淺析機械設備遠程監控與故障診斷技術

武文志

摘 要：在機械制造設備的實際運行中，故障或事故的發生往往是由于維修、磨損、腐蝕、老化等原因造成的，由于故障誘發因素的不同，故障性能也不同。傳統的機械制造設備故障排除方法是由設備維修人員進行現場檢查。遠程監測與故障診斷技術不同于傳統的檢測方法，因此有必要進行單獨的研究。為保證機械制造設備運行的可靠性和穩定性，首先要保證機械制造設備良好的工作條件。因此，對機械制造設備進行遠程監控和故障診斷具有重要的意義。同時，提高遠程監控和故障診斷的技術水平也有利于自動化生產的進一步發展。本文分析了機械制造設備的遠程監控與故障診斷技術，總結了該技術存在的問題，并提出了在技術應用中提高系統穩定性的策略，以供參考。

關鍵詞：機械制造設備;遠程監控與故障診斷;技術分析

1 機械制造設備遠程監控的必要性

1.1 保證生產設備順利運行

機械制造設備遠程監控的必要性體現在保證生產設備順利運行的能力上。隨著當前機械制造設備智能化領域的深入發展，相關技術已經能夠支持無人或半無人工廠的建設。這樣的現實情況下，機械制造設備的操作，可能無監督和非監督，無監督和控制生產現場將導致許多機械制造設備，在操作的過程中出問題，現有的監測條件和監測記錄和診斷方法不能實現機械存在的問題。這樣的實際情況下，對機械制造設備進行遠程監控。遠程診斷機器本身運行過程中可能出現的問題，可以避免機械故障導致的生產停滯，帶來不必要的損失，保證生產設備的順利運行。

1.2 延長機械制造設備的使用壽命

機械制造設備運行過程中，零部件會隨著時間的推移老化和磨損。一些設備可能由于潮濕而遭受氧化腐蝕，電路老化也會引起短路。這些問題將影響機械制造業設備的運行狀態。問題太嚴重時會發生故障導致機械制造設備停止運行。這些影響機械制造設備工作狀態的因素不能及時得到重視，不僅會造成設備故障，還降低機械制造設備的使用壽命。利用遠程監控技術，及時掌握機械制造設備的運行狀態，可確保及時發現隱患并進行相應的維修保養。不僅可以消除隱患，還有利于保護機械制造設備，提高設備的使用壽命。機械制造設備通常需要大量投資購買，如果檢查和維護的質量不能保證，設備將年齡和迅速磨損，隨著年齡和磨損程度的加深，故障率變得越來越高將影響生產。加速老化的機械制造設備也降低生產資源的利用率，從而增加企業的生產成本。遠程監控技術保證機械制造設備的實時監控，提高設備的使用壽命，是對生產資源的有效利用有利于企業的穩定發展。

2 機械制造設備遠程監控系統的工作原理

2.1 采集終端

采集終端主要負責采集機械制造設備現場數據，匯報現場機械設備運行情況。收集終端必須能夠放置在機械加工和制造的工作場所。考慮到采集終端將與機械制造設備處于相同的工作環境中，受到外部環境和天氣因素的影響，采集終端的設計必須能夠承受各種干擾。收購終端要滿足的兩個主要任務：建立企業與機械制造設備之間的聯系;一種是在機械設備與機械設備的控制系統之間建立聯系。為實現機械設備的故障分析功能，需要在采集終端上增加一個功能。

2.2 監控終端

監控終端主要對采集終端接收到的信息進行處理，并與建模系統中的設備進行比對，將信息反饋給大數據云系統和設備監控app，并將預警信息發送給設備遠程控制器。在現場監控器的掌握下，及時進行下一步工作。監控設備的可靠運行，可以在設備施工企業與機械制造設備之間建立有效的連接，并在機械設備與遠程控制系統之間建立合理的連接，實現機械制造設備故障的在線分析。

2.3 本地診斷

機械制造設備發生故障并被檢測到時，安裝在機械設備下的信息采集設備將采集、分析和傳輸故障信息，將這些信息傳輸到故障分析系統。故障分析系統接收到信息后，立即進行分析和診斷。排除部分原因得出機械設備運行失敗的具體原因。

2.4 異地診斷

遠程診斷主要包括實時遠程在線診斷、視頻、實時App等。實際診斷仍有較大差異，主要是診斷方式的差異。利用移動電話等網絡技術，將專家與現場監測人員進行連接在線交流的基礎上，鼓勵專家與現場監測人員共同討論設備故障。某些情況下，應用實時監測可得出最終的診斷結論。診斷專家利用實時App診斷技術，根據設備數據和現場情況得出最終結論，利用實時App技術將專家診斷信息傳遞到現場監測員手中。

3 機械制造設備遠程監控及故障診斷的技術分析

3.1 機械制造設備狀態信息的傳輸與整理

保證遠程監測和故障診斷技術的應用效果，先保證機械制造設備狀態信息的準確性和信息傳遞的及時性。需要在監控系統中有個完整的監控設備，以及數據處理和存儲的能力。要根據企業機械制造設備的規模合理設計，根據實際需要配置足夠的加工能力和存儲容量的數據存儲服務器和計算機，除相應的檢測設備和報警系統的特點，每個機器制造設備。由于遠程監控系統的建立也需要一定的資金支持，企業可根據實際情況逐步完善遠程監控系統的功能。對較重要的設備進行監控，然后在企業逐步發展的過程中逐步擴大監控范圍。如果要逐步改進遠程監控系統，必須考慮兼容性問題。在設置遠程監控系統時，應預留系統擴展的空間，并在后續擴展時確保所選的監控設備與現有系統匹配。

3.2 機械制造設備狀態信息的診斷系統開放性

機械制造設備的遠程診斷與傳統的機械診斷分析有著本質的區別：傳統上，裝備有機械設備診斷的知識庫是封閉或半封閉的，其內容僅限于設計者的輸入和修改。就目前的遠程診斷而言，其所配備的知識庫是以大數據為核心，開放式的數據結構。在遠程診斷設備的應用之初，設計者需要設計并制作一個基本的知識框架。遠程診斷設備的維修和施工中，不僅設計人員可以參與，廣大用戶也可以參與。將二維碼作為界面引入。現場設備維修人員通過掃描下載app，與遠程專家和大數據云進行有效溝通，及時確定故障位置。因此，如何設計開放式診斷系統是機械制造設備遠程診斷的關鍵。

3.3 在遠程監控系統中引入模擬建模系統

在遠程監控系統中引入仿真建模系統。根據機械制造設備不同的結構和功能特點，利用仿真建模系統在計算機上對不同的機械制造設備模型進行仿真。在遠程監控系統中收集到相關的機械制造設備運行狀態信息后，將收集到的數據信息輸入仿真建模系統進行計算，從而推斷出機械制造設備可能出現的故障。通過仿真建模技術的應用，有助于降低故障診斷的難度。同時，數據可以以3D模型的形式顯示，使監控人員更直觀的了解設備的運行狀態。還可以在監測工作中加入可能的外部影響，將這些影響因素加入到計算分析中，從而提高機械制造設備故障判斷的準確性。

綜上所述，機械制造設備遠程監控與故障診斷技術具有很大的應用價值和較高的研究價值。遠程監控系統的使用可以有效的保證機械制造設備的良好運行和設備狀態信息的及時性，可以進一步將生產故障的概率降低到最低，有利于延長機械制造設備的使用壽命。提高機械制造設備遠程監測和故障診斷技術水平，對促進我國工業生產具有重要意義。

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