設(shè)備故障診斷和監(jiān)測(cè)技術(shù)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、2022-3-7.12022-3-72提綱提綱n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)2022-3-7.3引言引言n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)2022-3-74引言引言n現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求:n可靠性n可用性n維修性n經(jīng)濟(jì)性n安全性n進(jìn)行全壽命管理,實(shí)行全面質(zhì)量保證體系制度n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在滿足上述這些要求中,扮演著越來(lái)越重要的角色2022-3-75引言引言n機(jī)械設(shè)備是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),設(shè)備管理則是企業(yè)管理中的重要領(lǐng)域n也就是說(shuō)

2、,企業(yè)管理的現(xiàn)代化必然要以設(shè)備管理的現(xiàn)代化作為其重要組成部分n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在設(shè)備管理與維修現(xiàn)代化中占有重要的地位我國(guó)已將我國(guó)已將設(shè)備診斷技術(shù)設(shè)備診斷技術(shù)、修復(fù)技術(shù)修復(fù)技術(shù)和和潤(rùn)滑技術(shù)潤(rùn)滑技術(shù)列為設(shè)備管理和維修工作的三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)列為設(shè)備管理和維修工作的三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)2022-3-76引言引言n維修方式歸納起來(lái)有三大類,共五種形式:n事后維修(BM)n改善維修(CM)n預(yù)防維修(PM)視情維修(COM)、狀態(tài)維修(CBM)和計(jì)劃(定期)維修(TBM)改善維修(CM)改裝、改進(jìn)(型)、重新設(shè)計(jì)、變更式樣視情維修視情維修給定計(jì)劃、制定界限值、有缺陷和需要時(shí)狀態(tài)維修狀態(tài)維修以狀態(tài)為基礎(chǔ)、

3、基于統(tǒng)計(jì)分析、信號(hào)處理、趨勢(shì)分析定期維修定期維修以時(shí)間為基礎(chǔ)、長(zhǎng)期計(jì)劃、定期性能嚴(yán)重劣化或故障停機(jī)時(shí)導(dǎo)致的非計(jì)劃維修事后維修(BM)預(yù)防維修(PM)維修方式2022-3-77引言引言n狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是預(yù)防(狀態(tài))維修的必要條件n推廣和應(yīng)用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)可以達(dá)到如下目的:n保障設(shè)備運(yùn)行安全,防止突發(fā)事故n保證設(shè)備工作精度,提高產(chǎn)品質(zhì)量n實(shí)施狀態(tài)維修(或預(yù)防維修),節(jié)約維修費(fèi)用n避免設(shè)備事故帶來(lái)的環(huán)境污染及其它危害n給企業(yè)部門帶來(lái)較大的間接經(jīng)濟(jì)效益2022-3-78引言引言n實(shí)踐證明,機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)n正在改變著我國(guó)傳統(tǒng)維修管理的被動(dòng)局面n正在向預(yù)防(狀態(tài))維修的

4、新方式推進(jìn)n促使設(shè)備壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)和綜合效率最高n可見,狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是開展預(yù)防(狀態(tài))維修的重要支撐2022-3-79引言引言n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷n是一門正在不斷完善和發(fā)展的交叉型學(xué)科n是一項(xiàng)與現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)緊密相關(guān)的技術(shù)n是機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一n故障診斷學(xué)科需解決的重要問題n故障特征信息提取和故障分類、識(shí)別的新理 論及新方法研究n復(fù)雜故障產(chǎn)生機(jī)理及模型的深入研究n故障診斷智能系統(tǒng)研究,包括診斷專家系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)2022-3-7.10學(xué)科范疇學(xué)科范疇n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)202

5、2-3-711學(xué)科范疇學(xué)科范疇機(jī)器機(jī)器建模技術(shù)建模技術(shù)測(cè)量技術(shù)測(cè)量技術(shù)分析分析聲音或振動(dòng)信號(hào)聲音或振動(dòng)信號(hào)CAD, CAE圖像處理圖像處理結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度參數(shù)辨識(shí)參數(shù)辨識(shí)故障診斷故障診斷FEM機(jī)械工程機(jī)械工程信號(hào)處理技術(shù)信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用力學(xué)應(yīng)用力學(xué)* Power Spectral Density (PSD), * Correlation, * Fuzzy Logic, * Bispectrum,* Higher-Order Statics (HOS), * Neural Networks (NN), * Wavelet Transform,* Spectral Correlation De

6、nsity (SCD), * Time-Frequency Distribution (TFD),* Sound Intensity, * Near-Field Acoustic Holographics, * .* Stability,* Chaos,* Fractal,* .坐標(biāo)反求坐標(biāo)反求2022-3-712定義定義n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷n是識(shí)別機(jī)械設(shè)備(機(jī)器或機(jī)組)運(yùn)行狀態(tài)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)和技術(shù),它主要研究機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化在診斷信息中的反映n通過(guò)測(cè)取設(shè)備狀態(tài)信號(hào),并結(jié)合其歷史狀況對(duì)所測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理分析,特征提取,從而定量診斷(識(shí)別)機(jī)械設(shè)備及其零部件的運(yùn)行狀態(tài)(正常、異

