據結構和設備本體數據結構，所述設備類數據結構定義了類別 之間的包含關系和名稱，包括設備類編號、設備類名稱和設備父類編號；所述設備本體數據 結構定義了設備本體的基本信息，包含設備編號、設備名稱、規格型號和設備位號，設備本 體與設備類通過規格型號建立第一關聯關系。
11.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述建立設備信 息分類的數據結構包括設備類信息數據結構和設備本體信息數據結構，所述設備類信息數 據結構，包括設備類編號、設備類信息類型和類信息表格，設備類信息通過設備類編號與設 備類建立第二關聯關系；所述設備本體信息數據結構包括設備編號、設備本體信息類型和 設備本體信息表，設備本體信息通過設備編號與設備本體建立第三關聯關系；所述設備類 信息類型和設備本體信息類型中的模板類或表格類信息用自然數進行標記。
12.根據權利要求1所述的工業生產設備信息集成方法，其特征在于，所述能量信息和 生產信息的數據結構為包含一個或多個設備本體的能量對象和生產對象的數據結構，所述 能量對象數據結構和生產對象數據結構均包含設備編號集字段，通過設備編號集將設備本 體與能量對象和生產對象關聯。
13.—種工業生產設備信息集成系統，其特征在于，包括系統數據平臺、實時數據庫、關 系數據庫、數據處理服務器、WEB服務器和客戶端，所述系統數據平臺分別連接實時數據庫 和關系數據庫，實時數據庫和關系數據庫同時連接數據處理服務器和WEB服務器，數據處 理服務器和WEB服務器同時與客戶端連接；所述系統數據平臺用于采集能量數據、生產過 程數據以及設備數據，所述數據包括現場的實時數據、定期采集或批量錄入的數據以及其 它由專門的系統產生的數據，所述專門的系統包括點檢系統、診斷系統、能源監控系統；所 述實時數據庫和關系數據庫分別存儲實時數據與歷史數據；所述數據處理服務器用于進行 計算、分析、優化關系數據庫和實時數據庫中的數據，處理結果提供給WEB服務器使用；所 述WEB服務器用于提供TOB服務；所述客戶端對用戶提供人機界面，用戶根據系統權限查看 WEB服務器發布的信息。
全文摘要
本發明提供一種工業生產設備信息集成方法和系統，首先建立設備類，設備類包括若干級設備分類，設備類和設備本體通過設備的規格型號進行關聯，在設備分類的基礎上，對每一級設備類建立與級別相適應的若干級設備類信息，設備類信息通過設備類編號與設備類進行關聯，同時設備本體信息通過設備編號與設備本體進行關聯，通過設備本體檢索到設備類信息以及設備本體的記錄信息，達到對設備信息有效的集成，對設備、生產、能源進行統一管理、分析、優化；將設備本體信息和它所在類別的設備類信息共同作為設備信息提供給具有權限的用戶查看和使用；同時有權限的用戶可以隨時更新設備數據并最終形成完善的、豐富的、符合生產企業需求的設備信息庫。
文檔編號G06F17/30GK102143202SQ201010556128
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者莊誠, 趙晝辰 申請人:北京三博中自科技有限公司