GE-APM及远程监控和诊断系统-2016

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“蓝图“模板
快速可靠地实施
单独的设备单元
设备蓝图
综合点表
Model A Model B Model C
资产 1
Asset 1
资产 2
Asset 2
SBM 技术 诊断报告
资产 3
Asset 3
对每个资产：
• 映射指定标签到蓝图 • 导入并过滤数据 • 客户化允许偏离值
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资产 4
Asset 4
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故障模式是特定于设备故障模式的特征码集
设备故障模式
密封压力损失 冷量损失
Cooling Loss
轴承问题
Bearing Problem
传感器
轴承温度 轴承振动 润滑油出口温度
Seal Pressure Loss
故障模式匹配 密封压力
当前传感器特性
Very High GE Digital
电力
Power
油气
Oil & Gas
• 第一年节省1千万美元 $10M savings in first year • 上游、下游、发电 Upstream, Downstream, Power • 每年扩大应用范围Expanding usage annually
采矿
Mining
• 可用性提高15+% Availability increase 15+% • 显著商业收益Significant Dealer successes • 机队服务计划的核心Core to Fleet Service Plans
Valve
Pump
L Level sensor
P Pressure sensor Remote station Flow sensor
F
L Level sensor
Байду номын сангаас
P Pressure sensor Remote station Flow sensor
F
Predix
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预测分析软件 GE SmartSignal
系统协同
早期预警、主动行动
预测性通告 与 明显原因和优先级
DSP, 规则, 阀值, VMS
DSP, Rules, Thresholds, VMS
性能监视
Performance Monitoring
燃烧动力学
Combustion Dynamics
过程优化
Process Optimisation
仪表、控制
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远程诊断中心 （IPRC）
核心行业:
Coal
CC / CT
Nuke
O&G
Wind
Aviation
任何OEM，任何关键设备
$12B
资产价值 管理
$10’sM 每年帮助客户 节省的成本
5500+
Assets
250+
Units
200k+
Sensors
GE Digital
With a GE employee, See our Assets and Results at www.gesnapshot.com 28
GE 监视与诊断 中心
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问题 … 涡轮发动机跳闸
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被监视的涡轮发动机
~1,550 units monitored by M&D today • 24x7x365 coverage
Major Equipment Saves
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GE Digital ‘08 51 ‘09 58 61
参数化– 有一个假设的解决方案框 架，然后根据数据进行套用. Parametric
– Assumes a form for the solution and fits it to data
.
非参数化– 没有假设的解决方案框，
基于设计 Design-based 基于物理 Physics-based
纯粹数据驱动。Nonparametric – No
3
Proficy Historian
企业级数据管理
智能采集
HTML5 Historian管理和 Historian分析
网络
Archiver Node - A
Data Store 1 Data Store 2 Data Store 3
实时联网 用户驱动 数据湖
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APM关键能力
在线监视 • 实现设备的连接 • 数据管理 • 状态监视 • 数据分析 • 运营仪表盘
预测维护
优化运营
• 性能基准测试 • 资产维护策略 • 财务资产优化策 略 • 工作统筹、优先 级及调度 • 库存优化
• 分析业务流程 • 分析应用目录 • 可配置的工作流 • 事件管理 • 案件与协同管理 • 知识管理
非线性回归
主元分析
Principle Component Analysis
Support vector machines Kernel regression
经典神经网络
Classical neural networks
支持向量机 基于核回归
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预测性分析领域的领导者
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过程单元资产Process Unit Assets
压缩机
Compressors
热交换器
Heat Exchanger
风机
Wind
洗涤器
Scrubber
空气加热器
Air Heater
蒸汽轮机
Steam Turbine
喷气发动机
Jet Engine
电机
Motors
冷凝器 磨机
Mills Condenser
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为决策提供超前时间
与振动监视集成
正常运行
Normal operation
事件与轻微损伤
Events and minor damage
100%
E
80%
E P
GE SmartSignal
潜在故障点
Potential failure point
Equipment Condition
采用传统阀值和规则的单传感器分析或基于公式的模型
报警条件触发
Alarm Hi
轴向位置
气体压力 Δ 速度
轴承温度
正常运行 少量故障报警
故障的早期阶段 SmartSignal 可以提前传 统技术进行告警
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工程化、模板化、可扩展
SmartSignal功能模型例子
所示的旋转设备项目分为多个功能模型，如图所示，热交换器和脱水系统用单一模型代表， 反映可用的仪表和逻辑工程系统的边界。
A
60%
振动监视
40%
机械保护报警
Machinery protection Alarm
20%
机械保护跳闸
Machinery protection Trip
T F
0%
功能失效
Functional failure
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Life