7、常、故障),進(jìn)一步預(yù)測(cè)將來(lái)狀態(tài),最終確定需要采取的必要對(duì)策的一門技術(shù)n主要內(nèi)容包括監(jiān)測(cè)、診斷(識(shí)別)和預(yù)測(cè)三個(gè)方面2022-3-713定義定義 技術(shù)結(jié)構(gòu)關(guān)系技術(shù)結(jié)構(gòu)關(guān)系S癥狀邏輯關(guān)系F故障 正向邏輯:故障反映C工作狀態(tài)M監(jiān)測(cè)正常異常D診斷表現(xiàn)振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、.診斷理論與方法 統(tǒng)計(jì)識(shí)別, 模糊邏輯, 灰色理論, 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),.簡(jiǎn)易、精密類別磨損、腐蝕、變形、裂紋、不平衡、不對(duì)中、松動(dòng)、滲漏、.性質(zhì)與程度暫時(shí)、永久、突發(fā)、漸發(fā)、破壞、非破壞、先天、錯(cuò)用、.分析參數(shù)監(jiān)測(cè),癥狀識(shí)別,特征提取,.邏輯關(guān)系簡(jiǎn)單映射、加權(quán)相關(guān)、規(guī)則相關(guān)、置信因子、.逆向邏輯:機(jī)理研究在線、離線;定期

8、、連續(xù);.(I)(II)2022-3-714定義定義 監(jiān)測(cè)與診斷的關(guān)系監(jiān)測(cè)與診斷的關(guān)系n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷既有區(qū)別、又有聯(lián)系,同一學(xué)科的兩個(gè)層次:簡(jiǎn)易/精密n狀態(tài)監(jiān)測(cè)也稱為簡(jiǎn)易診斷,一般是通過(guò)測(cè)定設(shè)備的某些較為單一的特征參數(shù)(如振動(dòng)、溫度、壓力等)來(lái)檢查設(shè)備狀態(tài),并根據(jù)特征參數(shù)值與門限值之間的關(guān)系來(lái)決定設(shè)備的狀態(tài)n如果對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期或連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè),便可獲得有關(guān)設(shè)備狀態(tài)變化的趨勢(shì)規(guī)律,據(jù)此可預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)設(shè)備的將來(lái)狀態(tài)。通常這就叫做趨勢(shì)分析n故障診斷也稱為精密診斷,不僅要掌握設(shè)備的狀態(tài)正常與否,同時(shí)還需要對(duì)產(chǎn)生故障的原因、部件(位置)以及故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行深入的分析和判斷2022-3-7.

9、15學(xué)科發(fā)展意義學(xué)科發(fā)展意義n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)2022-3-716故障診斷的目的故障診斷的目的n目標(biāo):保證設(shè)備的安全、可靠和高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行n主要目的:n及時(shí)、正確、有效地對(duì)設(shè)備的各種異常或故障狀態(tài)作出診斷,預(yù)防或消除故障;同時(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行必要的指導(dǎo)。確??煽啃?、安全性和有效性n制定合理的監(jiān)測(cè)維修制度,保證設(shè)備發(fā)揮最大設(shè)計(jì)能力,同時(shí)在允許的條件下充分挖掘設(shè)備潛力,延長(zhǎng)其服役期及使用壽命,降低設(shè)備全壽命周期費(fèi)用n通過(guò)檢測(cè)、分析、性能評(píng)估等,為設(shè)備修改結(jié)構(gòu)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制造及生產(chǎn)過(guò)程提供數(shù)據(jù)和信息2022-3

10、-717故障診斷的任務(wù)故障診斷的任務(wù)n狀態(tài)監(jiān)測(cè):n了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。包括采用各種檢測(cè)、測(cè)量、監(jiān)視、分析和判別方法,結(jié)合設(shè)備的歷史和現(xiàn)狀,考慮環(huán)境因素,對(duì)運(yùn)行狀態(tài)作出評(píng)估,并為進(jìn)一步分析提供信息n故障診斷:n根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所得信息,結(jié)合已知的結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)、環(huán)境條件及運(yùn)行歷史,對(duì)故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和分析、判斷,確定故障的性質(zhì)、類別、程度、原因、部位,指出故障發(fā)生和發(fā)展的趨勢(shì)及其后果2022-3-718故障診斷的任務(wù)故障診斷的任務(wù)n指導(dǎo)設(shè)備管理和維修:n根據(jù)故障診斷的結(jié)果,提出控制故障繼續(xù)發(fā)展和消除故障的對(duì)策或措施(調(diào)整、維修、治理);為推進(jìn)視情維修體制提供依據(jù)2022-3-719開展故障診斷工作

11、的意義開展故障診斷工作的意義n有利于提高設(shè)備管理水平n“ 管好、用好、修好”設(shè)備,不僅是保證簡(jiǎn)單再生產(chǎn)的必要條件,而且能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)地發(fā)展n機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是提高設(shè)備管理水平的一個(gè)重要組成部分2022-3-720開展故障診斷工作的意義開展故障診斷工作的意義n避免重大事故發(fā)生,減少事故危害性n現(xiàn)代設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,功能越來(lái)越完善,自動(dòng)化程度越來(lái)越高。但是,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)所帶來(lái)的影響程度也明顯增大,有時(shí)不僅僅是造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,往往還會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的事故n發(fā)展機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù),并進(jìn)行有效、合理的實(shí)施,可以掌握設(shè)備的狀態(tài)變化規(guī)律及發(fā)展趨

