TCANSI 143-2024 船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)要求

ICS47.020.20CCSU43中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CANSI143—2024船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)通用要求Generalrequirementsforthehealthmanagementarchitectureofmarinegasturbines2024-8-20發(fā)布 2024-10-1實(shí)施中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布T/CANSI143—2024目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1縮略語(yǔ) 2體系架構(gòu) 2總體目標(biāo)層 4業(yè)務(wù)能力層 4業(yè)務(wù)場(chǎng)景 4業(yè)務(wù)流程 4平臺(tái)架構(gòu)層 5物理層 5邊緣層 5數(shù)據(jù)服務(wù)層 5應(yīng)用層 7技術(shù)支撐層 7IT/CANSI143—2024前?言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)提出。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇三研究所、中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院。本文件主要起草人：唐瑞、崔寶、李翔宇、馬正軍、王偉影、馬曉紅、牛夕瑩、段旭堯、徐志強(qiáng)、李東明、潘宏偉、梁晨、殷濤、高超。IIT/CANSI143—2024船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)通用要求本文件規(guī)定了船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的體系架構(gòu)、總體目標(biāo)層、業(yè)務(wù)能力層、平臺(tái)架構(gòu)層和技術(shù)支撐層等內(nèi)容。本文件適用于船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T15135—2018燃?xì)廨啓C(jī)詞匯GB/T18725—2008 制造業(yè)信息化 技術(shù)術(shù)語(yǔ)GB/T20921—2007 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷 詞YD/T1524—2006 互聯(lián)網(wǎng)域名、IP地址攔截技術(shù)要求術(shù)語(yǔ)和定義GB/T15135—2018、GB/T18725—2008、GB/T20921—2007及YD/T1524—2006界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。燃?xì)廨啓C(jī)gasturbine把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的續(xù)流式旋轉(zhuǎn)機(jī)械（單機(jī)），包括壓氣機(jī)、加熱工質(zhì)的設(shè)備（例如燃燒室）、透平、控制系統(tǒng)和輔助設(shè)備。[來(lái)源：GB/T15135-2018,2.1]燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置 gasturbinepowerplant燃?xì)廨啓C(jī)裝置燃?xì)廨啓C(jī)及為產(chǎn)生有用的動(dòng)力（例如：電能、機(jī)械能或熱能）所必需的基本設(shè)備。[來(lái)源：GB/T15135-2018,2.3]1T/CANSI143—2024業(yè)務(wù)建模 businessmodeling賴(lài)以獲得業(yè)務(wù)模型的對(duì)問(wèn)題的建立與解決的過(guò)程。業(yè)務(wù)流程 businessprocess；BP在功能確定的組織結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)和策略的相互連接的過(guò)程和活動(dòng)集。中臺(tái) middleplatform介于系統(tǒng)前臺(tái)及后臺(tái)之間的一種基礎(chǔ)理念架構(gòu)，能聯(lián)通后臺(tái)所有基礎(chǔ)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前臺(tái)業(yè)務(wù)支撐及能力復(fù)用?？s略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。IP：因特網(wǎng)協(xié)議（InternetProtocal）URL：統(tǒng)一資源定位器（UniformResourceLocator）體系架構(gòu)船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)宜包括總體目標(biāo)層、業(yè)務(wù)能力層、平臺(tái)架構(gòu)層和技術(shù)支撐層四部分，關(guān)聯(lián)關(guān)系見(jiàn)圖1，每部分的基本要求為：總體目標(biāo)層：引領(lǐng)業(yè)務(wù)能力建設(shè)，對(duì)技術(shù)支撐提出需求；業(yè)務(wù)能力層：對(duì)平臺(tái)架構(gòu)和技術(shù)支撐提出需求；技術(shù)支撐層：為平臺(tái)架構(gòu)和業(yè)務(wù)能力建設(shè)提供支撐，保障總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；平臺(tái)架構(gòu)層：支撐業(yè)務(wù)能力的實(shí)現(xiàn)。圖1 船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)關(guān)聯(lián)關(guān)系2T/CANSI143—2024船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)見(jiàn)圖2。圖2 船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理體系架構(gòu)3T/CANSI143—2024總體目標(biāo)層船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)宜包括：數(shù)字化：船用燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)字建模；智能化：健康管理的智能優(yōu)化決策；協(xié)同化：不同信息資源的高效協(xié)同能力；生態(tài)化：全生命周期、全業(yè)務(wù)鏈的健康管理服務(wù)策略。