基于Internet的机电设备的故障诊断与专家系统
|
摘要
随着机电系统的大型化，控制系统的综合化，系统的可靠性显得更为重要，各种新的故障诊断技术和方法也不断涌现。
在当今信息时代，因特网和局域网技术的迅速发展及其良好的应用前景，使之成为各种信息的传输介质。基于Internet的远程状态监测与故障诊断作为21世纪的新型合作方式倍受学术界和正业界的重视；因特网模式的开放式软／硬件体系结构也得到了人们的认同，成为各种系统开发的必然趋势。
目前，我国高速计算机网络日趋成熟，网络技术在故障诊断技术中得到了广泛的应用。针对目前我国的机电设备故障诊断与监测维修技术的现状，本论文提出利用远程网络系统在异地对现场的机电设备实施监测，并根据测试数据进行故障预报和诊断。系统研制过程中涉及的技术主要有：1、在单片机上实现数据保存的Dbase格式化；2、实现了单片机的远程接口技术；3、数据的远程传输技术；4、进行了机电设备远程故障诊断专家系统的开发，实现Browser／Server计算模式与专家系统技术的整合。同时，本论文还对远程故障诊断服务器及局域网进行了组建，包括系统软／硬件的选择及系统开发环境的介绍，最后讨论了系统接入Internet带来的安全问题，并提出了相应的解决方案。这些关键技术的研究是系统功能实现的基础和保障。
基于Internet的机电设备远程故障诊断技术的提出使得学术界和企业界克服了时间和地点上的差异在一定程度上既可解决企业内专业人员相对较少的问题又有利于研究机构充实技术的理论研究，因而具有明显的社会效益和经济价值。
With the development of large-scaled electromechanical system and
synthesized control system, the dependability of the system is more and more
important. And many kinds of new fault diagnosis technologies and methods are
emerged constantly.
ln this infOrmation epoch, the rapid development and good application
prospect of Internet and LAN technology makes it a carrier to be various of
information. Remote condition monitoring and diagnosis based-on Internet
/lntranet is a kind of combination mode in 21 century, which is welcome and
regarded on the academe and industry. The opening software and hardware
system structure of Internet is recognized, and becomes a inevitable tendency.
At present, our country's high speed computer network has developed day by
day; The network technology has got extensive application in the diagnosing The
network technology has got extensive application in the technology of diagnosis.
Based on facts above, and aimed at the development tendency and present
situation of the equipment condition monitoring and diagnosis, the paper
advanced Internet-based equipment remote condition monitoring and diagnosis
system.
In the course of research, a few of technologies involved, which is the basis
and guarantee fulfilled: 1 \ the technique of SCM(Simple Chip Microcomputer)
driving modem; 2. design of the remote interface technique for SCM; 3 \ data is
saved as Dbase form in SCM, 4. carried through the development of the remote
fault diagnosis and expert system of electromechanical equipment, and realized
Browser/Server computing mode and expert system perfect combination. At the
same time, the paper discusses how to design the software of the Internet-based
diagnosis system and the Intranet. At last, the paper discusses the network
security problem.
The research of the key technique is the base and guarantee of the function
of the system.
The advance of the technologies of the Internet-based equipment remote
condition monitoring and diagnosis system makes academe and enterprises
overcome the differences of the time and the places, solves the difficulty of lack
Internet
specialized personnel, enriches the research of the theory, and has the remarkable social and economic results.
在当今信息时代，因特网和局域网技术的迅速发展及其良好的应用前景，使之成为各种信息的传输介质。基于Internet的远程状态监测与故障诊断作为21世纪的新型合作方式倍受学术界和正业界的重视；因特网模式的开放式软／硬件体系结构也得到了人们的认同，成为各种系统开发的必然趋势。
目前，我国高速计算机网络日趋成熟，网络技术在故障诊断技术中得到了广泛的应用。针对目前我国的机电设备故障诊断与监测维修技术的现状，本论文提出利用远程网络系统在异地对现场的机电设备实施监测，并根据测试数据进行故障预报和诊断。系统研制过程中涉及的技术主要有：1、在单片机上实现数据保存的Dbase格式化；2、实现了单片机的远程接口技术；3、数据的远程传输技术；4、进行了机电设备远程故障诊断专家系统的开发，实现Browser／Server计算模式与专家系统技术的整合。同时，本论文还对远程故障诊断服务器及局域网进行了组建，包括系统软／硬件的选择及系统开发环境的介绍，最后讨论了系统接入Internet带来的安全问题，并提出了相应的解决方案。这些关键技术的研究是系统功能实现的基础和保障。
基于Internet的机电设备远程故障诊断技术的提出使得学术界和企业界克服了时间和地点上的差异在一定程度上既可解决企业内专业人员相对较少的问题又有利于研究机构充实技术的理论研究，因而具有明显的社会效益和经济价值。
With the development of large-scaled electromechanical system and
synthesized control system, the dependability of the system is more and more
important. And many kinds of new fault diagnosis technologies and methods are
emerged constantly.
