科学技术的不断进步促使机械设备越来越复杂，自动化水平越来越高。机 械设备运行中发生的故障或失效不仅会造成重大经济损失，甚至导致灾难性的 人员伤亡和恶劣的社会影响，机械设备监测诊断技术的发展已成必然。
现代监测诊断技术实现的一种主要手段是建立在线监测诊断系统。鉴于机 械设备的复杂性和故障源及其表现形式的多样性，现代监测诊断系统皆以多渠 道资源的汇集、协同处理、综合评判为主要特色，因而对资源的协调组织、收 集、管理、利用和共享等提出了更高的要求。一方面，国内外监测诊断技术的 蓬勃发展，积累了大量而丰富的各种资源，包括信息资源、技术资源和专家(人 才)资源。另一方面，现有监测系统主要沿袭了以往单机一体化的构造思想， 即将所有功能和资源都集中在一台计算机(或服务器)，或者都汇集在一个局部 的小网络系统内。这类系统存在许多问题，主要有：
①系统所有的功能模块都集成在一起，造成系统结构极为复杂、庞大。由 于各功能模块之间的协调需要专门的知识，系统的维护和升级相当困难，往往 需要掌握总体系统和各功能模块的各类专门人才协同工作才能完成。
②设备监测诊断需要对来自不同渠道的各类资源进行综合分析和评判，而 这类系统难于集成完备的资源，因而造成系统的基础资源匮乏，对复杂故障难 以给出合理、可靠的诊断决策。
③系统各功能模块的高度集成，使得各功能模块依附于整个系统，只有和 系统一道才能发挥作用，因此不具备复用性。当系统更新时，各功能模块必须 根据新的要求重新开发。尤其对于专用功能模块，不能作为资源提供共享。
随着网络信息技术的快速发展，这些资源在网络层面上的充分发掘、共享、 整合和利用已经成为可能。

根据上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的是，充分利用已存在 的各种丰富的资源，提供一种资源可复用的网络化设备监测诊断系统的实现方 法。对现有监测诊断系统和各种资源进行整合，达到在网络层面上充分挖掘、 利用和共享技术资源、专家资源和信息资源，实现机械设备的远程监测与诊断， 以克服现有监测诊断系统的维护困难、维护升级费用高等缺点。
实现上述发明目的的技术解决方案是，它包括在企业内部构建的数据智能 采集单元、企业监测单元、企业分析诊断单元、企业数据服务单元；通过网络 构成局域网；还包括在Internet上构建的诊断中心单元、分析诊断方法单元、 专家会诊服务单元、资源注册认证单元和专家单元的广域网；构成设备监测诊 断系统的柔性资源；
上述各个资源单元的功能相对单一、计算规模小，每个单元只完成一种特 定功能，每一个资源单元都是完成特定任务的一个独立的对象；
上述各个资源单元都具有感知外部网络环境的请求、计算和处理、向环境 回送结果等能力，当外部调用者对其发出任务请求时，则根据任务要求对数据 进行计算和处理，并将结果回送给调用者；
上述各个资源单元相互重组能构建新的资源单元，对于复杂的逻辑诊断和 决策问题，通过网络对涉及的相关单元进行重组、调度和信息交换实现；这些 资源单元具有复用性，对于不同的诊断任务构造出面向不同诊断任务的设备监 测诊断系统；
企业监测单元依据数据智能采集单元在线采集的数据对机组进行实时监 测、显示和报警任务，并将有关数据存储到数据服务单元，企业分析诊断单元 对数据服务单元内的数据进行分析诊断，完成企业内部的常规诊断任务；企业 分析诊断单元有难以解决的问题时，则通过Internet向诊断中心单元发出请 求；
诊断中心接受企业分析诊断单元的请求，调用分布在Internet上的分析 诊断方法单元对故障进行诊断，并将诊断结果反馈给企业分析诊断单元；
当通过分析诊断方法单元的高级分析功能仍无法解决时，则利用 Netmeeting组织企业分析诊断单元和专家诊断单元召开网络会议，通过桌面共 享、白板公用和文件传输的形式实现企业和专家的交流，完成Internet上的专 家会诊。
(一)资源单元及其三个基本要素：
本发明的技术核心在于资源单元。在此，所谓资源单元是指在网络上构建、 部署的具有一定计算功能的站点。这些资源单元(站点)具有以下三个基本要 素：
1.这些资源单元的特点是功能相对单一、计算规模小，即每个单元只完成 一种特定功能，例如数据智能采集单元、信号分析单元、分析诊断单元、智能 诊断单元等。每一个资源单元都可看作是完成特定任务的一个独立的对象。
2.这些资源单元具有感知外部网络环境的请求、计算和处理、向环境回送 结果等能力。当外部调用者对其发出任务请求时，则根据任务要求对数据进行 计算和处理，并将结果回送给调用者。
