摘要：
　　
　　0引言
　　
　　壽命管理是指以機組經(jīng)濟地實現(xiàn)其服役全壽命為目標，在對設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)測和評估的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)備運行與維修管理的新技術(shù)?；痣姍C組的壽命取決于其zui薄弱部分的壽命，因此，研究和改善汽輪機轉(zhuǎn)子和汽缸的壽命管理是加強火電機組壽命管理的重要組成部分。
　　
　　以往的汽輪機壽命管理系統(tǒng)大多是兩層應(yīng)用程序，即只有數(shù)據(jù)層和計算層。這就需要將計算程序安裝到每一個客戶端上，程序的維護和使用不方便，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，只需將計算程序放在服務(wù)器上，而客戶端不用再安裝計算程序，使用Web瀏覽器（如InternetExplorer）即可查看所要的程序界面，克服了以往汽輪機壽命管理程序的缺點。
　　
　　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個方面的內(nèi)容：
　　
　　a．汽輪機主要部件的信息庫：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Web頁瀏覽、查詢；
　　
　　b．汽輪機轉(zhuǎn)子的壽命狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)：對機組在運行過程中（特別是啟停、變負荷等過程）轉(zhuǎn)子的溫度和熱應(yīng)力進行監(jiān)測，使機組在合理的水平下運行，zui大限度地提高轉(zhuǎn)子的使用壽命；
　　
　　c．汽輪機汽缸壽命狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)：對機組在運行過程中（特別是啟停、變負荷等過程）汽缸的溫度和熱應(yīng)力進行監(jiān)測，使機組在合理的水平下運行，zui大限度地提高汽缸的使用壽命。
　　
　　整個系統(tǒng)所能實現(xiàn)的功能為：
　　
　　a．指導(dǎo)運行人員進行合理操作，達到安全的目的；
　　
　　b．使管理人員能夠了解某一段時間內(nèi)機組的運行情況；
　　
　　c．定期對機組的啟停、運行進行合理性評估，對以后運行及維修起指導(dǎo)作用，對有些確實按照調(diào)度要求運行而又不合理的地方，可以根據(jù)運行曲線和分析報告向調(diào)度人員反映，以便更改調(diào)度曲線，使運行更合理、經(jīng)濟。
　　
　　1．2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　
　　系統(tǒng)是一個典型的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)庫來實現(xiàn)，主要有實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、異常數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)庫、啟動和停機過程數(shù)據(jù)庫等；邏輯層是一個計算程序，它從數(shù)據(jù)庫中取得數(shù)據(jù)，計算機組在啟停、變負荷時轉(zhuǎn)子和汽缸的溫度場、應(yīng)力值、壽命損耗和累計壽命損耗等，并將計算結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫中；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瀏覽器查看機組在啟?；蜃冐摵蓵r轉(zhuǎn)子和汽缸的溫度場、應(yīng)力值以及每一次啟?；蜃冐摵蓵r轉(zhuǎn)子和汽缸的壽命損耗和累計壽命損耗。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　
　　2系統(tǒng)功能的具體實現(xiàn)
　　
　　2．1數(shù)據(jù)層的實現(xiàn)
　　
　　數(shù)據(jù)層存放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，可以與計算服務(wù)器在同一計算機上，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，為計算層和表示層提供數(shù)據(jù)。
　　
　　2．2邏輯層的實現(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分析汽輪機啟停和變負荷過程中轉(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)汽輪機在電廠實際運行過程中實時運算的要求。為此，采用一種適用于現(xiàn)場的壽命損耗監(jiān)測系統(tǒng)，它由測點傳感器、計算機和壽命分析軟件組成，事先由離線的汽輪機轉(zhuǎn)子有限元法進行計算，找出熱應(yīng)力zui大的地方和應(yīng)力集中系數(shù)，然后對應(yīng)力zui大的截面進行在線監(jiān)測，測取該部位的有關(guān)參數(shù)，用一維模型進行在線應(yīng)力計算，再用應(yīng)力集中系數(shù)對熱應(yīng)力進行修正，得到相應(yīng)該時刻在該截面的熱應(yīng)力，zui后按材料的疲勞曲線估計壽命損耗。
　　
