10基于网络的远程设备监测与故障诊断系统-2005-04-29
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基于物联网的机械设备远程监测与故障诊断研究随着科技的发展和智能化的趋势,物联网已经成为了当前热门的话题。
物联网是指将传感器、设备和其他物体通过互联网连接在一起,实现信息的交互和共享。
在各个行业中,物联网技术都得到了广泛的应用,它为设备的管理和维护带来了很多便利。
机械设备作为生产过程中的关键要素,其安全性、稳定性和正常运行对于企业的发展至关重要。
传统的机械设备监测和故障诊断方式主要依赖人工巡检和维修,这种方式耗费时间和人力成本较高,并且无法实时监测设备的运行状况。
而基于物联网的机械设备远程监测和故障诊断技术则为解决这一问题提供了有效的手段。
首先,基于物联网的机械设备远程监测系统可以实时获取设备的运行数据,通过传感器采集设备的各种参数,比如温度、振动、压力等。
通过物联网技术,这些数据可以即时传输到云平台或者远程服务器,然后再由专业的工程师进行分析和评估。
相比于传统的巡检方式,远程监测系统可以更加全面、准确地掌握设备的运行情况,提前发现潜在的问题,从而减少设备故障的发生。
其次,基于物联网的机械设备远程监测系统还可以通过数据的分析和统计,实现对设备的预测维护。
通过对历史数据的回顾和分析,可以建立设备运行的模型,并预测设备未来的故障发生概率。
根据这些预测结果,可以采取相应的维护措施,减少维修时间和成本。
同时,基于物联网的机械设备故障诊断技术也得到了广泛的应用。
通过对设备传感器数据的实时监测和分析,可以根据设定的故障规则判断设备是否发生了故障,并通过远程系统发送警报通知相关人员。
在发生故障时,可以通过远程系统的诊断功能,快速定位故障的原因,并给出相应的修复建议。
这种方式避免了人工进行故障诊断的误差和延误,提高了故障诊断的准确性和及时性。
然而,在应用基于物联网的机械设备远程监测与故障诊断技术时也需要面对一些挑战。
首先是数据的安全性和隐私问题,大量的设备数据在传输和存储过程中容易受到黑客攻击和数据泄露的威胁。
因此,必须采取相应的加密和权限控制机制,确保数据的安全性。
基于Internet的数控机床远程故障诊断系统的研究Ξ王国锋1,王子良2,秦旭达1,王太勇1(1.天津大学机械工程学院,天津 300072;2.天津理工学院,天津 300191)摘要:针对机床故障诊断的需要,研究建立了数控机床远程故障诊断系统的主要框架。
对于三个子系统的主要功能和实现方法进行了深入的探讨。
同时,对其实现过程中的关键技术如网络数据库、数据实时传输、安全性和开放性进行了详细的分析。
该系统可以充分发挥Internet的优势,促进数控机床故障的及时、正确诊断,提高设备的利用率。
关键词:Internet;数控机床;远程;故障诊断中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2004)02-0004-03 数控机床作为一种加工精度高、自动化程度好的加工设备,目前在制造业中得到了越来越广泛的应用。
但是数控机床的结构非常复杂,它由NC系统、进给系统、机械传动系统、冷却系统、润滑系统、电源和电机等许多子系统组成,而且故障现象和故障原因之间不是“一对一”的关系,而是“一对多”的关系,即一种故障现象可能是由多种故障原因引起的,而一种故障原因又可能引起多种故障现象。
所以数控机床一旦发生故障,现场的工作人员通常无力解决,需要求助于异地生产厂家的技术人员或相关专家。
但是由于地域原因,这些人员往往无法及时到位,这样会造成巨大的经济损失。
采用远程诊断的模式可以通过计算机把现场数据及时地送到专家手中,就可以象专家在现场一样及时地做出诊断,并采取有效的措施加以补救[1]。
机械设备监测诊断的模式,经历了从单机监测诊断系统到分布式监测诊断系统(DMDS),再到基于网络的远程监测诊断系统这样一个发展历程。
信息高速公路的开通使故障诊断的网络化成为可能,已经出现了基于Internet的远程故障诊断系统。
机械设备的远程监测与故障诊断系统,可以实现“移动的是数据而不是人”[2],从而改变一旦设备发生故障,诊断人员就疲于奔命的被动局面。
3理论研究3收稿日期:2006206213;修回日期:2006207231作者简介徐智求(— ),男,华中科技大学,硕士研究生,研究方向大型空分设备的远程监测与故障诊断。
基于Internet 的空分设备远程监视与故障诊断专家系统的研究徐智求,何国庚,李 嘉,涂娅莉,刘璇斐,余 勇(华中科技大学制冷与低温工程研究所,湖北省武汉市珞瑜路1037号 430074) 摘要:简介了远程监视与故障诊断专家系统在国内空分设备中应用的实际意义,着重分析了大型空分设备远程监视与故障诊断专家系统中远程监视模块和故障诊断模块的开发。