3.这些小的资源单元构成了监测诊断技术的柔性资源，可重组出新的资源 单元。对于复杂的逻辑诊断和决策问题，可通过网络对相关资源单元进行重组、 调度和信息交换实现。例如通过对信号分析单元、数据服务单元、智能诊断单 元等的调用派生出专家系统单元。因此，这些资源单元具有复用性，对于不同 的诊断任务可方便地构造出面向不同诊断任务的监测诊断系统。
(二)资源可复用的网络化设备监测诊断系统的组成结构
依据前述三个基本要素，本发明提供的资源可复用的网络化设备监测诊断 系统技术方案由众多的基本资源单元构成(参见图1)。这些资源单元的作用及 系统流程分述如下。
1.系统的基本资源单元
1)数据智能采集单元
在设备运行过程中，该单元负责对传感器拾取的信号进行调理、A/D转换、 数据预处理、数据筛选、超限报警检查等操作，并将数据通过TCP/IP协议发送 到网络上，为企业监测单元和分析诊断单元提供数据；
2)企业监测单元
该单元在企业局域网内部构建，它接收数据智能采集单元发布的现场数据， 对数据进行实时监测、显示和报警任务，并将数据按设定的时间定期存储到企 业数据服务单元，对于异常数据则全部存储到企业数据服务单元，供后续的故 障诊断和趋势分析使用；
3)数据服务单元
包括数据库和数据库维护两个部分，为企业分析诊断单元和诊断中心单元 提供数据服务。数据库负责存放监测诊断数据及设备状态的相关信息，数据库 维护系统则负责对数据库的日常维护和管理；
4)企业分析诊断单元
调用企业数据服务单元提供的数据，完成企业内部的常规诊断任务，并将 那一解决的复杂疑难诊断问题提交给诊断中心；
5)诊断中心单元
接受来自于企业内部的分析诊断单元对疑难诊断问题的请求，调用分析诊 断方法单元对疑难诊断问题的数据进行分析、诊断，并将诊断结果反馈给企业 分析诊断单元；
6)分析诊断方法单元
由一系列先进的分析、诊断方法构成的资源单元群，包括时频分析、小波 分析、小波包分析、特征波形分解、机组稳定性分析、模糊诊断、专家系统、 智能诊断等资源单元，它们调用数据服务单元提供的数据，完成对企业分析单 元提交的疑难故障问题的分析和诊断；
7)专家会诊服务单元
响应诊断中心的请求和调用，作为诊断专家和企业登录的专家会诊服务 器，在Internet上实现专家会诊环境，形成诊断决策群体。领域专家可借助于 该单元和诊断中心提供的分析诊断方法，实现对疑难故障的分析和诊断，并将 诊断结果返回给诊断中心；
8)资源注册认证单元
该单元是本发明专门为管理前述各资源单元而建立的。其主要作用是对资 源单元提供注册、查询和调用服务，并对调用资源单元的请求者进行安全认证， 包括限定范围的安全认证和限定范围的单元调用。
(三)实现方法
上述技术方案的技术关键在于各个资源单元的构建及其相互之间的调用 和数据通讯，为此，本发明提供以下实现方法：
1.系统各资源单元构建的实现方法。本发明采用电子技术、网络信息化 技术和.Net平台的远程对象模型与Web Service技术，提供系统所需资源节点 的构建方法，具体的资源单元构建、主要功能及实现方法详见本说明书的具体
实施方式。
2.企业分析诊断单元与诊断中心单元的构建和交互。本发明利用.Net中 的远程对象模型，建立诊断中心单元和企业分析诊断单元，并实现两者之间的 交互。企业分析诊断单元可以通过远程对象调用诊断中心提供的分析方法，实 现企业分析诊断单元与诊断中心之间的通讯。
3.分析诊断方法单元构建和调用。本发明基于Soap协议，提供在各种平 台上采用多种编程语言来构建分析诊断方法单元的支持工具和实现方法，并提 供利用具有安全性限制的Web Service技术调用分析诊断方法单元的技术。
4.专家同步会诊环境的实现工具。本发明将Netmeeting技术融合在专家 会诊软件中，由诊断中心召开网络会议，让企业工程师和领域内的专家登陆 Netmeeting服务器，如同面对面的交流一样，实现声音和图象的实时交互、交 流，并且可以实现远程界面的共享和文件、数据的传输，完成专家会诊中心单 元与各专家资源单元以及企业间的通讯。
本发明的效果是：
1.资源单元功能专业化，可分别由技术力量相对雄厚的专门诊断研究机构 和单位构建，便于技术更新、资源单元维护和资源扩展，实现用户免维护。
2.资源的利用方便灵活，可通过相关资源单元的重组和调度实现解决复杂 诊断问题的动态、优化解。
3.由此构造的监测诊断系统具有复用性，柔性和可移植性强，易于向相关 企业群体辐射、推广。
4.提供多层次信息，为复杂诊断问题的网上会诊环境提供从原始到诊断专 家系统输出的各种不同层次的信息，便于领域专家参与企业的诊断决策，充分 发挥系统效能。
附图说明
图1资源可复用的网络化设备监测诊断系统结构图；
图2系统工作流程图；
图3数据智能采集单元结构图；
图4企业监测单元功能及其程序结构；
