工程機(jī)械遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

【摘 要】工程機(jī)械設(shè)備是工程建設(shè)主要的施工設(shè)施，安全、可靠的運行能有效保證工程的進(jìn)度和質(zhì)量。在Labview平臺下的工程機(jī)械遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及故障診斷方法，基于虛擬儀器的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，提高了網(wǎng)絡(luò)故障診斷準(zhǔn)確性，保證工程的進(jìn)度，是一項具有發(fā)展的新技術(shù)。本文對工程機(jī)械遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的分析研究。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò) 監(jiān)測系統(tǒng) 診斷系統(tǒng)

往往工程機(jī)械工作環(huán)境惡劣，通常高負(fù)荷、長時間運行，因此系統(tǒng)很容易出現(xiàn)機(jī)械故障。及時發(fā)現(xiàn)、避免故障發(fā)生，減少損失相對重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測與診斷方法已無法滿足工程機(jī)械的故障需求。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工程機(jī)械監(jiān)測和診斷性能不斷提高，機(jī)械設(shè)備向大型化、智能化和機(jī)電一體化的方向發(fā)展。

1.國外工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷技術(shù)發(fā)展

為了實現(xiàn)工程機(jī)械工作時的監(jiān)測和常規(guī)故障的發(fā)生綜合分析研究，以便對其故障的事先診斷分析，國外對工程機(jī)械的智能化進(jìn)行了大量研究。一些國外著名的工程機(jī)械公司在遠(yuǎn)程監(jiān)測、診斷系統(tǒng)和智能控制方面做出較大的發(fā)展。美國卡特彼勒（CAT）公司90年代開發(fā)的G系列和F系列裝載機(jī)都安裝有電子計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CMS），取代了E系列上安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)（EMS）。此監(jiān)控系統(tǒng)具有診斷故障的能力，可以向工作人員提供三級報警。在1998年推出Cat 950G計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，配備有Cat指導(dǎo)診斷系統(tǒng)和以維修工具為基礎(chǔ)的Cat軟件包，使維修人員坐在汽車?yán)镉霉P記本電腦就能迅速而容易地診斷和排除故障。Cat 992G在監(jiān)控裝載機(jī)各功能狀況并作出診斷的同時，還能把這些信息數(shù)據(jù)作為履歷記錄下來，無線傳送到監(jiān)控中心用計算機(jī)進(jìn)行分析，從而及時防止故障的發(fā)生。沃爾沃（Volvo）公司的L系列裝載機(jī)上也安裝有Matris軟件包，用以監(jiān)控和分析裝載機(jī)的工作狀態(tài)。凱斯（Case）公司21B、C系列裝載機(jī)也采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其中微處理器安裝在司機(jī)座椅的右側(cè)，也具有故障診斷和工作狀態(tài)液晶顯示功能。工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以車輛數(shù)據(jù)記錄儀為核心，通過擴(kuò)展GPRS無線通訊模塊與GPS全球定位系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)械行車狀態(tài)。

2.虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用

虛擬儀器，是在通用計算機(jī)平臺上，用戶根據(jù)需求定義和設(shè)計儀器的測試功能，實質(zhì)是利用計算機(jī)的顯示器模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式輸出監(jiān)測結(jié)果。虛擬儀器在智處理能力、能化程度、性能價格比、可操作性等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)儀器。Labview是一個功能完整的軟件開發(fā)環(huán)境，主要應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域，它同時也是一種功能強(qiáng)大的編程C語言[2]。設(shè)計提供了豐富完善的功能模塊，而且Labview作為開放性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供了各種接口總線和常用儀器的驅(qū)動程序，是一個通用的軟件開發(fā)平臺，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力等特點。

虛擬儀器系統(tǒng)概念是對傳統(tǒng)儀器系統(tǒng)概念的重大突破，是計算機(jī)系統(tǒng)與儀器系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)是利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)傳輸監(jiān)測出的數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)做出診斷，它基于虛擬儀器的機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷技術(shù)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，為提高網(wǎng)絡(luò)故障診斷準(zhǔn)確性，引入智能控制技術(shù)，是一項具有發(fā)展的新技術(shù)。

3.工程機(jī)械遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

工程機(jī)械工作應(yīng)用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，在診斷故障的過程中，對機(jī)械故障做出正確判斷的依據(jù)就是采集數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)分析時，分析的結(jié)果對分析人員的經(jīng)驗有關(guān)。像一個復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，對故障判斷的要求較高，系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)異?？赡芤鸲鄠€檢測參數(shù)的反應(yīng)，但是不正常的反應(yīng)或系統(tǒng)可能會造成多個系統(tǒng)部件損壞。由于工作人員的水平與經(jīng)驗有限，對復(fù)雜的問題或未曾遇到的問題難以做出準(zhǔn)確的判斷。而采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)后，數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)將故障信息及時傳達(dá)至診斷中心，技術(shù)專家可以在遠(yuǎn)程結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析故障，并可及時把問題結(jié)果反饋回去。

采用Labview及Lab Windows/CVI構(gòu)造虛擬儀器的平臺實現(xiàn)工程機(jī)械遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷，相關(guān)的方法有：使用DataSocket技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控；現(xiàn)場實時發(fā)布監(jiān)控程序的網(wǎng)頁，異地使用瀏覽器（如InternetExplore，NetscapeCommunicator等）進(jìn)行監(jiān)控；使用底層傳輸協(xié)議（TCP，UDP，DDE，Appleevent或PPC）編程進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程測控工程關(guān)鍵技術(shù)問題之一就是測控數(shù)據(jù)，NI公司推出的DataSocket技術(shù)，是測量和自動化工程進(jìn)行網(wǎng)上數(shù)據(jù)交換的編程。采用瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和診斷，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將界面實時發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，在遠(yuǎn)程（客戶端），可用瀏覽器進(jìn)行監(jiān)視。采用底層傳輸協(xié)議編程進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控程序時，使用底層傳輸協(xié)議編程與使用DataSocket協(xié)議可以達(dá)到相同的結(jié)果，遠(yuǎn)程通信技術(shù)實現(xiàn)Internet技術(shù)的發(fā)展，今后的儀器測試工作經(jīng)常需要在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。信號方式提供了一種保護(hù)代碼臨界區(qū)的方法，這樣很好的解決了從現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)中讀取各臺機(jī)組檢測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場對數(shù)據(jù)更新之間的矛盾。

4.結(jié)論

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬儀器的發(fā)展都是朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的。以后的工程機(jī)械監(jiān)測與診斷工作在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行越來越普及，因此，運用網(wǎng)絡(luò)建立工程機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)采集、處理以及信息傳輸在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，采用虛擬儀器技術(shù)制造機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)，是一個新的發(fā)展方向。Labview軟件強(qiáng)大的通訊功能為遠(yuǎn)程監(jiān)測提供了便利的方法，使工程機(jī)械適應(yīng)于不同的環(huán)境。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械監(jiān)測與診斷系統(tǒng)不斷向網(wǎng)絡(luò)化與智能化發(fā)展，對于工程現(xiàn)場的監(jiān)測要求，準(zhǔn)確的診斷方法越來越重要，同時也增強(qiáng)監(jiān)測診斷的效果與速度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王龍寶.工程機(jī)械遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 市場周刊（理論研究）.2011（11）

[2]韋曉慧，林叔斌，王帥.基于工業(yè)控制器的工程機(jī)械故障診斷系統(tǒng)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2014（05）