浅析机械设备远程监控与故障诊断技术

武文志

摘 要：在机械制造设备的实际运行中，故障或事故的发生往往是由于维修、磨损、腐蚀、老化等原因造成的，由于故障诱发因素的不同，故障性能也不同。传统的机械制造设备故障排除方法是由设备维修人员进行现场检查。远程监测与故障诊断技术不同于传统的检测方法，因此有必要进行单独的研究。为保证机械制造设备运行的可靠性和稳定性，首先要保证机械制造设备良好的工作条件。因此，对机械制造设备进行远程监控和故障诊断具有重要的意义。同时，提高远程监控和故障诊断的技术水平也有利于自动化生产的进一步发展。本文分析了机械制造设备的远程监控与故障诊断技术，总结了该技术存在的问题，并提出了在技术应用中提高系统稳定性的策略，以供参考。

关键词：机械制造设备;远程监控与故障诊断;技术分析

1 机械制造设备远程监控的必要性

1.1 保证生产设备顺利运行

机械制造设备远程监控的必要性体现在保证生产设备顺利运行的能力上。随着当前机械制造设备智能化领域的深入发展，相关技术已经能够支持无人或半无人工厂的建设。这样的现实情况下，机械制造设备的操作，可能无监督和非监督，无监督和控制生产现场将导致许多机械制造设备，在操作的过程中出问题，现有的监测条件和监测记录和诊断方法不能实现机械存在的问题。这样的实际情况下，对机械制造设备进行远程监控。远程诊断机器本身运行过程中可能出现的问题，可以避免机械故障导致的生产停滞，带来不必要的损失，保证生产设备的顺利运行。

1.2 延长机械制造设备的使用寿命

机械制造设备运行过程中，零部件会随着时间的推移老化和磨损。一些设备可能由于潮湿而遭受氧化腐蚀，电路老化也会引起短路。这些问题将影响机械制造业设备的运行状态。问题太严重时会发生故障导致机械制造设备停止运行。这些影响机械制造设备工作状态的因素不能及时得到重视，不仅会造成设备故障，还降低机械制造设备的使用寿命。利用远程监控技术，及时掌握机械制造设备的运行状态，可确保及时发现隐患并进行相应的维修保养。不仅可以消除隐患，还有利于保护机械制造设备，提高设备的使用寿命。机械制造设备通常需要大量投资购买，如果检查和维护的质量不能保证，设备将年龄和迅速磨损，随着年龄和磨损程度的加深，故障率变得越来越高将影响生产。加速老化的机械制造设备也降低生产资源的利用率，从而增加企业的生产成本。远程监控技术保证机械制造设备的实时监控，提高设备的使用寿命，是对生产资源的有效利用有利于企业的稳定发展。

2 机械制造设备远程监控系统的工作原理

2.1 采集终端

采集终端主要负责采集机械制造设备现场数据，汇报现场机械设备运行情况。收集终端必须能够放置在机械加工和制造的工作场所。考虑到采集终端将与机械制造设备处于相同的工作环境中，受到外部环境和天气因素的影响，采集终端的设计必须能够承受各种干扰。收购终端要满足的两个主要任务：建立企业与机械制造设备之间的联系;一种是在机械设备与机械设备的控制系统之间建立联系。为实现机械设备的故障分析功能，需要在采集终端上增加一个功能。

2.2 监控终端

监控终端主要对采集终端接收到的信息进行处理，并与建模系统中的设备进行比对，将信息反馈给大数据云系统和设备监控app，并将预警信息发送给设备远程控制器。在现场监控器的掌握下，及时进行下一步工作。监控设备的可靠运行，可以在设备施工企业与机械制造设备之间建立有效的连接，并在机械设备与远程控制系统之间建立合理的连接，实现机械制造设备故障的在线分析。

2.3 本地诊断

机械制造设备发生故障并被检测到时，安装在机械设备下的信息采集设备将采集、分析和传输故障信息，将这些信息传输到故障分析系统。故障分析系统接收到信息后，立即进行分析和诊断。排除部分原因得出机械设备运行失败的具体原因。

2.4 异地诊断

远程诊断主要包括实时远程在线诊断、视频、实时App等。实际诊断仍有较大差异，主要是诊断方式的差异。利用移动电话等网络技术，将专家与现场监测人员进行连接在线交流的基础上，鼓励专家与现场监测人员共同讨论設备故障。某些情况下，应用实时监测可得出最终的诊断结论。诊断专家利用实时App诊断技术，根据设备数据和现场情况得出最终结论，利用实时App技术将专家诊断信息传递到现场监测员手中。

3 机械制造设备远程监控及故障诊断的技术分析

3.1 机械制造设备状态信息的传输与整理

保证远程监测和故障诊断技术的应用效果，先保证机械制造设备状态信息的准确性和信息传递的及时性。需要在监控系统中有个完整的监控设备，以及数据处理和存储的能力。要根据企业机械制造设备的规模合理设计，根据实际需要配置足够的加工能力和存储容量的数据存储服务器和计算机，除相应的检测设备和报警系统的特点，每个机器制造设备。由于远程监控系统的建立也需要一定的资金支持，企业可根据实际情况逐步完善远程监控系统的功能。对较重要的设备进行监控，然后在企业逐步发展的过程中逐步扩大监控范围。如果要逐步改进远程监控系统，必须考虑兼容性问题。在设置远程监控系统时，应预留系统扩展的空间，并在后续扩展时确保所选的监控设备与现有系统匹配。

3.2 机械制造设备状态信息的诊断系统开放性

机械制造设备的远程诊断与传统的机械诊断分析有着本质的区别：传统上，装备有机械设备诊断的知识库是封闭或半封闭的，其内容仅限于设计者的输入和修改。就目前的远程诊断而言，其所配备的知识库是以大数据为核心，开放式的数据结构。在远程诊断设备的应用之初，设计者需要设计并制作一个基本的知识框架。远程诊断设备的维修和施工中，不仅设计人员可以参与，广大用户也可以参与。将二维码作为界面引入。现场设备维修人员通过扫描下载app，与远程专家和大数据云进行有效沟通，及时确定故障位置。因此，如何设计开放式诊断系统是机械制造设备远程诊断的关键。

3.3 在远程监控系统中引入模拟建模系统

在远程监控系统中引入仿真建模系统。根据机械制造设备不同的结构和功能特点，利用仿真建模系统在计算机上对不同的机械制造设备模型进行仿真。在远程监控系统中收集到相关的机械制造设备运行状态信息后，将收集到的数据信息输入仿真建模系统进行计算，从而推断出机械制造设备可能出现的故障。通过仿真建模技术的应用，有助于降低故障诊断的难度。同时，数据可以以3D模型的形式显示，使监控人员更直观的了解设备的运行状态。还可以在监测工作中加入可能的外部影响，将这些影响因素加入到计算分析中，从而提高机械制造设备故障判断的准确性。

综上所述，机械制造设备远程监控与故障诊断技术具有很大的应用价值和较高的研究价值。远程监控系统的使用可以有效的保证机械制造设备的良好运行和设备状态信息的及时性，可以进一步将生产故障的概率降低到最低，有利于延长机械制造设备的使用寿命。提高机械制造设备远程监测和故障诊断技术水平，对促进我国工业生产具有重要意义。

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