ICS 17.160 J 04
中华人民共和国国家标准
GB/T 25742.1—2010/ISO 13374-1:2003
机器状态监测与诊断 数据处理、 通信与表示　第1部分：一般指南
Condition monitoring and diagnostics of machines- Data processing , communication and presentation-
Part 1 :General guidelines
(ISO13374-1:2003,IDT)
2010-12-23发布
2011-06-01实施
PS
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T25742.1—2010/IS013374-1:2003
次
目
前言引言 1 范围 2 数据处理 2.1概述 2.2数据处理模块 2.3概念信息模式 3数据通信格式及交换信息方法 3.1通信方法 3.2通信方法选择指南 4数据表示和显示的格式 4.1 概述 4.2 确定工作流程步骤 4.3 通用信息显示结构 5负责人员 5.1 引言 5.2 操作员 5.3 操作工程师 5.4 可靠性分析人员· 5.5管理人员附录A（资料性附录）机器信息管理开放系统联盟（MIMOSA）规范参考文献
-
..
！
0
.0
12 GB/T25742.1—2010/ISO 13374-1:2003
前 言
GB/T25742《机器状态监测与诊断数据处理、通信与表示》由四个部分组成：
第1部分：一般指南第2部分：数据处理要求；一第3部分：通信要求；第4部分：表示要求。
本部分为GB/T25742—2010的第1部分。 本部分等同采用ISO13374-1：2003《机器状态监测与诊断数据处理、通信与表示 第1部分：一
般指南》（英文版）。
为便于使用，本部分对ISO13374-1：2003作了如下编辑性修改： a) 用“本部分”代替“国际标准ISO13374-1：2003的本部分”； b) 用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”； c) 删除了国际标准的前言； d）参考文献中的部分国际标准改为与其等同的国家标准。 本部分的附录A是资料性附录。 本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53）归口。 本部分起草单位：浙江大学、中国石油化工股份有限公司九江分公司。 本部分主要起草人：陈章位、陈锋、胡彦超、赵玉刚、李海英。
II GB/T25742.1—2010/ISO13374-1:2003
引 言
目前所使用的机器状态监测和诊断的程序软件不易进行数据交换，或在无集成扩展接口的情况下进行即插即用模式操作，这使得集成系统和为用户提供统一的机器状态评价很困难。GB/T25742目的是为开放软件规范提供一个基本要求，允许各种软件包在无特定平台及硬件协议的情况下对机器状态监测数据和信息进行处理、交换以及显示。
可扩展标记语言（XML)是互联网联盟（W3C)的一个项目，其规范的发展由W3C的XML工作组管理。XML是一种公共格式，由标准通用置标语言（SGML）编写（详见GB/T14814一1993C1），用于定义不同电子文档结构的描述。规范1.0版本已于1998年被W3C接受为推荐规范。W3C的推荐表示该规范是稳定的、有助于互联网的互用性，且已经由W3C全体会员审查通过，W3C全体会员希望该规范能够被学术、工业和研究机构采用。该规范可以通过提供更具灵活性和适用性信息辨识来增强互联网的功能。
5
IV GB/T25742.1—2010/ISO13374-1:2003
机器状态监测与诊断数据处理、 通信与表示第1部分：一般指南
1范围
GB/T25742的本部分规定了为机器状态监测与诊断信息的数据处理、通信与表示的软件规范制定的一般指南。
注：本部分的以后部分将提出数据处理、通信与表示的具体软件规范要求。 2数据处理 2.1概述
为了解析状态监测的数据，需要对相关的数据进行处理和分析。技术的协同组合应能确定可能的故障原因和严重程度，并以积极主动的方式为机器操作和维修提供依据。
为了成功执行状态监测，手动或自动都推荐图1所示的数据处理和信息流。数据流开始于项端，即由监测设备的各种检测器指定监测配置数据。一直到供操作人员和设备维修采取措施的数据。当信息流由数据采集进行到建议生成的时候，前面处理模块的数据需要传送到下一个处理模块，同时附加的信息需要传送到外部设备或从外部设备传送进来。同样，随着数据转化为信息，还需要标准技术显示和简单的图形描述。数据流从数据采集开始到复杂的预测任务，直到产生建议和推荐措施（其中之一也许是监测过程本身的修正）。
检测器/传感器/手动输入
数据采集（DA)
数据操作(DM)
1
状态检测(SD)
外部系统，数据存档和模块配置
技术显示和信息表示
健康评价(HA)
+
预测评价(PA)
建议生成(AG)
图1 数据处理和信息流模块
：2.2数据处理模块 2.2.1机器状态评价处理模块