12、勢(shì),防止事故于未然,將事故消滅在萌芽2022-3-721開展故障診斷工作的意義開展故障診斷工作的意義n可以獲得潛在的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益n生產(chǎn)設(shè)備停機(jī)、停工帶來(lái)的單位損失越來(lái)越大n最大限度降低設(shè)備壽命周期費(fèi)用,最大限度提高以生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的管理n壽命周期費(fèi)用(LCC) 研制費(fèi)用生產(chǎn)費(fèi)用使用、維修費(fèi)用 購(gòu)置費(fèi)用使用、維修費(fèi)用 推行設(shè)備診斷技術(shù)和現(xiàn)代維修技術(shù),有助于減少使用、維修費(fèi)用,從而從整體上降低設(shè)備的壽命周期費(fèi)用2022-3-722開展故障診斷工作的意義開展故障診斷工作的意義 舉例舉例n我國(guó)因機(jī)械設(shè)備事故造成的損失十分嚴(yán)重n1985年10月29日山西大同第二電廠20萬(wàn)千瓦2號(hào)機(jī)組因超速誘發(fā)軸

13、系強(qiáng)烈振動(dòng),軸系斷裂為五段,機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1400萬(wàn)元;n1988年2月12日陜西秦嶺電廠20萬(wàn)千瓦5號(hào)機(jī)組軸系發(fā)生突發(fā)性強(qiáng)烈振動(dòng),軸系斷裂為十三段,機(jī)組嚴(yán)重?fù)p毀,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3000萬(wàn)元;n對(duì)石化引進(jìn)30萬(wàn)噸合成氨和40萬(wàn)噸尿素化肥廠中的五大透平壓縮機(jī)組的初步調(diào)查結(jié)果表明,僅1977年和1978年的兩年的不完全統(tǒng)計(jì),機(jī)械事故就高達(dá)一百多次,遭受經(jīng)濟(jì)損失約有幾個(gè)億2022-3-723開展故障診斷工作的意義開展故障診斷工作的意義 舉例舉例n宏觀上實(shí)施故障診斷能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益n1980年度美國(guó)用于設(shè)備維修的費(fèi)用為2460億美元,其中有將近1/3 (約750億美元)屬于維修方法采用不當(dāng)

14、(包括缺乏正確的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù))而浪費(fèi)掉的n我國(guó)1987年國(guó)營(yíng)工業(yè)和交通企業(yè)有40萬(wàn)個(gè)以上,總固定資產(chǎn)約為7000億元,每年用于設(shè)備大修、小修及處理故障的費(fèi)用一般占固定資產(chǎn)原值的35%。因此,采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)改善設(shè)備維修方式和方法后,一年就有可能取得數(shù)百億元的經(jīng)濟(jì)效益2022-3-724開展故障診斷工作的意義開展故障診斷工作的意義 舉例舉例n對(duì)生產(chǎn)單位有很高的收益/投資比n日本資料報(bào)道,實(shí)施故障診斷后,事故率減少75%,維修費(fèi)用降低25-50%n英國(guó)2000家大型工廠采用診斷技術(shù)后每年節(jié)省維修費(fèi)用達(dá)3億英鎊,而每年用于投資故障診斷系統(tǒng)和技術(shù)手段的費(fèi)用為0.5億英鎊,從而凈獲益

15、達(dá)2.5億英鎊/年n美國(guó)pekrul發(fā)電廠實(shí)施故障診斷技術(shù)后的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到其本身投入的36倍2022-3-725美國(guó)美國(guó)Pekrul電廠故障診斷效益分析電廠故障診斷效益分析電廠情況裝機(jī)容量:1000MW,電費(fèi):US$ 0.015 元/千瓦時(shí),年產(chǎn)值約:US$ 1 億元事故損失按可靠性分析,事故停機(jī) 14 次/年,停產(chǎn)損失 US$ 15萬(wàn)元/天診斷效果能查出 50的事故,其中 50由診斷系統(tǒng)查出,內(nèi)含虛警 20,修復(fù)時(shí)間:3 天/每次事故診斷效益(節(jié)約費(fèi)用)B14x0.5x0.5x3x15x(1- 0.2) = US$126 萬(wàn)元/年投入經(jīng)費(fèi)投資:US$ 20 萬(wàn)元,年監(jiān)測(cè)費(fèi):US$ 1.5 萬(wàn)

16、元/年診斷成本A(20 萬(wàn)/10 年折舊) + 1.5 萬(wàn)/年=US$ 3.5 萬(wàn)元/年診斷經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)CB/A = 362022-3-7.26監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)2022-3-727管理體制管理體制n監(jiān)測(cè)與診斷工作是一個(gè)系統(tǒng)工程n首先要有設(shè)備n其次要有懂專業(yè)的技術(shù)人員n更重要的是還必須有系統(tǒng)完善的管理體制2022-3-728基于振動(dòng)基于振動(dòng)(噪聲噪聲)測(cè)量與分析測(cè)量與分析n在這里所提及的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷,均是指基于振動(dòng)測(cè)量與分析方面的技術(shù)n事實(shí)上狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是一門綜合性

