浅析网络技术在机械故障诊断中的应用

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者:贾智颖
[导读] 为了确保机械时刻处于一个良性的运作状态,保证机械的运作效率

       摘要:为了确保机械时刻处于一个良性的运作状态,保证机械的运作效率,我们需要做好机械故障的排查问题,及时发现问题,及时排除,才能提升生产效率,创造更多的经济效益。网络技术有着及时性和交互性的特点,灵活高效,用于进行机械故障的诊断,实现实时地监控机械运作数据,通过数据分析,进行机械故障的诊断和排查,减少人力投入的同时,也让机械故障诊断工作变得更加高效。鉴于此,本文对网络技术在机械故障诊断中的应用进行分析,以供参考。
       关键词:网络技术;机械;故障诊断
引言
         随着网络技术的发展,其应用水平和应用程度不断地深入,各行业都有着网络技术的应用,极大地提升了各行业的生产效率。机械领域应用网络技术,实现对机械远程监控,可以远程诊断机械故障,通过对机械运行数据的采集和分析,实时掌握机械运行状态和潜在地故障风险。远程故障诊断技术最早产生于国外,近年来,国内的远程故障诊断技术得到很快地发展,尤其是机械设备的精度和科技含量越来越高,运行和维护的工作也必须探寻捷径,提升故障诊断和排除的效率。
1机械设备远程故障诊断的特点
         远程诊断需要借助到网络技术和计算机技术,通过计算机采集机械设备的运行数据,通过数据的分析,快速地发现故障发生的原因以及故障所处的位置。应用远程故障诊断技术,可以让设备的诊断工作和维护工作变得更加高效。具体而言,远程故障诊断系统有着如下的特点:首先,经济性。相较于传统的机械故障诊断方式,使用传统的仪器进行故障诊断,诊断的效率比较低,需要耗费许多的时间,而且需要现场进行诊断;远程诊断技术,利用计算机网络搜集设备运行数据,通过数据分析进行问题诊断,诊断的效率更高,而且不用技术人员来回奔波,降低人员费用,节约人力成本。其次,规范化。利用网络技术实现对机械故障的远程诊断和监控,让故障诊断工作变得更加高效。借助信息数据的共享性,可以实现对设备运行数据的实时监控,动态掌握设备运行状况,及时发现潜在的故障风险,做好排除工作。最后,安全性问题。利用网络技术进行远程故障诊断,虽然有着许多的便利,可以实现远程操作机械和进行故障诊断的优势,但也存在一定的劣势,那就系统的安全问题。网络的开放性,表示着网络容易受到外界风险因素的影响,包括病毒、木马、黑客攻击等,这些都会影响到系统的稳定性,严重的可能通过计算机,实现对系统的控制,这不仅让数据面临被篡改、删除的风险,也让设备面临被不法分子远程控制的风险。
2机械故障诊断技术的研究现状
         2.1人工诊断法
         人工诊断方法以操作员经验为基础,操作员经验大致可分为外观检测、软故障检测、插件电缆连接检测、机床数据检测等。外观检验方法:操作员运用嗅觉、视觉、听觉等判断机器是否故障。软故障检测方法是使用外观检测方法验证机床近期维修记录、了解机床近期运行情况,然后发现机床潜在隐患的操作人员。附加模块和电缆检查的连接方式意味着操作员使用命令验证机器中每个组件的连接,还必须仔细检查组件之间的线路连接。分析机床故障现象时,参考相关机床故障数据解决问题,调整机床数据,验证机床数据。但这些方法的缺点是人的主体性,诊断结果不可靠,诊断效率低,故障源位置不准确,容易导致机床停机时间过长,维护困难。
         2.2?智能诊断法
         (1)故障树分析法: 故障树分析是一个可能导致机床从一般故障切换到局部故障的因素,并逐渐减小以进行分析和消除。故障树分析不仅能消除软件故障和系统硬件故障,还能消除人为因素;不仅可以分析单一节点造成系统故障的原因,还可以分析两个或多个节点造成系统故障的原因。这是一种可以全面考虑系统故障原因的分析方法。但缺点是故障机制不明确,结构故障树冗馀复杂,仅用于常规故障诊断,无法检测到特殊的个别故障。


         (2)模式识别与训练模型的应用: 模式识别与学习模型的应用是指数控机床故障样品库的建立、数控机床已知故障因素的使用、实验样品的建立、神经网络的训练、支持向量机等模型的使用但缺点是,这种方法无法确定机床故障的位置,同时,由于机床和设备成本高昂,很难生成测试样品,无法收集大量样品进行模型培训。
3网络技术在机械故障诊断中的应用
         3.1B/S模式下的远程故障诊断
         B/S模式有着三层的结构,数据层、逻辑层和表示层。三者的作用分别如下:数据层主要负责存储和现实机械设备的运行参数数据;逻辑层则是机械设备得以运转的核心,用于进行数据运算;表示层则负责参数输入和输出,输入参数数据,现实计算结果。B/S模式下,使用到的技术包括网络数据库技术、数据传输技术、动态网络环境开发技术等,其中最大的难题便是数据的传输技术,由于存在大量的数据需要实时地传输,利用TCP/IP的网络协议方式,打造B/S的数据传输模式,使用VBScript语言编程解决数据传输问题。客户端进行数据浏览时,可以通过下载内嵌插件的方式,浏览数据信息。
         3.2OPC远程故障诊断与维护模式
         OPC模式是OPC基金在1996年提出的一项技术,该技术以微软的OLE/COM标准接口协议为基础,可以确保有着良好的操作性能,只要是系统支持OPC,都可以实现对OPC服务器的访问。采用客户—服务器通信的模式,实现数据提供方之间的通讯以及调动提供的数据内容,客户方调用数据十分方便。OPC服务器模型包括三大核心部分,OPCServer、OPCGroup、OPCItem,其中OPCGroup负责系统维护作用,OPServer作为顶层,包含OPCGroup的对象集合OPCGroups,并创建OPCServer对象。通过自动化接口和自定义方式,实现OPC和OPCServer之间的通讯功能,让远程故障诊断变得更加轻松便捷。
4故障诊断技术未来发展趋势
         4.1融合多种智能故障诊断技术
         随着科技的飞速发展,出现了各种新的诊断领域。结合多种诊断技术的混合诊断系统是智能故障诊断的发展趋势。几种集成:专家系统与人工神经网络的结合,CBR与基于规则和神经网络的系统,模糊逻辑,神经网络与专家系统的结合。
         4.2基于internet的远程协作诊断技术研究
         伴随微电子、计算机、智能技术和网络技术的发展,基于网络的设备协同远程故障诊断研究成为故障诊断技术的主要趋势之一,也成为人工智能领域关注的焦点。基于网络的远程协同诊断技术应具有三个点:一是多台主机作为服务器,在关键设备上建立状态监测点,以及数据采集;二是建立分析诊断中心提供远程技术支持和支持;三、结合诊断技术和网络技术实现数据信息、网络通信诊断技术,可以远程利用传统的网络诊断技术。
结束语
总之,故障诊断技术是40多年前开发的新兴学科。自从NASA成立美国故障预防小组以来。美国在20世纪60年代末,故障诊断技术一直是一门新兴学科,通过手术的逐步发展,包括数学、物理等综合学科的应用,尤其是电子计算机技术,达到了智能应用的阶段。
参考文献
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