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

許永俊

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

機(jī)械制造設(shè)備在運(yùn)行中往往會(huì)因?yàn)槔匣?、腐蝕等因素出現(xiàn)故障，又因?yàn)楣收险T發(fā)因素的不同，故障表現(xiàn)也有所不同。傳統(tǒng)的排除機(jī)械制造設(shè)備故障的方法是由檢修人員進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，而遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷的方法與傳統(tǒng)檢測(cè)方法有所不同，所以需要單獨(dú)進(jìn)行研究。為了保證自動(dòng)化生產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性，首先需要保證機(jī)械制造設(shè)備的良好工況，因此，做好機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷就至關(guān)重要，同時(shí)，提高機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷的技術(shù)水平，也有利于自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的重要意義

1.1 有利于及時(shí)掌握機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)行狀況

自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控有利于進(jìn)一步加強(qiáng)自動(dòng)化程度。在自動(dòng)化生產(chǎn)中，最擔(dān)心的問(wèn)題就是機(jī)械制造設(shè)備出現(xiàn)故障，在流水線式的生產(chǎn)作業(yè)模式中，一旦有1 臺(tái)機(jī)械制造設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)讓整個(gè)流水線中斷，進(jìn)而使生產(chǎn)停止，這不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，還會(huì)打來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在這個(gè)自動(dòng)化、高效率的生產(chǎn)環(huán)境中，想要保證機(jī)械制造設(shè)備的良好工況，減少故障的發(fā)生幾率，首先就要保證對(duì)機(jī)械制造設(shè)備狀態(tài)信息獲取的及時(shí)性。使用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以及時(shí)的掌握每個(gè)機(jī)械制造設(shè)備的具體情況，通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置和報(bào)警裝置采集機(jī)械制造設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)的向中控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，可以讓監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的故障隱患，進(jìn)而及時(shí)做好解決措施，避免故障造成的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 延長(zhǎng)機(jī)械制造設(shè)備的使用壽命

機(jī)械制造設(shè)備在運(yùn)行中，會(huì)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的推移出現(xiàn)零件的老化、磨損，一些設(shè)備還可能因?yàn)槭艹倍a(chǎn)生氧化腐蝕，還有線路老化也會(huì)造成短路等問(wèn)題，這些問(wèn)題都會(huì)影響著機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)問(wèn)題過(guò)于嚴(yán)重時(shí)就會(huì)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致機(jī)械制造設(shè)備終止運(yùn)行。另外這些影響機(jī)械制造設(shè)備工況的因素不能及時(shí)得到關(guān)注，不僅會(huì)讓設(shè)備出現(xiàn)故障，還會(huì)減少機(jī)械制造設(shè)備的使用壽命。使用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)及時(shí)的掌握機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)，可以保證第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障隱患，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的維修和保養(yǎng)，不僅可以排除故障隱患，還有利于保護(hù)機(jī)械制造設(shè)備，提升設(shè)備的使用壽命。機(jī)械制造設(shè)備往往需要投入大量資金來(lái)采購(gòu)，所以如果檢修、保養(yǎng)工作質(zhì)量無(wú)法得到保證，就會(huì)讓設(shè)備迅速的老化、磨損，進(jìn)而隨著老化磨損程度的加深，故障率越來(lái)越高，進(jìn)而影響生產(chǎn)。加速老化的機(jī)械制造設(shè)備也降低了生產(chǎn)資源的利用率，進(jìn)而提升了企業(yè)的生產(chǎn)成本，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)保證對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以提高設(shè)備的使用壽命，是對(duì)生產(chǎn)資源的高效利用，有利于企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2 機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

2.1 數(shù)據(jù)的采集、傳輸與存儲(chǔ)

機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作是對(duì)下屬機(jī)械制造設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)溫度傳感器、液壓傳感器等檢測(cè)設(shè)備采集機(jī)械制造設(shè)備的相關(guān)信息，數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器整理、保存，中央監(jiān)控平臺(tái)可以調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合相應(yīng)的分析軟件對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析，進(jìn)而讓監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)。

2.2 監(jiān)控平臺(tái)的分類

監(jiān)控平臺(tái)是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制終端，通常根據(jù)與機(jī)械制造設(shè)備的連接方式加以區(qū)分，具體區(qū)分方法如下：利用網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接的方式是遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，利用局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)連接的為本地監(jiān)控平臺(tái)，通常本地監(jiān)控平帶與被監(jiān)控的生產(chǎn)區(qū)域距離較近，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息可以直接傳送到本地監(jiān)控平臺(tái)，在由本地監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的分析與操控。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)首先需要遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制平臺(tái)，遠(yuǎn)程控制平臺(tái)獲取信息后發(fā)送的控制信息也是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給機(jī)械制造設(shè)備。

