远程智能运维--核心要素和内涵

三个核心要素的组成和作用，指出一个平台是载体、一个专家系统是灵魂、一个标准化体系是

基础，也描述了远程、智能、共享所代表的含义，对远程智能运维的技术要素提升和发展具有良

好的借鉴意义。关键词：远程运维；智能运维；运维平台；专家系统；标准化中图分类号:TP311 文献标志码：B 文章编号：1008 -0716(2019)06 -0017 -04

doi：10. 3969/j. issn. 1008 -0716.2019. 06.004Remote intelligent operation and maintenancc—corr elementt and connotationLI Qi an) YANG Dalei(Baowu Equipment Intelligeet Technology Co・,Lth・，Shanghai 201900, China)Absrac（： Theconcepeoteemoeecneeecgeneopeeaecon and macneenancecsdetcned.Thecoee

elements of remote intelligent operation and maintenance system are “ a platform, an expeO system, a

standardization system ” and tha core connotation of “ remote, inOligent and shaOng -. Thacomposition and function ot three core elements are elaborated respectively. It is pointed out tUat a

platform is a cerOaean expeO system is the soul and a standardization system is tUe foundation. It

aeode8oecbe8ehemeancngoteemoee, cneeecgeneand 8haecng, whcoh ha8agood eeteeenoetoeehe upgrading and development of the technical elemenU of remote intelligent operation andmacneenanoe.Key worls: remote operation and maintenance; intelligent operation and maintenance;operation and mainUnanco platform ； expeO system ； standardization在物联网、云计算、智能传感、机器智能及网 获取、数据处理、分析诊断为主要功能，最后提供

状态预警、诊断结果、维修建议的平台，但与设备

络通信多种新技术的推动下,设备管理模式迎来

了更多的创新机遇。目前,远程智能运维还没有

的设计制造、运行维护、检修改善等没有形成信息 的闭环;而远程运维系统不但包含了远程状态监

测平台的全部功能，更是面向全体设备，也与设备

明确的定义，作者认为:远程智能运维是基于设备

状态进行智能决策及智能维护的全过程。经常有人提出这样的问题:远程状态监测系

统与远程运维系统有什么区别？就作者的理解, 远程状态监测系统是面向关键重要设备,集状态的设计制造、运行维护、检修改善等形成了完整的

信息闭环,在信息全面性、流程完善性以及维修决

策等方面的要求也更高。那么远程智能运维系统

应该包含哪些要素？其真正的内涵是什么？本文

李麒总经理1963年生2002年毕业于东北大学

现从事机械工程管理工作电话31115567

E-mail liqi@ baosteel. com

就远程智能运维系统的核心要素和内涵进行初步

的探讨。18宝&钢&技&术2019年第6期1远程智能运维系统的核心要素远程智能运维系统的核心要素可以归纳为 “一个平台、一个专家系统、一个标准化体系”。

1.1 一个平台一个平台，即远程智能运维平台。它包含了

从数据采集、处理、分析到数据利用的全过程,是

集合了智能传感技术、设备监测与诊断技术、网络

通信技术、云计算、大数据、机器智能、智能决策等

其中,一个平台是指远程智能运维平台;一个专家 系统是指专家知识、规则的汇聚，包括基于数据的

一系列最新技术成果而形成的一个覆盖设备运行

模型，也包括领域专家的参与;一个标准化体系是 指设备状态数据获取、处理、分析、诊断、利用、维

护、维修等各方面的标准化体系。维护全过程的完整的大平台。我们淡化目前的管

理属性，提取功能精华，其功能框图如图1所示。基于各种场景的个人化智能应用（PC+移动端）应用层

健康评价

状态趋势

寿命预测

状态预警

运维绩效

分析诊断

标准维护

专家乐园

运维实施

远程指导

设备管理

备件管理

规则维护

预警配置

采集配置

用户配置

应nJ智厶匕 匕冃

A3

规则模型存

储分析层

预测和优化决策诊断规则数据分析规则状态预测云端 智能数据接口〈 多元数据融合 \\ 数据交互特征计算

流计算

数据分析

数据组合

数据清洗

特征提取规则维检规则工业大数据架构云计算云存储边缘计算智能传感

流数据

维检数据

/

过程数据

工业互联网蜂窝网（4G、5G）

低功耗广域网（NB-ioT等） 占业局域网（WiFi、ZigBee等）边缘 智能图1 远程智能运维平台框图Fig. 1

Block of remote intelligent operation and maintenanca platform整体平台包含了感知层、存储分析层、应用层 了应用技术。由于远程智能运维平台包含了多种技术,其

