機械應(yīng)力波頻域特征遠程電子監(jiān)測方法研究

楊迪

摘要：機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的流程為：設(shè)備運行數(shù)據(jù)的獲取、提取異常故障特征、故障診斷、形成維修建議。機械設(shè)備的運行數(shù)據(jù)能夠直觀的反映出機械設(shè)備故障或異常信息，根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)，選取合適的信號采集方法并進行分析，能夠有效的提高設(shè)備故障診斷的準確率。因此，準確、全面的采集到足夠數(shù)量而且真實有效的設(shè)備運行狀態(tài)信號是準確進行故障診斷的關(guān)鍵。狀態(tài)信號主要體現(xiàn)在以下方面：溫度、壓力、振動、光譜、鐵譜、轉(zhuǎn)速等，通過以上檢測方法獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以此分析設(shè)備的運行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：機械應(yīng)力;波頻域特征;遠程電子監(jiān)測方法

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和信息化的飛速發(fā)展，工業(yè)過程的復(fù)雜性也不斷提高。遠程傳輸技術(shù)以其適應(yīng)多元化應(yīng)用領(lǐng)域的特點，促使傳統(tǒng)檢測方式逐漸向智能化的方向發(fā)展。

1系統(tǒng)方案

升降作業(yè)平臺遠程監(jiān)測管理信息系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層組成，包括傳感器、控制器、無線傳輸設(shè)備、IOT服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程監(jiān)測應(yīng)用平臺等部分。感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)，通過在升降作業(yè)平臺相應(yīng)位置安裝荷載、位移、力矩傳感器及限位控制和PLC等感控設(shè)備，采集作業(yè)平臺運行數(shù)據(jù);網(wǎng)絡(luò)層以GPRSRTU設(shè)備作為無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，將傳感器采集的作業(yè)平臺實時運行數(shù)據(jù)傳輸至IOT服務(wù)器，通過應(yīng)用“云計算”技術(shù)，建立實用、可靠、高效的信息化系統(tǒng)和智能化信息共享平臺，實現(xiàn)信息共享和優(yōu)化管理;平臺層是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心，包括軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施，IOT服務(wù)器承擔(dān)作業(yè)平臺數(shù)據(jù)接收、解析、處理和存儲任務(wù)，并根據(jù)設(shè)定的報警值進行預(yù)報警判斷，生成預(yù)報警記錄;應(yīng)用層主要解決信息處理和人機界面交互的問題。本系統(tǒng)通過遠程監(jiān)測平臺為用戶提供用戶管理、數(shù)據(jù)管理、作業(yè)平臺遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)實時展示等服務(wù)。

2制動力矩監(jiān)測方案的實施

最為理想的方式是將原有的銷軸換成銷軸傳感器，但通過上述的分析可知，在制動臂和底座連接的銷軸處，不僅因制動摩擦產(chǎn)生豎直方向上的力，且還受到因制動力產(chǎn)生的水平方向上的力，而銷軸傳感器只能單向受力。在此選擇懸臂式傳感器，傳感器的一端為銷軸孔，一端將該傳感器固定在地板上，同時為消除水平方向上力，此銷軸孔采用橢圓設(shè)計，允許銷軸有小范圍的水平方向的移動。同時為了使制動器產(chǎn)生水平方向上的制動力，在銷軸的兩側(cè)安裝約束銷軸水平方向位移的裝置，該裝置允許銷軸在豎直方向產(chǎn)生一定位移的同時約束銷軸水平方向的位移，也是對制動器能夠安全可靠使用提供保障，最終傳感器的組裝。

