隨著設(shè)備采購日趨國際化、分散化，設(shè)備供應(yīng)商與用戶往往分隔兩地。傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)是在故障發(fā)生之后維護(hù)人員奔赴現(xiàn)場進(jìn)行維修，無論對供應(yīng)商還是對用戶來講，都很不經(jīng)濟(jì)。加之維護(hù)人員到現(xiàn)場后才能根據(jù)設(shè)備檢測數(shù)據(jù)作出故障診斷，然后開始維修工作，因此相當(dāng)缺乏效率。
而設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷維護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)，為上述問題的解決提供了有效途徑，并已成為現(xiàn)代*制造技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)，同時也成為當(dāng)今設(shè)備診斷技術(shù)的研究熱點之一。
有效監(jiān)控 為設(shè)備故障診斷提供依據(jù)
設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控是指設(shè)備供應(yīng)商和有關(guān)專家通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不間斷地對設(shè)備和產(chǎn)品性能狀態(tài)進(jìn)行異地遠(yuǎn)程全天候監(jiān)測、預(yù)測和評估，并按需制定維護(hù)計劃，以防止其因故障而導(dǎo)致失效，實現(xiàn)設(shè)備、高質(zhì)量運(yùn)行。設(shè)備遠(yuǎn)程診斷維護(hù)是指設(shè)備發(fā)生故障后，現(xiàn)場維護(hù)人員難以對其作出診斷和維修時，通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端故障診斷中心建立連接，由遠(yuǎn)端診斷中心的設(shè)備專家和診斷系統(tǒng)對其進(jìn)行診斷，在短時間內(nèi)調(diào)動入網(wǎng)的所有資源，實現(xiàn)對設(shè)備故障的及時診斷和維修。
設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷維護(hù)系統(tǒng)由動態(tài)數(shù)據(jù)采集單元、實時狀態(tài)監(jiān)控單元、本地故障診斷單元、遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)、遠(yuǎn)程專家會診中心和計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)6個部分組成。
數(shù)據(jù)采集單元。數(shù)據(jù)采集單元主要完成設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)的采集，在設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)中，要實現(xiàn)設(shè)備的在線、實時監(jiān)控以及在線調(diào)整，須有現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊的支持。
數(shù)據(jù)采集工作由各種各樣的采集裝置完成，如各種信號的反饋傳感器、執(zhí)行器和工控柜等。通過數(shù)據(jù)采集裝置，可獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息（運(yùn)動、位置狀態(tài)、控制參數(shù)以及溫度、壓力等）。同時，數(shù)據(jù)采集單元也可完成一些基本的信號處理工作，如交直分離、信號濾波和放大、a／d轉(zhuǎn)換、采樣控制、信號預(yù)處理(異常值處理和標(biāo)定)等，以實現(xiàn)信號采集的基本功能。由數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)是判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的原始依據(jù)，也是故障發(fā)生時進(jìn)行故障分析、判斷和定位的主要依據(jù)。
實時狀態(tài)監(jiān)控單元。對用戶方設(shè)備進(jìn)行實時狀態(tài)監(jiān)控是遠(yuǎn)程故障診斷的一項重要工作內(nèi)容，同時也是實現(xiàn)其他功能的基礎(chǔ)。狀態(tài)監(jiān)控單元主要完成實時監(jiān)視、數(shù)據(jù)管理和故障預(yù)報。
實時監(jiān)視功能是指利用一定的監(jiān)視裝置對設(shè)備運(yùn)行情況加以跟蹤，如通過在現(xiàn)場安裝視頻頭對現(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備和工位的運(yùn)行信息進(jìn)行實時采集。監(jiān)視的結(jié)果是采集到各種聲、像、圖數(shù)據(jù)，它是遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷的重要原始資料。
數(shù)據(jù)管理功能是指將數(shù)據(jù)采集處理單元采集到的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和監(jiān)視裝置采集到的各種聲、像、圖數(shù)據(jù)寫入設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行動態(tài)分析和管理。
故障預(yù)報的主要功能是利用特定的算法對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常和故障先兆。如經(jīng)判斷有可能出現(xiàn)故障，則發(fā)出故障警報，以便及時進(jìn)行診斷，避免故障發(fā)生。
本地故障診斷單元。本地故障診斷單元是一個由服務(wù)商連同設(shè)備為用戶提供的，安裝在用戶本地局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫（或知識庫）以及相應(yīng)的查詢推理機(jī)制。它也可以是遠(yuǎn)程故障診斷專家系統(tǒng)針對具體設(shè)備的本地子系統(tǒng)。在構(gòu)建本地故障診斷單元時，既要考慮為用戶提供盡可能多的有用資料，又要保障系統(tǒng)簡便、高效。
遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷專家系統(tǒng)。企業(yè)在日常工作中會產(chǎn)生大量的故障診斷實例、經(jīng)驗和知識，故可采用模糊理論和專家系統(tǒng)相結(jié)合的方法，建立基于事例的故障診斷專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng)，其包含大量的某個領(lǐng)域?qū)I(yè)的知識和經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域的問題。其主要由數(shù)據(jù)庫、記錄專家知識和經(jīng)驗的實例庫（知識庫）、相應(yīng)的推理機(jī)制以及實例庫管理系統(tǒng)組成，其中實例庫和推理機(jī)制是專家系統(tǒng)的核心。