ln this infOrmation epoch, the rapid development and good application
prospect of Internet and LAN technology makes it a carrier to be various of
information. Remote condition monitoring and diagnosis based-on Internet
/lntranet is a kind of combination mode in 21 century, which is welcome and
regarded on the academe and industry. The opening software and hardware
system structure of Internet is recognized, and becomes a inevitable tendency.
At present, our country's high speed computer network has developed day by
day; The network technology has got extensive application in the diagnosing The
network technology has got extensive application in the technology of diagnosis.
Based on facts above, and aimed at the development tendency and present
situation of the equipment condition monitoring and diagnosis, the paper
advanced Internet-based equipment remote condition monitoring and diagnosis
system.
In the course of research, a few of technologies involved, which is the basis
and guarantee fulfilled: 1 \ the technique of SCM(Simple Chip Microcomputer)
driving modem; 2. design of the remote interface technique for SCM; 3 \ data is
saved as Dbase form in SCM, 4. carried through the development of the remote
fault diagnosis and expert system of electromechanical equipment, and realized
Browser/Server computing mode and expert system perfect combination. At the
same time, the paper discusses how to design the software of the Internet-based
diagnosis system and the Intranet. At last, the paper discusses the network
security problem.
The research of the key technique is the base and guarantee of the function
of the system.
The advance of the technologies of the Internet-based equipment remote
condition monitoring and diagnosis system makes academe and enterprises
overcome the differences of the time and the places, solves the difficulty of lack
Internet
specialized personnel, enriches the research of the theory, and has the remarkable social and economic results.
引文
[1]．胡国雄，基于TCP/IP协议的远程故障诊断系统的研究，华中科技大学硕士学位论文，1998
[2]．杨叔子，设备诊断技术的现状与未来，设备管理与维修，华工学报，1993，卷21(1)：1～5
[3]．何岭松、王峻峰、杨叔子，基于因特网的设备故障远程协作诊断技术，中国机械工程，1999，(3)
[4]．何岭松等，设备故障诊断网上开放实验室建设，振动工程学报，1998，11(4)：487～490
[5]．王琳，机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势，武汉工业大学学报，2000，(3)
[6]．蔡进，大型设备状态监测与故障诊断技术——现状与发展，动态分析与测试技术，1996，(3)
[7]．黎洪生等，基于因特网远程故障诊断系统架构，华中理工大学学报，2000，28(3)
[8]．施吉方，单片机数据采集器的设计，电测与仪表，1998，(1)：38～40
[9]．贾民平等，远程分布式汽轮发电机组故障诊断网络系统的研究，中国电机工程学报，1998，18(1)：60～63
[10]．贾民平等，125MW汽轮发电机组工况监视与故障诊断系统，动态分析与测试技术，1995，(4)：46～54
