機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)

翁興運(yùn)

（安徽東風(fēng)機(jī)電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)

翁興運(yùn)

（安徽東風(fēng)機(jī)電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機(jī)械制造設(shè)備的生產(chǎn)任務(wù)重、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，特別是部分設(shè)備由于工作需要處于室外環(huán)境中，更容易發(fā)生各類(lèi)故障，故障不僅會(huì)降低制造工作的質(zhì)量，還可能引發(fā)安全事故。為此，必須要不斷地完善機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控以及故障診斷技術(shù)，確保機(jī)械制造設(shè)備的安全可靠，提高運(yùn)行效益。

機(jī)械制造設(shè)備；遠(yuǎn)程監(jiān)控；故障診斷技術(shù)

引言

各類(lèi)故障嚴(yán)重威脅機(jī)械制造設(shè)備的安全，一旦機(jī)械制造設(shè)備發(fā)生故障，輕則會(huì)造成制造工作的延誤，重則會(huì)引發(fā)人員傷亡事故。得益于科技的高速發(fā)展，特別是信息化技術(shù)的高速發(fā)展，目前故障診斷以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控已經(jīng)成為一門(mén)獨(dú)立的綜合性技術(shù)，該技術(shù)對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的故障監(jiān)測(cè)、診斷工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

1 機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的原理

1.1 監(jiān)控終端

監(jiān)控終端是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的重要組分，其由本地監(jiān)控終端以及遠(yuǎn)程監(jiān)控終端構(gòu)成。本地監(jiān)控終端的主要功能是實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與本地監(jiān)控終端功能構(gòu)成存在一定的差異，二者相互合作方能體現(xiàn)出完整的監(jiān)控功能。

1.2 采集終端

采集終端的作用是采集機(jī)械制造設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，除此之外，采集終端還兼具匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械制造設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況的功能。為了讓采集終端發(fā)揮全部功能，工作人員必須將采集終端置于機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)，需要特別指出的是，機(jī)械制造設(shè)備的工作環(huán)境較為復(fù)雜，采集終端處于設(shè)備工作環(huán)境中容易受到外界因素的干擾，所以必須要保障采集終端的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)化采集終端的設(shè)計(jì)，使得采集終端具備較強(qiáng)的適應(yīng)性與穩(wěn)定性，能夠在惡劣的環(huán)境中采集數(shù)據(jù)。

采集終端的需要做好為機(jī)械設(shè)備與企業(yè)建立聯(lián)系的工作，此外，還需要完成聯(lián)系不同機(jī)械系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的重要任務(wù)。采集終端還兼具分析機(jī)械制造設(shè)備具體故障的功能[1]。

1.3 本地診斷

在機(jī)械制造設(shè)備因故障而無(wú)法順利完成生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，信息采集設(shè)備會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)采集設(shè)備故障信息并及時(shí)將信息傳輸至故障分析系統(tǒng)。故障分析系統(tǒng)負(fù)責(zé)開(kāi)展對(duì)故障信息的分析與診斷工作，故障分析系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)完成確定故障原因的任務(wù)。

1.4 異地診斷

EMAIL診斷以及實(shí)時(shí)診斷是異地診斷模式的主要構(gòu)成成分，二者具有一定的聯(lián)系、又存在細(xì)微的區(qū)別。在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷的過(guò)程中，專(zhuān)家借助網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)討論，對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，最終得出針對(duì)性的診斷結(jié)果。在獲得診斷結(jié)果后，人們可以利用網(wǎng)絡(luò)將診斷結(jié)論發(fā)送至故障現(xiàn)場(chǎng)，異地診斷的缺陷是顯而易見(jiàn)的，由于專(zhuān)家們未親臨故障現(xiàn)場(chǎng)，所以難以準(zhǔn)確獲知準(zhǔn)確的故障信息，由個(gè)人經(jīng)驗(yàn)獲得的診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性相對(duì)較低。但異地診斷可以較低的成本和在第一時(shí)間內(nèi)集中眾智和經(jīng)驗(yàn)來(lái)診斷和排除故障，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)發(fā)展前景廣闊。圖1為機(jī)械制造設(shè)備異地診斷原理圖。

2 機(jī)械設(shè)備故障遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一類(lèi)較為先進(jìn)的技術(shù)，其也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷的關(guān)鍵技術(shù)之一。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠向人們生動(dòng)形象地展現(xiàn)機(jī)械制造設(shè)備的具體狀態(tài)。沉浸性以及交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征，在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過(guò)程中，工作人員利用三維圖形展現(xiàn)實(shí)體對(duì)象的情景。

人們?cè)谔摂M建模工具的幫助下建立需診斷機(jī)械制造設(shè)備的虛擬模型，從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)反映故障信息的目的，如此便能夠有效地提升故障診斷工作的效率與準(zhǔn)確性[2]。

圖1 機(jī)械制造設(shè)備異地診斷原理圖

2.2 數(shù)據(jù)壓縮與傳輸技術(shù)

機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程診斷工作會(huì)產(chǎn)生大量的聲音、數(shù)據(jù)以及圖像等數(shù)據(jù)，做好對(duì)上述數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸工作具有重要的意義。理想的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)當(dāng)具備傳輸速率快、成本低等特征。

數(shù)據(jù)信號(hào)、視頻信號(hào)、音頻信號(hào)以及控制信號(hào)是遠(yuǎn)程診斷故障信息的主要構(gòu)成成分，不同形式信號(hào)的傳輸要求存在著較大的差異。因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)具備多樣化的特性，所以某些網(wǎng)絡(luò)通道并不能傳輸經(jīng)壓縮的故障信號(hào)。經(jīng)驗(yàn)表明，數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)能夠滿足高效、高質(zhì)傳輸故障信號(hào)的要求，所以建議工作人員在傳輸故障數(shù)據(jù)的過(guò)程中采用上述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，從而最大程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造設(shè)備故障診斷信息及時(shí)、高效的傳輸。

2.3 遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的開(kāi)放性

機(jī)械制造設(shè)備的機(jī)械診斷與遠(yuǎn)程診斷具有明顯的差異，可以看到，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備診斷知識(shí)庫(kù)具有半封閉或者全封閉的特征，在此狀況下，知識(shí)庫(kù)的局限性較強(qiáng)。遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)采用了WEB數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。WEB數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)放性較強(qiáng)，廣大的用戶也能夠參與機(jī)械制造設(shè)備的維修與故障診斷工作，這有利于提升故障維修工作的質(zhì)量，并在一定程度上提升用戶對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的關(guān)注度。就目前狀況而言，國(guó)內(nèi)的機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的開(kāi)放性仍有待加強(qiáng)，廣大技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)再接再厲，不斷地提升診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)性。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制造設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)能夠幫助檢修人員快速、準(zhǔn)確地排除故障，是現(xiàn)代機(jī)械制造設(shè)備維修工作不可或缺的因素，為此，廣大技術(shù)人員應(yīng)不斷地提升系統(tǒng)的開(kāi)放性、做好關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)工作、與用戶進(jìn)行深層次溝通、在檢修工作中多征詢專(zhuān)家的意見(jiàn)與建議，從而最大程度地促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。

[1]張亞娟，張露露.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2012（02）.

[2]湯銳.淺析機(jī)械制造與設(shè)備的技術(shù)發(fā)展[J].化工管理，2015（33）.

TP277

A

1004-7344（2016）25-0237-01

2016-8-8