能源产业是国家经济的重要支柱行业。近年来,石油石化安全生产事故频发,不仅给人类带来了巨大的人员伤亡和经济损失,更造成了生态系统的污染,导致了重大的环境负债。利用科技手段,研究生产故障发生前的征兆,监测生产过程,捕获异常信息,进而消除故障隐患,是个有效的防范手段。PHM系统是一种综合的故障检测、故障隔离、剩余寿命预测和健康管理系统,在军事领域和航空航天领域得到了广泛的应用。针对目前大多数油气井生产系统及其他化工生产系统仍然使用传统的阈值控制作为故障预警,借鉴PHM系统,本文研发一套适用于油气井生产系统等复杂连续性化学化工生产系统的状态监测和故障预测软件系统。系统通过接入装备的状态数据,进行数据驱动的故障诊断、故障预测,在故障发生的苗头阶段或早期阶段,捕获生产系统中的数据异常信息,进行预警,辅助现场工程师对生产进行监控。在需求分析和系统设计方面,本文首先研究了PHM系统构建的相关标准,确定了系统遵循OSA-CBM标准的分层架构。在数据采集层,研究了目前化工生产中广泛应用的数据采集及控制系统(DCS/SCADA)的数据接口类型,以从中接入装备状态数据。在健康评估层,研究了目前常用的故障诊断方法,确定了软件第一·版本实现基于PCA的故障检测算法。同时,对油气井生产中时常发生的堵塞故障及其形成原因进行了研究,分析堵塞故障与系统生产参数的关系。在软件实现方面,软件采用Windows下的MFC平台,实现故障模型的数据分析和建模功能。采用J2EE实现预警信息的发布和系统管理功能,以方便用户在不同的平台下查看生产监测信息。最后,软件在中石油西南油气田公司下属的长寿天然气净化分厂天然气净化装置系统中进行试点运行,以验证软件的可用性及有效性