17、極強(qiáng)、涉及面非常廣泛、學(xué)科交叉滲透十分豐富的技術(shù)n除了應(yīng)用振動(dòng)分析方法之外,還可采用油液分析、紅外熱像、超聲探傷以及溫度、壓力分析等多種不同技術(shù)2022-3-729基于振動(dòng)基于振動(dòng)(噪聲噪聲)測(cè)量與分析測(cè)量與分析n振動(dòng)是自然界中的一種很普遍的運(yùn)動(dòng)n機(jī)械振動(dòng)信號(hào)中包含了豐富的機(jī)器狀態(tài)信息,它是機(jī)械設(shè)備故障特征信息的良好載體n利用振動(dòng)信號(hào)來(lái)獲取機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行故障診斷具有如下優(yōu)點(diǎn):n方便性:利用各種振動(dòng)傳感器及分析儀器,可以很方便地獲得振動(dòng)信號(hào)n在線性:振動(dòng)監(jiān)測(cè)可在現(xiàn)場(chǎng)不停機(jī)的情況下進(jìn)行n無(wú)損性:在振動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,不會(huì)對(duì)被測(cè)對(duì)象造成損傷2022-3-730信號(hào)處理技術(shù)信號(hào)處理技術(shù)n信號(hào)處理

18、技術(shù)是進(jìn)行故障診斷的基礎(chǔ),是特征提取必不可少的工具n信號(hào)處理技術(shù)分為傳統(tǒng)和現(xiàn)代兩大類,其中:n傳統(tǒng)的信號(hào)處理技術(shù)是指以FFT為核心的信號(hào)分析技術(shù),在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)揮著重要的作用n而近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)在故障特征提取方面正嶄露出頭角2022-3-731(傳統(tǒng)傳統(tǒng))信號(hào)處理技術(shù)信號(hào)處理技術(shù)22,xxxEEyyy,22 X fY f tptFxx, F t p tyy, x t y t X f Y f x ty t Rxx Ryy Sfxx Rxy Sfxy Sfyy x t y t X f Y fXf Yf Cqpx Cqpy HfY fX fxy HfSfSfxyxyxx xyxyxx

19、xxfSfSfSf222022-3-732(傳統(tǒng)傳統(tǒng))信號(hào)處理結(jié)果示例信號(hào)處理結(jié)果示例2022-3-733現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)n現(xiàn)代信號(hào)處理的本質(zhì)可用七個(gè)“ 非”字來(lái)高度概括,即研究:n非線性、非因果、非最小相位系統(tǒng)n非高斯、非平穩(wěn)、非整數(shù)維(分形)信號(hào)n非白色加性噪聲n為準(zhǔn)確、有效地獲得故障特征信息,目前重點(diǎn)是:研究和發(fā)展基于非高斯、非平穩(wěn)及非線性故障信號(hào)的分析理論及方法n時(shí)頻分布、小波分析、高階統(tǒng)計(jì)量分析、循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)處理、非線性分析、2022-3-734現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)2022-3-735現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-時(shí)頻分布時(shí)頻分布tfAAdet

20、xtxftWVDfjx222)()(),(*defXfXftWVDtjx222)()(),(*2022-3-736現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-時(shí)頻分布時(shí)頻分布2040608010012000.0202004006008001000Frequency (Hz)020406080-0.500.5Time (ms) (a) RGKD of the original signal (200256fxLL,) (b) Hough transform of (a) (162max) (c) RGKD of signal envelope (170512fxLL,) (d) Hough tra

21、nsform of (c) (270max)2022-3-737現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-小波分析小波分析n在時(shí)-頻平面上,時(shí)間-頻率分辨率是變化的n高頻處:時(shí)間分辨率高、而頻率分辨率低n低頻處:時(shí)間分辨率低、而頻率分辨率高2022-3-738現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-小波包分析小波包分析2022-3-739現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-連續(xù)小波分析連續(xù)小波分析用用Hermitian小波變換探測(cè)小波變換探測(cè)正弦信號(hào)中的微弱準(zhǔn)脈沖正弦信號(hào)中的微弱準(zhǔn)脈沖用用Hermitian小波變換小波變換對(duì)含有微弱準(zhǔn)脈沖和噪對(duì)含有微弱準(zhǔn)脈沖和噪聲的正弦信號(hào)進(jìn)行分析聲的

22、正弦信號(hào)進(jìn)行分析2022-3-740現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-小波尺度與相位譜小波尺度與相位譜2022-3-741現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-雙譜分析雙譜分析n非參數(shù)雙譜定義為三階累積量譜)()()()(),(),(),(2121213nxnxnxEnxnxnxcumcx 12221121321)(),(),(jxxecB2022-3-742現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-雙譜分析雙譜分析Input vector for LVQ:u 4 x 8 Peak values of projection of Bispectrumprojection of Bi

23、-Sp00.10.20.30.40.50246x 10-5Original Result, Node # = 16000.10.20.30.40.502468x 10-5010020030040050010-410-310-210-11001011021MACiicTinicTicinTin( )( )( )22022-3-743現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-雙譜分析雙譜分析Thicknessno noise30dB20dB10dBAverage1.00mm100.00%100.00%100.00%80.19%95.05%1.25mm100.00%100.00%98.04%90.2

24、0%97.06%1.40mm88.24%86.27%92.16%70.59%84.32%1.50mm100.00%100.00%98.04%60.78%89.71%1.75mm78.43%78.43%80.39%45.10%70.59%Average93.33%92.94%93.73%69.37%87.34%Thicknessnonoise30dB20dB10dBAverage1.00mm56.86%56.86%54.90%47.06%53.92%1.25mm54.90%56.89%49.02%47.06%51.97%1.40mm50.98%49.02%52.94%39.22%48.04%1.