关键词:大型空分设备;远程监视;故障诊断;专家系统中图分类号:T B663 文献标识码:AInternet 2ba sed expert system of remote monitoring and faultdiagnosis of a ir separation unitXu Zhi 2qiu ,H e G u o 2geng ,Li Jia ,Tu Y a 2li ,Liu X uan 2fei ,Y u Y ong(Institute of R e frigeration and Cryogenics ,Huazhong Univ er sity o f Sc ience and T echnology ,1037L uoyu Road ,Wuhan 430074,Hub ei ,P 1R 1China )Abstract :The im portance of application of ex pert system of rem ote m onitoring and fault diagnosis (ES 2R MF D )in air separation industry is brie fly introduced.Em phasis i s focused on the development of t he rem ote m onitoring and fault diagn osis module in the ES 2R MF D for large scale air separation unit.K eyw ords :Large scale air se paration unit ;Rem ote m onitoring ;Fault diagnosis ;Expert system1 远程故障诊断与监视在大型空分设备中应用的必要性空分设备机组众多,工艺流程复杂,且启动周期长。
基于物联网技术实现设备远程监控和故障诊断策略分析基于物联网技术实现设备远程监控和故障诊断策略分析是当前工业领域中备受关注的研究课题。
随着物联网技术的不断发展和普及,设备远程监控和故障诊断已经成为工业生产中不可或缺的一部分。
本文旨在探讨基于物联网技术实现设备远程监控和故障诊断的策略分析,为工业生产提供更加可靠、高效的解决方案。
一、物联网技术在设备远程监控中的应用1.1物联网技术概述物联网技术是指利用各种信息传感器、数据传输设备及网络通信技术,实现对各种设备、物品进行实时感知、数据采集、信息传输和智能处理的一种网络化智能系统。
在工业领域,物联网技术可以实现对生产设备进行远程监控,并及时获取数据信息,从而提高生产效率和降低成本。
1.2物联网技术在设备远程监控中的优势利用物联网技术进行设备远程监控具有许多优势。
首先,可以实现对多个设备进行集中管理,提高管理效率;其次,可以通过数据分析和预测算法提前发现潜在问题,并采取相应预防措施;最后,在发生故障时可以及时响应并进行远程维修,减少停机时间。
1.3物联网技术在不同行业中的应用案例目前,在各个行业都有着丰富的物联网应用案例。
例如,在制造业领域,通过部署传感器网络对机器状态进行实时监测,并利用云计算平台对数据进行处理分析;在能源行业,则可以通过智能电表和智能电表系统实现对电力消耗情况进行动态管理等。
二、基于物联网技术实现设备故障诊断策略分析2.1设备故障诊断概述设备故障是指由于各种原因导致机器或装置无法正常运转或达到预期效果的情况。
针对不同类型的故障需要采取相应的诊断方法来找到问题所在,并及时修复。
2.2基于物联网技术实现设备故障诊断优势利用物联网技术来进行设备故障诊断具有许多优势。
首先,在线检测功能可以帮助快速定位问题所在;其次,在云端平台上可以存储历史数据并建立模型来预测可能出现问题;最后,在线维修功能也大大减少了维修时间。
2.3基于机器学习算法改进故障检测准确性目前越来越多地使用机器学习算法来改进故障检测准确性。
基于物联网的远程监测与控制系统(Based on IoT Remote Monitoring and Control System)随着信息技术的不断发展,物联网的技术也逐步成熟,其应用场景也越来越广泛。
作为物联网的一个重要应用领域,远程监测与控制系统在工业、交通、能源等领域都有广泛的应用,为企业提高了生产效率,为人们的生活带来了更多的便利。
一、远程监测与控制系统的定义远程监测和控制系统(Remote Monitoring and Control System,简称RMCS)是一种基于物联网、传感器、云计算等技术的自动化管理系统,通过对设备、生产过程等实时数据的采集、传输、处理与分析,实现对设备、生产过程的远程监测和控制,从而保证了企业的安全生产和经济效益的最大化。
二、远程监测与控制系统的优势1、提高了生产效率:通过实时监控设备和生产过程,实现了自动控制、自动调节、自动检测,大大减少了人工干预,提高了生产效率。
2、降低了人员成本:远程监测和控制系统能够实现远程诊断、远程维护,减少了对人员的依赖,降低了人员成本。
3、降低了设备维护成本:通过对设备的实时监测和分析,能够提前发现设备故障,并采取相应措施,避免了设备故障对生产带来的影响,降低了设备维护成本。
4、提高了生产安全:通过实时监测设备状态和生产过程,能够及时发现潜在的安全隐患,采取相应措施,保证了生产过程的安全。
三、远程监测与控制系统的应用场景远程监测和控制系统在工业、交通、能源等领域都有广泛的应用。
1、工业领域:在制造业等领域,利用远程监测和控制系统,可以实现对生产流程的实时监控和控制,提高生产效率和产品质量。
2、交通领域:在交通运输领域,利用远程监测和控制系统,可以实现对交通流量、交通信号、车辆运行时间和距离等参数的监测和控制,提高了交通运输的效率和安全性。
3、能源领域:在能源领域,通过对能源设备、管道和工艺过程等的实时监测和控制,能够提高能源的利用效率和节约能源的成本。
基于大数据与云计算的配电网设备状态监测与故障诊断关键技术研究项目研究内容技术路线与实施方案1. 项目研究内容的详细说明主要研究内容1.1 配电网设备综合智能检测终端技术研究(1)配电网检测装置通讯方式的研究对局内目前使用的主要厂家的检测装置进行调研,制订配电网设备综合检测终端与检测装置间的数据通讯接口方式;针对多种检测方式,研究检测装置数据转换接口方式;对配电网检测装置通讯方式进行深入研究,并对配电网检测装置通讯方式进行设计研究。