遠(yuǎn)程專家會診中心。遠(yuǎn)程專家會診中心的主要功能是為設(shè)備專家實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷提供必要的協(xié)同工作環(huán)境，主要應(yīng)包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、在線操作支持和信息服務(wù)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控主要是指在線獲取現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，如數(shù)據(jù)采集單元和監(jiān)控單元的輸出、現(xiàn)場控制終端屏幕上顯示的設(shè)備運(yùn)行狀況和自我診斷信息，以及數(shù)控程序和其他各種控制程序等。遠(yuǎn)程控制主要指設(shè)備專家通過網(wǎng)絡(luò)直接獲得設(shè)備控制權(quán)，從而通過虛擬操作面板在線遠(yuǎn)程操作、調(diào)試現(xiàn)場設(shè)備。信息服務(wù)主要是指通過如電話會議、共享白板和在線圖像、聲音傳輸?shù)确绞?，實現(xiàn)設(shè)備專家之間以及專家和現(xiàn)場工作人員的在線溝通，從而共同分析、診斷、排除故障。
計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊。遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷異地進(jìn)行，須通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸模塊是利用多媒體信息集成技術(shù)開發(fā)的web服務(wù)程序，其基本功能為，將數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)按一定的格式打包后發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)程診斷服務(wù)程序；同時， 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊負(fù)責(zé)動態(tài)提取、診斷服務(wù)程序和其他應(yīng)用程序所需要的信息，如壓力、位置等信息。
建立通用標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)揮遠(yuǎn)程監(jiān)控裝備效能
數(shù)據(jù)壓縮和傳輸技術(shù)。遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要進(jìn)行大量以數(shù)據(jù)、聲音和圖像為主的信息存儲和傳輸。這些信息在遠(yuǎn)距離傳輸時占用帶寬、損耗大、成本昂貴。因此，如何在保障聲音、圖像質(zhì)量的前提下，尋求一種有效的壓縮算法，將聲音、圖像數(shù)據(jù)壓縮到最少是關(guān)鍵問題。
遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)的開放性。遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)的診斷專家系統(tǒng)有著本質(zhì)區(qū)別，傳統(tǒng)診斷專家系統(tǒng)的知識庫是封閉或半封閉的，其知識庫的構(gòu)造和知識的輸入、修改由設(shè)計者完成。而遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)的知識庫是基于數(shù)據(jù)庫的開放式結(jié)構(gòu)，專家系統(tǒng)的設(shè)計者只須搭建一個簡單實用的專家系統(tǒng)框架，知識庫的構(gòu)造、維護(hù)不僅僅由設(shè)計人員來進(jìn)行，而是由廣大用戶來共同完成。如何設(shè)計這樣一個開放式的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，是遠(yuǎn)程診斷技術(shù)走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。
遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷數(shù)據(jù)的兼容和標(biāo)準(zhǔn)化問題。為滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷的需要，很多廠商的產(chǎn)品都是通過自己專有的通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。但由于不同型號的設(shè)備無法兼容，影響了設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷的兼容性和開放性。因此，要實現(xiàn)診斷知識、理論與技術(shù)的共享，必須有一套通用的標(biāo)準(zhǔn)，包括診斷知識與數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)、診斷分析方法標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)通信方式和通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、軟件共享設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等，標(biāo)準(zhǔn)化研究是遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷的一個重要內(nèi)容。
智能維護(hù) 成為遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷裝備發(fā)展方向
在傳統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷領(lǐng)域，大部分技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用集中在信號及數(shù)據(jù)處理、智能算法研究（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等）以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)（以數(shù)據(jù)傳送為主）方面。而基于主動的維護(hù)模式理念的智能維護(hù)技術(shù)重點在于信息分析、性能衰退過程預(yù)測、維護(hù)優(yōu)化、應(yīng)需式監(jiān)測（以信息傳送為主）的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，產(chǎn)品和設(shè)備的維護(hù)體現(xiàn)了預(yù)防性要求，從而達(dá)到近乎和自我維護(hù)的目的。
目前，由于工業(yè)界對預(yù)防性維護(hù)技術(shù)的需求，故障診斷領(lǐng)域的研究重點已逐步轉(zhuǎn)向狀態(tài)監(jiān)測、預(yù)測性維修和故障早期診斷領(lǐng)域，其為智能維護(hù)技術(shù)的實現(xiàn)打下了扎實基礎(chǔ)。實際上，目前的故障診斷研究已趨于智能維護(hù)領(lǐng)域的初級階段。
通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷維護(hù)技術(shù)影響并滲透到傳感器領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳感器。它將網(wǎng)絡(luò)接口芯片與智能傳感器集成起來，并把通信協(xié)議固化到智能傳感器的rom中。網(wǎng)絡(luò)傳感器繼承了智能傳感器的全部功能，并且能夠和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，因而在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)場級數(shù)字化傳感器；而網(wǎng)絡(luò)傳感器的發(fā)展和應(yīng)用，又反過來促進(jìn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷維護(hù)技術(shù)的發(fā)展和完善。