机械制造设备远程监控与故障诊断技术

翁兴运

（安徽东风机电科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

机械制造设备远程监控与故障诊断技术

翁兴运

（安徽东风机电科技股份有限公司 安徽合肥 231202）

机械制造设备的生产任务重、运行时间长，特别是部分设备由于工作需要处于室外环境中，更容易发生各类故障，故障不仅会降低制造工作的质量，还可能引发安全事故。为此，必须要不断地完善机械制造设备远程监控以及故障诊断技术，确保机械制造设备的安全可靠，提高运行效益。

机械制造设备；远程监控；故障诊断技术

引言

各类故障严重威胁机械制造设备的安全，一旦机械制造设备发生故障，轻则会造成制造工作的延误，重则会引发人员伤亡事故。得益于科技的高速发展，特别是信息化技术的高速发展，目前故障诊断以及设备运行状态监控已经成为一门独立的综合性技术，该技术对机械制造设备的故障监测、诊断工作产生了深远的影响。

1 机械制造设备远程监控的原理

1.1 监控终端

监控终端是远程监控系统的重要组分，其由本地监控终端以及远程监控终端构成。本地监控终端的主要功能是实现与计算机的连接，远程监控终端通过互联网与相关计算机进行连接。远程监控终端与本地监控终端功能构成存在一定的差异，二者相互合作方能体现出完整的监控功能。

1.2 采集终端

采集终端的作用是采集机械制造设备的现场运行数据，除此之外，采集终端还兼具汇报现场机械制造设备实际运行状况的功能。为了让采集终端发挥全部功能，工作人员必须将采集终端置于机械加工现场，需要特别指出的是，机械制造设备的工作环境较为复杂，采集终端处于设备工作环境中容易受到外界因素的干扰，所以必须要保障采集终端的质量。设计人员应当优化采集终端的设计，使得采集终端具备较强的适应性与稳定性，能够在恶劣的环境中采集数据。

采集终端的需要做好为机械设备与企业建立联系的工作，此外，还需要完成联系不同机械系统的控制系统的重要任务。采集终端还兼具分析机械制造设备具体故障的功能[1]。

1.3 本地诊断

在机械制造设备因故障而无法顺利完成生产任务时，信息采集设备会在第一时间内采集设备故障信息并及时将信息传输至故障分析系统。故障分析系统负责开展对故障信息的分析与诊断工作，故障分析系统在一定时间内完成确定故障原因的任务。

1.4 异地诊断

EMAIL诊断以及实时诊断是异地诊断模式的主要构成成分，二者具有一定的联系、又存在细微的区别。在对机械设备进行实时诊断的过程中，专家借助网络展开讨论，对机械制造设备的故障信息进行实时监测，最终得出针对性的诊断结果。在获得诊断结果后，人们可以利用网络将诊断结论发送至故障现场，异地诊断的缺陷是显而易见的，由于专家们未亲临故障现场，所以难以准确获知准确的故障信息，由个人经验获得的诊断结果的准确性相对较低。但异地诊断可以较低的成本和在第一时间内集中众智和经验来诊断和排除故障，因此远程监控与故障诊断技术发展前景广阔。图1为机械制造设备异地诊断原理图。

2 机械设备故障远程监控与诊断的关键技术

2.1 虚拟现实技术

虚拟现实技术是一类较为先进的技术，其也是实现机械设备故障远程监控与诊断的关键技术之一。虚拟现实技术能够向人们生动形象地展现机械制造设备的具体状态。沉浸性以及交互性是虚拟现实技术的主要特征，在应用虚拟现实技术的过程中，工作人员利用三维图形展现实体对象的情景。

人们在虚拟建模工具的帮助下建立需诊断机械制造设备的虚拟模型，从而实现真实反映故障信息的目的，如此便能够有效地提升故障诊断工作的效率与准确性[2]。

图1 机械制造设备异地诊断原理图

2.2 数据压缩与传输技术

机械制造设备远程诊断工作会产生大量的声音、数据以及图像等数据，做好对上述数据的远距离传输工作具有重要的意义。理想的远距离数据传输应当具备传输速率快、成本低等特征。

数据信号、视频信号、音频信号以及控制信号是远程诊断故障信息的主要构成成分，不同形式信号的传输要求存在着较大的差异。因为通信网络具备多样化的特性，所以某些网络通道并不能传输经压缩的故障信号。经验表明，数据数字网、综合业务数字网能够满足高效、高质传输故障信号的要求，所以建议工作人员在传输故障数据的过程中采用上述数据网络，从而最大程度地实现机械制造设备故障诊断信息及时、高效的传输。

2.3 远程诊断系统的开放性

机械制造设备的机械诊断与远程诊断具有明显的差异，可以看到，传统机械设备诊断知识库具有半封闭或者全封闭的特征，在此状况下，知识库的局限性较强。远程诊断系统的知识库采用了WEB数据设计。WEB数据库的开放性较强，广大的用户也能够参与机械制造设备的维修与故障诊断工作，这有利于提升故障维修工作的质量，并在一定程度上提升用户对机械制造设备的关注度。就目前状况而言，国内的机械设备远程诊断系统的开放性仍有待加强，广大技术人员应当再接再厉，不断地提升诊断系统的开发性。

3 结语

机械制造设备的远程监控与故障诊断系统能够帮助检修人员快速、准确地排除故障，是现代机械制造设备维修工作不可或缺的因素，为此，广大技术人员应不断地提升系统的开放性、做好关键技术的优化与改进工作、与用户进行深层次沟通、在检修工作中多征询专家的意见与建议，从而最大程度地促进我国制造业的发展。

[1]张亚娟，张露露.网络计算机在机械设备远程监控和故障诊断中的应用[J].制造业自动化，2012（02）.

[2]汤锐.浅析机械制造与设备的技术发展[J].化工管理，2015（33）.

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1004-7344（2016）25-0237-01

2016-8-8