　　目前，國內(nèi)進行轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力在線計算大致有3種簡化公式：一維解析法、一維差分法和控制模型法。本系統(tǒng)采用一維差分法進行轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力計算[1]。計算程序存放在計算服務(wù)器上，可以完成數(shù)據(jù)采集、應(yīng)力計算、壽命管理、啟動指導(dǎo)、追憶等功能。
　　
　　2．3表示層原理與系統(tǒng)實現(xiàn)
　　
　　ActiveX技術(shù)是Microsoft提供給廣大開發(fā)人員把計算機桌面環(huán)境與Internet及其大量資源集成起來的技術(shù)。它使用COM使得組件在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以進行交互，而與具體的編程環(huán)境無關(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頁面和支持ActiveX的容器插入的COM對象。
　　
　　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Web服務(wù)器應(yīng)用程序的設(shè)計各個方面的函數(shù)及其封裝類，諸如服務(wù)器過濾器、HTML數(shù)據(jù)流控制等。
　　
　　通俗地說，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頁中，當用戶訪問嵌有ActiveX控件的Web頁面時，ActiveX控件就被下載到客戶端運行[2]。
　　
　　開發(fā)ActiveX控件不受語言的限制，使用VC，VB，Delphi，C++Builder都可以用來開發(fā)ActiveX，而且各有其優(yōu)缺點。本文推薦使用C++
　　
　　Builder開發(fā)ActiveX控件，利用C++Builder可以開發(fā)一種叫做ActiveForm的控件，它實際上也是一種ActiveX控件，只是ActiveForm本身又是一個ActiveX控件容器，其開發(fā)過程與開發(fā)普通的C++Builder應(yīng)用程序基本相同。
　　
　　使用ActiveX控件通常會遇到以下問題：
　　
　　a．通常所做的ActiveX控件都比較大，這樣在打開頁面時下載速度會比較慢，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對話框中選中UseCABfilecompression選項即可。
　　
　　b．由于ActiveX存在一些安全隱患，故在ActiveX第1次下載時，瀏覽器可能會阻止其下載，需要把客戶端瀏覽器的安全等級設(shè)為“無”。
　　
　　3應(yīng)用實例
　　
　　以上海某電廠的汽輪機轉(zhuǎn)子壽命管理系統(tǒng)為例說明該方法的應(yīng)用。該系統(tǒng)是整個汽輪機壽命管理系統(tǒng)中zui重要、zui典型的一部分。
　　
　　數(shù)據(jù)層采用SQLServer7.0，存放了采集來的數(shù)據(jù)如運行參數(shù)等，以及由計算層計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。
　　
　　計算層采用VC編程，通過數(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轉(zhuǎn)子進行溫度場和熱應(yīng)力的計算，從而進一步計算出轉(zhuǎn)子每一次啟停的壽命損耗以及累計壽命損耗，并把計算得到的結(jié)果保存到數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫中。
　　
　　然后運用C++Builder將要顯示的界面做成一個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。由于大多數(shù)要顯示的數(shù)據(jù)都是動態(tài)的，所以需要不斷刷新界面，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的更新采用一個定時器定時通過ADO接口從數(shù)據(jù)庫更新數(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ActiveX控件后，通常還需要對ActiveX控件進行包裝，即把它嵌入到HTML文件中[3]。這里，必須提供該OCX的CiasslD和Codebase。客戶端瀏覽該頁面時，會先在本地的注冊表查找該ClasslD，如果存在且版本無更新，則不必下載。否則，會按照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可以使用Microsoft提供的工具MicrosoftActiveXControlPad來進行可視化調(diào)整。當需要更新控件時，只需要將做好的新的版本放在該控件以前所在的目錄下，客戶端便會重新對其下載。
　　
　　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。
　　
　　機壽命管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，克服了以往表示層難以實現(xiàn)或Web頁下載速度慢的缺點。實踐證明，用這種方法開發(fā)的ActiveX控件簡單實用、運行穩(wěn)定，對延長機組的壽命起到了一定的作用，對開發(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值。