[11]．楼佩煌、陈希，基于Internet的FMS远程故障诊断技术，测控技术，1999，(11)
[12]．单成祥，传感器的理论设计基础及应用，国防工业出版社：520
[13]．OUTDO系列电量传感，变送模块产品样本：74
[14]．梁森、黄杭美、阮智利，自动检测与转换技术，机械工业出版社，1999(5)：183
[15]．曹明慧，自控频率调速系统性能分析及故障诊断专家系统，武汉交通科技大学硕士学位论文，1999(3)：1～2，19～20，61～76
[16]．陈伯时，电力拖动自动控制系统，机械工业出版社，1999：297～304
[17]．周祖德，陈幼平等，现代机械制造系统的监控与故障诊断，1996(6)
[18]．李国军，智能电梯远程监测与控制系统的研究，武汉理工大学硕士学位论文，2001：37～40
[19]．施吉方，单片机数据采集器的设计，电测与仪表，1998(1)：38～40
[20]．胡学骏等，单片机与Modem的接口及控制，计算机工程，1998，卷24(3)：68～70
[21]．王政等，调制解调器使用与维护，人民邮电出版社，1999，第2章
[22]．谢希仁等，计算机网络，电子工业出版社，1994：267～279
[23]．潘新民等，单片微型计算机的实用系统设计，人民邮电出版社：149
[24]．周明天等，TCP／IP网络原理与技术，清华大学出版社，1995：239～281
[25]．Willian A·Shay著，高传善等译，机械工业出版社，1998年：185～219
[26]．李怀强，全面了解Modem，现代通信，1998(8)：23～24
[27]．张昆藏，IBM PC／XT微型计算机接口技术，清华大学出版社，1992
[28]．张友德、赵志英、涂时亮，单片微型机原理应用与实验(修订版)，复旦大学出版社，1996
[29]．王律华、朱建鸿，单片机远程接口技术设计，导弹与航天运载技术，2000(5)
[30]．程化平，MSM7512B在数据远程传输种的应用，武汉力源电子股份有限公司，1999(3)：24～25
[31]．MSM7512B数据手册，武汉力源电子股份有限公司，1999
[32]．黎明，MSM7512B与标准Modem建立连接，武汉力源电子股份有限公司技术开发部
[33]．鲁士文，计算机网络协议和实现技术，清华大学出版社，2000：214～270
[34].www.MAXIM.com
[35].+5V-Powered,Multi-Channel RS232 Drivers/Receivers,Hand-on MAXIM.MAXIM Corporation,1995:2～100
[36]．程慧霞、李龙澎、倪志伟、曹先彬，用C++建造专家系统，电子工业出版社，1995
[37]．徐芳心，电力传动及其自动化，武汉交通科技大学，1994(3)：4
[38]．沈力学，盛颂恩，基于Web数据库的故障诊断专家系统关键技术的研究，机电工程，2001(5)：35～37
[39]．冯东青、谢宋和等，模糊智能控制，化学工业出版社，1998：1，5～13，34～36，94～117
[40]．刘清、吴秀恒、邹早建、刘祖源，用RBF网络进行船舶操纵动态特性学习的研究，武汉交通科技大学学报，2000，24(2)：117～120
[41]．李凡，模糊信息处理系统，北京大学出版社，1997：177～195
[42]．张卫民，廖湘科，JAVA语言与WWW，1997 (1)
[43]．JAVA教程，BBS水木清华站：精华区—Java
[44]．王春森，程序设计(高级程序员级)，清华大学出版社，1999：188～190
[45]．A·S·Tanenbaum, Computer Network, 3~(rd) Ed. Prentice Hall Inc. 1996: 67～69
[46]．M·F·Arnett. Inside TCP/IP，2~(rd) Ed. Prentice Hall Inc. 1996: 45～77
[47]．冯东雷，Intranet对总体数据规划的新要求，计算机工程，1998，卷24(3)：3～6
[48]．张双，基于应用网关的防火墙安全系统的设计与实现，计算机工程，1998，卷24(3)：18～20
[49]．马云等，基于透明动态地址分配的Internet与Intranet互联的一种设想，计算机工程，1998，卷24(3)：13～14
[50]．杨竞锐，网中结网，科学出版社，2000 (4)
[51]．李明柱等，Windows NT中Intranet组建和管理技术，北京航空航天大学出版社，1999 (8)
[52]．[美]Kim and Brad Hampton，刘征宇等译，商业网站设计指南，浙江科学技术出版社，1999 (1)
[53]．林碧英等，Web数据库的存取技术，计算机工程与应用，2000 (10)
[54]．[美]D. Solomon, R. Rankins, 熊贵喜等译，Nicrosoft SQL Server 6.5开发指南，清华大学出版社，1998 (4)
[55]．Microsoft, Microsoft SQL Server 6.5程序员指南，科学出版社，1997
[56]．孙琨、奚舸，Web数据库应用产品与主要产品(上、下)，计算机与通信，1999 (3)
[57]．刘东波，Web数据库进展，中国计算机用户，1997(10上)
[58]．李刚、王茜，基于Web访问数据库的实现方案，计算机工程与应用，2000 (2)
[59]．朱铁峰、徐永晋，Web数据库的解决方案，计算机与通信，1999 (3)
[60]．方忠等，ASP与JSP的比较研究，计算机工程，2000，卷26(10)
[61]．李明柱等，Windows NT中Intranet组建和管理技术，北京航空航天大学出版社，1999(8)
[62]．王红霞，Windows NT环境下Web数据库应用系统安全问题，微型机与应用，1999 (5)
