劉獻軍

摘 要：機械制造設備的工作環(huán)境主要是在室外環(huán)境中，這意味著機械設備在外加工制造作業(yè)時經(jīng)常會受到外界的環(huán)境和天氣因素的影響。當受到外界各種因素影響后通常會影響到機械設備的運作。為了解決這個問題，我們?yōu)闄C械設備加上監(jiān)控設備，從而實現(xiàn)能夠在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)機械運行出現(xiàn)的問題，并及時解決。

關鍵詞：機械制造設備；故障診斷；遠程監(jiān)控

1 對機械制造設備進行遠程監(jiān)控的原理

對機械設備進行遠程監(jiān)控主要由3個部分組成，主要包括采集終端、監(jiān)控終端和遠程監(jiān)控終端。

1.1 采集終端

采集終端主要是負責對機械制造設備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集，并且對現(xiàn)場機械設備的運行狀況進行匯報，因此采集終端必須能夠放到機械加工制造的工作地點?？紤]到采集終端會處于與機械制造設備相同的工作環(huán)境，同樣會受到外界環(huán)境和天氣因素的影響，采集終端的設計必須能夠經(jīng)受得住各種干擾。采集終端的需要滿足的兩個主要任務是：一能夠為企業(yè)和機械制造設備建立聯(lián)系；二能夠為機械設備和機械設備的控制系統(tǒng)建立聯(lián)系。同時，還要為采集終端附加一個功能就是能夠?qū)崿F(xiàn)機械設備故障分析功能。

1.2 監(jiān)控終端

監(jiān)控終端分為遠程監(jiān)控終端及本地監(jiān)控終端兩種。遠程監(jiān)控終端主要用于監(jiān)控設備通過互聯(lián)網(wǎng)連接到計算機；本地監(jiān)控終端是為了實現(xiàn)監(jiān)控設備通過局域網(wǎng)連接到計算機。兩者相互合作，才能實現(xiàn)對機械制造設備的全程監(jiān)控，也能為出現(xiàn)的基本故障進行一定的判斷分析并能分類發(fā)送給相應的工人或?qū)＜襾斫鉀Q。

1.3 本地診斷

當機械制造設備由于某些原因而不能正常工作并被檢測到時，機械設備下面安裝好的信息采集設備就會對故障信息進行采集、分析及傳輸，這些信息就會被傳達給故障分析系統(tǒng)，故障分析系統(tǒng)收到信息后就會立即進行分析并診斷，排除一些原因后，得出機械設備運行故障的具體原因。

1.4 異地診斷

異地診斷是由實時診斷和Email診斷這兩種診斷模式構成的。由于其中存在著一定的差別，實時診斷就意味著對于診斷的過程可以是由專家通過網(wǎng)絡進行連線討論的，并且通過實時監(jiān)測，還可以得出綜合的診斷結論，最后通過Email的方式把最后的結果傳輸回現(xiàn)場。而采用Email這種方式只能是診斷專家根據(jù)從現(xiàn)場傳輸回來的數(shù)據(jù)，憑借自己的經(jīng)驗進行推測，這樣的結果的準確性比較差。

2 遠程監(jiān)控和故障診斷實現(xiàn)的技術

2.1 數(shù)據(jù)的壓縮和傳輸

機械制造設備的遠程監(jiān)控與故障診斷功能，在監(jiān)控的過程中需要儲存和傳輸大量的數(shù)據(jù)和圖像，這些數(shù)據(jù)信息在進行傳輸?shù)倪^程中需要消耗大量的成本。所以，要想在完整傳輸圖像、聲音等數(shù)據(jù)的基礎之上，盡可能地縮小數(shù)據(jù)在傳輸過程當中的損耗，就需要對數(shù)據(jù)進行壓縮，從而使得數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中的損耗降到最低。

2.2 診斷系統(tǒng)的開放性

機械制造設備的遠程診斷和傳統(tǒng)的機械診斷分析有著本質(zhì)上的區(qū)別：傳統(tǒng)上的機械設備診斷所配備的知識庫是封閉或半封閉式的，其中的內(nèi)容僅限于設計者的輸入和修改。而對于目前的遠程診斷而言，它所配備的知識庫全部都是以Web數(shù)據(jù)庫為核心的，這是一個開放型的數(shù)據(jù)結構。因此在遠程診斷設備應用之初設計者僅僅需要設計制作一個基本的知識框架就可以，當對遠程診斷設備進行維修和構造時，不僅僅設計人員可以參與，廣大用戶也可以參與進來。因此實現(xiàn)機械制造設備遠程診斷的關鍵就是怎樣設計出開放式的診斷系統(tǒng)。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術

通常情況下，為了實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的生動形象的表達，我們也可以結合使用多媒體及虛擬現(xiàn)實技術來實現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術具有沉浸性和交互性的突出特點，虛擬現(xiàn)實技術的工作原理是對現(xiàn)實場景實現(xiàn)情景再現(xiàn)，就是把機械設備發(fā)生的變化以三維圖形的方式形象地表現(xiàn)出來，從而在機械制造設備的實際工作中發(fā)揮作用。當前，世界上通用的互聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實的語言標準是VRML2.0，在此語言標準和虛擬的建模工具的幫助之下，對需要進行遠程診斷的設備進行診斷，然后通過互聯(lián)網(wǎng)再把這些故障真實地反映出來，最終確保遠程診斷的準確性。

3 結束語

通過以上的分析可以得出，在計算機技術飛速發(fā)展的今天，為機械制造設備設計遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地避免機械設備出現(xiàn)的故障，并且遠程診斷系統(tǒng)還可以通過多個專家和系統(tǒng)對出現(xiàn)的故障進行及時的診斷，提高了故障診斷的準確性，從而大大減少了對故障設備進行檢查和維修的時間，并且還可以擴大設備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享范圍和故障診斷知識，從而使得工廠的經(jīng)濟效益大大提高。

由于計算機技術的普及，網(wǎng)絡安全越來越受到威脅，網(wǎng)絡安全已經(jīng)成為信息技術發(fā)展路上的一個非常嚴重的障礙，對于遠程診斷來說，一個非常重要的目的就是保障診斷信息的安全性，只有在相對安全的網(wǎng)絡環(huán)境之下，才能對機械制造設備進行遠程診斷，這樣診斷的數(shù)據(jù)才會有現(xiàn)實意義。因此，在設計遠程診斷系統(tǒng)之初，就要考慮整個系統(tǒng)的安全性，并進行全面的考察，這樣才能保證網(wǎng)絡信息的完整和保密。最通常的做法是，對需要網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密、防火墻或者添加口令系統(tǒng)等技術，來實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的絕密、安全傳輸。

參考文獻

[1]王海.制造裝備遠程監(jiān)控故障診斷系統(tǒng)研究[D].東北大學，2012.

[2]井繼春.機械制造設備遠程監(jiān)控與故障診斷技術[J].黑龍江科技信息，2013，12（25）：422.

[3]周璇，梁列.全工程機械設備遠程監(jiān)控故障診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[A].第二十六屆中國控制會議論文集[C].2007：132.

（作者單位：河北德鵬機械設備有限公司）