(2)配电网检测装置数据分析算法研究对相对成熟稳定的数据分析算法进行深入研究,研究开发智能设备集成检测终端。
(3)配电网综合智能检测终端应用研发对不同的作业模式进行业务分析;对检测终端应用的数据结构、界面UI、功能架构进行研究和设计;研发基于Windows 平台的配电网综合智能检测终端。
研究检测类型管理(切换到相应的检测方式,应用将自动切换通讯方式)、检测基本参数管理、数据管理、诊断分析(包括各检测方式的单一诊断,针对同一设备的不同检测方式的综合诊断)、规程标准查询(提供国际、国家、行业、企业各种行业规范、试验流程查询)等基本功能在检测终端的实现。
1.2 配电网设备状态监测与故障诊断“云计算”平台研究1.2.1带电检测与停电试验数据接入的研究研究如何通过4G网络技术实现远程数据采集,研究检测装置的接入标准;对平台和检测设备之间的通讯方式、数据传输速度的优化等进行专门研究。
研究自动化的处理信道冲突,实现通信系统封闭性,保证数据安全的方法。
考虑系统未来的扩展性,对智能检测装置、非智能检测装置的数据结构进行研究。
1.2.2专家诊断方法的研究(1)数据模式识别的研究对信号特征参数的提取和数据模式识别进行研究;研究支持向量机分类模型识别超声波局部放电的方法;研究基于控制图技术的红外测温图形智能识别技术。
(2)基于统计分析算法的规范标准值研究在收集大量历史数据的基础上,利用统计分布曲线,拟合已有历史数据特性,研究配电网设备的局放状态分界点和相关阀值等标准参数。
基于网络的远程监测和故障诊断系统的数据库系统陈一鸣;陈进;伍星;郭广伟;何俊;李如强【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2005(024)006【摘要】随着信息技术和网络化向各个行业的延伸,实时监测已经成为机械设备监测的一种需要.而实时数据如何存取,采集后的这些历史数据如何为以后的故障诊断服务,在企业中如何来组织这些数据,是我们所要思考和解决的问题.所提出的基于网络的远程监测和故障诊断系统的数据库系统,正是基于上述的考虑,介绍了三个层次的数据库系统:企业监测站、企业监测中心和远程故障诊断中心.解决了实时数据的存取,历史数据的压缩,企业信息的管理等问题.整个库系统使用UML建模,对数据库系统进行了细致的分析和构造.【总页数】4页(P61-64)【作者】陈一鸣;陈进;伍星;郭广伟;何俊;李如强【作者单位】上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030;上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200030【正文语种】中文【中图分类】TP206.3【相关文献】1.基于网络的设备远程监测与故障诊断系统开发 [J], 孙卫祥;陈进;伍星;李富才2.基于SOM神经网络的远程监测与故障诊断系统 [J], 杨志强;刘广利;陈磊3.网络化汽轮机组远程监测及故障诊断系统的研究 [J], 杨涛;黄树红;高伟;汪勇;张金平;张柏林;黄丕维4.基于网络的机床远程监测与故障诊断系统技术的研究 [J], 陆峰;吴坤5.基于移动终端的工业机器人远程监测与故障诊断系统设计 [J], 许向南;闫利文;谢煜坚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
设备远程状态监测与故障诊断随着科学技术的进步与发展,机械设备逐渐趋向于全球化、自动化、高速化和复杂化,一方面使得设备状态监测和故障诊断技术变得越来越重要,另一方面使得其越来越专业化,对一般技术人员越来越难以掌握,这在某种程度上限制了设备状态监测与故障诊断技术的推广和发展。
基于PLC的HDRS设备远程综合管理系统(HigntonDeviceCloudyRemoteSupervisorySolution简称HDRS)使得对设备状态进行远程监测与故障诊断成为可能。
技术工程师们不再受距离的限制,不管身在何处,只要能够上网,就可以随时的查看设备的运行状态,从而大大地节省了企业的生产维护成本。
HDRS服务模式一:HDRS设备远程综合管理系统工作原理通过数据采集系统硬软件对PLC等在内的设备进行实时状态、参数、故障等数据的采集,通过VPN方式,采集系统将数据远传至云端通讯服务,云端通讯服务接收和处理数据后存入数据服务器,再通过应用服务器将数据进行处理后通过web或者webservice方式提供给 WEB端(PC、平板、手机)或者APP端以进行展示、分析、诊断和管理等界面。
系统架构图二、HDRS设备远程综合管理系统组成硬件:HiNet工业智能网关软件:HiCloud网络综合管理系统、Hinode Windows Client客户端、华辰智通设备远程监控物联网云平台三、HDRS设备远程综合管理系统功能1)现场故障实时报警可以对产品故障的实时查看和历史查询;能通过设置模拟量上、下限值、变化率(如有需要,可要求在PLC中做基础计算)产生预警,并能分时、分产品进行统计,导出报警报表。
报警信息应包括产品客户、产品属性、报警产生时间、报警消除时间、报警确认时间、报警确认人等。
2)故障推送和管理报警发生后,应能通过短信平台,将报警信息自动发送到设定的手机号中。
同时,故障处理完后,维护工程师可以在APP平台或PC平台填写该故障处理方法和过程,以形成故障处理知识库。
