工程機(jī)械的遠(yuǎn)程診斷維修體系構(gòu)建

李貴超

摘? 要：隨著施工環(huán)境的日益復(fù)雜，工程機(jī)械在施工中的作用越來越重要，機(jī)械故障的診斷和維修也越來越被人們重視。從功能模型、結(jié)構(gòu)模型和構(gòu)建等方面分析了機(jī)械遠(yuǎn)程診斷維修系統(tǒng)，以供參考。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;遠(yuǎn)程診斷維修體系;施工環(huán)境;功能模型

中圖分類號：TP274? ????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0041-02

目前，各種類型的工程項(xiàng)目不斷增加，施工難度也越來越大，加上工期緊、勞動(dòng)量大，必須借助現(xiàn)代化的工程機(jī)械才能完成。多數(shù)工程均屬于室外施工，在自然因素與人為因素的共同作用下，機(jī)械很容易出現(xiàn)故障。以往的故障診斷維修技術(shù)已難以適應(yīng)新形勢，多數(shù)工程中已開始與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，逐步建立了機(jī)械遠(yuǎn)程診斷維修系統(tǒng)，這有利于實(shí)時(shí)了解機(jī)械設(shè)備所處的狀態(tài)，進(jìn)而提前消除潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

1? 工程機(jī)械的遠(yuǎn)程診斷維修體系

機(jī)械設(shè)備的故障維修涉及許多方面，比如機(jī)械的設(shè)計(jì)單位、制造單位、維修單位、指導(dǎo)中心和工程小組等。以往，這些單位彼此間并沒有緊密的聯(lián)系，因此，常常延誤了維修時(shí)機(jī)，或因缺少科學(xué)的指導(dǎo)而導(dǎo)致機(jī)械無法修復(fù)。遠(yuǎn)程診斷維修體系將這些因素聯(lián)系在了一起，即使設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家在較遠(yuǎn)的地方，也能通過網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)維修，從而及時(shí)、有效地清除故障。

1.1? 功能模型

1.1.1? 設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家

作為工程機(jī)械的設(shè)計(jì)者，設(shè)計(jì)人員最了解機(jī)械的原理和性能，他們能解決各種技術(shù)難題，可組建遠(yuǎn)程專家組，對故障原因加以分析，并給出解決對策;制造廠是設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行者，對設(shè)備的裝配、壽命等非常熟悉。

1.1.2? 維修指導(dǎo)中心

維修指導(dǎo)中心處于網(wǎng)絡(luò)與維修工程車組之間，擔(dān)負(fù)著傳達(dá)維修任務(wù)、協(xié)調(diào)各方關(guān)系的重任，并根據(jù)實(shí)際情況安排各自的工作任務(wù)。

1.1.3? 維修工程車組

維修工程車組負(fù)責(zé)儲存并運(yùn)輸各種零件和維修工具，在現(xiàn)場搶修加工中起著重要作用。比如修理車組通常都配備有刨床、車床等工具，可及時(shí)修復(fù)損壞的零部件。目前，維修工程車組已逐漸應(yīng)用了數(shù)字化設(shè)備。

1.1.4? 修理廠和器材倉庫

修理廠是專門的維修單位，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的方法，可提供必要的支援;器材倉庫是存儲和養(yǎng)護(hù)各種零部件的場所。

1.1.5? 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括信號采集終端、傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)等部分，可實(shí)時(shí)了解監(jiān)測機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況，采集設(shè)備的溫度、壓力、振動(dòng)頻率等信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳入計(jì)算機(jī)，并利用相關(guān)軟件加以分析。

1.2? 結(jié)構(gòu)模型

1.2.1? 實(shí)施中心

實(shí)施中心由工程車組和數(shù)據(jù)采集終端組成。數(shù)據(jù)采集終端主要包括軟件和硬件兩部分。其中，軟件部分包括操作系統(tǒng)、虛擬測試分析軟件和驅(qū)動(dòng)軟件等;硬件部分主要包括采集器和采集模塊。在獲得所采集信息的分析結(jié)果后，可根據(jù)現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的實(shí)際狀況和故障情況對其展開相應(yīng)的處理。但因技術(shù)條件的限制，當(dāng)故障較為復(fù)雜時(shí)，專家系統(tǒng)常無法及時(shí)作出正確的診斷。此時(shí)，可利用遠(yuǎn)程智能故障診斷系統(tǒng)完成診斷。

1.2.2? 技術(shù)支持中心

技術(shù)支持中心由工程負(fù)責(zé)中心和維修指導(dǎo)中心組成。工程負(fù)責(zé)中心主要負(fù)責(zé)全局工作，比如結(jié)合實(shí)際狀況制訂維修目標(biāo)和方案，選擇維修方法，并組織和指揮實(shí)施中心盡快解決故障。工程負(fù)責(zé)中心具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫、資料庫和方法庫，通過指導(dǎo)中心和現(xiàn)場交流，可在數(shù)據(jù)庫中以最快速度搜索解決方法。很多故障的診斷難度較大，尤其是受諸多不確定因素影響的故障。因此，為了解決該問題，常在結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)。

