基于MapWinGIS的海缆故障数据全方位可视化仿真

针对海缆部署环境复杂,不利于现场检测的问题,设计了基于MapWinGIS的海缆故障数据全方位可视化系统.为了准确有效检测出新型多模光纤海缆故障,在系统底层构建了布里渊分析模型,利用布里渊特性分析将采集到的数字信息转换成具有实际意义的关联信息,根据温度与应变计算海缆的全方位状态数据,包含各类故障数据及其波形.系统中间层对数据做特征提取、重构,降低数据的冗余度,得到海缆故障的类型和位置.系统上层实现海缆数据分析结果和模拟波形的显示.通过仿真海缆故障,验证了布里渊特性分析具有良好的抗噪和拟合效果,能够准确捕获到各类故障造成的参数异常情况,设计的海缆故障可视化系统能够全面准确的监测海缆的故障类型及其故障位置,提高海缆故障监测的整体性能.     

EAST电源数据采集控制系统的设计与实现

随着EAST装置不断升级,现有的电源数据采集及其控制系统已不能满足等离子体长时间放电要求,需设计新型EAST电源数据采集控制系统.该控制系统采用LAMP架构,对采集参数管理加入多种安全验证,实现了数据采集系统的远程启动、实时监测、异常检测、故障恢复和日志管理,解决了原有系统移植性差和安全性弱等问题;此外通过对实验数据进行有效性分析,并对有效实验数据的关键参数进行统计,实现了基于数据内容的检索.实验结果表明,该系统能够稳定运行,可有效降低人为故障,缩短异常处理时间,具备良好的扩展性和移植性,对EAST其他子装置的数据采集及其控制系统的升级有很好的参考价值.     

红外线通道在线监测与管理系统

提出一种基于DSP的红外线通道在线监测与管理系统.该系统能够有效地监测红外轴温探测网,对通信信号进行失真及噪声分析;通过电话网络实时远距离传输故障信息;利用大容量FLASH移动存储器记录故障信息与信号波形;具有自检、自动获取探测站站名、自动校时等功能.实际测试结果表明,该系统满足了技术指标要求.     

一种消防设备电源监控系统的研究与设计

为了进一步提高消防设备电源监控系统的探测准确性及响应时间,在传统监控系统的基础上,利用现代电力电子技术和先进智能算法,设计了一种基于STM32F的消防设备电源监控系统;系统监控传感器采集消防设备电源的电压电流及开入开出信号,通过高性能微处理器利用RMS方法、阈值分析等方法对数据进行初步分析,并采用S变换算法对信号进行特征提取进一步判断和识别故障信号;监控传感器处理数据后通过RS485将设备电源状态传至监控主机中集中监控,对外提供Modbus-RTU通信协议,方便与其它系统的数据交换,并进行显示和报警等操作;试验结果表明,基于STM32F的消防设备电源监控系统检测电压电流故障精准度高达99.18%,响应时间极大满足国标要求,有效确保消防设备电源的正常运行。     

基于LabVIEW的供热管道泄漏监测定位系统

为提高对管道泄漏的报警准确率与定位精度，设计了一种基于LabVIEW的管道泄漏实时监测与定位系统。该系统通过水听器配合RTU实现对管道声信号的高频采集，同时利用ADAM-4520模块采集管道温度、压力数据；基于LabVIEW软件完成协议解析、波形显示、数据管理，并通过调用MATLAB Script对信号进行CEEMDAN分解与重构，然后提取特征，利用PNN神经网络进行故障或干扰类别分类；将重构后的声信号进行互相关计算，实现泄漏点定位。最后，通过管道泄漏监测实验对系统进行综合验证。实验表明：所设计的系统能够准确识别管道运行工况，有效提高了系统的泄漏点定位精度，同时具有良好的交互性和较高的工程应用价值。     

HL-2A脉冲高压电源测量系统的设计与应用

大型聚变装置中国环流器2号A(HL-2A)中脉冲高压电源具有功率大、电磁环境恶劣、上升时间快的特点;根据电源特点测量系统除了监测电源工作波形,还要为检测系统、控制系统提供实时数据;高压信号传输采取的是基于压频转换的光纤隔离技术,并且将此技术与DSP相结合,实现压频(V/F)型A/D转换的方式,简化了线路,提高了抗干扰的能力。这种传输方式线性度好,对温度不敏感、抗干扰能力强、响应时间比较快(50μs),并且结合实验中电源异常现象通过测量参数波形加以分析、排除,具有很高的实用性;实验证明该测量系统具有真实反映电源工作波形的能力,及为监测及控制系统提供了实时数据的能力。     

复杂机电装备PHM系统关键技术研究

随着复杂机电装备组成的复杂程度及信息化程度的不断提升,故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统逐渐成为新一代复杂机电装备设计和使用中的重要组成部分。复杂机电装备PHM系统的关键技术是故障特征提取、数据融合、智能故障诊断与故障预测、状态监测和健康评估等,重点分析了智能故障诊断与故障预测技术。     

高温永置式井下数据采集系统设计

高温永置式井下数据采集系统是潜油电泵配套井下数据监测系统,能够实现对油井生产状态的实时监测,对采油系统的故障预测、提高潜油电泵运行效率、优化采油方案具有重要意义。为了使数据采集系统能够在井下高温环境中具备良好的可靠性,保证电子器件能够长期可靠运行,选用了高温电子元器件进行硬件电路设计,利用调理电路将采集信号调理为电路设计所需要的电压范围。为了实现井下多参数的检测,通过高温单片机程序控制模拟多路开关分时输出采样信号,并将信号通过电压电流转换电路转换成电流信号,利用三相电缆传输到地面,实现了地面对井下环境压力、环境温度、泵出口压力以及潜油电机绕组温度等参数的实时监测。通过对比分析井下、井上信号采集波形,井上采集的信号,得到井下采集数据的变化情况。模拟试验及现场应用表明,所设计系统能够满足潜油电泵实时监测相应数据的要求。     

基于骨架理论的机电特种设备启动故障检测系统设计

针对当前机电特种设备启动故障检测方法缺少故障检测指标提取过程,导致系统准确率低、召回率高的问题,设计基于骨架理论的机电特种设备启动故障检测系统;设计二极管组成整流电流采集电路模块消除开关电弧,通过吸收太阳光直接加热或间接产生能量提供热量,构成太阳能光伏电池板或组件,以L298N为主驱动芯片,避免损坏稳压片,使用5 V外部电源供电,采用大容量滤波电容,设计自由保护二极管的L298N电机驱动模块,利用有载调容变压器监测变压器低压侧的电压、电流,判断当前负载电流,完成系统硬件设计,重新定义离散化获得离散域骨架,基于骨架理论,提取节点散度、骨架节点、骨架曲率特征故障检测指标,由此设计故障检测流程,完成系统软件设计;实验结果表明,该系统的召回率较低,能够有效提高故障检测准确率。     

高纬度低海拔土壤监测系统研究

针对高纬度低海拔地区的特殊地理环境,为了降低冻土对管道的危害,设计了由监测终端和上位机监控软件组成的低功耗低成本的土壤监测系统.该系统可以监测土壤温度、湿度及位移参数,测试精度为温度0.1℃,湿度3％RH,位移3 mm.监测终端可对自身工作状况进行查询和检测,方便与计算机连接,可以现场调试、检测和查询,具有U盘存储功能;通过GPRS模块将监测参数上传到上位机进行远程监控.上位机具备电源管理功能,尤其是指示剩余电量;查询结果可以用数据表格及图形表示,报表可打印;能够监测记录终端工作的状况,人机界面友好,操作简便.     

基于MapReduce并行处理的机电特种设备故障诊断系统设计

针对直流接地故障检测系统检测结果误差大的问题,提出了基于MapReduce并行处理的机电特种设备故障诊断系统设计;根据系统总体架构,将硬件结构分为故障检测显示单元和数据处理及传输单元;整流电流,使用二极管整流装置设计集流故障检测指示电路;采用多层差分电路获取脉冲信号,以低电平电压位置的故障检测器作为检测点,设计电流突变检测模块;使用DH08型号开关状态检测模块,具有8路交流输入,由此检测设备断电故障;选配6AU1410-0AB00-0AA0型西门子报警模块,对故障点进行报警处理;设计MapReduce执行流程,分析4个MapReduce作业训练过程,计算数据属性特征词在每个故障类中的频率值,由此完成故障诊断;以轴承故障为例,进行实验验证分析;由实验测试结果可知,该系统与实际波形差别较小,其对A相、B相C相电流短路故障诊断的时间点波形变化与实际曲线基本一致,在0A附近波动,说明该方法具有精准检测结果,能够为机电特种设备广泛应用提供设备支持。     

机电设备远程监测和故障诊断系统的数据管理

为了解决传统机电设备状态监测系统在数据管理方面缺乏统一规范的问题,探讨建立基于MIMOSA国际协议的存储标准来规范监测诊断系统的信息格式、设计数据库系统,以适应机电设备远程监测和故障诊断系统数据管理的迫切需要。文章介绍利用LabVIEW和SQLsever2000实现远程监测和故障诊断系统数据库的管理,对LabVIEW中的几种数据库访问方法作了比较,详细说明了利用DatabaseConnectivity工具包访问数据库的方法,并给出实现的具体细节。     

数据采集卡在内燃机性能监测与故障诊断中的应用

针对内燃机在线性能监测和故障诊断的需求，利用PCL-818HD数据采集卡完成了内燃机工况参数数据采集系统的硬件设计，整个系统由便携式工控机、数据采集卡、传感器及其调理电路等部分组成。介绍了基于VB和DLL技术的Windows环境下数据采集程序的编制。该系统能实现对内燃机启动系统、供油系统和振动信号的高速采集，为分析内燃机性能状态并进行故障诊断提供了保证。     

基于CRIO的数控机械在线监测诊断系统设计

目前提出的数控机械在线监测诊断系统温度采集准确度较低,导致诊断过程稳定性及准确性较差,为此基于CRIO设计了一种新的数控机械在线监测诊断系统,以期更好地分析数控机械的运行状态;通过数控机床在线监测模块、远程设备管理模块及故障诊断模块组成系统总结构,硬件设备包括NTI CRIO驱动器、新型伺服电动机、采集卡、传感器以及PC上位机,设计多参数在线监测模块、网络控制模块、设备管理模块和故障诊断模块;在采集信号中提取数控机械运行状态数据,通过格拉布斯准则估算标准偏差,去掉误差数据后,输出有效数据,完成数据的采集及存储,实现数控机械在线监测诊断系统设计;实验结果表明,基于CRIO的数控机械在线监测诊断系统的温度采集准确率为99%,振动信号采集准确率为95%,可以有效提高采集精准度,增强数控机械在线监测诊断系统的准确性及稳定性。     

基于LabVIEW的机电设备监测诊断系统数据管理

机电设备监测诊断系统的数据可以通过不同方法进行管理。比较了用数据库管理系统和文件管理系统管理数据的优缺点．引入了一种基于LabVIEW的数据管理方式．以多级文件的形式管理数据。重点探讨了文件的格式和详细的实现方法．对其中的难点问题做了深入的研究。在实际监测诊断系统中的使用证明,这种方法可以完成数据管理的任务。     

基于物联网的机电设备综合巡检系统设计

针对目前煤矿机电设备维护过程中存在漏检、误检以及检查不够客观全面的问题,设计了一种基于物联网的机电设备综合巡检系统。该系统通过建立机电设备基础属性库,将机电设备的离线巡检与在线监测相结合,将人为经验检测的结果融于客观监测的信息进行综合判断,提高了对机电设备故障诊断的准确率。应用结果表明,该系统可为煤矿机电设备维修提供准确、可靠的依据,提高了煤矿设备管理水平。     

基于LabVIEW的工作面输送设备远程监测与诊断系统设计

针对现有工作面输送设备监测与诊断系统只能在井下现场使用的问题,设计了一种基于LabVIEW的安装于地面调度中心的输送设备远程监测与诊断系统;给出了由该系统与井下基于PLC的输送设备监测与诊断系统相结合构成的全矿井无人工作面输送设备监测与诊断系统的整体结构,分析了该系统与井下系统间的数据交换实现,介绍了在LabVIEW中运行BP神经网络故障识别的方法及SQL Server数据管理系统的设计。实际应用表明,该系统运行稳定,实现了在地面调度中心实时监测和综合诊断工作面刮板输送机、转载机和破碎机的工况。     

一种新型机电系统综合管理计算机设计方法

通过对以往机电系统监控和管理计算机的分析研究,根据飞机机电系统综合管理的需求,设计并实现了一种新型体系结构的机载机电系统综合管理计算机系统.介绍了该计算机系统的主要功能、技术特点、硬件和软件设计.该计算机系统解决了复杂机电系统的数据融合和综合管理,已成功应用于工程实践中.     

大型机电一体化设备电控故障诊断系统设计

设计了某大型机电一体化设备电控故障诊断系统。该故障诊断系统能与该大型机电一体化设备快速对接,通过以太网与故障现场适时通信,并能模拟该大型机电一体化设备各检测部分激励信号。故障诊断程序采用模糊推理机制,能把故障快速定位到单板级。     

基于Java Web的工业生产过程参数访问系统

提出了一种基于Java Web技术访问工业生产过程实时数据的方法,在浏览器的地址栏中输入相应的URL地址,可以生动形象地访问工业生产过程的实时参数,以及历史曲线等生产信息.该方法将计算机控制系统采集的工业生产过程实时数据存储到数据库服务器中,再由Web服务器将包含操作数据库等功能的Java Web程序部署发布,当用户浏览器端向Web服务器发出请求时返回实时参数并显示在浏览器页面中,实现工业生产过程参数的Java Web访问.为自动化运行维护人员和公司决策层等进行设备运行状态分析、设备故障原因分析以及效益分析、整体生产过程的分析提供了经济、方便的数据来源,同时也能够方便地实现数据的远程传输.