25、50mm47.06%43.14%45.01%43.12%44.58%1.75mm19.61%21.56%19.61%21.56%20.59%Average45.88%45.49%44.30%39.60%43.82%Bi-Sp MethodMAC Method2022-3-744現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)n循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)是一種帶有隱含周期性的特殊非平穩(wěn)信號(hào),其統(tǒng)計(jì)特性表現(xiàn)為周期平穩(wěn)性,或者說(shuō)其統(tǒng)計(jì)函數(shù)呈周期或多周期(各周期不成比例)變化n旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)信號(hào),尤其是當(dāng)故障發(fā)生時(shí),往往表現(xiàn)為典型的周期性變化信號(hào)00.020.040.060.080.10.120.

26、140.160.180.2-2-1.5-1-0.500.511.52 (s)( V /m m s )2022-3-745現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)SCD - Spectral correlation density BPSK signal - Binary Phase-Shift Keyed signal2022-3-746現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)n給定調(diào)制信號(hào)x(t)= (1+cos(230t)+cos(270t)*cos(21000t)循環(huán)自相關(guān)函數(shù)循環(huán)自相關(guān)函數(shù) (CACF)2022-3-747現(xiàn)代信號(hào)處理

27、結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5Cyclic Autocorrelation functionTime lag sAmplitude0500100015002000250000.020.040.060.080.10.120.140.160.18Power Spectral DensityFrequency HzAmplitude循環(huán)頻率30 Hz處的切片00.010.020.030.040.050.060.070.080.

28、090.100.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5Cyclic Autocorrelation functionTime lag sAmplitude0500100015002000250000.020.040.060.080.10.120.140.160.18Power Spectral DensityFrequency HzAmplitude循環(huán)頻率70 Hz處的切片00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.020.040.060.080.10.120.14Cyclic Autocorrelation functi

29、onTime lag sAmplitude60 Hz處的切片0500100015002000250000.0050.010.0150.020.0250.03Power Spectral DensityFrequency HzAmplitude2022-3-748現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.050.10.150.20.25Cyclic Autocorrelation functionTime lag sAmplitude0500100015002000250000.020.

30、040.060.080.10.12Power Spectral DensityFrequency HzAmplitude00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.050.10.150.20.25Cyclic Autocorrelation functionTime lag sAmplitude0500100015002000250000.020.040.060.080.10.12Power Spectral DensityFrequency HzAmplitude循環(huán)頻率1970 Hz處的切片循環(huán)頻率1930 Hz處的切片2022-3-749現(xiàn)代信號(hào)

31、處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-盲源分離盲源分離n所謂盲源分離技術(shù)(Blind Source Separation),是研究在未知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、源信號(hào)的混合系數(shù)及其概率分布的情況下,僅利用源信號(hào)之間相互獨(dú)立這一微弱已知條件,從一組傳感器測(cè)量所得的混合信號(hào)中分離出獨(dú)立源信號(hào)的一種技術(shù)Sssn1ABSyyYn1X=ASY=BX2022-3-750現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-盲源分離盲源分離兩個(gè)源信號(hào)的波形兩個(gè)源信號(hào)的頻譜四個(gè)測(cè)量信號(hào)的波形四個(gè)測(cè)量信號(hào)的頻譜盲源分離結(jié)果 Sensor 1Sensor 2XYSource-1Source-2Sensor 3Sensor 42022-3

32、-751現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘nKDD從存放在數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或其他信息庫(kù)中的大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用知識(shí)的過(guò)程。 Jiawei Han2022-3-752現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘n數(shù)據(jù)挖掘用于知識(shí)庫(kù)建立海量數(shù)據(jù)海量數(shù)據(jù)海量數(shù)據(jù)海量數(shù)據(jù)2022-3-753現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘nFayyad等人提出的過(guò)程模型(1996年)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)選擇選擇數(shù)據(jù)清理數(shù)據(jù)清理和預(yù)處理和預(yù)處理挖掘目標(biāo)與挖掘目標(biāo)與方法的匹配方法的匹配定義目標(biāo)定義目標(biāo)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備選擇數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)挖掘算法挖掘算法數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘挖掘整理整理

33、知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)知識(shí)目標(biāo)數(shù)據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)模型模型數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)解釋解釋評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)預(yù)處理后預(yù)處理后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)后約簡(jiǎn)后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)2022-3-754現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘n數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用過(guò)程測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)2022-3-755現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘2022-3-756現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘2022-3-757現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘n德國(guó)DataEngine 4.0系統(tǒng)2022-3-758現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)

