船厂氧气乙炔站设计及状态监测系统研究与实现

摘要

设备定期维修过渡到预测维修是现代设备管理的需要。基于预测维修的状态监测技术是保证设备安全运行和实现科学维护的关键技术,对及时掌握设备运行状态和制定合理维修策略起着重要作用。而虚拟仪器技术以其快速、灵活的构建方式、良好的人机界面以及强大的数字信号处理能力,成为设备状态监测系统的一个重要发展方向。本文首先阐述了设备维护运行模式的变革,介绍了国内外状态监测技术的研究状况及发展方向,以及概述了状态监测的相关技术。然后在分析重庆航道船厂氧气乙炔运行现状基础上提出一套切实可行的解决方案,即改革传统的独立气瓶供气模式,通过建立氧气乙炔站实现集中配组供气。该方案的实现规范了船厂氧气乙炔管理流程,改善了工作环境,并为运用计算机实现状态监测构建了基础平台。通过对氧气乙炔站实现状态监测功能的需求分析,应用虚拟仪器图形化软件开发平台—LabVIEW8.2设计开发了状态监测系统,在企业内部网络基础上采用基于B/S体系的网络测控模式和基于DataSocket的远程面板技术来实现企业内部数据共享和远程浏览。最后详细介绍了系统硬件设计和软件设计的主要工作。该系统的研究开发实现了氧气乙炔站各主要状态参数的数据采集、状态监控和远程浏览,优化了企业内部的宏观管理,提高了企业信息化水平,为后续的故障诊断系统研究实现奠定了阶段性的基础。研究开发的该状态监测系统已被成功用于重庆航道船厂氧气乙炔站,目前系统运行稳定,状态良好,效果显著。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究意义

1.3 课题国内外研究发展状况

1.3.1 相关关键技术与发展

1.3.2 国内外研究状况及趋势

1.4 课题的提出

1.5 论文研究内容和组织结构

2 设备状态监测相关技术

2.1 传感器基础

2.1.1 传感器组成及分类

2.1.2 传感器的性能指标

2.1.3 传感器选型的注意事项

2.2 状态监测基础

2.2.1 状态监测的基本概念和组成

2.2.2 状态监测的方式

2.2.3 状态监测技术发展方向

2.3 状态监测关键技术

2.3.1 数据采集

2.3.2 基于网络的数据实时传输

2.3.3 虚拟仪器技术

2.3.4 网络化测控系统体系结构

3 船厂氧气乙炔站设计

3.1 船厂氧气乙炔运行管理现状

3.2 氧气乙炔特性及安全运行要求

3.2.1 氧气特性及传统供气模式

3.2.2 乙炔特性及传统供气模式

3.2.3 氧气乙炔安全运行要求

3.3 基于氧气乙炔站的集中配组供气原理

3.4 氧气乙炔站详细设计

3.4.1 系统总体组成

3.4.2 氧气站设计

3.4.3 乙炔站设计

3.4.4 氧气点和乙炔点的布置设计

3.4.5 管路布置设计

3.4.6 工作监控室设计

3.4.7 乙炔回火预防装置及选型

4 氧气乙炔站状态监测系统总体设计

4.1 系统功能需求

4.2 系统总体设计原则

4.2.1 硬件设计原则

4.2.2 软件设计原则

4.3 系统总体设计

4.3.1 系统的总体框架

4.3.2 系统组成和总体设计

5 氧气乙炔站状态监测系统的开发与实现

5.1 虚拟仪器的图形化软件开发平台——LabVIEW

5.1.1 LabVIEW 软件简介

5.1.2 LabVIEW 的语言编程环境及特点

5.1.3 虚拟仪器的基本设计方法

5.2 系统硬件

5.2.1 传感器的选择和配置

5.2.2 数据采集卡的选择

5.2.3 继电器模块的选择

5.2.4 工控机的选择

5.2.5 系统整体组成

5.2.6 监测点的布置

5.3 系统软件

5.3.1 数据采集与处理模块

5.3.2 状态监控模块

5.3.3 远程浏览模块

6 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录A

附录B