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机械应力波频域特征远程电子监测方法研究

2021-05-16杨迪

电子乐园·上旬刊 2021年8期

杨迪

摘要:机械设备故障诊断技术的流程为:设备运行数据的获取、提取异常故障特征、故障诊断、形成维修建议。机械设备的运行数据能够直观的反映出机械设备故障或异常信息,根据设备的运行状态,选取合适的信号采集方法并进行分析,能够有效的提高设备故障诊断的准确率。因此,准确、全面的采集到足够数量而且真实有效的设备运行状态信号是准确进行故障诊断的关键。状态信号主要体现在以下方面:温度、压力、振动、光谱、铁谱、转速等,通过以上检测方法获取相应的数据,以此分析设备的运行状态。

关键词:机械应力;波频域特征;远程电子监测方法

引言

随着科学技术的进步和信息化的飞速发展,工业过程的复杂性也不断提高。远程传输技术以其适应多元化应用领域的特点,促使传统检测方式逐渐向智能化的方向发展。

1系统方案

升降作业平台远程监测管理信息系统基于物联网架构设计,由感知层、网络层、平台层和应用层组成,包括传感器、控制器、无线传输设备、IOT服务器、WEB服务器、数据库服务器、远程监测应用平台等部分。感知层是实现物联网全面感知的基础,通过在升降作业平台相应位置安装荷载、位移、力矩传感器及限位控制和PLC等感控设备,采集作业平台运行数据;网络层以GPRSRTU设备作为无线数据传输设备,将传感器采集的作业平台实时运行数据传输至IOT服务器,通过应用“云计算”技术,建立实用、可靠、高效的信息化系统和智能化信息共享平台,实现信息共享和优化管理;平台层是物联网应用的核心,包括软硬件基础设施,IOT服务器承担作业平台数据接收、解析、处理和存储任务,并根据设定的报警值进行预报警判断,生成预报警记录;应用层主要解决信息处理和人机界面交互的问题。本系统通过远程监测平台为用户提供用户管理、数据管理、作业平台远程监测数据实时展示等服务。

2制动力矩监测方案的实施

最为理想的方式是将原有的销轴换成销轴传感器,但通过上述的分析可知,在制动臂和底座连接的销轴处,不仅因制动摩擦产生竖直方向上的力,且还受到因制动力产生的水平方向上的力,而销轴传感器只能单向受力。在此选择悬臂式传感器,传感器的一端为销轴孔,一端将该传感器固定在地板上,同时为消除水平方向上力,此销轴孔采用椭圆设计,允许销轴有小范围的水平方向的移动。同时为了使制动器产生水平方向上的制动力,在销轴的两侧安装约束销轴水平方向位移的装置,该装置允许销轴在竖直方向产生一定位移的同时约束销轴水平方向的位移,也是对制动器能够安全可靠使用提供保障,最終传感器的组装。

3机械应力波频域特征远程电子监测方法

3.1平台架构设计

经过分析对比国内外主流开源、商用数据库解决方案,结合系统用户对象及技术特征,本系统采用开源数据库MySQL,使用B/S的三层架构,采用Java+MySQL开发设计。监测平台部署在云端,具有高并发处理能力、大数据量处理能力和高可靠性,同时兼具可扩展性和灵活性。用户可以通过客户端浏览器随时随地访问系统,查看最新数据信息。监测平台包括数据库服务器、Web服务器和IOT服务器,数据库服务器主要用于存储系统数据;IOT服务器作为远程通信的接收端用于接收原始数据包并存入系统数据库;Web服务器作为系统网站的服务端,处理用户客户端浏览器的请求,调取系统数据库的数据并给出响应。安装在升降作业平台的数据采集传输设备通过TCP/IP协议将采集的原始数据打包,发送给IOT服务器上的远程通信接收端,接收端将原始数据包解析后存入系统数据库。

3.2电气监测

电气监测主要包括对设备的供电线路、PLC控制系统、绝缘情况、设备接地及电机的电压、电流等参数进行监测。如果设备出现电气故障,首先需要对电路的情况进行了解,对设备进行全方位的分析,采取行之有效的措施解决故障问题。电流监测是电气最常见的监测方式之一,电流信号容易采集,同时便于与监测系统集成。一旦电流异常增大,则需要对设备进行加密观察或配合其他监测方式,查找数据异常原因。

3.3木工机械远程智能诊断模块系统

本研究通过对木工机械设备远程监控系统中传感器模块、控制器模块、LCD显示模块、GPRS无线通信模块、中间继电器模块、执行控制元件模块等的系统分块选型与研究,构建基于神经网络的智能诊断专家系统,根据知识库和故障判断规则自动给出诊断结论、诊断解释、故障处理意见,实现对木工机床设备故障诊断的时效性、准确性及智能化。设计开发的APP服务平台。首先将所检测木工机械设备与远程智能诊断模块进行连接,确保二者顺畅通讯,然后通过设备检测专家系统和分布式检测系统对所检设备进行对应参数测量采样,并将采样获取的设备检测参数传输到构建的神经网络模型中进行预处理,再运用网络数据传输至系统进行系统综合诊断测试以完成智能检测,至此完成木工机械智能检测体系的整个工作过程。

3.4油液监测

油液监测是设备状态诊断的重要分析手段之一,广泛应用于各行各业,它是通过分析被监测设备在用润滑油(脂)的理化指标如酸值、水分、闪点、黏度、机械杂质等性能状况来判断机器的运行状态,并确定故障原因、类型的技术。据统计显示,大多数设备零部件的失效和更换是属于渐进的表面劣化,因此油液分析技术能够有效的检测设备零部件磨损失效的变化过程。

4结束语

基于区块链的木工机械智能远程检测技术,能够适应木工机械行业未来发展的长远要求,提高木工机械行业监测工作效率,使数据收集更为完整、全面,可大幅降低运维成本,为企业带来可观的经济效益。

参考文献

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