: %
T
机器状态评价可以分为六个不同的、分层处理的模块，前三个为技术性模块，是针对某种特定技术
1 GB/T25742.1-—2010/ISO13374-1:2003
需要信号处理和数据分析的功能。以下是最常用的机器状态监测与诊断使用技术：
轴位移监测；一轴承振动监测；
一基于摩擦学监测；一一红外热成像监测：一性能监测；一声学监测；一电机电流监测。 具体技术模块及应该具备功能如下： a）数据采集模块（DA）：把传感器输出转换为表示物理量和相关信息数字参数（例如时间、校准、
数据性质，所用数据采集器、检测器配置）。 b) 数据操作模块（DM）：执行信号分析，计算有意义的描述符，从原始测量数据得出虚拟检测器
的读数。 c）状态检测模块（SD）：为正常基线“目标”的创立和维修提供便利，每当采集到新的数据时检索
是否反常，并测定反常范围及数据的归属（例如“预警”或“报警”）。 后三个模块通常结合监测技术来评价机器当前的健康状态，预测未来故障、为操作和维修人员提供推荐措施的步骤。这三个模块及其支持的功能如下：
d）健康评价模块（HA）：考虑所有的状态信息，诊断设备的任何故障，评价设备或过程当前的健
康状态。 e） 预测评价模块（PA）：基于当前健康评估、设备和（或）过程设计使用载荷以及预测剩余寿命确
定未来的健康状态、失效模式。 f) 建议生成模块（AG）：提供可执行的为优化设备或过程的寿命所要求的维修和操作改变的
信息。
2.2.2技术显示
为了便于资深人员的分析，需要相关的技术显示来展示诸如趋势和相关的反常区域数据。这些显示为分析人员提供需要识别、确认或理解反常状态的数据。 2.2.3信息表示
把数据转换成一种能够清楚表达做出正确决定所必需信息的格式是很重要的。这里有几种格式，例如文字描述形式、表示幅值的数字形式、表示趋势的图表形式或者以上三种形式的组合。
该信息应该包括描述设备或其部件的相关数据、失效形式或故障、严重程度的估计、状态的预测和
：推荐采取的措施。还应该包括对成本和风险因素的描述。
2.2.4外部系统
从维修系统重获工作经历和从历史数据获得先前的操作数据（启动/停止/加载）对机器健康评价是很重要的。得到对机器健康评价后，采取的维护措施可能是从增加检查的频率到修理或更换损坏的机器或零件。而对操作的影响可能是调整操作步骤或要求立即停机。需要软件界面实现管理系统和操作控制系统之间的快速通讯。这些界面对于传达推荐措施很有用，例如，请求维修或是请求改变操作方式。 2.2.5 数据存档
数据存档是机器监测程序所有模块中的一个重要特点。以前的数据趋势可以用于统计相关性分析。为了精确，应该审查核实以前的健康状态评价和根本原因信息。
22.6模块配置
F =
每个数据处理模块都需要配置信息，有些是静态信息，而有些在系统操作中会有动态变化，例如：数据采集模块（DA）的配置可能包括测量监测位置、传感器方向和相对位置、监测频度、传感器设置数据和 2 GB/T25742.1—2010/ISO13374-1:2003
校准参数等信息。 2.3概念信息模式 2.3.1概述
概念信息模式定义为相关机器及状态监测信息的单个集成，其对于任何一单个数据应用是等效的，而且独立于数据的物理存储和访问方式。概念模式的主要目的是为数据的含义和关系提供一个一致的定义，它可以被用来集合、分享和管理数据的完整性。这种信息模式是各种数据元素位置的蓝图，目前有如下几种信息模式的格式。
文件描述模式的格式在科学编程界已经使用多年。这种用于为ASCⅡ或二进制文件映射的格式。 能够从一台计算机系统导出或者从外部导人一台计算机系统。这种模式完整的描述已经出版，它规定了文件中包含的数据字段，这些ASCⅡ或二进制字段相对于其他字段精确的位置，以及每个字段精确的数据格式（例如浮点数、整数、字符、各种字符串）
关系信息模式的格式是关系型数据库管理系统的定义语言，这种关系型方法类似于定义了如下几个方面的蓝图：
各种存储数据的“空间名称”（或表格）：这些空间中的数据“内容”（或列）；
每个数据列的具体数据格式（例如浮点数、整数、字符、各种字符串等）；
一一个数据列是否可能为空（或非空）；定义每个数据行的唯一的“键”（主键）。
一个表格可以通过包含一个“参考”（外部键）与另一个表格关联。 可扩展标记语言（XML）是互联网联盟（W3C)的一个项目，其规范的发展由W3C的XML工作组
管理。XML是用标准通用置标语言（SGML）编写的（详见GB/T14814一1993[1），其目的是定义不同电子文档结构。XML之所以称为可扩展语言，是因为它不像超文本标记语言（HTML)那样，一种单一的、预先定义的、固定格式的标记语言；XML实际上是一种“元语言”（描述其他语言的语言），它允许人们为各种不同种类的文档设计自已的标记语言。XML采用GB13000.1一199321中规定的国家标准的 31位字符指令集，包括了大部分的人类语言（和一些非人类的语言）。目前XML与Unicode是一致的，并且设计成为Unicode的父集。XML的目标是更简单、更直接在互联网上应用SGML：SGML使得定义文档类型，编写管理由SGML定义的文档、在网上传输共享文档变得容易。XML定义了一种非常简单的SGML形式，该形式在XML规范里有详细说明，其目标是使得一般的SGML能够像目前的 HTML一样在互联网上运用、接受和处理。由于这个原因，XML设计成一种可简单执行的语言，并且与 SGML和HTML兼容。