图5企业监测单元之图形化监测界面；
图6数据服务单元的数据分类；
图7数据库存取的数据过程；
图8企业分析诊断单元的分析功能；
图9企业分析诊断单元的起停机分析功能实例；
图10诊断中心单元的功能结构；
图11通过诊断中心可调用的分析诊断方法单元；
图12诊断中心单元调用分析诊断方法单元实现小波包分析的实例；
图13专家会诊服务单元的组成结构图；
图14资源注册认证单元结构图；
图15远程对象模型的实现原理图；
图16诊断中心单元调用分析诊断方法单元的原理图；
图17专家会诊服务单元与各专家资源单元以及企业间的网络通讯图；
图18某炼油厂重油催化机组结构及测点分布图；
图19某炼油厂重催机组烟机1#瓦振动的时域波形和频谱图；
图20某炼油厂重催机组烟机1#瓦振动的轴心轨迹。

为了更清楚的理解本发明，以下对本发明作进一步的详细描述。
5.1系统的功能层次及组成结构
本发明公开的资源可复用的网络化设备监测诊断系统从功能上分为两个 层次：企业内部的常规监测诊断和Internet范围内的疑难问题诊断。现将它们 所具有的功能和组成结构分述如下：
(一)企业内部的常规监测诊断
在企业内部，系统由数据智能采集单元、企业监测单元、企业分析诊断单 元和数据服务单元组成，这些单元形成了在企业内部对设备进行监测诊断的基 本功能。
1.数据智能采集单元
①单元的硬件结构
该单元采用DSP技术，集信号调理、多通道同步采集、自适应监测、数据 流管理、网上传输，远程组态等于一体，构成瘦型前端，作为监测诊断系统新 结构模式下的网络层面上的基本信息获取单元，实现设备的实时数据采集。单 元的硬件结构如图3所示。
②单元的功能指标
多通道、多功能实时监测：15通道振动/速度输入，1通道转速/鉴相输入， 16通道工艺参数输入；同步采集，采样频率高达100KHz；门限、分频、趋势等 多功能监测；自适应采集和存储：基于事件触发，进行采样间隔、数据存储等 方面的决策。
内置100Base-T以太网接口：直接上网，可与任何网络设备、个人计算机、 笔记本电脑相连；可以方便地在任何时间、从任何地点获取和分析设备运行信 息；可以在办公室进行参数、功能设置，不管测试地点在世界各地的哪个角落。
调理、采集、监测、存储、联网一体化：内置振动/位移、转速、标准信 号调理电路；椭圆型5阶低通、抗混叠滤波器(DC～20kHz)；基于事件决策机 制的自动采集、监测、存储；使用TCP/IP协议栈，满足了智能采集单元对网络 连接的需要；单元本身无需特别维护、操作，具有用户免维护特点。
2.企业监测单元
系统通过基于TCP/IP协议的套接字(Sockets)与智能采集单元进行数据 传输，企业监测单元接收到智能采集单元发布的实时数据后，通过良好的人机 界面实现对设备的在线实时监测、显示和报警。对于常规数据按事先设定的时 间定期将数据存储到数据服务单元；对于异常数据则随时存储，以便进行进一 步分析诊断。图4为企业监测单元功能及其程序结构，其中主要功能介绍如下：
●图形化监测：以图形方式显示振动和工艺量，用绿、黄和红色自动标记测点 处于正常、异常和报警状态，具有生动直观的特点。
●数字化监测：以数据列表方式显示振动和工艺量，用绿、黄和红色自动标记 测点处于正常、异常和报警状态，可精确显示测点量值。
●振动波形监测：实时显示振动波形，支持动态刷新。可随时观察振动幅度的 瞬时变化。
●频谱监测：实时显示振动波形和频谱，支持动态刷新。可随时观察振动波形 和频谱的瞬时变化。
●轴心轨迹监测：实时显示轴心轨迹，支持动态刷新。可随时观察轴心轨迹的 瞬时变化。
●定时存储：按设定值定期存储工艺量和振动量数据。
●报警存储：当机组出现异常报警时，存储工艺量、开关量和振动量数据，以 便对机组异常状态进行进一步分析。
●起停机数据存储：存储机组起停机数据。
●采集参数控制：设定数据采集周期和振动数据采样频率、长度等参数，并通 过TCP/IP协议将参数发送给数据智能采集单元，实现数据采集控制。
作为该单元功能的一个示例，图5给出了企业监测单元的图形化监测界面。
3.数据服务单元
数据库服务单元包括数据库和数据库维护两个部分，为企业分析诊断单元 和诊断中心单元提供数据服务。数据库负责存放监测诊断数据以及典型案例数 据等与设备故障诊断相关的信息，图6给出了数据库的数据分类，包括：
1).近期振动数据：每隔一小时存储一组最近三天内的振动原始数据，各 通道分别存储
2).历史振动数据：每天存一组振动原始数据
3).异常数据(黑匣子数据库)：存储报警前后各5组数据
4).随机振动数据：在瞬态监测中进行随机存储
5).起停机数据：存储机组起停时各通道的振动数据
6).近期特征数据：存储各通道近期1-3天内每隔10分钟的特征值
