摘要：
　　
　　0引言
　　
　　壽命管理是指以機(jī)組經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)其服役全壽命為目標(biāo)，在對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與維修管理的新技術(shù)。火電機(jī)組的壽命取決于其zui薄弱部分的壽命，因此，研究和改善汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸的壽命管理是加強(qiáng)火電機(jī)組壽命管理的重要組成部分。
　　
　　以往的汽輪機(jī)壽命管理系統(tǒng)大多是兩層應(yīng)用程序，即只有數(shù)據(jù)層和計(jì)算層。這就需要將計(jì)算程序安裝到每一個(gè)客戶端上，程序的維護(hù)和使用不方便，而且需要在客戶端占用很大的資源。作者引入Microsoft的ActiveX技術(shù)，另外加一個(gè)表示層，將要顯示的程序界面做成ActiveX控件在Internet上發(fā)布，這樣，只需將計(jì)算程序放在服務(wù)器上，而客戶端不用再安裝計(jì)算程序，使用Web瀏覽器（如InternetExplorer）即可查看所要的程序界面，克服了以往汽輪機(jī)壽命管理程序的缺點(diǎn)。
　　
　　1系統(tǒng)的總體內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
　　
　　1．1系統(tǒng)的主要內(nèi)容及功能
　　
　　系統(tǒng)主要包括3個(gè)方面的內(nèi)容：
　　
　　a．汽輪機(jī)主要部件的信息庫(kù)：包括部件的編碼、部件的名稱、部件所在的位置、部件的重要程度等部件信息，供用戶方便地通過(guò)Web頁(yè)瀏覽、查詢；
　　
　　b．汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的壽命狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：對(duì)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中（特別是啟停、變負(fù)荷等過(guò)程）轉(zhuǎn)子的溫度和熱應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使機(jī)組在合理的水平下運(yùn)行，zui大限度地提高轉(zhuǎn)子的使用壽命；
　　
　　c．汽輪機(jī)汽缸壽命狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：對(duì)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中（特別是啟停、變負(fù)荷等過(guò)程）汽缸的溫度和熱應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使機(jī)組在合理的水平下運(yùn)行，zui大限度地提高汽缸的使用壽命。
　　
　　整個(gè)系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的功能為：
　　
　　a．指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行合理操作，達(dá)到安全的目的；
　　
　　b．使管理人員能夠了解某一段時(shí)間內(nèi)機(jī)組的運(yùn)行情況；
　　
　　c．定期對(duì)機(jī)組的啟停、運(yùn)行進(jìn)行合理性評(píng)估，對(duì)以后運(yùn)行及維修起指導(dǎo)作用，對(duì)有些確實(shí)按照調(diào)度要求運(yùn)行而又不合理的地方，可以根據(jù)運(yùn)行曲線和分析報(bào)告向調(diào)度人員反映，以便更改調(diào)度曲線，使運(yùn)行更合理、經(jīng)濟(jì)。
　　
　　1．2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　
　　系統(tǒng)是一個(gè)典型的3層應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)層、邏輯層和表示層。其中：數(shù)據(jù)層利用SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、異常數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)、啟動(dòng)和停機(jī)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)等；邏輯層是一個(gè)計(jì)算程序，它從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)組在啟停、變負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)子和汽缸的溫度場(chǎng)、應(yīng)力值、壽命損耗和累計(jì)壽命損耗等，并將計(jì)算結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；表示層是將要顯示的界面做成ActiveX控件，放在Web服務(wù)器上，這樣就可以在客戶端使用Web瀏覽器查看機(jī)組在啟停或變負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)子和汽缸的溫度場(chǎng)、應(yīng)力值以及每一次啟停或變負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)子和汽缸的壽命損耗和累計(jì)壽命損耗。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　
