消息中间件技术与设备状态在线监测

随着工业生产的发展，设备现代化水平的不断提高，以及管理科学和管理技术的发展，设备维护的发展历史经历了从事后维护、到预防维护（定期定时维护）、再到预知维护的过程。事后维护非常被动，且代价高昂；定期维护虽然避免了事后维护的缺点，但容易造成维护过剩。随着设备诊断技术的发展，产生了以设备技术状态为基准的维护方式即状态监测维护。这种方式通过加强对设备状态数据的全面收集，并对数据进行分析挖掘，实现对设备的故障预测、寿命预测、故障诊断、进而延长或缩短设备检修周期，延长设备使用寿命，为生产活动提供了更可靠的保障。这也就是我们现在通常所说的预知维护。

传统的设备状态监测主要依赖设备维护人员的经验、设备相关的监测器械仪表等，有时候需要停机或对机器进行拆卸才能达到监测目的。随着传感技术、计算机、通讯、网络技术的发展及其成本的降低，设备状态监测诊断技术已经开始进入了在线监测的新发展时期。设备状态在线监测通过把大量的、由传感器或仪器在运行中获取的数据经计算或处理后转变成能表征状态的数据，并通过无线或有线网络进行传输，从而实现了在线数据处理和分析判断。设备状态在线监测是设备在线诊断和预警的基础，可以降低监测过程中人为因素对数据准确性的影响，数据通过网络及时传输，可以提高系统对故障、预警等的响应速度；同时，在线传输的方式，使采集大数据量的设备状态信息成为可能。

目前设备状态在线监测应用较广的有石化、电力领域；在汽车制造业，由于消费刺激和持续的研发投入，车辆（车载设备）远程在线监测（控制、诊断）技术已经得到了较为普遍的应用——远远超过了该技术在其他工业领域的发展。抛开具体的业务形式和应用功能，总体来看，设备状态在线监测核心需要解决监测单元方面的问题和通信机制方面的问题。

通信机制方面的问题是指：设备状态在线监测选用的通信方式必须能够满足设备多样性，满足采集数据实时上传、控制数据实时下达、监测单元与监测单元之间易于集成、监测系统与其他业务系统之间方便协同数据共享等问题。实际应用中广泛采用的消息中间件技术是常用的解决方式之一。消息中间件通过屏蔽底层平台之间的异构性，简化了应用之间的数据传输，利用高效的消息传递机制为分布式应用系统提供透明的通信服务。利用消息中间件，信息可以按照业务的具体需要，采用同步或者异步的方式进行传输；消息中间件提供丰富的API接口，支持多种流行编程语言，方便在不同应用平台的开发；消息中间件对应用系统的架构也没有限制，易于实现综合通讯模式；同时，消息中间件能够屏蔽操作系统和网络协议的差异，满足不同领域的需要。

需要注意的是，通用消息中间件产品虽然具有较好的兼容性，但它提供的只是一种基础能力。面向具体的场景时，一般仍然需要基于通用消息中间件，紧密结合具体业务开发专用消息中间件产品；而设备在线监测系统的标准化、开放性、兼容性，则需要借助统一的技术规范甚至一致的领域标准来进行保证。在电力设备监测领域，由于标准缺失，门户闭塞，众多厂家自行其是，资源和数据不能共享，严重影响了这一领域的发展。而汽车生产厂商普遍支持的Telematics技术，由于普遍采用NGTP协议，规范了标准，系统的开放性、可扩展性、监测单元互换性得到了较好的发挥，促进了在线监测技术的广泛应用。