7).历史特征数据：存储各通道每隔1小时的特征值
8).事件数据
9).典型案例数据：存储典型故障类型数据
数据库维护系统则负责对数据库的日常维护和管理，例如数据增删、修改、 查询检索、统计输出等。为了提高数据库的复用性和独立性，本发明应用Web Service技术对数据库进行了封装，图7示出了数据库存取的数据过程，有关 Web Service的建立和调用方法，详见以下部分(二)的介绍。
4.企业分析诊断单元
该单元在企业内部构建，调用企业数据服务单元提供的数据，完成企业内 部的常规诊断任务，当碰到复杂的疑难诊断问题时，则将任务提交给诊断中心。 该单元本身具有简单的诊断功能，可以解决通常的诊断问题，主要分析功能如 图8所示。
●时域波形分析：从时域分析故障问题，包括时域波形、轴心轨迹、统计特征 值等功能。
●精密频谱分析：从频域分析故障问题，包括高精度幅值谱、功率谱和对数谱。
●运行趋势分析：通过趋势图来分析振动特征值随时间变化的规律，揭示故障 的发生发展趋势。
●起停机分析：分析机组的起停机过程，揭示机组的固有频率机阻尼特性。包 括瀑布图、伯德图和奈奎斯特图。
●智能自动诊断：应用人工智能技术自动诊断机组故障。包括模糊诊断和神经 网络诊断功能，可为诊断的制定提供参考。
●远程诊断请求：当碰到难于解决的复杂诊断问题时，负责向远程诊断中心单 元提交服务申请。
●远程结果接收：负责接收由远程诊断中心单元返回的诊断结果。
作为该单元功能的一个示例，图9给出了企业分析诊断单元的起停机分析 功能的一个实例。
(二)Internet范围内的疑难问题诊断
本发明在Internet上构建远程诊断服务系统，由远程诊断中心单元、分 析诊断方法单元、专家会诊服务单元和资源注册认证单元组成。这些单元提供 了在Internet范围内解决疑难诊断问题的功能和手段。
1.诊断中心单元
该单元的主要任务是：接受来自于企业内部的分析诊断单元对疑难诊断问 题的请求，调用分析诊断方法单元对疑难诊断问题的数据进行分析、诊断；若 对诊断问题仍无法解决，则启动专家会诊单元，形成网上决策群体，协同解决； 最终将诊断结果反馈给企业分析诊断单元。该单元的主要功能见图10，简述如 下：
●接收诊断请求：负责接收和处理来自企业分析诊断单元对疑难诊断问题的请 求。
●返回诊断结果：负责将分析诊断方法单元和专家会诊单元的诊断结果回送给 企业分析诊断单元。
●分析诊断功能选派：对来自企业分析诊断单元的请求进行分类，根据故障问 题的特点，确定调用和启动哪一个或哪一些分析诊断方法单元和专家单元。
●调用分析诊断方法单元：响应功能选派，调用部署在网络上的分析诊断方法 单元，完成对特定诊断问题的分析。
●启动专家会诊单元：响应功能选派，调用部署在网络上的专家功能，完成对 特定诊断问题的分析。
2.分析诊断方法单元
分析诊断方法单元部署在网络上，由专门的研发机构构建和维护，是由一 系列先进的分析、诊断方法构成的资源单元群。这些分析诊断方法单元调用企 业数据服务单元提供的数据，完成对企业分析单元提交的疑难故障问题的分析 和诊断。目前，可通过诊断中心调用的分析诊断方法单元示于图11。本发明采 用.Net平台提供的Web Service技术，将这些单元封装成Web Service的形式。 这些分析诊断方法单元提供的功能如下：
●统计特征与相关分析单元：信号的概率密度函数、统计特征值、自相关函数 和互相关函数。
●高精度频谱分析单元：高精度幅值谱、高精度功率谱、高精度对数谱、高精 度倒频谱。
●小波与小波包分析单元：信号的小波分解和小波包分解。
●时频联合分析单元：Wigner分布和短时Fourier谱图。
●时频细化波形分析单元：可通过选取信号的频带和时段多信号的时域波形进 行细致分析。
●选频带细化分析单元：可通过选取频带获得信号的细化功率谱、倒频谱和包 络谱。
●轴心轨迹分析单元：包括提纯轴心轨迹、转子一倍频轴心轨迹、转子二倍频 轴心轨迹、转子三倍频轴心轨迹和任选频带轴心轨迹。
●特征波形分析单元：包括参数基元函数特征波形分解和非参数基元函数特征 波形分解。
●回转机组稳定性分析单元：在线提取机组稳定性参数，实现对机组稳定性的 在线分析和预测。
●起停机瞬态分析单元：分析机组的起停机瞬态过程，揭示机组的固有频率机 阻尼特性。包括瀑布图、伯德图和奈奎斯特图。
●回转机组智能诊断单元：应用人工智能技术自动诊断机组故障。包括模糊诊 断和神经网络诊断功能，可为诊断的制定提供参考。
●运行趋势分析：通过趋势图来分析振动特征值随时间变化的规律，揭示故障 的发生发展趋势。包括特征值趋势图、一倍频值趋势图、二倍频值趋势图、 三倍频值趋势图和距离指标趋势图。