　　2系統(tǒng)功能的具體實(shí)現(xiàn)
　　
　　2．1數(shù)據(jù)層的實(shí)現(xiàn)
　　
　　數(shù)據(jù)層存放在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，可以與計(jì)算服務(wù)器在同一計(jì)算機(jī)上，主要存放采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表、一些需要顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表以及異常數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表，為計(jì)算層和表示層提供數(shù)據(jù)。
　　
　　2．2邏輯層的實(shí)現(xiàn)
　　
　　現(xiàn)代應(yīng)力分析技術(shù)已經(jīng)有能力采用三維非定常有限元方法詳細(xì)分析汽輪機(jī)啟停和變負(fù)荷過(guò)程中轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)溫度分布和所承受的應(yīng)力，然后根據(jù)材料和疲勞曲線確定轉(zhuǎn)子的壽命損耗，但這種的分析方法不能適應(yīng)汽輪機(jī)在電廠實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)運(yùn)算的要求。為此，采用一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的壽命損耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它由測(cè)點(diǎn)傳感器、計(jì)算機(jī)和壽命分析軟件組成，事先由離線的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子有限元法進(jìn)行計(jì)算，找出熱應(yīng)力zui大的地方和應(yīng)力集中系數(shù)，然后對(duì)應(yīng)力zui大的截面進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，測(cè)取該部位的有關(guān)參數(shù)，用一維模型進(jìn)行在線應(yīng)力計(jì)算，再用應(yīng)力集中系數(shù)對(duì)熱應(yīng)力進(jìn)行修正，得到相應(yīng)該時(shí)刻在該截面的熱應(yīng)力，zui后按材料的疲勞曲線估計(jì)壽命損耗。
　　
　　目前，國(guó)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力在線計(jì)算大致有3種簡(jiǎn)化公式：一維解析法、一維差分法和控制模型法。本系統(tǒng)采用一維差分法進(jìn)行轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力計(jì)算[1]。計(jì)算程序存放在計(jì)算服務(wù)器上，可以完成數(shù)據(jù)采集、應(yīng)力計(jì)算、壽命管理、啟動(dòng)指導(dǎo)、追憶等功能。
　　
　　2．3表示層原理與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
　　
　　ActiveX技術(shù)是Microsoft提供給廣大開(kāi)發(fā)人員把計(jì)算機(jī)桌面環(huán)境與Internet及其大量資源集成起來(lái)的技術(shù)。它使用COM使得組件在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以進(jìn)行交互，而與具體的編程環(huán)境無(wú)關(guān)。
　　
　　ActiveX既包含服務(wù)器端技術(shù)，也包含客戶端技術(shù)，其主要內(nèi)容為：
　　
　　a．ActiveX控件：用于向Web頁(yè)面和支持ActiveX的容器插入的COM對(duì)象。
　　
　　b．ActiveX文檔：用于在Web瀏覽器和其他支持ActiveX的容器中瀏覽復(fù)合文檔（非HTML文檔），例如Word文檔、Excel文檔等。
　　
　　c．ActiveX服務(wù)器框架：提供了一系列針對(duì)Web服務(wù)器應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)各個(gè)方面的函數(shù)及其封裝類，諸如服務(wù)器過(guò)濾器、HTML數(shù)據(jù)流控制等。
　　
　　通俗地說(shuō)，ActiveX技術(shù)就是將需要瀏覽的一些界面程序或程序塊按照ActiveX規(guī)定的要求編制，這些程序通常是以exe，dll，OCX文件存放在服務(wù)器中。與其他類型控件的zui大區(qū)別在于，ActiveX控件可以嵌入Web頁(yè)中，當(dāng)用戶訪問(wèn)嵌有ActiveX控件的Web頁(yè)面時(shí)，ActiveX控件就被下載到客戶端運(yùn)行[2]。