智能制造数码世界 P .272(一)构建现代现代化发展体系从工作内容和工作性质来看,电子工程技术发展不是一项孤立性的工作,而是与其他业务工作存在着直接的关联,在具体管理实践中,电子工程技术发展工作的安全稳定,起着牵一发而动全身的作用。
在探索电子工程技术现代化发展创新实践中,要认识到其在整体工作中的地位,从高层次推进改革,同时引发多部门对于现代化建设的重视程度,将电子工程技术发展摆在更高的层面,通过保障和推动现代化发展工作创新,助推全面工作,提升电子工程技术发展总体效能。
(二)充分利用工大数据信息技术在现代信息技术工作体系中,大数据是一项重要的工具,对于电子工程技术发展而言,大数据也有着广阔的应用空间。
一般来说,大数据既包括基础设备建设,通过存储设备和传感设备的建设,能够将足够的工作数据量储存起来,另一方面,大数据是一种算法和理念的优化,对于电子工程技术发展工作而言,其核心在于数据的运算、统计和归纳,在开展现代化发展工作中融入信息技术,能够提升运算效率,同时也能根据大数据信息的变化,对于现代化发展工作发展有着准确的预判,提升判断的针对性和科学性,提升综合管理效果。
在应用大数据信息技术开展现代化发展过程中,要与相关的专业公司、企业结合,根据电子工程技术工作实际,有的放矢的开发相应的大数据软件,助力现代化发展。
(三)注重打造现代化人才梯队电子工程技术是一项技能密集型、信息密集型的工作,在推进电子工程技术现代化发展工作中,普遍存在人员老化的问题,不管在知识结构还是思想认识上,都很难适应当前改革趋势。
针对这种情况,要积极采取培训措施,通过构建现代教育培训体系,让不同层次人员都能有机会享受科学、专业的培训,在与外部交流的过程中形成自身的知识体系,进而通过培训提升工作人员的综合操作水平。
三 结语综上所述,在开展电子工程技术发展中,作为领导层和具体操作人员,要转变传统的现代化发展工作理念,认识到现代发展方向,提升针对性和科学性,特别是适应当前工作的发展趋势。
基于知识的远程设备在线故障诊断专家系统的研究
与实现的开题报告
一、研究背景
随着工业和信息化的发展,远程设备在线故障诊断技术的需求越来
越大。
传统的基于人工的故障诊断方式存在很多缺陷,例如耗时、耗费
人力物力等。
基于知识的远程设备在线故障诊断专家系统是一种新型的
故障诊断技术,具有高效、准确、智能化等优点,在工业应用领域得到
广泛关注和应用。
二、研究内容
本研究旨在基于知识的远程设备在线故障诊断专家系统开发一种故
障诊断算法,实现高效、准确的故障诊断。
具体研究内容包括:
1、对远程设备在线故障诊断专家系统的研究和分析,了解其原理和特点。
2、探究基于知识的故障诊断技术,研究目前基于知识的故障诊断技术发展现状、方法及其应用。
3、设计远程设备的故障诊断算法,考虑到网络延迟、稳定性等因素,实现远程设备故障的实时诊断和判断。
4、研究优化算法,实现故障诊断准确率的提高和运行效率的提高。
五、研究意义
本研究将在工业生产中推广远程设备在线故障诊断专家系统,提高
生产效率和安全性,减少工业生产中因故障带来的损失和风险,同时推
动基于知识的故障诊断技术的发展。
北京科技大学科技成果——基于网络的大机组远程诊断系统项目简介冶金、石化、电力行业是国家重要的基础产业,行业中大型关键设备的运行状态直接关系到企业的生产能力和经济效益,早期故障的准确定位对故障部位及成因有着重要的意义。
目前对大机组典型常见故障的诊断已经比较成熟。
但对于疑难故障,要迅速对其故障原因和部位进行确诊,还存在一定的难度,最主要的原因是诊断人员专业技术水平限制,专家数量较少。
因此对关键机组实行网络远程诊断,充分发挥国内及行业内具有实力的知名诊断专家的知识和经验,对于提高诊断准确率和快捷性具有显著的作用。
本系统在大机组监测诊断网络系统的基础上,重点解决准确快捷定位疑难故障的问题,充分利用Internet/Intranet资源,实现机组远程(异地)状态监测和故障诊断。
对于疑难故障,进行网上专家会诊,充分利用领域专家知识和经验,提高诊断准确率和快捷性;同时便于有关管理人员随时、随地了解关键机组运行状况,为生产、维修决策提供科学依据,确保设备安全、高效运行。
系统基于用户驱动模式(匿名用户、注册用户、远程专家、管理员),充分利用视频、音频、电子白板、WAP、手机短信、EMAIL、网络会诊室等多种信息交互方式,构建了“用户-专家-管理员”的交互诊断平台,实现专家知识共享、诊断资源共享,诊断流程如图1所示。
图1 诊断流程图本系统集成多种通讯协议,实现了“现场级-企业级-远程级”的三层体系结构,在不改变原有前端采集系统的前提下,跨平台实现对现场的机组、设备、测点进行监测,如图2所示。
图2 远程监测系统界面在客户端的信号处理方面,除常规的棒图显示、简图显示、波形分析、频谱分析、轴心位置分析、轴心轨迹分析等方法以外,还具有全息谱分析、Wigner分布、小波分析、奇异谱降噪、局部投影降噪、多种综合趋势分析等最新的分析手段,可以对测得的信号提供非常完备的分析功能。
系统具有“诊断实例”库和“典型案例”库,实现了案例的多种方式查询,以积累诊断专家的诊断思路及诊断规则等。
基于物联网的电力设备远程监控与诊断随着科技的不断发展和互联网的广泛应用,物联网(Internet of Things,简称IoT)作为一种新兴的技术模式,正逐渐改变着我们的生活和工作方式。
在电力行业,物联网的应用也日益广泛,并且在电力设备的远程监控与诊断上起到了重要的作用。
本文将探讨基于物联网的电力设备远程监控与诊断,并展望其未来的发展。
