基于虚拟仪器技术的输油泵远程状态监测系统

基于虚拟技术的柴油机状态监测与故障诊断系统的开发Development of a Comprehensive Fault Diagnosis Systemfor Diesel Engine Based on Virtual Technique作者：余永华杨建国单位：武汉理工大学能源与动力工程学院应用领域：研究和开发挑战：将计算机软硬件相结合，开发柴油机状态监测与故障诊断系统。

该系统能采用多参数多方法的故障诊断技术在线或离线进行柴油机的状态监测与故障诊断。

应用方案：使用National Instruments公司的LabVIEW和PCI-MIO-16E-1多功能采集卡研制柴油机的综合诊断系统。

在LabVIEW平台下开发出“多信道数据采集预处理虚拟仪器”完成数据的采集与预处理并将其作为子仪器，在此子仪器的基础上针对不同的柴油机监测部件嵌入不同的MATLAB信号分析程序使该系统具有振动法诊断柴油机活塞-缸套磨损、气阀漏气及主轴承磨损和瞬时转速法诊断引起柴油机各缸功率不平衡的各类故障的功能。

使用的产品：BNC-2090; PCI-MIO-16E-1; LabVIEW 5.1介绍：利用LabVIEW进行虚拟仪器的开发，具有开发周期短、开发成本低、功能易于扩展等优点。

本文介绍了利用LabVIEW 开发平台研制的柴油机综合诊断系统。

该系统集数据采集、分析及显示于一体，具有振动法诊断柴油机活塞-缸套磨损、气阀漏气及主轴承磨损和瞬时转速法诊断引起柴油机各缸功率不平衡的各类故障。

在实际应用中，该系统工作稳定可靠取得了良好的诊断效果。

开发的背景及意义：柴油机是一种量大面广的动力机械，涉及到工业、农业、纺织、电力、交通、石油、化工、国防等各行各业，在我国国民经济建设和国防建设中发挥着巨大的作用。

其运行状态的好坏直接影响着整个动力装置的安全性和可靠性。

船舶柴油机是船舶机械系统中故障率较多的系统之一，据瑞典一船舶保险公司（The Swedish Club）1998年统计，在1988-1997十年间由于机械设备引发事故而赔偿的事件占总赔偿事件的38%，其赔偿费用占总赔偿费用的22%。

基于虚拟仪器的水泵性能检测与故障诊断系统的开题报告一、研究背景在现代工业控制领域中，虚拟仪器技术在电气、机械、化工、环境等领域得到广泛的应用。

虚拟仪器是一种以计算机技术为基础，利用软件和硬件相结合的方式开发一系列具有仿真实验、测试、分析能力的系统。

通过虚拟仪器技术，可以进行模拟和实验，实现对各种设备的运行性能进行测试、分析和诊断，为实际应用提供重要的技术支持。

水泵是工业生产中热水、冷却水、石油、化工、污水等输送液体的主要设备，其运行稳定性和性能的好坏关系着生产中的能耗、水资源的消耗和生产效率。

同时水泵故障也是一个常见问题，对于故障的及时诊断和解决，可以有效提高生产中的工作效率和减少资源的浪费，为此开发一套基于虚拟仪器的水泵性能检测与故障诊断系统是非常必要的。

二、研究内容1.设计一个基于虚拟仪器的水泵性能检测和故障诊断系统，系统可以实现水泵正常操作状态的分析及其性能的测试，还能进行可能出现的故障分析诊断。

2.开发一个虚拟仪器软件，能够支持不同型号、不同流量、不同扬程的水泵性能测试，为不同用户提供有效、快捷的适应性。

3.开发一个水泵的故障诊断系统，能够针对水泵可能出现的故障进行分类诊断，快速定位问题原因，为故障排除提供参考。

4.通过模拟和实验，测试系统的准确性与可靠性，以及系统的性能特点和实际应用效果。

三、研究意义本研究将虚拟仪器技术应用于水泵的性能检测和故障诊断，能够为工业生产中水泵设备的性能测试和故障排除提供有效的技术支持，同时提高生产效率，减少资源的浪费。

尤其是在大城市，这种监控与自检设备非常重要，能够在检测到水泵出现问题时，提前发现、及时处理，从而保证用水安全和工业生产稳定，具有很高的社会经济价值和实用性。

基于虚拟仪器的数控设备远程监测系统摘要：随着数控设备高精度化、智能化、网络化、复杂化等的发展趋势，现有的现场监测与维护方式无法适应新的信息化维护需求。

本文分析了虚拟仪器及可编程自动化控制器（PAC）在远程监测应用上的优势，提出了可行性的软硬件系统实现方案，采用LabVIEW、NI CompactRIO以及XML数据流，保证了数据采集的灵活性及可扩展性。

