翁興運

（安徽東風機電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機械制造設(shè)備遠程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)

翁興運

（安徽東風機電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機械制造設(shè)備的生產(chǎn)任務(wù)重、運行時間長，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)生各類故障，故障不僅會降低制造工作的質(zhì)量，還可能引發(fā)安全事故。為此，必須要不斷地完善機械制造設(shè)備遠程監(jiān)控以及故障診斷技術(shù)，確保機械制造設(shè)備的安全可靠，提高運行效益。

機械制造設(shè)備；遠程監(jiān)控；故障診斷技術(shù)

引言

各類故障嚴重威脅機械制造設(shè)備的安全，一旦機械制造設(shè)備發(fā)生故障，輕則會造成制造工作的延誤，重則會引發(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)備運行狀態(tài)監(jiān)控已經(jīng)成為一門獨立的綜合性技術(shù)，該技術(shù)對機械制造設(shè)備的故障監(jiān)測、診斷工作產(chǎn)生了深遠的影響。

1 機械制造設(shè)備遠程監(jiān)控的原理

1.1 監(jiān)控終端

監(jiān)控終端是遠程監(jiān)控系統(tǒng)的重要組分，其由本地監(jiān)控終端以及遠程監(jiān)控終端構(gòu)成。本地監(jiān)控終端的主要功能是實現(xiàn)與計算機的連接，遠程監(jiān)控終端通過互聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)計算機進行連接。遠程監(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械制造設(shè)備的現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)，除此之外，采集終端還兼具匯報現(xiàn)場機械制造設(shè)備實際運行狀況的功能。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械加工現(xiàn)場，需要特別指出的是，機械制造設(shè)備的工作環(huán)境較為復雜，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)計人員應當優(yōu)化采集終端的設(shè)計，使得采集終端具備較強的適應性與穩(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械制造設(shè)備具體故障的功能[1]。

1.3 本地診斷

在機械制造設(shè)備因故障而無法順利完成生產(chǎn)任務(wù)時，信息采集設(shè)備會在第一時間內(nèi)采集設(shè)備故障信息并及時將信息傳輸至故障分析系統(tǒng)。故障分析系統(tǒng)負責開展對故障信息的分析與診斷工作，故障分析系統(tǒng)在一定時間內(nèi)完成確定故障原因的任務(wù)。

1.4 異地診斷

EMAIL診斷以及實時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、又存在細微的區(qū)別。在對機械設(shè)備進行實時診斷的過程中，專家借助網(wǎng)絡(luò)展開討論，對機械制造設(shè)備的故障信息進行實時監(jiān)測，最終得出針對性的診斷結(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，異地診斷的缺陷是顯而易見的，由于專家們未親臨故障現(xiàn)場，所以難以準確獲知準確的故障信息，由個人經(jīng)驗獲得的診斷結(jié)果的準確性相對較低。但異地診斷可以較低的成本和在第一時間內(nèi)集中眾智和經(jīng)驗來診斷和排除故障，因此遠程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)發(fā)展前景廣闊。圖1為機械制造設(shè)備異地診斷原理圖。

2 機械設(shè)備故障遠程監(jiān)控與診斷的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一類較為先進的技術(shù)，其也是實現(xiàn)機械設(shè)備故障遠程監(jiān)控與診斷的關(guān)鍵技術(shù)之一。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠向人們生動形象地展現(xiàn)機械制造設(shè)備的具體狀態(tài)。沉浸性以及交互性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征，在應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中，工作人員利用三維圖形展現(xiàn)實體對象的情景。

人們在虛擬建模工具的幫助下建立需診斷機械制造設(shè)備的虛擬模型，從而實現(xiàn)真實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確性[2]。

圖1 機械制造設(shè)備異地診斷原理圖

2.2 數(shù)據(jù)壓縮與傳輸技術(shù)

機械制造設(shè)備遠程診斷工作會產(chǎn)生大量的聲音、數(shù)據(jù)以及圖像等數(shù)據(jù)，做好對上述數(shù)據(jù)的遠距離傳輸工作具有重要的意義。理想的遠距離數(shù)據(jù)傳輸應當具備傳輸速率快、成本低等特征。

數(shù)據(jù)信號、視頻信號、音頻信號以及控制信號是遠程診斷故障信息的主要構(gòu)成成分，不同形式信號的傳輸要求存在著較大的差異。因為通信網(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。經(jīng)驗表明，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)傳輸故障信號的要求，所以建議工作人員在傳輸故障數(shù)據(jù)的過程中采用上述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，從而最大程度地實現(xiàn)機械制造設(shè)備故障診斷信息及時、高效的傳輸。

2.3 遠程診斷系統(tǒng)的開放性

機械制造設(shè)備的機械診斷與遠程診斷具有明顯的差異，可以看到，傳統(tǒng)機械設(shè)備診斷知識庫具有半封閉或者全封閉的特征，在此狀況下，知識庫的局限性較強。遠程診斷系統(tǒng)的知識庫采用了WEB數(shù)據(jù)設(shè)計。WEB數(shù)據(jù)庫的開放性較強，廣大的用戶也能夠參與機械制造設(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機械制造設(shè)備的關(guān)注度。就目前狀況而言，國內(nèi)的機械設(shè)備遠程診斷系統(tǒng)的開放性仍有待加強，廣大技術(shù)人員應當再接再厲，不斷地提升診斷系統(tǒng)的開發(fā)性。

3 結(jié)語

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

[1]張亞娟，張露露.網(wǎng)絡(luò)計算機在機械設(shè)備遠程監(jiān)控和故障診斷中的應用[J].制造業(yè)自動化，2012（02）.

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

TP277

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1004-7344（2016）25-0237-01

2016-8-8