機械制造設備遠程監控與故障診斷技術

翁興運

（安徽東風機電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機械制造設備遠程監控與故障診斷技術

翁興運

（安徽東風機電科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

機械制造設備的生產任務重、運行時間長，特別是部分設備由于工作需要處于室外環境中，更容易發生各類故障，故障不僅會降低制造工作的質量，還可能引發安全事故。為此，必須要不斷地完善機械制造設備遠程監控以及故障診斷技術，確保機械制造設備的安全可靠，提高運行效益。

機械制造設備；遠程監控；故障診斷技術

引言

各類故障嚴重威脅機械制造設備的安全，一旦機械制造設備發生故障，輕則會造成制造工作的延誤，重則會引發人員傷亡事故。得益于科技的高速發展，特別是信息化技術的高速發展，目前故障診斷以及設備運行狀態監控已經成為一門獨立的綜合性技術，該技術對機械制造設備的故障監測、診斷工作產生了深遠的影響。

1 機械制造設備遠程監控的原理

1.1 監控終端

監控終端是遠程監控系統的重要組分，其由本地監控終端以及遠程監控終端構成。本地監控終端的主要功能是實現與計算機的連接，遠程監控終端通過互聯網與相關計算機進行連接。遠程監控終端與本地監控終端功能構成存在一定的差異，二者相互合作方能體現出完整的監控功能。

1.2 采集終端

采集終端的作用是采集機械制造設備的現場運行數據，除此之外，采集終端還兼具匯報現場機械制造設備實際運行狀況的功能。為了讓采集終端發揮全部功能，工作人員必須將采集終端置于機械加工現場，需要特別指出的是，機械制造設備的工作環境較為復雜，采集終端處于設備工作環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量。設計人員應當優化采集終端的設計，使得采集終端具備較強的適應性與穩定性，能夠在惡劣的環境中采集數據。

采集終端的需要做好為機械設備與企業建立聯系的工作，此外，還需要完成聯系不同機械系統的控制系統的重要任務。采集終端還兼具分析機械制造設備具體故障的功能[1]。

1.3 本地診斷

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

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成成分，二者具有一定的聯系、又存在細微的區別。在對機械設備進行實時診斷的過程中，專家借助網絡展開討論，對機械制造設備的故障信息進行實時監測，最終得出針對性的診斷結果。在獲得診斷結果后，人們可以利用網絡將診斷結論發送至故障現場，異地診斷的缺陷是顯而易見的，由于專家們未親臨故障現場，所以難以準確獲知準確的故障信息，由個人經驗獲得的診斷結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集中眾智和經驗來診斷和排除故障，因此遠程監控與故障診斷技術發展前景廣闊。圖1為機械制造設備異地診斷原理圖。

2 機械設備故障遠程監控與診斷的關鍵技術

2.1 虛擬現實技術

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

人們在虛擬建模工具的幫助下建立需診斷機械制造設備的虛擬模型，從而實現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 機械制造設備異地診斷原理圖

2.2 數據壓縮與傳輸技術

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

數據信號、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。因為通信網絡具備多樣化的特性，所以某些網絡通道并不能傳輸經壓縮的故障信號。經驗表明，數據數字網、綜合業務數字網能夠滿足高效、高質傳輸故障信號的要求，所以建議工作人員在傳輸故障數據的過程中采用上述數據網絡，從而最大程度地實現機械制造設備故障診斷信息及時、高效的傳輸。

2.3 遠程診斷系統的開放性

機械制造設備的機械診斷與遠程診斷具有明顯的差異，可以看到，傳統機械設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。遠程診斷系統的知識庫采用了WEB數據設計。WEB數據庫的開放性較強，廣大的用戶也能夠參與機械制造設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量，并在一定程度上提升用戶對機械制造設備的關注度。就目前狀況而言，國內的機械設備遠程診斷系統的開放性仍有待加強，廣大技術人員應當再接再厲，不斷地提升診斷系統的開發性。

3 結語

機械制造設備的遠程監控與故障診斷系統能夠幫助檢修人員快速、準確地排除故障，是現代機械制造設備維修工作不可或缺的因素，為此，廣大技術人員應不斷地提升系統的開放性、做好關鍵技術的優化與改進工作、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的發展。

[1]張亞娟，張露露.網絡計算機在機械設備遠程監控和故障診斷中的應用[J].制造業自動化，2012（02）.

[2]湯銳.淺析機械制造與設備的技術發展[J].化工管理，2015（33）.

TP277

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1004-7344（2016）25-0237-01

2016-8-8