3 機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷的技術(shù)分析

3.1 機(jī)械制造設(shè)備狀態(tài)信息的傳輸與整理

機(jī)械制造設(shè)備的狀態(tài)信息是診斷故障和分析故障隱患的重要依據(jù)，因此為了保障遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用效果，首先需要保證機(jī)械制造設(shè)備狀態(tài)信息的準(zhǔn)確性與信息傳輸?shù)募皶r(shí)性。這就要求監(jiān)控系統(tǒng)中要具備齊全的監(jiān)測(cè)設(shè)備，同時(shí)還要有與之配合的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力，首先需要根據(jù)企業(yè)內(nèi)部擁有機(jī)械制造設(shè)備的規(guī)模來(lái)合理的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際需要配置足夠處理能力和存儲(chǔ)能力的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和計(jì)算機(jī)，另外需要針對(duì)每個(gè)機(jī)械制造設(shè)備的特點(diǎn)安裝相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備與報(bào)警系統(tǒng)。因?yàn)檫h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的架設(shè)也是需要一定的資金支持的，所以企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況，逐步完善遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的功能，可以先重點(diǎn)監(jiān)控較為重要的設(shè)備，然后在企業(yè)逐漸發(fā)展的過(guò)程中逐步擴(kuò)大監(jiān)控范圍。想要逐步完善遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，首先就要考慮到兼容性問(wèn)題，在架設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該預(yù)留系統(tǒng)擴(kuò)展的空間，后續(xù)擴(kuò)展時(shí)要保證所選的監(jiān)測(cè)設(shè)備要與現(xiàn)有系統(tǒng)可以匹配。

3.2 做好用戶權(quán)限的制定工作

在保證遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)相應(yīng)硬件支持的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該合理的制定用戶權(quán)限，在一些引入了遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷技術(shù)的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的故障診斷過(guò)程中，所得的診斷信息存在封閉或半封閉的問(wèn)題，這些數(shù)據(jù)信息很多都是管理員才能查看的，并且還要配合相應(yīng)的控制平臺(tái)才能觀看，這不利于提高相關(guān)數(shù)據(jù)信息的利用。在用戶權(quán)限的制定中應(yīng)該根據(jù)具體需要將一定權(quán)限開(kāi)放出來(lái)，保證可以有更多的用戶可以參與到對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的監(jiān)測(cè)工作中，同時(shí)也有利于對(duì)機(jī)械制造設(shè)備的故障檢測(cè)。可以建立以WEB 數(shù)據(jù)庫(kù)為核心技術(shù)的信息庫(kù)，讓遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)形成一個(gè)開(kāi)放性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3.3 在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中引入模擬建模系統(tǒng)

可以在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中引入模擬建模系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械制造設(shè)備的不同結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，利用模擬建模系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中模擬出不同的機(jī)械制造設(shè)備的模型。當(dāng)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采集到相關(guān)的機(jī)械制造設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息后，將采集到的數(shù)據(jù)信息輸入到模擬建模系統(tǒng)中進(jìn)行演算，進(jìn)而可以推演出機(jī)械制造設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。通過(guò)模擬建模技術(shù)的應(yīng)用，有助于降低故障診斷難度，同時(shí)也可以將數(shù)據(jù)以3D 模型的方式展現(xiàn)出來(lái)，可以讓監(jiān)控人員更加直觀的了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。另外還可以在監(jiān)控工作中加入可能出現(xiàn)的外界影響，將這些影響因素加入到計(jì)算分析之中，可以進(jìn)步的提高對(duì)機(jī)械制造設(shè)備故障判斷工作的準(zhǔn)確性。

3.4 與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的可能性

遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，讓監(jiān)控人員可以通過(guò)操作中央監(jiān)控平臺(tái)來(lái)完成對(duì)機(jī)械制造設(shè)備工況信息的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而保證對(duì)設(shè)備故障診斷的及時(shí)性，通過(guò)控制系統(tǒng)也可以進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)對(duì)操作。近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)越來(lái)越成熟，同時(shí)，智能手機(jī)的普及也實(shí)現(xiàn)了手機(jī)上網(wǎng)功能。那么對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷技術(shù)的研究，也應(yīng)該關(guān)注與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的研究方向，利用智能手機(jī)豐富遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的終端種類，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控，不僅可以提高遠(yuǎn)程監(jiān)控工作的工作水平，還可以進(jìn)一步提高自動(dòng)化建設(shè)的水平，對(duì)促進(jìn)工業(yè)發(fā)展有著重要的研究意義。同時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷技術(shù)的規(guī)范化管理，對(duì)監(jiān)控流程及監(jiān)控方法制定相應(yīng)的操作標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)到引領(lǐng)機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷技術(shù)發(fā)展的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)具有很大的應(yīng)用價(jià)值，也具備很高的研究?jī)r(jià)值。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的保證機(jī)械制造設(shè)備的良好運(yùn)行，保證設(shè)備狀態(tài)信息的及時(shí)性，進(jìn)而可以將生產(chǎn)中故障發(fā)生幾率降到最低，更是有利于延長(zhǎng)機(jī)械制造設(shè)備的使用壽命。提高機(jī)械制造設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷的技術(shù)水平，對(duì)促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。