作为诊断中心单元调用分析诊断方法单元的一个示例，图12给出了诊断中 心单元调用分析诊断方法单元实现小波包分析的一个实例。
3.专家会诊服务单元
响应诊断中心的请求和调用，作为诊断专家和企业登录的专家会诊服务 器，在Internet上实现专家会诊环境，形成诊断决策群体。领域专家可借助于 该单元和诊断中心提供的分析方法，实现对疑难故障的分析和诊断，并将诊断 结果返回给诊断中心。该单元通过查询专家数据库获得专家的姓名、地址、专 长和网址，并建立网上专家与诊断中心和企业分析诊断单元的链接，进而实现 网上诊断决策群体。该单元的组成结构如图13所示，其各部分的作用如下：
●服务管理：通过查询专家数据库，确定解决特定诊断问题的专家，建立诊断 专家与诊断中心单元和企业分析诊断单元的联系。
●专家数据库：收入诊断专家的资料，包括姓名、性别、年龄等个人信息，以 及专家的研究领域、专业特长等信息。
●建立专家链接：响应服务管理系统的指令，按设定的方式建立诊断专家单元 与诊断中心单元和企业分析诊断单元的链接。
4.资源注册认证单元
该单元的主要作用是对前述各分析诊断方法单元提供注册、查询和调用服 务，并对调用这些资源单元的请求者进行安全认证。
该单元的结构见图14。它基于以下两点安全策略：
●调用请求者在系统的UDDI服务器中查询、申请和发布资源单元时，系统对 请求者集中授权，请求者通过服务代理调用资源单元时，服务代理首先对请 求者进行安全认证，进而确定是否同意调用资源单元。
●资源单元提供者采用SQL+Cache方式对服务请求者进行安全认证。
在系统SQL Server数据库中存储每一个资源单元的用户名和密码。在执 行资源单元调用之前调用方法private bool Authenticate(string user， string pass)进行认证。
由于各个资源单元采用Web Service的方法构建，而Soap消息在默认情况 下是没有加密的，为了防止以Soap消息形式发送的用户名和密码被人截获，以 及减少到数据库的行程和网络流量，避免恶意用户使用无效用户名/密码大量调 用Authenticate，使得数据库迅速过载，调用者每次会话时只需发送一次用户 名和密码，即通过SSL加密的方法public string GetTicket(string user， string pass)后，如果确认调用者有效，则自动获取调用者的IP地址，并返 回一个序列号，同时将调用者IP地址和这个序列号存储到Cache缓存区，供以 后认证。调用者随后调用时，资源单元将用重载的私有方法private bool Authenticate(string ticket)认证这个序列号，同时检查IP地址有没有改 变。如果IP地址改变，说明序列号可能在传输过程中被别人截获，则返回错误 信息，终止资源单元的调用。
(三)系统的工作流程
系统的工作流程见图2。本发明的系统结构按网络层次可分为局域网(企 业内部网)和广域网(Internet)两部分，企业局域网内包括四种资源单元，分 别为数据智能采集单元、企业监测单元、企业分析诊断单元和数据服务单元， 这些单元构成了在企业内部对设备进行监测诊断的基本功能；在广域网中有诊 断中心单元、分析诊断方法单元、专家会诊服务单元和资源注册认证单元，这 些单元构成了设备故障诊断的高级功能，主要解决企业自身无法解决的疑难故 障问题。系统的工作流程为(参见图2)：
企业监测单元依据数据智能采集单元在线采集的数据对机组进行实时监测、显 示和报警任务，并将有关数据存储到数据库单元，企业分析诊断单元对数据库 单元内的数据进行分析诊断，完成企业内部的常规诊断任务。一旦企业分析诊 断单元有难以解决的问题时则通过Internet向诊断中心单元发出请求，诊断中 心接受企业分析诊断单元的请求，调用分布在Internet上的分析诊断方法单元 对故障进行诊断，并将诊断结果反馈给企业分析诊断单元；当通过分析诊断方 法单元的高级分析功能仍无法解决时，则利用Netmeeting组织企业分析诊断单 元和专家诊断单元召开网络会议，通过桌面共享、白板公用和文件传输的形式 实现企业和专家的交流，完成Internet上的专家会诊。
5.2系统资源单元的构建及其实现方法
(一)企业分析诊断单元和诊断中心单元的构建及其交互方法
本系统采用.Net平台提供的远程对象模型(Remote Object Model)构建 企业分析诊断单元和诊断中心单元，用远程对象在两者之间建立通讯通道。企 业分析诊断单元可以通过远程对象调用诊断中心单元提供的分析方法，就象调 用本地对象的方法一样。
1..Net中的远程对象模型