1.2.3? 后方支援組

設(shè)計(jì)、制造和維修單位都屬于后援組。這些模塊均發(fā)揮一定的作用，可起到良好的診斷效果，加之應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了可視化交流，使智能專家的作用得到了充分發(fā)揮，進(jìn)而幫助現(xiàn)場施工人員及時(shí)解決機(jī)械故障。在診斷維修工作完成后，此次故障的現(xiàn)象、原因和維修方式等都會被詳細(xì)記錄，并存儲在數(shù)據(jù)庫中。

2? 工程機(jī)械遠(yuǎn)程診斷維修體系的構(gòu)建

機(jī)械遠(yuǎn)程診斷維修系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，其功能需要借助相關(guān)的軟件和硬件完成。該系統(tǒng)的構(gòu)建可以下4方面著手。

2.1? 遠(yuǎn)程故障診斷部分

在傳感器采集到信息后，信息會轉(zhuǎn)換成電子信號，并借助無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至維修中心。該部分以ASP.NET編程為基礎(chǔ)，可全面檢測機(jī)械性能，并診斷其是否存在故障。在故障搜索定位時(shí)，將機(jī)械故障樹結(jié)構(gòu)儲存至數(shù)據(jù)庫，再采用自上而下的方式進(jìn)行故障定位搜索。診斷時(shí)，根據(jù)測試數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)庫中各種標(biāo)準(zhǔn)的比較結(jié)果，找出可能發(fā)生故障的部件，并逐一判斷其真實(shí)性。

2.2? 可視化部分

遠(yuǎn)程交流多為視頻交流，雙方都需要配置攝像頭、話筒和聲卡等裝置。安裝與操作系統(tǒng)相適應(yīng)的組件后，在現(xiàn)場即可與維修中心、設(shè)計(jì)單位在線對話，打破了通訊的空間、地域限制。網(wǎng)絡(luò)傳輸速率關(guān)系著信息傳遞的質(zhì)量，寬帶的速度應(yīng)≥12 Kbps，才能維持正常的視頻對話。

2.3? 信息咨詢部分

應(yīng)建立診斷歷史表，對于故障頻率高、維修難度系數(shù)大的故障，可將其“工程機(jī)械名稱”“故障部件”和“最佳方案”字段存入歷史診斷庫中。以后同類故障發(fā)生時(shí)，即可在信息咨詢模塊中“訪問時(shí)間”“工程機(jī)械名稱”和“故障部件”中輸入相應(yīng)信息后，直接得查詢結(jié)果，并自動(dòng)保存在維修方案中的“最

佳方案”，從而節(jié)約了客戶端對服務(wù)器端的訪問時(shí)間，提高了查詢效率。

2.4? 數(shù)據(jù)維護(hù)部分

網(wǎng)絡(luò)傳輸存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，需采取安全維護(hù)措施。該系統(tǒng)采用B/S模式的模塊結(jié)構(gòu)，只有客戶端安裝了數(shù)據(jù)維護(hù)模塊子程序，且通過用戶身份驗(yàn)證后，才具有訪問數(shù)據(jù)維護(hù)模塊的權(quán)限，從而提高了系統(tǒng)的安全性。

3? 結(jié)束語

作為工程項(xiàng)目的關(guān)鍵，工程機(jī)械的安全、穩(wěn)定極為重要。為了及時(shí)解決施工中的故障，必須構(gòu)建遠(yuǎn)程故障診斷維修體系。在該體系中，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可將一系列相關(guān)的對象緊密相連，并進(jìn)行異地交流和指揮，從而大大提升故障處理效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張琦，曹江，趙華章，等.基于Internet的工程機(jī)械遠(yuǎn)程診斷維修系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25（Z1）：109-110.

[2]李偉，付彥虹，馬慧良.運(yùn)用藍(lán)牙技術(shù)遠(yuǎn)程診斷工程機(jī)械的故障[J].工程機(jī)械與維修，2009，22（08）：113-115.

[3]王政，黃神富，吳新運(yùn).工程機(jī)械遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的研究[J].礦山機(jī)械，2005，20（03）：140-142.

〔編輯：張思楠〕

Remote Diagnostics Service System Building Construction Machinery

Li Guichao

Abstract： With the increasing complexity of the construction environment， the role of mechanical engineering is becoming increasingly important in the construction， mechanical failure diagnosis and repair are also more and more people pay attention. From a functional model， the structural model and analyzed in terms of the mechanical construction of remote diagnostics service system for reference.

Key words： construction machinery; functional model; remote diagnostics service system; the construction environment