中如物联网（智能传感器）、工业互联网、工业大

三个层面。感知层主要完成各类设备状态数据和相关数 据的采集、数据的筛选、特征信号的技术以及完成 实时预警、系统自诊断自恢复等功能,主要涉及的

数据、云计算、边缘计算、流计算、模型诊断、预测 和决策模型等目前都处于高速发展阶段,远程运

技术有物联网（传感技术）、设备诊断技术、设备 维平台也将随着这些技术的发展而不断发展。远程智能运维平台是远程智能运维的载体,

运维技术、工业互联网技术、无线通信技术等，整

体上体现了边缘智能。存储分析层主要完成数据的处理、分析、存

没有这个平台远程智能运维将是无根之木，远程

智能运维平台是实现远程智能运维的根本保障。1.2 一个专家系统储，数据交互,智能计算,诊断，决策等工作,主要 涉及的技术有云计算、云存储、流式计算、数据分

一个专家系统，是指包括规则库、数据模型、

预测模型、决策模型、推理机等在内的智能功能集

析技术、诊断技术、逻辑推理、智能模型、预测算法 及优化决策等，整体上体现了云端智能。应用层主要完成与用户的交互，包含了状态 的输入、输出及相关的设备管理流程，主要涉及的

成,也包含了人类领域专家在系统参与的脑力

劳动。如规则库,集聚了各类设备的监测规贝U、分析

技术有动画、3D显示、AR、端智能等，整体上体现 规则、诊断规则及其运维规则。在远程运维开展

李 麒等 远程智能运维一核心要素和内涵19的初期，各类设备的数据尚不能完全支持数据模

型的学习要求，而绝大部分设备的诊断规则是明

确、可获得的，因此，目前智能诊断一般以基于规

则的模型为主，建立和完善规则是专家系统的主

要工作。基于数据的模型有多种实现途径，最常用的 有神经网络、案例推理等，特别是多层神经网络的

深度学习在图像、声音等流媒体识别中具有良好 的应用成果。在工业领域，由于样本数量的, 深度学习在工业领域还很少有成功应用的案例。

为了减少样本数量,有专家学者研究将规则嵌入

深度学习网络中，形成嵌入先验知识的深度学习

神经网络，目前已取得了良好的应用成果。优化决策已经在钢铁企业生产中获得了良好

的应用，如高炉配料、物流优化等，但在设备运维 方面目前尚少成功应用案例，这主要是由于流程 性工业设备的构成极其复杂，且能够获取状态的 设备数量占设备总数的比例偏低,设备整体运维

优化缺少数据支撑，但可以预期，随着计算机应用

技术、通信技术、大数据和人工智能等技术的迅速 发展，设备状态数字化的比例将大幅度提高，运维 决策优化将逐步实现。行业领域专家的介入是专家系统的重要方

面， 在远程运维建立前期， 领域专家的主要工作是 建立各类预警规则、设备诊断、形成维修建议、提

供运维技术支持等。随着系统的成熟，设备诊断、

维修建议等可逐步由系统自动完成，领域专家的 工作重点将逐步转变到各类规则优化、大数据深 度挖掘等研究工作上来。运维系统的智能是一个渐进的过程，它是随 着规则的完善、数据的积累、案例的增加而不断进

步的过程，这也是智能化的一个必然过程，在这个 过程之中，系统的智能输出还需要领域专家进行 干预、指导，也需要对系统的推理、学习机制进行

不断的优化。专家系统是远程智能运维的灵魂，没有专家 系统的运维只能是数据的堆积，而不能发挥远程 运维系统的真正优势。1.3 —个标准化体系一个标准化体系是指整个远程运维实施过程 的标准化体系，主要有:各类设备监测参数标准、