.Net中的远程对象模型是一个丰富的、可扩展的框架，提供了一种在不同 计算机程序间进行通讯的方法，它使得处于不同应用程序域、不同进程和不同 机器上的对象可以实现无缝通信。远程对象模型提供的编程模型和运行时库支 持功能强大而又易于使用，能够实现透明的交互操作。这种模型提供了多种服 务，包括激活和生存期支持，以及安全审核机制和负责与远程应用程序进行消 息传输的通讯通道。在消息通过通道传输之前，格式化程序对其进行编码和解 码。在注重性能的场合下，应用程序可以使用二进制编码，在需要与其他非.Net 平台远程处理框架进行交互的场合使用XML编码。在从一个应用程序域向另一 个应用程序域传输消息时，所有的XML编码都使用简单对象访问(SOAP)协议。
2..Net中远程对象模型在本发明中的技术实现
利用.Net中的远程对象模型，我们可以按照以下步骤来实现企业分析诊断 单元与诊断中心单元之间的通讯：
①在诊断中心定义一个服务器端对象，并注册一个通讯通道，然后在这个 通道上注册这个服务器端对象，在服务器端对象中定义了一组函数，每一个函 数代表一种分析方法；
②在企业分析诊断单元中也要注册一个和诊断中心通信的通道，并定义和 生成前面提到的诊断中心中定义的服务器端对象，这实际上是生成了服务器端 对象的一个代理；
③前两步的工作完成后，企业分析诊断单元的客户端对象就可以通过第② 步生成的代理调用远程服务器端对象的方法了。当企业分析诊断单元向诊断中 心提交高级分析请求时，实际上是通过远程服务器端对象在企业分析诊断单元 的代理来调用它的方法，而诊断中心的服务器端对象提供的各种分析方法则是 通过调用各特色分析单元来实现的。另外，还可以在服务器端对象中定义代表 (delegate)，将诊断中心中的其它函数作为回调函数添加进代表中，这样，企 业分析诊断单元的客户端对象就可以通过调用代表来间接调用诊断中心单元的 函数，实现与诊断中心通讯的目的。
图15为此方法的实现原理图。
(二)分析诊断方法单元的构建及其调用的技术实现
为了使系统便于扩充和维护，也为了充分利用网络上的资源，诊断中心上 除一般的分析功能外还提供特殊的分析功能，这些高级分析功能全部分布于网 络上的各个分析诊断方法单元中(参见图1)，也就是说，前面提到的诊断中心 服务器端提供的分析诊断功能是通过调用分析诊断方法单元来实现的。这种远 程调用在技术实现上有多种选择，其中有代表性的有Microsoft的Dcom、OMG 组织的CORBA以及Java的RMI三种，但Internet环境下实现技术的多样性使 得这些分布式技术都无法实现普遍的互相连接，Dcom技术需要调用方和被调用 方都在Windows平台上，CORBA技术需要双方都建立ORB(对象请求中介)，而 RMI技术则要求双方都使用Java。无论采用哪一种技术，对提供分析功能的分 析诊断方法单元和诊断中心单元都有着严格的要求，不能满足本系统的开放性、 复用性和跨平台要求。为了做到最大的兼容性，充分利用各种平台上开发的分 析诊断资源，Web Service技术无疑是解决这个问题的最佳角色。
1.Web Service技术简介
Web Service技术基于Soap协议，克服了上述这些早期技术的限制，可以 在各种平台上采用多种语言编程，还可对调用者进行安全性限制。Web Service 实际上是Internet上的一种服务，它提供一种简单同时具备弹性的程序设计模 型，并采用Internet上的标准，免除开发人员和组织在面临如何选择不同平台、 系统及程序语言时的困扰与纷争。通过Web Service的包装，使系统开发与整 合时的选择余地大大增强，不会再为了到底该使用哪一种程序设计语言和操作 系统而绞尽脑汁。Web Service基于XML(Extensible Markup Language)(一种 中立的数据描述语言)，搭配Internet TCP/IP(标准通信协议)，实现了程序 开发者在不同平台之间以一致的方式交换和描述数据的梦想，非常适合基于 Internet的程序的开发。与组件化的程序设计理念一样，Web Service技术把 应用程序包装在一个黑盒子里，将程序的细节隐藏起来，再将本身所具备的功 能或服务以标准的接口分布出来。对其他的程序开发人员或应用程序来说，需 要这项服务时通过一致的方式调用即可，不用考虑彼此之间的操作系统、程序 语言、执行等琐碎的问题。而且，采用Web Service非常便于系统的维护和更 新，因为Web Service是自描述性的，也就是说诊断中心在调用Web Service 时可以看到描述Web Service调用接口的信息，这样，就可以根据这些信息的 编程对Web Service进行调用。