一、物联网在电力设备监控中的应用1.1 远程监控传统的电力设备监控主要依靠人工巡检和手动操作,效率低下且存在安全隐患。
而基于物联网的电力设备监控可以通过传感器和无线通信技术,实现远程监控和数据传输,大大提高了监控的效率和准确性。
以变电站为例,通过安装传感器,可以实时监测设备的电流、电压、温度等参数,当参数异常时,系统可以及时报警并自动采取相应的措施,避免了设备故障和事故的发生。
1.2 数据采集与分析物联网可以实现电力设备数据的实时采集和分析,从而实现对设备状态的及时评估和预测。
通过将传感器和数据采集设备与云平台相连接,可以将设备的运行数据上传到云端,进行数据分析和处理。
利用大数据技术和机器学习算法,可以对设备运行状态进行智能分析,判断是否存在异常或潜在故障,并提供相应的解决方案。
这种数据驱动的监控和诊断方式,能够大幅提高电力设备的可靠性和运行效率。
1.3 远程诊断基于物联网的电力设备远程监控还可以实现远程诊断,即通过远程操作和监控平台,对设备进行故障诊断和维修。
通过远程图像传输和视频监测技术,工程师可以远程观察设备的运行状态,并进行故障诊断。
在某些情况下,可以通过远程操作设备,进行故障排除和修复,而不需要进行人工干预。
这种远程诊断方式,不仅提高了故障诊断和维修的效率,同时还减少了人力资源的浪费。
二、基于物联网的电力设备远程监控与诊断的挑战2.1 数据安全在基于物联网的电力设备远程监控中,数据安全是一个重要的挑战。
由于涉及到大量的设备数据和运行信息,如果没有合适的安全措施,可能会受到黑客攻击和数据泄露的风险。
基于物联网的远程监控及故障预测与诊断技术研究随着人们对生活质量的要求越来越高,工业生产和设备运行的稳定性和效率成为了重中之重。
然而,在现实生产条件下,往往很难完全避免各种故障发生。
针对这个问题,物联网技术的运用为工业生产的监控与诊断带来了举足轻重的贡献。
一、物联网技术在远程监控中的运用物联网技术通过传感器、云计算等手段实现设备实时数据的集中监视,有效提高了设备运行的可靠性和效率。
一方面,传感器可以实时获取设备的参数信息,如温度、湿度、气体浓度、接触电阻等,这些数据可以被上传至云端进行存储和分析。
另一方面,通过物联网的方式,设备管理人员可以远程监控设备的运行情况,及时掌握设备的的故障信息,有效提高了设备的安全性和稳定性。
二、物联网技术在故障预测与诊断中的运用除了远程监控,物联网技术还可以为故障预测和诊断提供数据支持。
借助于物联网技术,我们可以实现设备的智能分析和诊断,从而有效预测和防范可能的故障,提高维修效率和降低维修成本。
通过数据的挖掘和分析,物联网技术可以提供以下功能:1.故障预测模型的建立:通过对历史数据的分析和学习,建立预测模型,预测设备的未来运行状态。
2.设备健康状态监测:通过对设备的实时数据采集和分析,实现对设备健康状态的实时监测,及时发现和解决潜在的问题。
3.故障诊断:通过对设备异常数据的分析,快速定位故障原因,提高维修效率。
三、基于物联网的远程监控与故障预测与诊断技术的应用案例1.智能制造方案:物联网技术可以为智能制造提供数据支持,实现对生产线的实时监控与诊断,加速生产流程,提高综合效益。
如某自动化生产线上运用物联网技术,可以通过对实时设备数据的采集、传输和分析,实现流程优化、故障预测和生产效率提升,既提高了产线的生产力,又节约了成本。
2.能源监测方案: 物联网技术可以实现对设备运行状态的实时监控,同时对能源管理系统的数据进行分析,精准统计出能源的使用和消耗情况,为企业精细化节能管理提供了数据支持。
实验室科研设备的远程监控与诊断系统引言在科研实验室中,各种精密的科研设备是科学家们进行实验和研究的重要工具。
然而,这些设备在使用过程中常常会遇到故障或者需要进行维护和监控。
为了提高实验室设备的可靠性和效率,远程监控与诊断系统应运而生。
本文将介绍实验室科研设备的远程监控与诊断系统的作用、原理以及实际应用。
1. 远程监控与诊断系统的作用实验室科研设备的远程监控与诊断系统是指通过互联网对科研设备进行实时监控和远程诊断的系统。
它可以帮助科学家们随时了解设备的状态,发现潜在问题,并做出及时的反应。
其主要作用如下:•实时监控:远程监控与诊断系统能够实时获取设备的运行状态和关键参数,并将数据反馈给科学家进行处理,及时了解设备的工作情况。
•故障诊断:通过远程监控与诊断系统,科学家们可以快速检测设备的故障,并分析故障原因,有助于减少故障的发生及排除故障的时间。
•远程操作:科学家们可以通过远程监控与诊断系统远程操作设备,进行设备的开关、调试和维护等操作,降低人力成本和时间成本。
2. 远程监控与诊断系统的原理远程监控与诊断系统的实现基于互联网和传感器技术。
下面以一个简单的实验室设备远程监控与诊断系统为例,介绍其原理:1.传感器采集:系统通过安装在设备上的传感器采集设备的运行数据,如温度、湿度、压力等关键参数。
2.数据传输:采集到的数据通过互联网传输到远程服务器,确保数据的实时性和可靠性。
3.数据处理:远程服务器接收到数据后进行处理和分析,生成设备的运行状态和诊断报告。
4.远程访问:科学家们通过用户界面或移动应用程序远程访问系统,查看设备的运行状态和诊断报告,进行远程操作。
5.报警机制:系统根据设定的阈值和规则,实现对设备异常状态的实时监测,并通过短信、邮件等方式发送告警信息给相关人员,以便及时处理。
3. 实际应用实验室科研设备的远程监控与诊断系统已经在许多实际应用中得到广泛应用:•医学研究:在医学研究中,科学家们可以通过远程监控与诊断系统实时监测医疗设备的运行状态,提高医疗设备的可靠性和安全性。