传感器选用标准、传感器安装标准、数据接口标 准、数据处理标准、数据分析标准、智能模型标准、 数据预测标准、设备运维标准等，涉及远程智能运

维实施的每一个环节。如各类设备监测参数标准，规定了每一类设

备监测参数、参数的数据内容、预警值等内容。现

在可监测的参数类型有很多，如振动、温度、电压、

电流、应力、扭矩、油液、局部放电、压力、流量等，

其中振动又有振动位移、振动速度、振动加速度、

振动冲击，测量方法又可分接触式、非接触式等，

各种监测方法对设备监测的效果也有较大的差异，

因此，采用对每类设备最适合的监测参数并加以规

范十分重要，可以避免走重复的弯路，避免同类设

备采用不同的监测方式而使监测结果复杂化，同时

也可以使监测结果更有效、监测成本更经济。数据处理标准，主要是针对数据的通信、存储 结构等方面进行规范，同时使数据的结构可以全

面符合状态监测和设备运维的要求。同时数据结

构规范也采用MIMOSA的OSA-EAI规范,使数据

结构能够有统一的规范，可以与国际通用的设备 运维规范相统一，也符合国家标准。可以保障平

台数据的利用效率,也可使平台在拥有大量数据 的情况下保持其运行性能。数据分析的主要目的是在信号中分析出各种

特征值，如频率、幅值、相位、变化率等,而无论是 基于规则的模型或是基于数据的模型,均需要通

过这些特征数据进行分析、学习和推理，因此数据 分析和模型分析是相互依存的关系，需要明确各

类数据的特征计算方法，使规则模型、数据模型具

有明确的数据源头。运维标准可以使运行、维护、维修规范化，使

相同的设备可以获得相同的维护维修结果。标准化是远程智能运维的基础,没有标准化

就不可能实现远程运维的智能化，因为对同型号

的设备一旦设备监测参数、传感器、分析方法、安

装位置等不统一，其状态表现就完全不同,就不可 能形成统一的分析模型,也没有了同类设备之间

的可比性，数据也会失去其意义。所以标准化是

保障远程运维平台顺利实施的基石。2远程智能运维平台的内涵远程智能运维平台将引发设备维护方式的大

变革,也使设备管理能够更上一个台阶。因此，远 程运维平台具有丰富的内涵，其核心内涵为“远

程、智能、共享”。2.1远程远程，是指实现运维整体流程的远程解决方

20宝&钢&技&术2019年第6期案，它不仅仅是以巡检无人化为特征的设备状态 程,是随着数据量的扩大、训练次数的增加而逐步

提升的过程。的远程监测，还包含了远程诊断、远程运维指导和

远程专家支持。2.3共享共享,是指数据、规则、模型、经验及效益的共

远程监测不是简单的将数据汇聚到数据中

心,而是包含了边缘计算、传感器智能等技术在内

享，可以在整个平台覆盖的范围内做到设备状态、 运维信息方面的共享。共享也是有条件约束的, 如状态数据是根据

系统的权限进行共享，但通过数据验证提炼的规

的综合应用，使数据简洁、高效。远程诊断也是同

样，在远程运维平台形成的诊断规则、诊断模型，

视模型的复杂程度,也是分层部署,使系统响应最 快，安全性与可靠性最佳。则、模型，或是通过数据验证形成的经验等则是可

远程运维指导和远程专家支持是借助数字化 以惠及所有的平台用户。因此，只要是平台用户，

均可以享受到最好的经验、最准确的远程运维

设备设计、AR技术及5G技术等，实现远程的专

家支持,借助远程支持装备,专家可以在任何地方

服务。共享也包含了利益的共享，平台用户通过运 维服务从而降低设备整体运维费用而获得收益，

平台服务提供方也可以从各用户所获得的利益中 分享收益，因此，远程智能运维平台的各参与方都 将成为赢家。对各地的设备运维提供有效的支持。通过远程运维，可以无视地域、行政上的限

制,解决各类运维问题。2.2智能智能,是指整体运维过程的智能化,从功能上 区分,包含了数据智能分析、智能诊断、智能维护

维修以及智能优化决策各个部分,从物理布置区

分，可分为云端智能、传感器智能、用户端智能。3结论远程智能运维已经在宝武集团如火如荼的开

智能是一种由机器和人类专家共同组成的人 展，对远程智能运维的认识也在逐步深化,本文就 作者的研究和理解对远程智能运维进行论述，随

机一体化系统，它在设备运维中能进行智能活动， 如测量、分析、推理、判断、构思和决策等,并具有

着研究的深入，其要素和内涵也会更加清晰。（收稿日期：2019 -08 -20）进行复杂数算的能力。通过人与机器的合作 去扩大、延伸和部分地取代人类专家在运维过程

中的脑力劳动，因此，机器智能是一个渐进的过

§专利信息&的方式连接组成。本实用新型高强度抗变形的热 处理炉门框,通过将原先炉门框弯角处采用方管

45。方向电焊拼接式改为整体式的厚壁圆空心拼

一种高强度抗变形的热处理炉门框专利号：ZL201821929955.5专利权人:宝山钢铁股份有限公司接弯头，弯头与空心圆直管的连接优化为插入式

结构并辅以焊接，具有定心准、抗变形能力强、焊

缝受变形力影响小等优点;本实用新型炉门框消

除了应力集中点，整体强度由原来的焊接强度改 为本体强度,大大提高了炉门框整体强度和抗变

设计人：朱剑恩张志忠丁海绍本实用新型揭示了一种高强度抗变形的热处

形能力，同时彻底消除了炉门框焊缝开裂漏水现

理炉门框，涉及冶金行业中的热处理工业炉技术

象，延长了炉门框的在机使用寿命。（宝山钢铁股份有限公司规划与科技部供稿）领域,炉门框的本体主要由厚壁圆空心直管和厚

壁圆空心拼接弯头管通过插入式拼接并辅以焊接