玉门油田分公司机械厂甘肃酒泉735200
摘要：近年来，随着现代机械制造技术的飞速发展，各种形式的机械设备被大量制造和广泛应用。在现代机械制造科技中，设备状态监控与故障诊断是一个重要环节，其涉及学科广泛，目前已发展为一门跨学科信息处理技术，具有一定的综合性和系统性。本文重点对机械制造设备远程监控原理进行了简要概述，分析了实现远程监控与故障诊断的技术问题。
关键词：机械制造设备；远程监控；故障诊断
传统机械制造设备故障诊断技术受限于无法共享资源，其诊断技术具有一定的局限性和片面性。现阶段我国机械制造设备远程监控与故障诊断技术研究虽然取得了一定的成绩，但随着技术的制造业的蓬勃发展，对此提出了更高的要求。因此研究通过网络进行远程监控与诊断，对该行业具有重要意义。
1.远程监控的原理
1.1远程监控与诊断系统的结构，参见图1。
由图可知，该系统整体结构主要包括三个部分，分别是各区域现场监测诊断子系统、远程诊断中心、数据通信网络。
其中，现场检测诊断子系统又由三部分组成，分别是相关软件系统、工控部件、信息采集系统。该系统主要是通过作为媒介的用户界面诊断系统，在线监测、诊断各个设备的运行情况，对现场数据进行采集、分析、统计、储存，最终生成一份数据详实的报表，并且可以通过联网的形式实现远程传输，从而远程诊断中心服务器便就能收到诊断请求报告及相关数据信息。
远程诊断中心主要包括三大功能：一是获取监控设备的状态数据，实现远程在线诊断；二是对获得的远程数据进行综合分析和处理，找出故障原因并进行反馈，出具解决意见；三是保存设备运行中的各项数据，为以后的故障诊断提供决策依据。具体来说就是对到达诊断中心的检测信息进行处理，处理后将诊断结果按照原路径传递返回。
数据通信网络是将各个数据通信系统串联起来的桥梁，主要用于传输用户检测信息、故障诊断结果及故障处理对策，由计算机部件、终端、数据电路组成。
1.2工作模式
主要分为本地诊断和异地诊断两种工作模式。监测对象或者现场子系统发生故障时，通过安装在检测对象底层的信息采集装置来初步采集和分析故障的基本信息，并将这些数据发送给故障诊断中心，推敲故障原因，做出处理决策。这种方式被成为本地诊断模式，是一种传统的设备故障诊断模式，本地诊断并不能解决所有的故障问题，因此需要异地远程诊断配合。异地诊断分为实时诊断和Email诊断。实时诊断是由现场检测子系统将故障信息及诊断报告发送至远程诊断中心，由远程诊断中心的专家对该信息进行分析评估，相关专家可以借助网络视频等方式相互讨论，最终确定诊断结果，由远程诊断中心按原路径发送回设备现场。Email诊断是现场维护人员将检测信息通过Email或ftp方式发送至远程诊断中心，诊断中心通过分析信息采集系统收集的检测信息进行分析诊断，将处理结果原路发回。两者相比实时诊断更有推广意义。
2.机械制造设备远程监控与故障诊断的主要技术
2.1数据库技术
远程诊断中心必要的知识和数据都借助数据库技术存放在远程诊断中心的Web服务器或与Web相连的数据库中。用户可以通过登陆web浏览器来访问和调取需要的数据。在服务器与数据库的连接中“middleware”部件，即“中间件”，起到了重要作用。由此可见，“中间件”是服务器与数据库连接的关键，目前这一技术主要有两种方法，一种是基于服务器描述脚本的方法。此方法无需编写CGI程序，而是利用专用的DBSever来连接数据库与Web，相关工作人员扮演的角色就是编写SQL或相近的数据库查询脚本，并且将其嵌入HTML之中，所以说这种方法的操作较为简单。另一种方法是基于服务器应用程序的方法。这种方法需要事先在web服务器编写应用程序,借此来实现服务器与数据库之间的数据沟,主要方式有CGI、PHP等。
2.2数据压缩与传输技术
从远程监控与诊断设备的工作过程我们可以看出，远程诊断过程中需要大量的信息数据储存和传输，主要包括报告文字、声音、图像以及表格等资料，这些资料在远距离传输过程中要占用较宽的频带，损耗较大、成本昂贵。因此在进行远距离传输时，需要合格的数据压缩技术来控制系统运行的整体成本。合格的压缩算法必须在保证声音、图像质量、数据完整、不失真的前提下将数据压缩到最低，以此进行高效的传输。要达到这种效果就需要数字信号、控制信号、视频信号以及音频信号等按照不同的传输特征和要求进行传输，这样才能够保证所有数据的稳定性。日常通信网络情况不一，为满足传输要求，达到理想的传输效果，经过测算数码传输率必须在384kbs以上。目前主要采取专线、综合业务数字网（ISDN）及数据数字网（DDN）这三种形式对数据进行传输。
2.3系统具有开放性特点
远程诊断系统与传统诊断系统有所不同，其本质区别在于传统诊断系统较为封闭，由系统设计者完成对知识库的构建、修改与信息输入。远程诊断系统则有所不同，其整体是基于Web数据库的开放数据结构，不管决策对象是专家还是预先编写的决策系统，远程决策系统都具有开放性的特点。设计者只需构建系统框架，由设计人员与广大用户共同完成对知识库的维护。因此只有设计这样一个开放式的诊断系统，才能够使远程技术真正走向实践。
2.4虚拟现实技术
为了形象生动的表现系统状态，利用虚拟现实和多媒体技术是一个很好的选择。虚拟现实技术主要通过电脑，以仿真的方式实现模拟三维空间，创造一个反应实体对象的虚拟世界，信息接受者可直观立体的接收到信息，有身临其境的感觉。电脑会根据人的运动轨迹来调整三维空间。将此技术运用到故障诊断系统中有利于直观、准确得知设备的运行状态。目前,INTERNET上虚拟现实语言已出现标准VRML2.0,可用于许多虚拟现实建模工具,利用这些工具能够更加方便的做出诊断对象的虚拟现实模型,使故障现象能够以生动、直观、简明的方式呈现出来,从而提高系统诊断的准确度。
2.5标准化技术研究
在远程诊断过程中，保证各个部件的标准化有利于实现故障诊断及理论共享，具有重要意义。分为数据传输与通信的标准化，故障分析的标准化及软件设计的标准化等方面。具体来说，这一套通用的标准包括：诊断知识与数据共享标准，软件共享设计标准等，有关通信方式与通信协议标准、诊断分析方法标准等内容。
结语
研究机械制造设备远程监控与故障诊断技术有利于更好的保证设备稳定运行，从而推动机械制造设备推广应用。研究好这项技术有助于提高我国机械制造产业的竞争力水平。了解远程监控的原理，不断提升机械制造设备设计远程监控与故障诊断技术，也有利于机械制造设备的远程监控与故障诊断系统得到有效的发展和切实的应用,实现对实际工作中机械制造设备出现的各种故障的有效处理。
参考文献
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