基于PLC的远程监控及故障诊断可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域发挥着重要的作用。
随着技术的发展,PLC的功能越来越强大,包括远程监控、故障诊断等。
本文将探讨基于PLC的远程监控和故障诊断的相关概念、技术和应用。
PLC是一种专门为工业环境设计的数字运算操作系统,可以通过多种输入设备(如按钮、传感器等)收集数据,并通过程序进行逻辑控制和数据处理,最终通过输出设备(如继电器、指示灯等)实现控制功能。
根据不同的应用场景,PLC可分为多种类型,如基础型、模块型、紧凑型等。
远程监控是指通过计算机网络等远程技术,对设备或系统进行实时监测和控制。
对于PLC来说,远程监控可以实现对现场设备的远程状态监测、参数调整、故障预警等功能,大大提高了设备的可靠性和可维护性。
通过PLC自带的远程监控功能:部分PLC本身就具备远程监控功能,可以通过内置的通信协议与上位机或云平台进行通信,实现远程监控。
通过组态软件进行监控:组态软件是一种专门用于工业自动化控制的软件,可以通过与PLC通信,实时获取设备状态和参数,并在界面上展示出来,方便远程监控。
通过云平台进行监控:云平台是一种集成了设备连接、数据存储、数据处理和应用功能的服务平台。
通过将PLC设备连接到云平台,可以实现对设备状态的实时监测和控制,同时还可以利用大数据和人工智能技术对数据进行处理和分析,实现更高级别的远程监控功能。
故障诊断是指通过一定的技术手段,检测设备或系统的故障,并进行分析和处理的过程。
对于PLC来说,故障诊断可以通过以下几个方面来实现:故障码查询:部分PLC会在出现故障时生成故障码,通过读取故障码可以快速定位故障原因。
历史数据查询:PLC可以记录设备运行过程中的历史数据,包括温度、压力、电流等参数。
通过查询这些历史数据,可以分析设备的运行状况和故障原因。
远程监控和预警:通过远程监控系统,可以实时监测设备的状态和参数,一旦发现异常情况,可以立即进行预警和故障排除,避免设备损坏和生产中断。
基于云计算平台的机电设备远程监控与故障诊断技术研究在建筑工程行业中,机电设备的运行和维护是保障工程安全和高效运作的重要环节。
然而,传统的现场巡检和故障诊断存在效率低、成本高、操作复杂等问题。
为了解决这些问题,基于云计算平台的机电设备远程监控与故障诊断技术应运而生。
云计算技术的崛起为机电设备远程监控和故障诊断提供了先进的技术手段。
通过云计算平台,可以将机电设备的运行数据进行实时采集和传输,实现对设备状态和性能的远程监控。
同时,基于云计算平台的大数据分析和处理能力,可以对机电设备的运行数据进行深度挖掘和综合分析,实现对设备故障的预测和诊断。
在实施基于云计算平台的机电设备远程监控与故障诊断技术时,首先需要对机电设备进行智能传感器的部署。
这些传感器可以实时采集设备的振动、温度、电流等多种传感器信号,并将采集到的数据上传至云平台。
其次,需要建立完善的数据存储和管理系统,以确保采集到的实时数据得到有效的存储和管理。
同时,为了实现对设备的远程监控,还需要建立相应的网络传输和接入设备,确保数据能够安全、稳定地传输到云平台。
通过对机电设备的远程监控,可以实时获取设备的运行状态,包括温度、振动、电流等多个指标。
当设备出现异常时,可以通过云平台发送报警信息,及时派遣维修人员进行处理。
而基于云计算平台的大数据分析和处理能力,可以对采集到的设备数据进行实时分析和处理,利用数据建模和机器学习算法,实现对设备故障的预测和诊断。
机电设备远程监控与故障诊断技术的应用,可以有效提高设备故障的处理效率和准确性。
首先,可以实现对设备故障的早期预警,避免设备故障扩大化和造成更大的损失。
其次,可以通过大数据分析和处理技术,实现对设备故障的精准诊断,提高故障处理的准确性和效率。
最后,机电设备远程监控技术可以实现对设备运行状态的实时监控,提高运维人员的工作效率和安全性。
然而,机电设备远程监控与故障诊断技术的实施也面临一些挑战。
首先,需要建立统一、标准化的数据采集和传输协议,确保设备数据能够准确、安全地传输到云平台。
网络监控与故障诊断技术在当今数字化的时代,网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的社交娱乐到关键的商业运营,网络的稳定运行至关重要。
然而,网络系统如同一个复杂的生态系统,随时可能出现各种问题和故障。
为了确保网络的高效运行,网络监控与故障诊断技术应运而生,它们就像是网络世界的“医生”和“卫士”,时刻守护着网络的健康。
网络监控是对网络系统的性能、状态和活动进行持续观察和测量的过程。
它就像是一双时刻注视着网络的“眼睛”,能够及时发现网络中的异常情况。
通过收集和分析各种网络数据,如流量、带宽使用、延迟、丢包率等,网络监控系统可以提供有关网络运行状况的实时信息。
流量监控是网络监控中的一个重要方面。
它可以帮助我们了解网络中数据的流动情况,比如哪些应用程序或用户正在消耗大量的带宽,哪些网络段的流量负载过高。
通过对流量的监控,我们可以及时发现潜在的拥塞点,并采取相应的措施进行优化,如调整带宽分配、限制某些应用的流量等。
带宽使用监控也是必不可少的。
它能让我们清楚地知道网络资源的利用情况,是否存在资源浪费或者不足的现象。
如果某个部门或业务一直占用大量的带宽,而其他关键业务却得不到足够的资源,那么就需要重新规划和分配带宽,以确保网络资源的合理利用。
除了流量和带宽,延迟和丢包率也是网络监控的关键指标。
延迟过高会导致网络响应缓慢,影响用户体验,特别是在实时性要求较高的应用中,如在线游戏、视频会议等。