调用远程Web Service就像调用本地类的方法那样容易，调用过程如图16 所示。这个过程的工作方式如下：
①将一项Web Service设计为一个.Net类，它具有一些将其标识为包含已表 述函数的Web Service。
②.Net自动创建一个WSDL文档，这个文档说明了客户必须如何与Web Service通信。
③客户发现Web Service并决定使用它。客户将它作为对一个.Net项目的 Web引用来添加(或运行WSDL.exe实用程序)。
④.Net自动检查WSDL文档并生成一个允许客户透明地与Web Service进 行通信的代理类。
⑤客户调用Web Service类的一个方法。从客户的角度看，这似乎与调用 其他任何类中的方法没有区别，但事实上，客户正在与代理类，而不是Web Service进行交互。
⑥在幕后，代理类将提供的参数转换为SOAP消息并将其发送给Web Service
⑦代理类受到一个SOAP回复，将它转换为适当的数据类型，并将它作为 一种普通的数据类型返回给客户。
⑧客户使用返回的信息。
鉴于Web Service有如此独特的优势，各个科研院所可以各自的应用平台 分别创建和维护自己的特色分析单元和诊断方法单元，将分析诊断的核心算法 封装成Web Service，向诊断中心提供服务，它们与诊断中心形成一种松散联 合的服务方式，这种合作模式既保护了各单位的知识产权，又最大限度地利用 了网络资源。
2.Web Service技术在本发明中的具体实现方案
每个分析诊断方法单元相当于在网络上分布的一个Web Service，它提供了 完成某项特定功能的方法，它包括一个WSDL(Web Service Description Language，Web服务描述语言)文档，它描述了调用者需要了解的所有信息， 说明了调用者必须如何与其进行通迅。此外，为了使用分析诊断方法单元，调 用者需要知道单元的地址或者发现文件的URL，这通过注册UDDI(Universal Description，Discovery and Integration，通用描述、发现和集成)，提供一个存储 库来实现。UDDI注册资源单元，存储了建立和维护该资源节点的企业、科研 单位等的信息、单元提供的功能、每一个功能的类型以及与这些功能有关的信 息和规范的链接，它相当于一个非常简洁的API参考。
这些单元可以通过通用的Web Service的方式建立。以下是在Visual Studio.net集成环境中建立资源单元的过程：
●在Visual Studio.net集成环境中新建一个的Visual C#项目Nodel，在项 目列表中选则ASP.NET服务，选择合适的URL路径“http：// Computer_name//Function_name”。其中，“Computer_name”是该资源单 元所在计算机在网络上的名字；Function_name为该资源单元所提供的功 能名字。
●修改名称空间和类的名字，将名称空间改为Function_name，类名改为 Function_name_node，在类中加入实现该功能的函数，如以下代码所示： using System； using System.Web.Services； namespace Function_name{ public class Function_name_node：System.Web.Services.WebService{ [WebMethod]//定义Web Service方法 public void Function_name(argument list) {......                     //Function_name函数定义
                        //(实现该单元功能的语句) }}}
这样，就完成了一个具有特定功能的资源单元的建立。
在调用该单元的功能时，可在调用程序中添加Url为http：//Computer_name /Function_name_node/Node1.asmx的Web引用，调用资源单元的具体代码如下：
public Computer_name.node1 myTfservice
    ＝new Computer_name.node( )；//实例化资源单元
然后，在C#程序中就像调用本地函数一样，调用资源单元的功能函数 myTfservice.Function_name( )，从而得到返回结果。
(三)专家会诊中心与各专家资源单元以及企业间的网络通讯。