[63]．http://www.anheng.com/wwwboard/message/870.html,Intranet 接入Internet的技术要点
[64]．陈昌新，Web安全技术与防火墙，Internet世界，1997 (4)
[65]．杨守君，黑客技术与网络安全，中国对外翻译出版公司，2000：353～400
[66]．王睿、林海波，网络安全与防火墙技术，清华大学出版社，2000：40～47
[67]. Luo R E, Mutisensor Integration and Fusion in Intelligent Systems, IEEE Trans, System Man and Cybernetics, 1989, 19(5): 901～931
[68]. OPC Foundation, OLE for Process Control Data Access Standard Version 1.0A, Sept, 11, 1997
[69]. OPC Foundation, OPC Overview 1.0, December 21, 1998
[70]. Zhang D Q, A visual programming environment for distributed system. In Proc of 11th IEEE Int'l Symposium on Visual Language, 1995: 310～317
[71]. Hammond · J, Performance Analysis of Local Computer Networks
[72]. ITU-T Recommendation V.23 International Telecommunication Union. 1988, 1993
[73]. Recommendations for V.23 1200bps/75bps Full-Dulpex Call Set-Up. MX'COM, INC
[74]．中国网通宽带高速互联网(CNCnet)一期工程开通，计算机世界，2000 (11)
[75]．我国因特网网间带宽昨增至100Mb/s以上，科技日报，2000 (3—31)
[76]．沈力学，盛颂恩，基于Web数据库的故障诊断专家系统关键技术的研究，机电工程，2001 (5)：35～37
[2]．杨叔子，设备诊断技术的现状与未来，设备管理与维修，华工学报，1993，卷21(1)：1～5
[3]．何岭松、王峻峰、杨叔子，基于因特网的设备故障远程协作诊断技术，中国机械工程，1999，(3)
[4]．何岭松等，设备故障诊断网上开放实验室建设，振动工程学报，1998，11(4)：487～490
[5]．王琳，机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势，武汉工业大学学报，2000，(3)
[6]．蔡进，大型设备状态监测与故障诊断技术——现状与发展，动态分析与测试技术，1996，(3)
[7]．黎洪生等，基于因特网远程故障诊断系统架构，华中理工大学学报，2000，28(3)
[8]．施吉方，单片机数据采集器的设计，电测与仪表，1998，(1)：38～40
[9]．贾民平等，远程分布式汽轮发电机组故障诊断网络系统的研究，中国电机工程学报，1998，18(1)：60～63
[10]．贾民平等，125MW汽轮发电机组工况监视与故障诊断系统，动态分析与测试技术，1995，(4)：46～54
[11]．楼佩煌、陈希，基于Internet的FMS远程故障诊断技术，测控技术，1999，(11)
[12]．单成祥，传感器的理论设计基础及应用，国防工业出版社：520
[13]．OUTDO系列电量传感，变送模块产品样本：74
[14]．梁森、黄杭美、阮智利，自动检测与转换技术，机械工业出版社，1999(5)：183
[15]．曹明慧，自控频率调速系统性能分析及故障诊断专家系统，武汉交通科技大学硕士学位论文，1999(3)：1～2，19～20，61～76
[16]．陈伯时，电力拖动自动控制系统，机械工业出版社，1999：297～304
[17]．周祖德，陈幼平等，现代机械制造系统的监控与故障诊断，1996(6)
[18]．李国军，智能电梯远程监测与控制系统的研究，武汉理工大学硕士学位论文，2001：37～40
[19]．施吉方，单片机数据采集器的设计，电测与仪表，1998(1)：38～40
[20]．胡学骏等，单片机与Modem的接口及控制，计算机工程，1998，卷24(3)：68～70
[21]．王政等，调制解调器使用与维护，人民邮电出版社，1999，第2章
[22]．谢希仁等，计算机网络，电子工业出版社，1994：267～279
[23]．潘新民等，单片微型计算机的实用系统设计，人民邮电出版社：149
[24]．周明天等，TCP／IP网络原理与技术，清华大学出版社，1995：239～281
[25]．Willian A·Shay著，高传善等译，机械工业出版社，1998年：185～219
[26]．李怀强，全面了解Modem，现代通信，1998(8)：23～24
[27]．张昆藏，IBM PC／XT微型计算机接口技术，清华大学出版社，1992
[28]．张友德、赵志英、涂时亮，单片微型机原理应用与实验(修订版)，复旦大学出版社，1996
[29]．王律华、朱建鸿，单片机远程接口技术设计，导弹与航天运载技术，2000(5)
[30]．程化平，MSM7512B在数据远程传输种的应用，武汉力源电子股份有限公司，1999(3)：24～25
[31]．MSM7512B数据手册，武汉力源电子股份有限公司，1999
[32]．黎明，MSM7512B与标准Modem建立连接，武汉力源电子股份有限公司技术开发部
[33]．鲁士文，计算机网络协议和实现技术，清华大学出版社，2000：214～270
[34].www.MAXIM.com