34、果示例現(xiàn)代信號(hào)處理結(jié)果示例-數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘采用先進(jìn)計(jì)算采用先進(jìn)計(jì)算方法比較方法比較2022-3-759可視化聲源定位技術(shù)可視化聲源定位技術(shù)n通過(guò)重建設(shè)備輻射的噪聲場(chǎng)以直觀的動(dòng)通過(guò)重建設(shè)備輻射的噪聲場(chǎng)以直觀的動(dòng)態(tài)圖像來(lái)進(jìn)行噪聲源的識(shí)別和定位,為態(tài)圖像來(lái)進(jìn)行噪聲源的識(shí)別和定位,為噪聲控制、預(yù)測(cè)及故障診斷等提供依據(jù)噪聲控制、預(yù)測(cè)及故障診斷等提供依據(jù)2022-3-760常用的聲場(chǎng)可視化方法常用的聲場(chǎng)可視化方法n近場(chǎng)聲全息近場(chǎng)聲全息(NAH)傳統(tǒng)方法n基于邊界元建模基于邊界元建模(BEM)的NAHnHELS方法方法(Helmholtz方程最小平方誤差方程最小平方誤差)n波疊加方法波疊加方法(Wave

35、Superposition)n波束形成波束形成(Beamforming)2022-3-761可視化聲源定位實(shí)例可視化聲源定位實(shí)例汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)2022-3-7626300 HzR 5 cm3150 HzR 10 cm4000 HzR 8 cm5000 HzR 6 cm汽車發(fā)動(dòng)機(jī)聲場(chǎng)圖汽車發(fā)動(dòng)機(jī)聲場(chǎng)圖 Beamforming(66)近場(chǎng)聲全息需要約 3300 個(gè)測(cè)點(diǎn),才能識(shí)別這樣的高頻2022-3-7.63監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n引 言n學(xué)科范疇n學(xué)科發(fā)展意義n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)基礎(chǔ)n監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n結(jié)束語(yǔ)2022-3-764監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n在完成狀態(tài)監(jiān)測(cè)

36、與故障診斷的過(guò)程中,通常需要依靠一定的監(jiān)測(cè)與診斷工具和手段,即需要有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)化的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷裝置、儀器或系統(tǒng)2022-3-765監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)前的考慮監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)前的考慮n建立監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)之前應(yīng)考慮如下問題:n經(jīng)濟(jì)性 - 應(yīng)能夠盡可能地節(jié)省投資;n可靠性 - 自身應(yīng)具有更高的可靠性;n實(shí)用性 - 實(shí)用的功能,操作簡(jiǎn)便;n有效性 - 分析、診斷結(jié)果有效;n擴(kuò)展性 - 較好的可擴(kuò)展性和自開發(fā)性能。n一般情況下,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)企業(yè)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的投資應(yīng)占其固定資產(chǎn)的15。并且,隨著設(shè)備復(fù)雜程度和技術(shù)先進(jìn)性的增加,此項(xiàng)投資的額度還應(yīng)有相應(yīng)的增加2022-3-766監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的分類與

37、選用監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的分類與選用n離線系統(tǒng)(巡檢系統(tǒng))n在線系統(tǒng)(集中式、分布式)n遠(yuǎn)程系統(tǒng)(C/S結(jié)構(gòu)、B/S結(jié)構(gòu))設(shè)備類型一般設(shè)備重要設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備損壞后果小部分停產(chǎn)或不停產(chǎn)大部分停產(chǎn)(50-100%)完全停產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型離線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般在線系統(tǒng)計(jì)算機(jī)化在線系統(tǒng)便攜式測(cè)量?jī)x器推薦選用至少選用2022-3-767離線系統(tǒng)離線系統(tǒng)n也稱為機(jī)械故障巡檢系統(tǒng),通常由傳感器、便攜式數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)軟件組成n采用定期巡回檢測(cè)和離線分析的方式工作n適合于對(duì)工廠中量大面廣的中、小型機(jī)械設(shè)備,尤其是那些尚無(wú)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的機(jī)器進(jìn)行定期的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷(手持式)傳感器便攜式數(shù)據(jù)采集器PC計(jì)算機(jī)+監(jiān)測(cè)、分析與診斷

38、軟件RS-232c2022-3-768在線系統(tǒng)在線系統(tǒng)n在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集連續(xù)、快速、數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性好、分析診斷功能全面、豐富等特點(diǎn)n適用于具有固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的大型連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備n這類系統(tǒng)又可分為集中式單機(jī)系統(tǒng)、集散式系統(tǒng)以及分布式系統(tǒng)2022-3-769集中式結(jié)構(gòu)集中式結(jié)構(gòu)n是以單一(微型)計(jì)算機(jī)為主體的監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)n由計(jì)算機(jī)主控完成現(xiàn)場(chǎng)工況監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理與分析、故障診斷等全部工作n優(yōu)點(diǎn):便于管理控制,具有較高的穩(wěn)定性和可靠性;系統(tǒng)具備信號(hào)處理、特征提取、狀態(tài)分類、趨勢(shì)分析以及分析報(bào)告生成、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等多方面的功能2022-3-770集散式結(jié)構(gòu)集散式結(jié)構(gòu)n利用多臺(tái)

39、計(jì)算機(jī)來(lái)聯(lián)合實(shí)施監(jiān)測(cè)與診斷,但這里的每臺(tái)計(jì)算機(jī)彼此相互獨(dú)立,基本上沒有聯(lián)系,其實(shí)質(zhì)是集中式結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單迭加n通過(guò)RS232或RS422串行通訊方式把一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)與若干臺(tái)從屬計(jì)算機(jī)聯(lián)接起來(lái)協(xié)同工作的主從式結(jié)構(gòu)。其中,從屬計(jì)算機(jī)(或稱輔助計(jì)算機(jī))分別獨(dú)立地完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測(cè)并共享主機(jī),而主機(jī)則負(fù)責(zé)完成分析與診斷功能并始終肩負(fù)對(duì)從屬機(jī)進(jìn)行管理和控制的任務(wù)2022-3-771分布式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)-遠(yuǎn)程系統(tǒng)的雛形遠(yuǎn)程系統(tǒng)的雛形n針對(duì)地域分布較廣的多臺(tái)機(jī)器設(shè)備,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把分布于各局部現(xiàn)場(chǎng)、獨(dú)立完成特定功能的本地計(jì)算機(jī)互聯(lián)接起來(lái),并在一臺(tái)主控計(jì)算機(jī)的控制下,構(gòu)成分級(jí)管理模式,最終達(dá)到資源共享、

40、協(xié)同工作、分散監(jiān)測(cè)與集中管理、診斷的目的主計(jì)算機(jī)輔 助 計(jì) 算 機(jī)輔 助 計(jì) 算 機(jī)輔 助 計(jì) 算 機(jī)網(wǎng) 絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主計(jì)算機(jī)輔 助 計(jì) 算 機(jī)輔 助 計(jì) 算 機(jī)網(wǎng) 絡(luò)(a)(b)2022-3-772分布式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)-遠(yuǎn)程系統(tǒng)的雛形遠(yuǎn)程系統(tǒng)的雛形n分布式結(jié)構(gòu)具有資源分散、結(jié)構(gòu)模塊性、工作并行性、協(xié)作自治性、系統(tǒng)透明性等優(yōu)點(diǎn)。此外:n分散數(shù)據(jù)采集,集中狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和管理n可靠性高各現(xiàn)場(chǎng)工作站均能夠獨(dú)立完成分布式處理,各節(jié)點(diǎn)具有相對(duì)獨(dú)立性,當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生問題時(shí),并不影響其它節(jié)點(diǎn)的正常工作n可護(hù)展性和靈活性好由于采用了網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)能在適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,方便地將落后設(shè)備從網(wǎng)上卸下、將

41、更新設(shè)備掛到網(wǎng)上n功能強(qiáng)系統(tǒng)支持多用戶、多任務(wù),可承擔(dān)較多的工作負(fù)荷n成本低網(wǎng)絡(luò)接口集成度高,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可與生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)等共享,系統(tǒng)的整體性能價(jià)格比高2022-3-773遠(yuǎn)程故障診斷的基本概念遠(yuǎn)程故障診斷的基本概念n基于Internet/Intranet的遠(yuǎn)程故障診斷是設(shè)備診斷技術(shù)與通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物n遠(yuǎn)程診斷跨越了企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)與企業(yè)在時(shí)間和空間上的距離n學(xué)術(shù)界可以利用網(wǎng)上診斷服務(wù)器開設(shè)技術(shù)知識(shí)講座,對(duì)企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行輔導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn),同時(shí)發(fā)表有關(guān)的最新研究成果n企業(yè)界則可以利用監(jiān)測(cè)服務(wù)器為研究機(jī)構(gòu)提供寶貴的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),向研究機(jī)構(gòu)或其它

42、企業(yè)提出咨詢2022-3-774遠(yuǎn)程故障診斷的基本概念遠(yuǎn)程故障診斷的基本概念n遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)能夠方便地實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、行業(yè)內(nèi)部、甚至更大范圍的診斷數(shù)據(jù)和知識(shí)的共享,能夠有效地組織異地專家會(huì)診等n遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)還是一個(gè)集咨詢、培訓(xùn)、討論、數(shù)據(jù)交換等于一體的全方位的信息交流系統(tǒng)n這樣既解決了生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)力量不足和技術(shù)水平提高的問題n又有利于研究機(jī)構(gòu)更準(zhǔn)確、更有效的獲得設(shè)備運(yùn)行的第一手資料,充實(shí)理論和技術(shù)研究2022-3-775遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)n一個(gè)完整的遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)通常應(yīng)當(dāng)包括三個(gè)主要子系統(tǒng)n遠(yuǎn)程診斷中心:在高性能WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的支撐下?lián)?fù)整個(gè)系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)任

43、務(wù)n企業(yè)監(jiān)測(cè)分析中心(初級(jí)診斷中心):主要負(fù)責(zé)企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)測(cè)、分析和診斷,以及設(shè)備管理工作,同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)下屬監(jiān)測(cè)工作站的控制及管理n現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作站:由網(wǎng)絡(luò)化的高性能再線數(shù)據(jù)采集器或便攜式數(shù)據(jù)采集器所構(gòu)成,主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理以及報(bào)警監(jiān)控等工作2022-3-776遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的模型遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的模型Internet遠(yuǎn)程診斷中心企業(yè)監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)工作站防火墻防火墻打印機(jī)HubHubHub數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)HubPRINTHELPALPHASHIFTENTERRUNDGERFIAJBKCL7M8N9ODGDGDGDGT3U0V.WXYZTAB% UTILIZATIONHUB/MAUNI

