大吨位全地面起重机状态监测与故障诊断策略的研究

摘要

大吨位起重机普遍采用液压、电气综合控制,控制系统越来越复杂,单凭个人经验已经无法对起重机目前工作状态做出快速正确的判断。因此,开发一种大吨位全地面起重机状态监测与故障诊断系统对起重机的维护保养、故障分析、产品改进具有重要意义。本文借鉴了黑匣子在飞机上的成功应用,将其概念引入起重机领域,对整机的运行数据进行实时记录与存储,之后通过软件实现数据解析、数据分析、故障诊断以及自检评分的功能。
　　本论文研究工作主要包括以下几方面:
　　首先,制定黑匣子数据存储策略:将实时数据记录在带电池的RAM中,当RAM中的数据记满512KB时,再转存到SD卡进行存储,保证数据存储的实时性以及可靠性。
　　其次,结合虚拟仪器技术完成对数据的人工分析,在VisualStudio2008的开发平台下使用MeasurementStudio控件,将数据以表格或者二维图、三维图的形式显示,人机界面更加美观。系统根据查询条件对数据进行筛选,也让数据的人工分析过程变得更加简单。
　　最后,对起重机故障诊断的关键技术进行了研究,提出了一种基于专家系统的解决方案。在领域专家的参与下,建立知识库,通过对数据状态量与知识库中的事实进行比对,并进行进一步的推理,得出故障结论。并且引入“起重机状态自动体检”的概念,对自动评分的策略进行研究。
　　通过例证,该系统能根据起重机的运行状态,采用专家系统技术取得了较准确的故障诊断结果,但是如果要将本系统应用工程实际,还需要不断调试和完善。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2课题研究的发展和现状

1.3本文研究内容与创新点

1.4本章小结

第二章 系统总体架构及关键技术的研究

2.1系统的总体设计

2.2数据存储关键技术的研究

2.3起重机故障诊断关键技术的研究

2.4 本章小结

第三章 起重机黑匣子数据采集与存储模块

3.1 数据采集

3.2 数据存储

3.3 起重机黑匣子数据存储协议

3.4 黑匣子数据的解析和数据库的构建

3.5 数据采集与存储的具体实现

3.6 本章小结

第四章 起重机黑匣子数据分析模块

4.1 黑匣子数据分析主要功能及总体流程

4.2 数据分析关键技术

4.3 数据分析功能的具体实现

4.4 本章小结

第五章 起重机故障诊断模块

5.1 故障诊断系统的总体结构

5.2 故障诊断功能的实现

5.3 起重机自检的策略的研究

5.4 故障诊断的实例分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