空压机远程故障诊断与预测技术

摘要

空压机是产生压缩空气的重要机器，其所处工况复杂，导致故障几率较高，目前国内多数企业对空压机的监测和状态分析水平落后。对此，本:丈提出了一种空压机远程监测系统，在提高监测水平的同时，研究并设计了空压机故障诊断与预测方法，用f分析空压机运行状态。　　本文以螺杆式空压机为研究对象，研究其机械结构和工作原理，从转子系统故障和其他常见故障两方面进行故障分析，分析比较常用故障诊断方法，选取了BP神经网络作为本文研究分析的基本方法。　　其次，本文研究设计了空压机远程监测系统。分别从能量角度选取电能参数、热力!学参数，从机器本身选取振动信号进行监测，研究分析三利，数据的测量原理与方法、数据特点，进行系统方案设计，最终将整体系统分为本地数据采集、无线数据传输、远程数据处理三个部分，并且通过硬件软件设计实现功能。　　最后，本文研究了基于BP神经网络的故障诊断与预测方法。首先研究分析BP神经网络的原理;阐明其在故障诊断应用中的具体步骤，依次设计转子系统试验台获取样本数据，设计振动信号的BP神经网络，对振动信号的BP神经网络进行学习训练。另一方面，针对电能参数和热力学参数，设计了性能参数的BP神经网络，用以辅助空压机故障诊断与预测，提高研究方法的全面性和可靠性。　　本文文末通过系统测试分析，对本文设计的空压机远程监测系统进行功能测试分析，并且对采用BP神经网络设计的空压机故障诊断与预测方法进行应用测试，测试结果表现良好，验证了本文所研究设计内容的可行性。

目录

声明

摘要

1．1课题研究背景及意义

1．2国内外发展现状

1．2．1国外发展现状

1．2．2国内发展现状

1．3课题研究主要内容及全文内容安排

1．4本章小结

第二章螺杆空压机工作原理及故障分析

2．1螺杆式空压机工作原理

2．2螺杆式空压机的常见故障特征分析

2．2．1转子系统故障

2．2．2其他常见故障

2．3故障诊断方法分析

2．4本章小结

第三章空压机远程监测系统设计

3．1空压机监测系统需求分析

3．1．1本地数据采集

3．1．2无线数据传输

3．1．3远程数据处理

3．1．4系统方案

3．2空压机远程监测系统硬件设计

3．3空压机远程监测系统软件设计

3．3．1数据采集模块软件设计

3．3．2服务器软件设计

3．3本苹小结

第四章空压机故障诊断与预测方法研究

4．1BP神经网络分析

4．1．1人工神经元模型

4．1．2BP神经网络

4．1．3神经网络的故障诊断原理

4．2基于振动信号的BP神经网络设计

4．2．1样本数据获取和处理

4．2．2BP神经网络设计与训练

4．3基于性能参数的BP神经网络设计

4．4本章小结

第五章系统测试与分析

5．1空压机监测系统测试

5．1．1RS485总线通讯测试

5．1．2 SPI通讯测试

5．1．3 ATT7022E数字校准测试

5．1．4远程数据监测测试

5．2空压机故障诊断与预测方法测试

5．3本章小结

6．1总结

6．2展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