44、C2BNC4Mb/sPRINTHELPALPHASHIFTENTERRUNDGERFIAJBKCL7M8N9ODGDGDGDGT3U0V.WXYZTAB% UTILIZATIONHUB/MAUNIC2BNC4Mb/sPRINTHELPALPHASHIFTENTERRUNDGERFIAJBKCL7M8N9ODGDGDGDGT3U0V.WXYZTAB% UTILIZATIONHUB/MAUNIC2BNC4Mb/s2022-3-777遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的基本要求遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的基本要求n無(wú)成本客戶端:客戶端軟件應(yīng)當(dāng)是一般用戶桌面系統(tǒng)都具有的瀏覽器n廉價(jià)的系統(tǒng)維護(hù):系統(tǒng)功能可以由用戶添加組件進(jìn)行擴(kuò)展;

45、系統(tǒng)性能可以通過(guò)遠(yuǎn)程升級(jí)組件獲得提高n低廉的網(wǎng)絡(luò)投資:用戶可以充分利用企業(yè)內(nèi)部已建立的Intranet,進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建n低廉的監(jiān)測(cè)和診斷費(fèi)用:各種(關(guān)鍵)設(shè)備可以共享同一套系統(tǒng)2022-3-778遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的基本要求遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的基本要求n知識(shí)共享:對(duì)于地域分布的大型企業(yè)集團(tuán),允許在一個(gè)地區(qū)獲取診斷知識(shí),然后通過(guò)中心知識(shí)庫(kù),讓整個(gè)企業(yè)共享相同或相近知識(shí)n專家共享:能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)匯集同行專家完成數(shù)據(jù)分析和故障原因會(huì)診及評(píng)價(jià)n協(xié)作診斷:不同地區(qū)的診斷系統(tǒng)和專家可以在遠(yuǎn)程診斷中心的協(xié)調(diào)下組成一個(gè)大的診斷網(wǎng)絡(luò),通過(guò)對(duì)不同來(lái)源的診斷結(jié)果進(jìn)行融合的形式,最終給出協(xié)作診斷的結(jié)論2022-3-77

46、9遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)n三層B/S結(jié)構(gòu)體系n表示層(應(yīng)用層)n邏輯層n數(shù)據(jù)層n工作模式Internet服 務(wù) 器 組 件W eb服 務(wù) 器 /IIS 4.0A SPJavaScript/V B Script基 于 瀏 覽 器 的 客 戶 工 作 站數(shù) 據(jù) 庫(kù)H TM LJavaScript/V B ScriptA ctiveX /Java A pplet2022-3-780遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)示例遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)示例nVSN-NetMDS遠(yuǎn)程診斷中心遠(yuǎn)程診斷中心企業(yè)監(jiān)測(cè)中心企業(yè)監(jiān)測(cè)中心現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站2022-3-781示例:示例:VSN-NetMD

47、S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng)VSN-NetMDS基于基于VXI總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)VSNsNetDAU企業(yè)監(jiān)測(cè)中心企業(yè)監(jiān)測(cè)中心VSNsNetEMC遠(yuǎn)程診斷中心遠(yuǎn)程診斷中心VSNsNetRDC數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)VSNsNetDB用戶管理系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)UMS狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CMS設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)EMS故障診斷系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)FDS用戶管理系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)UMS遠(yuǎn)程分析系統(tǒng)遠(yuǎn)程分析系統(tǒng)RAS組件庫(kù)系統(tǒng)組件庫(kù)系統(tǒng)CLS2022-3-782示例:示例:VSNsNetEMC企業(yè)監(jiān)測(cè)中心企業(yè)監(jiān)測(cè)中心2022-3-783

48、示例:示例:VSNsNetDAU監(jiān)測(cè)工作站監(jiān)測(cè)工作站。128 kHz、51.2 kHz、25.6 kHz、12.8 kHz、 (按1:2:5抗混濾波器A/D數(shù)字抗混濾波器DSP預(yù)處理器JV53112SCSI硬盤RAMDSP處理板網(wǎng)絡(luò)主控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器100M振動(dòng)信號(hào)倍頻器采樣脈沖序列轉(zhuǎn)速JV53413慢變信號(hào)適配器VXI總線2022-3-784示例:示例:VSNsNetDAU監(jiān)測(cè)工作站監(jiān)測(cè)工作站2022-3-785示例:示例:VSNsNetDB網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)nSQL ServernOracle2022-3-786示例:監(jiān)測(cè)與分析界面匯集示例:監(jiān)測(cè)與分析界面匯集2022-3-787遠(yuǎn)程巡檢遠(yuǎn)程巡檢(離線離線)系統(tǒng)示例系統(tǒng)示例Internet或Intranet企業(yè)監(jiān)測(cè)診斷中心監(jiān)測(cè)分析工作站數(shù)據(jù)庫(kù)防火墻防火墻打印機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)HubPRINTHELPALPHASHIFTENTERRUNDGERFIAJBKCL7M8N9ODGDGDGDGT3U0V.WXYZTAB% UTILIZATIONHUB/MAUNIC2BNC4Mb/sHY-106數(shù)采器監(jiān)測(cè)分析工作站數(shù)據(jù)庫(kù)PRINTHELPALPHASHIFTENTERRUNDGERFIAJBKCL7M8N9ODGDGDGD

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