系统结构分为现场实时数据采集子系统、数据调理分析子系统、远程监测控制子系统三部分，实现了数控设备实时数据采集、信号调理分析及远程监测等功能。

关键词：虚拟仪器；数控设备；远程监测山东省科技发展计划资助项目（2010GGX10408）和青岛黄海学院资助项目（XY1001）0 引言随着数控设备的高精度化、智能化、网络化和复杂化的发展，数控设备的维护也面临了新的挑战，对于加工制造过程中产生的大而繁杂的信息资源，需要进一步的开发和共享。

制造系统的高度自动化及其繁琐的维护过程对数控设备的监控、检测和维护技术提出了更高的要求，而传统的监控系统信息处理方式已不能满足要求，解决这一问题的一个方法是建立适合于数控设备的远程监测系统。

相对与其它数据采集系统开放性低、扩展性差，无法满足不同厂商及种类的数控设备的缺点，虚拟仪器提出的“软件即是仪器”的概念具有性能高、扩展性强、开发时间短及无缝集成等优势，利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用[1]。

1 虚拟仪器与可编程自动化控制器虚拟仪器技术由美国国家仪器（National Instrument）最早提出，它是指利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

虚拟仪器用软件代替硬件的方式可以进行灵活多变的实际应用，其主要优势在于由高效的软件、灵活多变的模块化硬件及软硬件无缝集成平台实现的高性能、高扩展性、短开发周期及出色的集成性。

可编程自动化控制器（PAC）的概念定义为：控制引擎的集中，涵盖PLC 用户的多种需要，以及制造业厂商对信息的需求；PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力，以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能[2]。

LabS QL 技术在输油泵远程状态监测系统的应用◆王　洋本文介绍了在虚拟仪器编程环境下利用LabS QL 访问数据库的方法,详细介绍了LabSQL 的配置、数据的存储、数据查询及其与acce ss 数据库的连接,并成功地应用于输油泵远程状态监测系统中,实现了温度、振动等信号的实时记录存储。

虚拟仪器输油泵远程监测数据库LabSQ L一、引言LabVIE W 采用图形化的编程语言、直观的前面板和流程图相结合的方式来构建虚拟仪器。

相对于传统编程方式而言,L abV IE W 简单易学,节省了开发周期。

它提供了丰富的图形界面组件和库函数,为用户设计各种专业软件提供方便。

此外,LabV IE W 还面向应用,支持模块化和层次化结构,易于在不同平台上移植。

该文基于LabV IE W 的上述优势,选择其为软件开发平台,设计输油泵远程监测系统软件。

在计算机监测系统软件开发中,很重要的一个环节是用户可以对实时采集到的数据进行显示、查询、分析以及报表、打印等操作。

这就要求建立一个安全、高效的数据库对数据进行管理。

L abV IE W 虽然拥有很多的专业设计功能,但是没有提供直接访问数据库的方法,需要其他的辅助方法来进行数据库的访问。

文中提出一种通过LabV IE W 用户开发的免费Lab 2V I EW 数据库访问工具包LabS QL 实现对数据库的访问。

二、LabS QL 简介LabS QL 是一个免费的、多数据库、跨平台的LabV I EW 数据库访问的工具包。

目前版本是LabS QL1.1a,可在h tt p://jeffreytravis .com 下载。

此工具包提供17个V I,此外国内由杨乐平等编著的《LabV IE W 高级程序设计》的随书光盘中有教程作者开发的5个V I 作为这个工具包的补充。

本测试系统添加新记录到Access 数据库用到这5个V I 中的ADO R ecords et A ddnew .vi 。

基于虚拟仪器的数控机床设备状态远程监测系统＊熊茂华（番禺职业技术学院，广东广州５１１４８３）ＲｅｍｏｔｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆｆｏｒＣＮＣＭａｃｈｉｎｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ１数控机床设备故障诊断方法数控机床设备故障诊断技术包括两个方面：故障监测与故障诊断，统称故障监测和诊断（ＦＤＤ），它是通过设备本身的一种或几种特征参数（如振动信号、温度、压力、位移）是否在允许范围内来检查和判断状态是否正常的一种常用的方法。