　　
　　開(kāi)發(fā)ActiveX控件不受語(yǔ)言的限制，使用VC，VB，Delphi，C++Builder都可以用來(lái)開(kāi)發(fā)ActiveX，而且各有其優(yōu)缺點(diǎn)。本文推薦使用C++
　　
　　Builder開(kāi)發(fā)ActiveX控件，利用C++Builder可以開(kāi)發(fā)一種叫做ActiveForm的控件，它實(shí)際上也是一種ActiveX控件，只是ActiveForm本身又是一個(gè)ActiveX控件容器，其開(kāi)發(fā)過(guò)程與開(kāi)發(fā)普通的C++Builder應(yīng)用程序基本相同。
　　
　　使用ActiveX控件通常會(huì)遇到以下問(wèn)題：
　　
　　a．通常所做的ActiveX控件都比較大，這樣在打開(kāi)頁(yè)面時(shí)下載速度會(huì)比較慢，為了提高ActiveX控件的下載速度，可以將ActiveX控件壓縮成CAB格式，這樣可以大大減小ActiveX控件的大小，提高下載速度。在C++Builder中只需在WebDeploymentOptions對(duì)話框中選中UseCABfilecompression選項(xiàng)即可。
　　
　　b．由于ActiveX存在一些安全隱患，故在ActiveX第1次下載時(shí)，瀏覽器可能會(huì)阻止其下載，需要把客戶端瀏覽器的安全等級(jí)設(shè)為“無(wú)”。
　　
　　3應(yīng)用實(shí)例
　　
　　以上海某電廠的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子壽命管理系統(tǒng)為例說(shuō)明該方法的應(yīng)用。該系統(tǒng)是整個(gè)汽輪機(jī)壽命管理系統(tǒng)中zui重要、zui典型的一部分。
　　
　　數(shù)據(jù)層采用SQLServer7.0，存放了采集來(lái)的數(shù)據(jù)如運(yùn)行參數(shù)等，以及由計(jì)算層計(jì)算出的需要顯示的數(shù)據(jù)，如內(nèi)外壁的熱應(yīng)力、轉(zhuǎn)子啟停的壽命損耗等。
　　
　　計(jì)算層采用VC編程，通過(guò)數(shù)據(jù)層中的采集數(shù)據(jù)利用上文提到的一維差分法對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力的計(jì)算，從而進(jìn)一步計(jì)算出轉(zhuǎn)子每一次啟停的壽命損耗以及累計(jì)壽命損耗，并把計(jì)算得到的結(jié)果保存到數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　
　　然后運(yùn)用C++Builder將要顯示的界面做成一個(gè)ActiveX控件，把要顯示的數(shù)據(jù)以數(shù)字、曲線、棒圖的形式直觀地顯示出來(lái)。由于大多數(shù)要顯示的數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)的，所以需要不斷刷新界面，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的更新采用一個(gè)定時(shí)器定時(shí)通過(guò)ADO接口從數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)，屏幕上則采用背景色填充的方法將以前的內(nèi)容覆蓋后重繪。
　　
　　使用C++Builder完成一個(gè)ActiveX控件后，通常還需要對(duì)ActiveX控件進(jìn)行包裝，即把它嵌入到HTML文件中[3]。這里，必須提供該OCX的CiasslD和Codebase。客戶端瀏覽該頁(yè)面時(shí)，會(huì)先在本地的注冊(cè)表查找該ClasslD，如果存在且版本無(wú)更新，則不必下載。否則，會(huì)按照Codebase的路徑搜索本控件并下載。調(diào)整ActiveX控件界面大小和位置時(shí)可以使用Microsoft提供的工具M(jìn)icrosoftActiveXControlPad來(lái)進(jìn)行可視化調(diào)整。當(dāng)需要更新控件時(shí)，只需要將做好的新的版本放在該控件以前所在的目錄下，客戶端便會(huì)重新對(duì)其下載。
　　
　　Web服務(wù)器使用Microsoft的lis（InternetlnformationService）服務(wù)器，將嵌有ActiveX的HTML文件放在服務(wù)器的相應(yīng)虛擬目錄下即可。
　　
　　機(jī)壽命管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，克服了以往表示層難以實(shí)現(xiàn)或Web頁(yè)下載速度慢的缺點(diǎn)。實(shí)踐證明，用這種方法開(kāi)發(fā)的ActiveX控件簡(jiǎn)單實(shí)用、運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)延長(zhǎng)機(jī)組的壽命起到了一定的作用，對(duì)開(kāi)發(fā)其他的電子商務(wù)、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)也具有一定的參考價(jià)值。