2001年，W3C把XML模式作为该组织的推荐模式发布，XML模式定义了共享标志词汇、使用这些词汇的XML文档结构，提供了词汇和文档与语义关联方式。通过在XML中引人数据类型，XML模式增加了在数据交换系统中的应用。XML允许编程者决定一个文档的哪些部分可能有效，或是指定一个文档模式可应用的部分。此外，由于XML模式本身是XML文档，它们可以用XML编写工具来管理。
目前在计算机工业中软件对象信息模式应用越来越广泛。软件“对象”用一个对象定义语言来定义，包括其外部特性、运算、唯一的键、可用的数据属性、数据类型、关系等等。统一建模语言（UML）已经称为软件工业的主要建模语言，对象管理组织（OMG）采用了UML作为其标准建模语言。
注：OMG已经把UML规范作为公共可用规范（PAS）提交给ISO。 2.3.2信息模式需求
不论选择哪种信息模式格式为子保持顺从性该模式应定义一组最小数据元，此外还应包括一系列
供选用的元素的列表。
为了支持不同厂商提供的多个状态监测模块之间的数据通信，需要一个独立于厂商的、开放的机器
3 GB/T 25742.1—2010/ISO.13374-1:2003
状态监测信息模式结构作为基本框架，该框架可以用在各种通信方式中。
信息模式独立于厂商是很重要的。许多厂商和用户已经用了各种不同的方法来存储机器状态监测的数据。一个开放的信息模式允许整合许多的机器信息源，支持对等数据库，允许用户定义的查询条目，运用标准时间标记和工程单位。这种模式应该支持唯一的、站点标识符和数据库或数据源标识符，以此来区分在不同的物理位置取得的数据。该模式也应该支持对于父子层次中装有机器设备的工厂部门（服务部门位置)唯一的、全系统标识符。该模式支持唯一的资产标识符，以允许层次中的个体部分监测和追踪。该模式应该指定存储站点的基本框架、站点数据库、过程或机器部分的信息、资产铭牌数据、 模型或零件信息、测量位置、数据测量源、传感器、订单清单和报警信息。在数据层面，该模式应该支持如下格式：历史单一值数值数据结构通信、快速傅立叶变换（FFT）谱数据、恒百分比带宽（CPB）谱、时间波形、基于采样的测试数据、热成像和大的二进制对象。通过采用公历和基于GB/T7408一2005[3I的词汇表示，该模式可支持及时反馈到一个具体实例的日期和时间表示法。
为了实现普通机器设备类型、测量位置类型、方位等通信，一套标准参考条目应该包括一组通用代码和所需各种语言的相关文本。结构应该允许每个数据库建立和维护额外的参考表格条目，以允许最大的灵活性。附录A提供了一个支持这种结构公用的XML模式例子。 3数据通信格式及交换信息方法 3.1通信方法 3.1.1概述
根据以上的信息模式，各种不同的通讯方法都可以用来分配已经格式化的数据。所用方法应该符合应用的要求。 3.1.2数据文件导出/导入处理器
数据文件导出器中的数据通讯方法要求数据提供方使用用户定义的过滤器和选项生成具有特定信息模式格式的数据文件。如果选用文件描述信息模式，就不需要额外的文件语法规范。如果选用关系型或对象型信息模式，就需要指定导出数据文件语法。那么，这种方法还需要一个数据文件导人器把数据导人到另一个目标系统。 3.1.3远程数据库访问客户机/服务器
远程数据库访问（RDA）是一种用来访问远程关系型数据库或者类似于关系型数据库的通信协议 C详见ISO/IEC9579L43）。RDA用来访问分布于网络中大量混合平台上的数据。RDA采用客户机/服务器模式其中客户机利用发行的RDA语言来监视或者控制服务器， 3.1.4结构化查询语言客户机/服务器
结构化查询语言（SQL)是一种关系型数据库访问语言（详见ISO/IEC9075C5J）。SQL把数据库组织为一系列表格。表格是一个数据集合，该集合由固定数目的列和可变数目的行组成。SQL标准定义了一种语法，用于将SQL语句植人几种计算机编程语言。数据源能够建立一个SQL服务器，客户机请求可以通过SQL语言来查询该服务器。 3.1.5制造信息规范客户机/服务器
制造信息规范（MMS)（详见GB/T16720.1--2005C6]）提供大量用于分布式系统的实时监测和控制服务，它为计算机之间准实时传输过程数据定义了编码规则、语法以及句法。MMS用的是客户机/服务器的模型，其中客户机用来监视或者控制服务器。服务器属性是通过虚拟制造设备（VMD)建模。由于该标准注重数据访问，MMIS的各类访问服务和支持这些服务的数据模式应作为参考。 3.1.6可扩展标记语言客户机/服务器
可扩展标记语言（XML）是ISO的标准通用置标语言（SGML）的个子集，现广泛应用于互联网 XMIL提供了一种标准，依据该标准各种不同信息的内容结构，从简单到复杂，皆能标记，以便通过互联网/内部网在各种不同的计算机平台之间传送。 4