業(yè)務(wù)能力層業(yè)務(wù)場(chǎng)景海上臨時(shí)搶修船舶海上執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)應(yīng)為船員級(jí)維修項(xiàng)目提供支持，輔助開(kāi)展海上臨時(shí)搶修，例如傳感器更換、備品備件更換等。岸基等級(jí)維修船舶岸基等級(jí)維修階段，船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)應(yīng)為船員級(jí)維修項(xiàng)目、基地級(jí)維修項(xiàng)目提供支持，輔助開(kāi)展岸基等級(jí)維修，如岸基維護(hù)保養(yǎng)、關(guān)鍵部件更換等。返廠維修返廠維修階段，船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)應(yīng)為機(jī)組返廠維修提供支持，輔助進(jìn)行全面的檢查和維修。業(yè)務(wù)流程狀態(tài)監(jiān)控船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)宜采用溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、位置、聲音等傳感器信號(hào)，提取有效的裝備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及特征量，進(jìn)行在線監(jiān)控或離線檢測(cè)。故障診斷船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)宜根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)故障數(shù)據(jù)及劣化進(jìn)程中的信息，對(duì)已發(fā)生的故障模式進(jìn)行類(lèi)型判別與位置定位。健康評(píng)估船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)宜利用傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào)、手動(dòng)測(cè)量信息以及設(shè)備歷史狀態(tài)信息等多種數(shù)據(jù)，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)及其關(guān)鍵設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。健康預(yù)測(cè)船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)宜綜合利用燃?xì)廨啓C(jī)及其關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，建立狀態(tài)演化趨勢(shì)模型，預(yù)測(cè)其未來(lái)的健康狀態(tài)、剩余壽命。維修決策4T/CANSI143—2024船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)宜根據(jù)狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、健康評(píng)估或健康預(yù)測(cè)的結(jié)果，在系統(tǒng)或設(shè)備性能退化、失效之前或之后，提供有效的維修決策建議。平臺(tái)架構(gòu)層物理層燃?xì)廨啓C(jī)裝置燃?xì)廨啓C(jī)裝置宜包括燃?xì)獍l(fā)生器、動(dòng)力渦輪和附屬系統(tǒng)，應(yīng)符合以下要求：燃?xì)獍l(fā)生器應(yīng)包括壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪等；動(dòng)力渦輪應(yīng)對(duì)外輸出機(jī)械功，可帶動(dòng)船槳直接作功，也可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能；附屬系統(tǒng)包括燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)。傳感器船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理所需的傳感器宜包含溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、振動(dòng)傳感器以及其他傳感器。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理所需的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備宜包括智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和衛(wèi)星通信設(shè)備等。邊緣層邊緣智能分析邊緣智能分析宜包括高級(jí)數(shù)據(jù)分析、場(chǎng)景感知、實(shí)時(shí)決策、自組織與協(xié)同等邊緣節(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)。邊緣應(yīng)用部署邊緣應(yīng)用部署，應(yīng)建立邊緣應(yīng)用與云系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，以執(zhí)行通過(guò)云對(duì)邊緣應(yīng)用的調(diào)用。數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議解析數(shù)據(jù)接入應(yīng)進(jìn)行協(xié)議解析，依據(jù)接收的信息和其他相關(guān)信息對(duì)協(xié)議的加密算法和加密密鑰進(jìn)行反推，并在通訊中進(jìn)行認(rèn)證。數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)接入后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行初步處理，使數(shù)據(jù)格式滿足后續(xù)處理要求，便于傳輸和存儲(chǔ)，宜包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)縮減和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)服務(wù)層中臺(tái)數(shù)據(jù)中臺(tái)5T/CANSI143—2024數(shù)據(jù)中臺(tái)應(yīng)聚合和治理跨域數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)抽象封裝成服務(wù)，向前臺(tái)提供業(yè)務(wù)價(jià)值。