设备故障诊断采用两种途径：从上至下或从下至上。

从上至下就是对整台设备从大系统到子系统按层次进行诊断，如与典型的设备故障数据库中的数据进行比较，与正常工况下的设备运行数据进行比较。

从下至上就是针对现场的局部设备和个别元部件进行诊断，如润滑油液的成分、刀具的温升、磨损等。

故障监测是采集数控机床设备运行参数的异常数据，根据这些数据可确定数控机床设备是否已出现故障或将要出故障。

非正常工况可能出现在整个运行期间，也可能只在某种特定条件下产生。

故障诊断方法通常有温度法、油样分析法和振动信号诊断法。

目前振动信号诊断法和与其密切相关的噪声法在故障诊断中得到广泛应用。

它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。

常用的理论和方法有小波理论、加窗ＦＦＴ分析等。

本系统就是基于振动信号诊断法加以研究。

２系统的构成数控机床设备状态远程监测与诊断，需要多方面的测试与诊断参数的综合判断、推理。

对于快速故障诊断，更要求机床设备参数的快速采集和处理。

随着计算机网络技术与虚拟仪器技术的高速发展，把虚拟仪器和网络技术相结合。

构成网络虚拟仪器系统。

网络化虚拟仪器使数控机床设备状态远程监测与故障诊断成为可能。

本系统由三层结构，即现场实时数据采集子系统、基于虚拟仪器的信号分析处理子系统、远程故障监测诊断子系统（包括：远程监测诊断服务器和远程诊断工作站）。

基于虚拟仪器的远程监测诊断系统设计摘要：随着科学技术的不断发展，精细化生产成为了当前人们关注的重点，而为了满足这一需求，就必须对监测诊断系统进行更新。

传统的设备监测诊断系统已经无法满足人们日益增长的需求，所以，一种新的远程监测诊断系统应运而生。

该系统是将计算机科学、通信技术、虚拟现实技术与故障诊断技术相结合的一个新兴的科技领域。

能够有效地解决目前设备检测诊断技术所遇到的问题。

关键词：虚拟仪器；远程监测诊断；技术设计引言虚拟仪器技术，是一种利用高性能的模块化硬件，搭配高效灵活的软件系统，从而进行各种状态下的测试、测量和自动化的应用。

使用软件控制，能够建立起完全自定义的操作界面，而模块化的硬件则能够提供全方位的系统集成，从而满足对同步和定时应用的各种需求。

在当今，虚拟仪器技术，已经开始在设备的远程检测诊断中逐步的应用起来，且表现出了及其良好的发展前景，本文将对基于虚拟仪器的远程检测诊断系统进行详尽的分析和探讨。

一、远程监测诊断系统的概念和意义（一）远程监测诊断系统的概念设备的远程监测诊断系统，指的是将近代电子技术、自动控制技术、计算机硬件技术、传感器技术等，进行综合应用的一种新兴技术，它以计算机技术和网络通信技术为核心，将各种仪器仪表、智能传感器进行有逻辑的串联，从而组成一个综合的监测诊断系统。

远程检测诊断系统的主要功能包括：对设备进行重大故障诊断、诊断服务管理、维修计划管理等，该系统能够充分地利用网络信息技术的优势，以现有的诊断资源和专家体系为基础，建议一个远程诊断服务中心，实现诊断服务的及时性、快捷性以及经济性。

（二）远程监测诊断系统的意义随着信息化、网络化时代的到来，对设备进行远程监测诊断系统具有重要的意义。

1.促进企业信息化和自动化的发展当前，企业的信息化和自动化技术的发展程度，已经成为了衡量一个企业核心竞争力与经济效益的重要标志，也是企业能够参与社会竞争、完成自身发展的技术保证。

借助远程监测诊断戏桶，可以将企业内部的信息网络有效的串联，实现生产、运营、产品质量和反馈情信息的及时监管预处理，将生产运营状况和企业经营管理紧密的结合起来，从而实现企业的信息化和自动化发展。

虚拟仪器技术在飞机燃油系统健康监控中的应用
虚拟仪器技术在飞机燃油系统健康监控中的应用
以飞机燃油系统为对象,采用虚拟仪器技术来实现油压的采集和分析,进而判断燃油系统的`故障模式.研究结果表明,虚拟仪器技术不仅为燃油系统的故障监控提供了演示验证的手段,更充分证明了半物理演示验证实验的可行性.
作者：万婧万方义宋笔锋冯蕴雯WAN jing WAN Fang-yi SONG Bi-feng FENG Yun-wen 作者单位：西北工业大学,西安,710072 刊名：机械设计与制造ISTIC PKU 英文刊名：MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE 年，卷(期)：2005 ""(11) 分类号：V228 TH156 关键词：燃油系统健康监控虚拟仪器。

虚拟仪器技术在液压系统检测中的应用关　浩,孙儒通,刘安生(大连大学机械系,辽宁大连116622)摘要:本文介绍了虚拟仪器的概念及一种基于虚拟仪表技术的液压传动计算机辅助测试系统。

该系统采用虚拟仪器技术来构造系统的软硬件结构,将整个系统模块化,使其具有较强的灵活性和可扩展性。

关键词:液压传动;虚拟仪器;检测The Application of T echnology of Virtual I nstruments in T esting System for H ydraulicG UAN Hao S UN Ru2tong,LI U An2sheng(Department of Mechanical Engineering,Dalian University,Dalian116622,China) Abstract:The C oncept of a virtual instrument and the computer aided testing system for hydraulic based on technology of virtual instruments are represented in this paper.Virtual instrument technology is employed to construct the s oftware and hardware framew ork.The m odularized system gained features high flexibility and expandability.K ey w ords:Hydraulic;Virtual Instruments;T esting1　虚拟仪器技术虚拟仪器技术是最近几年来发展起来的应用于工业检测方面的一种新技术。

所谓虚拟仪器,就是在现有的计算机的基础上,配以专门设计的硬件(如数据采集卡、输入/输出卡等)和专用软件,形成即有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。