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SmartSignal 不同之处
多变量, 动态的实时分析
轴向位置
善分析，精洞察
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APM 为客户实现的价值
在线监视 • 实现任何时间、 任意地点对机器 设备运行状态和 故障的在线监视 • 更好地做出决策
预测维护 • 通过预测设备故 障减少非计划停 机造成的损失 • 高效的协同工作 处理故障
优化运营
• 最佳的维护策略 实现可靠性、高 性能和低成本的 平衡 • 提高应对市场价 格和成本波动的 能力
监视超过3万个重要资产
GE Digital Over 30k Major Assets Currently Monitored
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任何资产、任何制造商、任何传感器
Any Asset, Any Manufacturer, Any Sensor
旋转设备Rotating Assets
燃气轮机
Combustion Turbine
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GE工业互联网架构
Aviation
Healthcare
Manufacturing
Mining
Oil & Gas
Power Distribution
Power Generation
Rail
Water
Wind
资产性能管理（APM） 面向工业资产和运营优化
统一架构面向机器，网络，系统 Predix 云平台 工业互联网总线
Control server (SCADA - MTU) Corporate enterprise network
Modem gateway
WAN
P
Control server (SCADA - MTU) Printer HML station
Data historian PLC Serial based radio RTU
燃烧炉
Fired Heaters
齿轮箱
Gearboxes
供给泵
Feed Pumps
蒸馏塔 鼓风机 离心泵
Fans Distillation Tower
加氢器
Hydrotreater
分离塔
Isomerization
发电机
Generator
Centrifugal Pumps
膨胀机
Expander Turbines
Instruments, Controls
检测将发生的问题可使其他技术更加主动，更关注早期预防
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涉猎市场，M&D成果
航空
Aviation
Markets Served, M&D Results Achieved
• 空中事件减少一半Halved mid-air events • 每年节省150万美金的维护费用$1.5M/yr maintenance reduction • 避免或减少故障损失数百万美金$ millions in avoided/reduced failure • 燃煤、燃气、核电 Coal, Gas, Nuclear • 价值3千万美金的重点发现 $30M “the big catch” • 常规发现每年产生数百万美金的价值$ millions/yr in routine catches
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交付成果
Delivering An Outcome
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Sentinel – 主视图
资产结构(红色 表示在查看)
诊断报告查看该资产， 发现潜在问题 GE Digital
优先级，组件，报告信息 等帮助顾问进行分析
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Sentinel – 详细分析图表
GE Digital
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建模技术分类
系统建模
System Modeling
1st 性原理– 有理论依据, 和数据
无关.
第一原理建模
1st Principles Modeling
1st Principles – Specifies solution theory,
irrespective of data.
经验回归
Empirical Regression
一体化运营平台
• • • • • • • • • 仪表盘 综合视图 关键绩效指标 附属证据 机群 地域 资产 区域 设备
• 设备无关 • OEM 无关 • 数据源无关
GE Digital
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用户案例
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IPRC 服务
• • • 专业服务 交钥匙预测性监视 信息传递
行业化解决方案和专家经验，快速收回投资
Asset optimization
Operations optimization
ERP / CRM
P
P
Modem gateway
Cellular, satellite, mesh, P/ethernet or serial communication
P
Modem gateway
Valve
Pump Local access
善分析，精洞察
GE Digital
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APM解决方案
GE Digital
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GE OT/IT系统融合架构
Backup control center Primary control center Data historian
Regional control center
HMI station
Engineering workstations
*Not actual Turbine locations
‘10
‘11
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实现 …
实时远程性能诊断
基于状态维护
Trip limit Exhaust temp Prevention
Detection
预测技术
GE Digital
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工业数据管理及分析
Industrial Data Management and Analysis
GE Digital – 资产性能管理 APM
GE Digital 1月26日, 2016
GE Digital 介绍
GE数字业务
集合了GE全球软件中心、GE全球IT和商业软件团队，以及 生产工业安全产品的Wurldtech团队，目标是在2020年之前 跻身全球十大软件公司。这次战略重组能够加快工业互联 网进程，致力于为客户提供最佳的数字解决方案。
assumption about solution form, totally data-driven.
参数化
Parametric
非参数化
Non-parametric
卡曼滤波 ARMA
Kalman Filter
基于相似性建模
Nonlinear regression
Similarity Based Modeling