數(shù)據(jù)中臺(tái)宜包含數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)處理分析，涉及相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、流程等體系建立。業(yè)務(wù)中臺(tái)業(yè)務(wù)中臺(tái)應(yīng)承載船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的核心業(yè)務(wù)，將分散在不同渠道和業(yè)務(wù)場(chǎng)景的業(yè)務(wù)能力沉淀到中臺(tái)業(yè)務(wù)模型，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力復(fù)用和業(yè)務(wù)流程融合。業(yè)務(wù)中臺(tái)宜包括業(yè)務(wù)建模和業(yè)務(wù)編排兩個(gè)功能模塊：業(yè)務(wù)建模應(yīng)以軟件模型的方式，描述業(yè)務(wù)管理和業(yè)務(wù)所涉及的對(duì)象和要素，宜包括它們的屬性、行為和彼此關(guān)系；業(yè)務(wù)編排應(yīng)將單一業(yè)務(wù)有序組織聚合成一條特定的執(zhí)行鏈。智能中臺(tái)智能中臺(tái)應(yīng)包括調(diào)用引擎、智能微服務(wù)、智能開(kāi)發(fā)組件等在內(nèi)的智能化的中臺(tái)體系，多維拆解高復(fù)雜系統(tǒng)，全局設(shè)計(jì)可復(fù)用架構(gòu)。智能中臺(tái)宜依托智能算法開(kāi)發(fā)組件，根據(jù)業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì)，通過(guò)輕量級(jí)通訊機(jī)制，形成單一應(yīng)用程序構(gòu)成的小服務(wù)。智能中臺(tái)宜利用智能微服務(wù)，將復(fù)雜系統(tǒng)拆解成多個(gè)協(xié)同工作的小而自治的子系統(tǒng)，相互之間保持獨(dú)立和解耦合，使得其以最小規(guī)模的集中能力，依托功能設(shè)計(jì)，自動(dòng)地輕量化地實(shí)現(xiàn)不同目的，從而沉淀為可復(fù)用的模塊架構(gòu)。智能中臺(tái)應(yīng)通過(guò)調(diào)用引擎，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，直接調(diào)用已經(jīng)沉淀的各模塊架構(gòu)，使得應(yīng)用部署快速而敏捷。信息安全硬件安全硬件安全應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)硬件和存儲(chǔ)媒體的安全，保護(hù)硬設(shè)施不受損害，能夠正常工作。軟件安全軟件安全應(yīng)包括計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)的各種軟件不被篡改或破壞，不被非法操作或誤操作，功能不會(huì)失效，不被非法復(fù)制。運(yùn)行服務(wù)安全運(yùn)行服務(wù)安全應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)信息系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，并能正常地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流信息。數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)中存在及流通數(shù)據(jù)的安全，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)不被篡改、非法增刪、復(fù)制、解密、顯示、使用等。微服務(wù)治理服務(wù)注冊(cè)船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的服務(wù)注冊(cè)，應(yīng)將提供服務(wù)的模塊信息，如服務(wù)IP和端口，注冊(cè)到一個(gè)公共的組件。服務(wù)注冊(cè)宜由微服務(wù)注冊(cè)中心管理，包括URL地址、路由信息等。6T/CANSI143—2024服務(wù)發(fā)現(xiàn)船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)確保新注冊(cè)的服務(wù)模塊能夠及時(shí)的被其他調(diào)用者發(fā)現(xiàn)。當(dāng)客戶(hù)端有服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，應(yīng)將請(qǐng)求發(fā)送給路由服務(wù)，再由路由服務(wù)與注冊(cè)中心交互，以發(fā)現(xiàn)滿足請(qǐng)求的服務(wù)。服務(wù)治理船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的服務(wù)治理，宜由多個(gè)單一職責(zé)的健康管理服務(wù)單元組成，每一個(gè)健康管理服務(wù)單元可包含眾多實(shí)例。服務(wù)監(jiān)控船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的服務(wù)監(jiān)控，應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)控不同業(yè)務(wù)服務(wù)的各種參數(shù)，以反映船用燃?xì)廨啓C(jī)的各項(xiàng)性能。微服務(wù)監(jiān)控宜使用請(qǐng)求量、響應(yīng)時(shí)間和錯(cuò)誤率等重要指標(biāo)，評(píng)價(jià)服務(wù)監(jiān)控結(jié)果。服務(wù)配置船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理的服務(wù)配置，應(yīng)定義如何向客戶(hù)端公開(kāi)服務(wù)，包括服務(wù)部署及服務(wù)間通信配置兩部分：服務(wù)部署應(yīng)將獨(dú)立且單一的代碼模塊運(yùn)行在管理平臺(tái)，單獨(dú)執(zhí)行自己的進(jìn)程；服務(wù)間通信配置應(yīng)利用獨(dú)立的虛擬機(jī)進(jìn)行不同進(jìn)程之間消息的傳遞，確保服務(wù)地址可被客戶(hù)端找到，服務(wù)消息可被接收。應(yīng)用層船用燃?xì)廨啓C(jī)健康管理系統(tǒng)的應(yīng)用層應(yīng)包括運(yùn)維數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、運(yùn)維技術(shù)管理系統(tǒng)、運(yùn)維庫(kù)存管理系統(tǒng)、運(yùn)維人員管理系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、健康評(píng)估/