挖掘机远程状态监测与故障诊断系统研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文挖掘机远程状态监测与故障诊断系统研究TheResearchofRemoteConditionMonitoringandFaultDiagnosisSystemofExcavator培养单位：机械工程学院专业：检测技术与自动化装置研究生：乔卉卉指导教师：马怀祥教授二○一六年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一

2、同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：摘要针对挖掘机现场故障诊断中，人工诊断不准确、故障发现不及时等问题造成的挖掘机故障恶化、零件疲劳损坏、导致生产停滞或生产事故等现象，本文在国内外行业人士研究的基础上研究挖掘机远程状态监测与故障诊断系统的构建方法，该系统不仅包含了基本的挖掘机运行状态监测、同时可以实现挖掘机远程故障智能诊断，提高故障诊断的准确率，使挖掘机“被动维修”转换为“主动维护”，降低维护成本，较少经济损失，保障挖掘机工作效率。本文首先对挖掘机远程状态监测与故障诊断系统进行了总体方案设计，确定

3、了系统的整体架构，主要包含三部分：车载数据采集平台、数据远程传输网络、远程监测诊断中心。主要针对柴油机与液压系统进行监测与故障诊断，根据挖掘机的结构与故障机理，选择了监测参数和测点位置。搭建了基于NICompactRIO和GPS的车载数据采集硬件平台及基于GPRS的远程数据传输网络，并编写了基于LabVIEW的车载数据采集与传输的软件程序，实现了数据的采集、本地存储与远程传输。然后进行了远程监控中心软件设计，包括监测对象信息管理、发送监测请求、数据接收与解析、挖掘机地图定位、数据库存储与管理、柴油机与液压系统监测诊断、故障报表生成、故障信息返回和

4、历史故障查询等功能模块。研究了基于集合经验模态分解的挖掘机振动信号的特征提取方法和基于支持向量机的挖掘机智能故障诊断方法，实现了柴油机与液压系统关键部位的状态监测与故障诊断。关键词：挖掘机；远程监测；故障诊断；LabVIEW；GPRS；EEMD；SVMAbstractIntheviewofthephenomenoninthefieldoffaultdiagnosisofexcavatorsuchasfaultdeterioration,partsoffatiguedamage,productionstagnationandproductionac

5、cidentscausedbytheinaccuracyofartificialdiagnosis.Inthispaper,themethodofbuildingexcavatorremoteconditionmonitoringandfaultdiagnosishasbeenstudiedbasedonthestudyoftheindustryathomeandabroad.Thesystemnotonlyincludesthebasicexcavatoroperationstatemonitoring,atthesametimecanreal

6、izetheremoteintelligentfaultdiagnosis,whichcanimprovetheaccuracyoffaultdiagnosis,andmakeexcavator’s"passiveservice"into"active"maintenance,realizeclustermanagement,reducethemaintenancecostsandtheeconomicloss,ensureexcavatorworkingefficiency.Thispaperhasdesignedtheoverallschem

7、eanddeterminedtheoverallarchitecturetothesystemofexcavatorremoteconditionmonitoringandfaultdiagnosisfirstly.Thissystemmainlyconsistsofthreeparts:theon-boarddataacquisitionplatform,dataremotetransmissionnetwork,remotemonitoringanddiagnosiscenter.Themonitoringandfaultdiagnosiso

8、bjectisdieselengineandhydraulicsystem.Themonitoringparametersandobse