機械應力波頻域特征遠程電子監測方法研究

楊迪

摘要：機械設備故障診斷技術的流程為：設備運行數據的獲取、提取異常故障特征、故障診斷、形成維修建議。機械設備的運行數據能夠直觀的反映出機械設備故障或異常信息，根據設備的運行狀態，選取合適的信號采集方法并進行分析，能夠有效的提高設備故障診斷的準確率。因此，準確、全面的采集到足夠數量而且真實有效的設備運行狀態信號是準確進行故障診斷的關鍵。狀態信號主要體現在以下方面：溫度、壓力、振動、光譜、鐵譜、轉速等，通過以上檢測方法獲取相應的數據，以此分析設備的運行狀態。

關鍵詞：機械應力;波頻域特征;遠程電子監測方法

引言

隨著科學技術的進步和信息化的飛速發展，工業過程的復雜性也不斷提高。遠程傳輸技術以其適應多元化應用領域的特點，促使傳統檢測方式逐漸向智能化的方向發展。

1系統方案

升降作業平臺遠程監測管理信息系統基于物聯網架構設計，由感知層、網絡層、平臺層和應用層組成，包括傳感器、控制器、無線傳輸設備、IOT服務器、WEB服務器、數據庫服務器、遠程監測應用平臺等部分。感知層是實現物聯網全面感知的基礎，通過在升降作業平臺相應位置安裝荷載、位移、力矩傳感器及限位控制和PLC等感控設備，采集作業平臺運行數據;網絡層以GPRSRTU設備作為無線數據傳輸設備，將傳感器采集的作業平臺實時運行數據傳輸至IOT服務器，通過應用“云計算”技術，建立實用、可靠、高效的信息化系統和智能化信息共享平臺，實現信息共享和優化管理;平臺層是物聯網應用的核心，包括軟硬件基礎設施，IOT服務器承擔作業平臺數據接收、解析、處理和存儲任務，并根據設定的報警值進行預報警判斷，生成預報警記錄;應用層主要解決信息處理和人機界面交互的問題。本系統通過遠程監測平臺為用戶提供用戶管理、數據管理、作業平臺遠程監測數據實時展示等服務。

2制動力矩監測方案的實施

最為理想的方式是將原有的銷軸換成銷軸傳感器，但通過上述的分析可知，在制動臂和底座連接的銷軸處，不僅因制動摩擦產生豎直方向上的力，且還受到因制動力產生的水平方向上的力，而銷軸傳感器只能單向受力。在此選擇懸臂式傳感器，傳感器的一端為銷軸孔，一端將該傳感器固定在地板上，同時為消除水平方向上力，此銷軸孔采用橢圓設計，允許銷軸有小范圍的水平方向的移動。同時為了使制動器產生水平方向上的制動力，在銷軸的兩側安裝約束銷軸水平方向位移的裝置，該裝置允許銷軸在豎直方向產生一定位移的同時約束銷軸水平方向的位移，也是對制動器能夠安全可靠使用提供保障，最終傳感器的組裝。

3機械應力波頻域特征遠程電子監測方法

3.1平臺架構設計

經過分析對比國內外主流開源、商用數據庫解決方案，結合系統用戶對象及技術特征，本系統采用開源數據庫MySQL，使用B/S的三層架構，采用Java+MySQL開發設計。監測平臺部署在云端，具有高并發處理能力、大數據量處理能力和高可靠性，同時兼具可擴展性和靈活性。用戶可以通過客戶端瀏覽器隨時隨地訪問系統，查看最新數據信息。監測平臺包括數據庫服務器、Web服務器和IOT服務器，數據庫服務器主要用于存儲系統數據;IOT服務器作為遠程通信的接收端用于接收原始數據包并存入系統數據庫;Web服務器作為系統網站的服務端，處理用戶客戶端瀏覽器的請求，調取系統數據庫的數據并給出響應。安裝在升降作業平臺的數據采集傳輸設備通過TCP/IP協議將采集的原始數據打包，發送給IOT服務器上的遠程通信接收端，接收端將原始數據包解析后存入系統數據庫。

3.2電氣監測

電氣監測主要包括對設備的供電線路、PLC控制系統、絕緣情況、設備接地及電機的電壓、電流等參數進行監測。如果設備出現電氣故障，首先需要對電路的情況進行了解，對設備進行全方位的分析，采取行之有效的措施解決故障問題。電流監測是電氣最常見的監測方式之一，電流信號容易采集，同時便于與監測系統集成。一旦電流異常增大，則需要對設備進行加密觀察或配合其他監測方式，查找數據異常原因。

3.3木工機械遠程智能診斷模塊系統

本研究通過對木工機械設備遠程監控系統中傳感器模塊、控制器模塊、LCD顯示模塊、GPRS無線通信模塊、中間繼電器模塊、執行控制元件模塊等的系統分塊選型與研究，構建基于神經網絡的智能診斷專家系統，根據知識庫和故障判斷規則自動給出診斷結論、診斷解釋、故障處理意見，實現對木工機床設備故障診斷的時效性、準確性及智能化。設計開發的APP服務平臺。首先將所檢測木工機械設備與遠程智能診斷模塊進行連接，確保二者順暢通訊，然后通過設備檢測專家系統和分布式檢測系統對所檢設備進行對應參數測量采樣，并將采樣獲取的設備檢測參數傳輸到構建的神經網絡模型中進行預處理，再運用網絡數據傳輸至系統進行系統綜合診斷測試以完成智能檢測，至此完成木工機械智能檢測體系的整個工作過程。

3.4油液監測

油液監測是設備狀態診斷的重要分析手段之一，廣泛應用于各行各業，它是通過分析被監測設備在用潤滑油（脂）的理化指標如酸值、水分、閃點、黏度、機械雜質等性能狀況來判斷機器的運行狀態，并確定故障原因、類型的技術。據統計顯示，大多數設備零部件的失效和更換是屬于漸進的表面劣化，因此油液分析技術能夠有效的檢測設備零部件磨損失效的變化過程。

4結束語

基于區塊鏈的木工機械智能遠程檢測技術，能夠適應木工機械行業未來發展的長遠要求，提高木工機械行業監測工作效率，使數據收集更為完整、全面，可大幅降低運維成本，為企業帶來可觀的經濟效益。

參考文獻

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