在机械设备运行过程中，一旦出现复杂的疑难故障问题，单单依靠企业的 设备工程师难以确定问题所在，这时候就需要其他的领域专家或其他企业的设 备工程师互相协作以解决问题。这如同医院的医生在一起对患者的病情进行讨 论、会诊并确定病情。而实际上，将各个专家集中到一起是不可行的。本发明 的网络结构是在网络上将领域内的专家信息集中在诊断中心的专家数据库中， 根据企业的要求和故障的可能选择合适的专家来参加故障分析和诊断。
具体的专家会诊实现技术路线是在诊断中心创建一个Netmeeting服务器， 将Netmeeting技术融合在专家会诊软件中，由诊断中心召开网络会议，让企业 工程师和领域内的专家登陆Netmeeting服务器，如同面对面的交流一样，实现 声音和图象的实时交互、交流，并且可以实现远程界面的共享和文件、数据的 传输。
创建Netmeeting服务器利用到ILS技术。ILS(Internet Locator Server) 的中文全称是“因特网定位服务器”，和NetMeeting一样，也是微软公司的产 品。它运行于NT/2K环境下，可将你的计算机打造成一个“NetMeeting”服务 器。对于Windows NT Server 4.0，需要到微软的站点上去单独下载“ILS”软 件；而对于Windows 2000 Advanced Server(以下简称2K)，“ILS”早已成了 它的一个组件，只需再进行简单的安装就行了。
以2K为例，诊断中心专家会诊服务器端使用2K自带的网络电话服务器端 软件“ILS”，企业和专家客户端使用Windows9x/Me/NT/2K自带的网络电话客 户端软件NetMeeting。具体实现步骤为：
1.安装ILS服务(服务器端)
(1)准备：需2K的安装光盘。
(2)安装
①选“控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件”。
②再在“组件”列表中，选“网络服务→详细信息”。
③然后在“子组件”列表中，勾选中“Site Server ILS服务”复选框， 最后单击“确定”。
2.安装ILS客户(客户端)
(1)准备：需相应操作系统的安装光盘。
(2)安装
①选“控制面板→添加/删除程序→Windows安装程序”。
②再在“组件”列表中，选“通讯→详细信息”
③然后在“子组件”列表中，勾选中“NetMeeting”复选框，最后单击 “确定”。
3.配置ILS客户(客户端)
①运行：选“开始→程序→附件→通讯→NetMeeting”即可。
②配置
如果是首次运行：在出现netmeeting设置窗口后，确保已勾选中“当 NetMeeting启动时登录到目录服务器”项，并将“服务器名”的内容改输入成 如“192.168.0.1：1002”的格式，其中，“192.168.0.1”为诊断中心专家会诊 服务器端的IP地址，“1002”为连接诊断中心专家会诊服务器端服务的端口 号。
图17为专家会诊中心与各专家资源单元以及企业间的网络通讯示意图。
5.3实施例：
以某炼油厂重油催化机组为例，机组主要由烟机、风机、齿轮箱、电机等 部分组成。为了更好地对这一机组进行监测，我们选择烟机、风机与齿轮箱的 两端和电机的输出端等7个位置作为测点。机组结构及测点分布如图18所示。 安装在企业内部的数据智能采集单元采集机组的振动数据，并通过TCP/IP协议 发布数据。企业监测单元接收实时数据并实现显示功能，如果振动超过报警线， 企业监测单元则报警并存储报警纪录。企业数据服务单元按照一定的原则实现 定时存储和报警存储，以保存振动纪录。
企业分析诊断单元从企业数据服务单元读取数据并实现常规的诊断任务。 对于复杂的疑难诊断问题，企业分析诊断单元则通过Internet向诊断中心单元 提交诊断请求。诊断中心单元接受企业分析诊断单元的请求，同时决策调用分 布在Internet上的分析诊断方法单元进行诊断，并可以利用Netmeeting组织 企业分析诊断单元和专家诊断单元召开网络会议，通过桌面共享、白板公用和 文件传输的形式实现企业和专家的交流。
诊断实例分析：
以下给出应用本系统对该机组烟机的振动进行分析的一个实例。图19是烟 机1#轴瓦处测得的振动信号的时域波形图和频谱图。图中明显可见转子回转频 率的振动及其倍频成分，但值得注意的是，谱图中还可看到低于转子回转频率 的低频成分。这种低频成分的产生，通常是由于机组存在着流体激励、油膜涡 动、气封碰摩、旋转脱离、喘振等问题。为了进一步分析故障原因。申请人用 该系统对转子的轴心轨迹进行了分析，图20是获得的轴心轨迹图。图中可见， 轴心轨迹存在着拐点，说明机组存在碰摩现象，可能是由于气封磨损造成的。
为了进一步证实，申请人启用了该系统的智能诊断功能，智能诊断结果同 样指示了烟机存在着气封磨损问题，与前述用频谱和轴心轨迹分析的结果一致。