3機械應(yīng)力波頻域特征遠程電子監(jiān)測方法

3.1平臺架構(gòu)設(shè)計

經(jīng)過分析對比國內(nèi)外主流開源、商用數(shù)據(jù)庫解決方案，結(jié)合系統(tǒng)用戶對象及技術(shù)特征，本系統(tǒng)采用開源數(shù)據(jù)庫MySQL，使用B/S的三層架構(gòu)，采用Java+MySQL開發(fā)設(shè)計。監(jiān)測平臺部署在云端，具有高并發(fā)處理能力、大數(shù)據(jù)量處理能力和高可靠性，同時兼具可擴展性和靈活性。用戶可以通過客戶端瀏覽器隨時隨地訪問系統(tǒng)，查看最新數(shù)據(jù)信息。監(jiān)測平臺包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器和IOT服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用于存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù);IOT服務(wù)器作為遠程通信的接收端用于接收原始數(shù)據(jù)包并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫;Web服務(wù)器作為系統(tǒng)網(wǎng)站的服務(wù)端，處理用戶客戶端瀏覽器的請求，調(diào)取系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)并給出響應(yīng)。安裝在升降作業(yè)平臺的數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備通過TCP/IP協(xié)議將采集的原始數(shù)據(jù)打包，發(fā)送給IOT服務(wù)器上的遠程通信接收端，接收端將原始數(shù)據(jù)包解析后存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

3.2電氣監(jiān)測

電氣監(jiān)測主要包括對設(shè)備的供電線路、PLC控制系統(tǒng)、絕緣情況、設(shè)備接地及電機的電壓、電流等參數(shù)進行監(jiān)測。如果設(shè)備出現(xiàn)電氣故障，首先需要對電路的情況進行了解，對設(shè)備進行全方位的分析，采取行之有效的措施解決故障問題。電流監(jiān)測是電氣最常見的監(jiān)測方式之一，電流信號容易采集，同時便于與監(jiān)測系統(tǒng)集成。一旦電流異常增大，則需要對設(shè)備進行加密觀察或配合其他監(jiān)測方式，查找數(shù)據(jù)異常原因。

3.3木工機械遠程智能診斷模塊系統(tǒng)

本研究通過對木工機械設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)中傳感器模塊、控制器模塊、LCD顯示模塊、GPRS無線通信模塊、中間繼電器模塊、執(zhí)行控制元件模塊等的系統(tǒng)分塊選型與研究，構(gòu)建基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷專家系統(tǒng)，根據(jù)知識庫和故障判斷規(guī)則自動給出診斷結(jié)論、診斷解釋、故障處理意見，實現(xiàn)對木工機床設(shè)備故障診斷的時效性、準確性及智能化。設(shè)計開發(fā)的APP服務(wù)平臺。首先將所檢測木工機械設(shè)備與遠程智能診斷模塊進行連接，確保二者順暢通訊，然后通過設(shè)備檢測專家系統(tǒng)和分布式檢測系統(tǒng)對所檢設(shè)備進行對應(yīng)參數(shù)測量采樣，并將采樣獲取的設(shè)備檢測參數(shù)傳輸?shù)綐?gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中進行預(yù)處理，再運用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)進行系統(tǒng)綜合診斷測試以完成智能檢測，至此完成木工機械智能檢測體系的整個工作過程。

3.4油液監(jiān)測

油液監(jiān)測是設(shè)備狀態(tài)診斷的重要分析手段之一，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，它是通過分析被監(jiān)測設(shè)備在用潤滑油（脂）的理化指標如酸值、水分、閃點、黏度、機械雜質(zhì)等性能狀況來判斷機器的運行狀態(tài)，并確定故障原因、類型的技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計顯示，大多數(shù)設(shè)備零部件的失效和更換是屬于漸進的表面劣化，因此油液分析技術(shù)能夠有效的檢測設(shè)備零部件磨損失效的變化過程。

4結(jié)束語

基于區(qū)塊鏈的木工機械智能遠程檢測技術(shù)，能夠適應(yīng)木工機械行業(yè)未來發(fā)展的長遠要求，提高木工機械行業(yè)監(jiān)測工作效率，使數(shù)據(jù)收集更為完整、全面，可大幅降低運維成本，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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