基于虚拟仪器技术的远程监测和电路故障诊断研究

摘要

远程监测及故障诊断技术是计算机技术、网络技术、信号分析以及故障诊断技术的结合,是生产发展的需要和科技发展的必然结果。近年来,国内外的设备状态监测与故障诊断技术也有很大的发展,可以有效的保证设备安全、稳定、长周期优质运行。随着科学技术的进步与发展,机械设备逐渐趋向于大型化、自动化、高速化和复杂化。
　　 虚拟仪器强调“软件就是仪器”的新概念,是在计算机为核心所组成的硬件平台上,利用其拥有显示功能的虚拟仪器控制面板,以软件实现测试分析功能的一种计算机仪器系统。虚拟仪器具有数据采集、数据分析处理、结果输出显示三大基本功能,而数据的实时自动采集是其最基本功能。基于虚拟仪器技术的远程监测系统的实现离不开软件开发平台,Labwindows/CVI软件开发平台采用简单直观的用户图形设计,是支持“所见即所得”的可视化交互技术。Labwindows/CVI开发环境单一,在对C语言的编辑、编译、连接和调试上采用模块化方式进行。其界面对象与C程序代码的通信属性和自身属性通过弹出式菜单定义。
　　 本文首先概述了课题的研究背景和研究意义,接着阐述了远程监测系统的设计与实现,虚拟仪器技术及应用发展趋势,介绍了Labwindows/CVI的虚拟仪器开发平台。最后,论述了对故障信号的分析及特征提取。
　　 本文研究工作的主要内容及关键技术如下:
　　 1)在远程监测和故障诊断系统的建设方面,对系统的结构模式和总体设计方案进行分析,选取C/S模式和B/S模式的混合模式作为系统的总体结构模式。
　　 2)研究虚拟仪器技术的软硬件环境、现状、发展趋势及开发平台。在此基础上,利用虚拟仪器技术开发设备远程监测与故障诊断系统,从而实现网络化的信号分析和故障诊断。
　　 3)针对远程监测出的故障信号,从时域分析、频域分析和时频域分析三个角度分别进行说明,并重点介绍了小波分析方法,研究基于小波分析的故障信号特征分析及提取的实现。