[35].+5V-Powered,Multi-Channel RS232 Drivers/Receivers,Hand-on MAXIM.MAXIM Corporation,1995:2～100
[36]．程慧霞、李龙澎、倪志伟、曹先彬，用C++建造专家系统，电子工业出版社，1995
[37]．徐芳心，电力传动及其自动化，武汉交通科技大学，1994(3)：4
[38]．沈力学，盛颂恩，基于Web数据库的故障诊断专家系统关键技术的研究，机电工程，2001(5)：35～37
[39]．冯东青、谢宋和等，模糊智能控制，化学工业出版社，1998：1，5～13，34～36，94～117
[40]．刘清、吴秀恒、邹早建、刘祖源，用RBF网络进行船舶操纵动态特性学习的研究，武汉交通科技大学学报，2000，24(2)：117～120
[41]．李凡，模糊信息处理系统，北京大学出版社，1997：177～195
[42]．张卫民，廖湘科，JAVA语言与WWW，1997 (1)
[43]．JAVA教程，BBS水木清华站：精华区—Java
[44]．王春森，程序设计(高级程序员级)，清华大学出版社，1999：188～190
[45]．A·S·Tanenbaum, Computer Network, 3~(rd) Ed. Prentice Hall Inc. 1996: 67～69
[46]．M·F·Arnett. Inside TCP/IP，2~(rd) Ed. Prentice Hall Inc. 1996: 45～77
[47]．冯东雷，Intranet对总体数据规划的新要求，计算机工程，1998，卷24(3)：3～6
[48]．张双，基于应用网关的防火墙安全系统的设计与实现，计算机工程，1998，卷24(3)：18～20
[49]．马云等，基于透明动态地址分配的Internet与Intranet互联的一种设想，计算机工程，1998，卷24(3)：13～14
[50]．杨竞锐，网中结网，科学出版社，2000 (4)
[51]．李明柱等，Windows NT中Intranet组建和管理技术，北京航空航天大学出版社，1999 (8)
[52]．[美]Kim and Brad Hampton，刘征宇等译，商业网站设计指南，浙江科学技术出版社，1999 (1)
[53]．林碧英等，Web数据库的存取技术，计算机工程与应用，2000 (10)
[54]．[美]D. Solomon, R. Rankins, 熊贵喜等译，Nicrosoft SQL Server 6.5开发指南，清华大学出版社，1998 (4)
[55]．Microsoft, Microsoft SQL Server 6.5程序员指南，科学出版社，1997
[56]．孙琨、奚舸，Web数据库应用产品与主要产品(上、下)，计算机与通信，1999 (3)
[57]．刘东波，Web数据库进展，中国计算机用户，1997(10上)
[58]．李刚、王茜，基于Web访问数据库的实现方案，计算机工程与应用，2000 (2)
[59]．朱铁峰、徐永晋，Web数据库的解决方案，计算机与通信，1999 (3)
[60]．方忠等，ASP与JSP的比较研究，计算机工程，2000，卷26(10)
[61]．李明柱等，Windows NT中Intranet组建和管理技术，北京航空航天大学出版社，1999(8)
[62]．王红霞，Windows NT环境下Web数据库应用系统安全问题，微型机与应用，1999 (5)
[63]．http://www.anheng.com/wwwboard/message/870.html,Intranet 接入Internet的技术要点
[64]．陈昌新，Web安全技术与防火墙，Internet世界，1997 (4)
[65]．杨守君，黑客技术与网络安全，中国对外翻译出版公司，2000：353～400
[66]．王睿、林海波，网络安全与防火墙技术，清华大学出版社，2000：40～47
[67]. Luo R E, Mutisensor Integration and Fusion in Intelligent Systems, IEEE Trans, System Man and Cybernetics, 1989, 19(5): 901～931
[68]. OPC Foundation, OLE for Process Control Data Access Standard Version 1.0A, Sept, 11, 1997
[69]. OPC Foundation, OPC Overview 1.0, December 21, 1998
[70]. Zhang D Q, A visual programming environment for distributed system. In Proc of 11th IEEE Int'l Symposium on Visual Language, 1995: 310～317
[71]. Hammond · J, Performance Analysis of Local Computer Networks
[72]. ITU-T Recommendation V.23 International Telecommunication Union. 1988, 1993
[73]. Recommendations for V.23 1200bps/75bps Full-Dulpex Call Set-Up. MX'COM, INC
[74]．中国网通宽带高速互联网(CNCnet)一期工程开通，计算机世界，2000 (11)
[75]．我国因特网网间带宽昨增至100Mb/s以上，科技日报，2000 (3—31)
[76]．沈力学，盛颂恩，基于Web数据库的故障诊断专家系统关键技术的研究，机电工程，2001 (5)：35～37
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |