论文航标船机电设备远程监测和故障诊断系统开发是关于航标方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关航标卫浴是一线品牌吗论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 本文针对当前机电设备的监测现状,提出了机电设备远程监测和故障诊断系统的总体结构,介绍了需要采集的参数以及信号采集系统的硬件设计.航标船机电设备远程监测和故障诊断系统实现了对主要机电设备的状态进行实时监测和对机电设备运行故障进行诊断的一套完整的系统,利用该系统可以大大提高对航标船机电设备的监测诊断效果,减少了大量不必要的检修工作.
关键词： 机电设备； 远程监测； 故障诊断；开发研究
中图分类号：U674.28 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）09-0050-04
传统的船舶监测管理方式存在着船舶和监测中心脱节现象,以及信息滞后、监测不力、反应迟缓等弊端.船舶监测系统的出现,在一定程度上克服了传统船舶监测管理方式的不足,实现了对船舶信息动态、及时、全面的监测管理.而船舶动力机械作为船舶航行的“心脏”,直接影响到船舶的安全航行,因此加强对船舶动力机械监测系统的研究显得尤为重要.研究结果表明,船舶动力机械监测系统可以帮助船舶工作人员及时掌握船舶动力机械设备的运行规律,分析船舶的实时运行状况,而且远程技术人员可以通过系统发送的动力机械运行参数,辅助现场进行初步的故障诊断,对于提高经济效益、社会效益具有重要的意义.
1 系统总体设计
本文设计的船舶动力机械监测系统需要综合考虑船岸通信特点,充分利用现有的网络和通信资源,力求信息传递准确、安全、可靠,系统使用要求简洁实用、方便操作、维护简单.根据船岸通信特点,船舶动力机械监测系统分为三部分：现场信号采集处理、无线网络通信和远程监测中心三部分,系统总体框架如图1所示.
1.1 现场信号采集处理
现场信号采集处理部分作为整个系统的数据来源,硬件包括船舶现场的传感器、信号采集模块、RS-485总线和工控机.其中传感器采集温度、压力、液位等模拟量信号,采集模块采集上述传感器的电流或者电压信号,将其转化成数字信号,并通过RS485通信发送到计算机中.左右主机监控仪、数据采集模块都采用Modbus协议,由RS-485总线传递信号,现场RS-485设备组成星型总线结构,采用轮询机制,由工控机发送指令读取总线上各设备的数据.运行在工控机上的监测系统软件队对采集的数据进行相应的处理,并显示在程序前面板上,同时对左右主机的主要运行参数进行判断,若超出报警界限值,则发出警报.
1.2 无线网络通信
无线网络通信部分作为现场信号采集处理部分和远程监测中心的链接纽带,其作用是将现场监测系统的数据发送到远程监控中心.工控机通过RS-232通信接口将处理后的数据发送到3G网络无线通信模块DTU,DTU获取数据后由3G模块封装成数据包,发送至3G网络和 Internet 网络上.
1.3 远程监测中心
远程监测中心位于航道管理部门监测中心,通过ADSL和Internet连接,接收DTU传输的数据,存入数据库.现场信号采集处理部分通过3G网络将船舶动力机械工况监测参数发送至远程监测中心服务器的不同端口,远程监测中心通过 不同的端口实现对多个船舶的同时监测.
2 机电设备信号采集
信号采集是实现远程监测和故障诊断的基础,通过这些参数,管理人员才能掌握机电设备的运行状况,而故障诊断模块才能对机电设备进行故障诊断,发现机电设备发生的存在的危险.航标船的主要机电设备主要包括柴油发动机、发电机、舵机、辅机等.需要监测的参数如表1所示：
机电设备远程监测硬件主要包括：传感器、信号采集模块、数据通信模块、工控机和DTU等.通信模块的作用是将监控仪的RS485通信接口转换成RS232通信接口,从而将监控仪监测到的信号参数采集到工控机中.工控机的作用是对监测到的信号进行分析、处理,存储和显示状态信息和故障信息,并且通过DTU将船上设备信息发送到远程数据端.
左右主机为柴油发动机,并且已有YPH-P 型柴油机控制箱对柴油发动机的运行参数,如柴油机转速、冷却水温等进行了监测,因此对于控制箱已经监测了的参数本系统不再另外增加传感器进行信号采集,而是直接从控制箱中读取.控制箱通过串口线连接控制箱和工控机,根据控制箱协议发送通信命令,获取发动机状态参数.
发电机为 MDKBR-1200133E 型柴油发电机,发电机监测仪采用的是 CAN 通讯.由于发电机监测仪对所需监测的发电机运行参数都已进行了监测,因此本系统只需要从发电机监测仪预留的通讯接口中读取数据.发电机监测仪预留的 CAN 通信接口通过 CAN 转 USB 模块转换成 USB 通信接口和工控机相连.使用J1939协议对获取的数据进行解析,即可得到发电机的状态参数.
本文还需要对排气温度、舵机压力进行监测,排气温度使用热电偶采集排气口处的温度,后接热电偶变送器将热电偶采集到的信号变换成4-20ma的电流信号,舵机压力使用压力传感变送器采集,压力传感变送器输出的也是4-20ma的电流信号.工控机上没有模拟量信号接口不能和这些设备直接相连,需要通过ADAM4117进行模拟量转换成,ADAM4117使用RS485连接到工控机,即可得到舵机和排气口的状态参数.
3 机电设备故障诊断设计
航标船的机电设备故障主要包括柴油机故障和发电机故障,其中发电机由于自身使用J1939协议进行通信,该协议在传输数据中不仅发电机状态参数,同时也包含了发电机的故障,通过对数据的解析我们可以得到发电机的故障情况.而柴油机使用的监控仪只传输了柴油发动机的状态参数,故障情况需要使用故障诊断方法监测,主要过程包括：信号监测、特征提取、状态识别和诊断决策等过程.
3.1 信号监测
柴油機故障诊断的第一步是利用传感器采集柴油机的状态参数和振动信号等参数.因为柴油机内部结构复杂,构件互相影响,柴油机的故障表现和故障原因之间存在复杂的模糊对应关系,因此进行柴油机故障诊断的过程中需要监测的参数很多,主要可以分为状态参数和振动参数.柴油机故障诊断所需监测的参数及相应的传感器如表1所示.
总结:本论文主要论述了航标论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
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2、 面向机电系统状态监测和故障诊断的现代技术 摘 要：随着经济的发展和社会的进步，科学技术不断革新，运用现代技术，对机电系统的状态和故障情况进行检测和诊断，例如使用计算机技术、现代测试技术、。
3、 矿山机电设备维修中故障诊断技术的有效运用分析 摘 要：本文首先简要分析了故障诊断技术的基本内涵，总结了维修矿山机电设备的若干故障诊断方法，望能以此为相关应用研究提供一定参考。关键词：矿山机。
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