而丢包率过高则可能导致数据丢失,影响数据传输的完整性和准确性。
网络监控不仅仅是对网络性能参数的监测,还包括对网络设备状态的监控。
例如,路由器、交换机、防火墙等设备的运行状态、CPU 利用率、内存使用情况等都需要时刻关注。
一旦这些设备出现故障或性能下降,可能会影响整个网络的正常运行。
在网络监控的基础上,故障诊断技术则是用来确定网络中出现问题的根源和解决方法。
当网络出现故障时,故障诊断技术就像是一位“侦探”,通过收集和分析各种线索,找出问题的所在。
基于网络的设备远程监测与故障诊断系统陈进孙卫祥伍星袁艳霞李富才上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海200030摘要:本文根据企业对大型设备的管理需求,利用组件技术设计一套基于网络的远程设备监测与故障诊断系统(VSN-NetMDS),该系统主要包括三大部分,即:企业监测站(VSNsNetEMU)、企业监测中心(VSNsNetUMC)和远程诊断中心(VSNsNetRDC)。
原型系统采用B/S模式,利用COM / DCOM /ActiveX技术实现在线监测与故障诊断等子系统。
模拟实验验证了该系统的总体设计思想正确性和系统各部分功能的有效性。
关键词:远程监测,故障诊断,组件,控件1.引言随着科学技术的飞速发展和市场竞争日的益激烈,各个企业为了求生存、谋发展不断进行技术引进和技术改革,促使工业生产不断向大型化、连续化、高速化、重载化和智能化等方向发展。
这些发展表现出三个主要特点:1)设备结构的复杂化;2)设备规模的大型化;3)设备速度的极限化。
这些日益大型、复杂的机械设备一般都是能源、石化、冶金等国民经济支柱产业中的关键设备,一旦发生故障,轻则降低生产效率,重则设备停机、生产停顿,有时甚至产生机毁人亡的恶性事故,造成灾难性的后果[1,2]。
因此,为了保证设备安全高效地运行,就必须对关键设备、部件实施状态监测与故障诊断,了解其运行状况,掌握其变化规律。
20世纪90年代迅速成长起来的Internet给监测与诊断技术的发展带来了新的机遇。
基于网络尤其Internet的远程监测与故障诊断系统兼备了单机系统和离线分布式系统的优点[3],成为近年来机械故障诊断领域的研究热点。
这种系统实现了设备的远程在线监测与管理,及时控制设备的运行状态,为设备的安全运行提供了可靠的保障,同时也形成了全国乃至全球范围内的诊断网络,有利于数据的积累和资源共享以及实施多样化协同服务[4]。
2.系统拓扑结构基于网络的远程设备监测与故障诊断系统(VSN-NetMDS)是一个软硬件集成的系统,它为企业提供了一种企业专家和科研单位专家网上互通信息的平台。
在经过充分调研分析后,课题组提出了如图1所示的VSN-NetMDS拓扑结构,整个系统包括:一个远程诊断中心(VSNsNetRDC)、多个企业监测中心(VSNsNetEMC)、隶属于不同监测中心的众多企业监测站(VSNsNetEMU)以及许多授权专家和用户。
图1 VSN-NetMDS的拓扑结构企业监测站- VSNsNetEMU:由网络化的基于VXI总线(或PXI总线、PCI总线)的高性能数据采集和预处理系统所构成,也可以是便携式数据采集器,主要负责对设备进行数据采集和预处理等工作。
企业监测中心- VSNsNetEMC:是基于Web服务器、数据库服务器和若干计算工作站的数据分析、管理和故障诊断中心。
主要负责对下属数据采集监测站的控制及管理,同时负责监测数据汇总、数据加工、处理与分析、特征提取以及常规故障诊断等工作。
远程诊断中心- VSNsNetRDC :是基于Web 服务器、数据库服务器和若干分布式工作站的数据管理、故障诊断和会诊中心。
主要担负整个系统的控制协调任务,并负责网上虚拟专家会诊环境组织和管理、数据库管理、诊断专家系统管理与维护以及信息发布等工作。
3. 系统功能结构VSN-NetMDS 的功能结构框图如图2所示。
基于网络的远程设备监测与故障诊断系统VSN-NetMDS数据采集子系统企业监测站VSNsNetEMU 企业监测中心VSNsNetEMC 远程诊断中心VSNsNetRDC数据库VSNNetDB 用户管理子系统设备管理子系统状态监测子系统故障诊断子系统用户管理子系统知识库管理子系统方法库管理子系统会诊平台管理图2 VSN-NetMDS 功能结构图3.1. 企业监测站VSNsNetEMUVSNsNetEMU 主要用于在工业现场完成机械振动量和工艺量数据的采集、预处理以及适当的特征提取。
目前支持基于VXI 总线(带DSP 芯片)的高性能数据采集系统、基于PXI 总线的高性能数据采集系统、以及普通PCI 总线同步数据采集系统。
VSNsNeEMU 由数据采集装置和主控计算机两部分组成,支持振动、转速、温度、压力和流量等不同种类信号的输入,并能在DSP 的协助下完成实时信号分析与处理。
3.2. 企业监测中心VSNsNetEMCVSNsNetEMC 是独立于前端采集系统、与数据库系统紧密相连的Web 应用软件系统,负责设备管理、监测、分析和诊断等工作,包括:⏹ 用户管理子系统(UMS):UMS 允许系统管理员进行分配和管理系统用户帐号、设置用户使用权限等操作,记录用户登录时间、次数以及确认报警情况,从而保证VSN-NetMDS 系统的安全可靠地运行。
⏹ 设备管理子系统(EMS):EMS 允许设备管理员添加、修改、删除VSNsNetEMC 监测的工厂、车间和机器,创建相应的监测数据库,所有设置信息都通过网络上载到数据库中,供企业监测站、状态监测子系统和故障诊断子系统下载使用。
⏹ 状态监测子系统(CMS):CMS 是系统的重要工作支撑部分,允许合法用户进行测点维护(测点管理、机器简图绘制、测点布局设置)、在线监测(监测诸如:轴心轨迹、时间波形、频谱图、趋势图、棒图等)、启停车分析(在线瀑布图、在线Bode 图、阶比谱等)、离线分析(包括:阶比分析、全息谱分析、窄带包络分析、轴心轨迹分析等)、结果报告(趋势分析报表、报警记录报表、测点信息报表、综合测量报表、通道信息报表等)。
⏹ 故障诊断子系统(FDS):FDS 允许合法用户以设备管理子系统的维修记录为依据,综合状态监测子系统的报警数据和报表信息,采用多种诊断方法对历史数据库中不同机器的数据采用进行分析并完成故障诊断,从而对VSN-NetMDS 系统所监测的机器进行基于状态的维护提供正确地指导。
FDS 包括知识学习(神经网络、决策树等方法)、已有知识的上传、各种诊断方法选择(粗糙集、模糊神经网络、决策树、灰色理论、基于规则诊断等)。
3.3. 远程诊断中心VSNsNetRDCVSNsNetRDC 的总体功能与企业监测中心VSNsNetEMC 基本类似,但在专家虚拟会诊以及诊断环境组织管理等方面功能更为强一些。
3.4. 数据库VSNsNetDB数据库VSNsNetDB 是连接VSNsNetEMU 、VSNsNetEMC 及VSNsNetRDC 三部分的桥梁,VSNsNetEMU 将采集原始信息存储于VSNsNetDB ,然后VSNsNetEMC 和VSNsNetRDC 通过调用数据库数据实现分析、诊断,并将结果存储于VSNsNetDB 。
因此,VSNsNetDB 的功能为负责存储和调度实时采集数据、历史纪录数据和分析结果。
系统支持SQL Server 、Oracle 等数据库。
4. 系统的分层组件建模4.1. 系统层次结构软件技术的发展经历了“无体系结构设计”、结构化开发和面向对象开发阶段,现在进入了基于组件和体系结构技术的开发时代。
因此,为了更有效的控制系统的开发风险,提高系统的灵活性和易维护性,VSN-NetMDS 基于组件技术进行建模设计。
90年代初期,C/S 模式得到了广泛的应用,该模式一般采用两层结构,不是“胖客户机”就是“胖服务器”。
胖客户机结构将事务处理集中在客户端处理,胖服务器则将其集成在数据库中,而且大量的数据流动给编程和维护带来了很大的困难,包含的事务处理也不能被其他应用共享[5]。
基于组件的分层结构很好地解决了此问题,它越来越成为分布式系统的首选结构。
4.2. 系统组件模型考虑到设备监测与诊断领域的特殊性,VSN-NetMDS 采用五层划分方式,分别为驱动包装组件、表示服务层组件、应用逻辑层组件、数据访问层组件和数据库服务层组件。
具体如图3所示。
基本图形控件包报表控件包监测控件包诊断算法组件包设备维护控件包特征提取组件包驱动包装组件包数据库服务组件包驱动服务层表示服务层应用逻辑层数据访问层数据库服务层监测应用组件包报表应用组件包分析控件包数据访问组件包诊断应用逻辑组件包设备维护应用组件包用户管理应用组件包图3 VSN-NetMDS 的组件模型⏹ 驱动包装组件:由于VSNsNetEMU 中的高速数据采集系统经常是采用第三方的产品,它们的驱动程序通常不是采用组件技术开发。
为了在升级或更换采集系统时对VSNsNetEMU 的影响减小到最小,VSN-NetMDS 采用驱动包装组件包来标准化这些驱动程序。
⏹ 表示服务层组件:由于ActiveX 控件仅适用于Microsoft 的IE 浏览器,当在其它平台上使用时,可以基于瘦客户端模式[6],通过添加图形绘制组件实现监测图片的显示。
⏹ 应用逻辑层组件:用于实现各种监测和诊断逻辑,管理表示层组件与数据访问组件之间的通讯。
⏹ 数据访问层组件:不论采用微软或Java 的SQL 调用层接口解决方案,它们都是通过调用API 函数访问访问不同种类的关系或非关系数据库。
该组件实现了数据与监测和诊断逻辑的分离。
⏹ 数据库服务层组件:采用存储过程访问数据库。
虽然存储过程和触发器是用依赖于数据库的语言编写,无法实现数据库平台上的复用,但它可使事务运行性能变得稳定。
4.3. 组件的实现方式目前,三种主流的组件技术分别是微软的(分布)组件对象模型(COM/DCOM )、OMG 的公共对象请求代理体系结构(CORBA )和Sun 的企业JavaBeans (EJB )。
与COM 相比,CORBA 不是一个二进制标准,可以用来写COM 组件的语言比用来写CORBA 组件的要多。
EJB 要求所有的组件都用Java 编写,这很难与已有的非Java 数据采集系统实现紧密集成,而使用C 或C++时此问题要小一些[7]。
因此,VSN-NetMDS 选择微软组件模型进行构建,利用VB 和VC 开发COM/DCOM 及ActiveX 控件。
5. 原型系统的实现⏹ 企业监测站原型:图4为企业监测站原型采集系统,4a 为采集系统硬件;4b 为采集控制系统。
该采集子系统包括三类模块,高速并行采集模块,慢变信号扫描式采集模块和倍频器模块;具有黑匣子功能,即把当前采集的数据保存在主控机SCSI 硬盘上,便于发生故障时进行数据检查;具有网络数据存储与报警功能;具有双机通讯功能,将两个32通道的采集系统组合成一个64通道的采集系统,并且保证触发同步和采样同步。
a) 数采系统硬件 b)数采控制系统图4 数据采集子系统⏹ 企业监测中心原型:该原型基本实现了VSNsNetEMC 设计需求,具备用户管理、设备管理、在线监测、离线分析、故障诊断、报表输出等功能。
图5汇总了企业监测中心部分分析示例。