隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代制造技術和系統(tǒng)也得到了迅速發(fā)展。設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷作為關鍵環(huán)節(jié)之一，在研究中取得了良好的效果。隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，機械制造業(yè)的需求也在不斷增加。狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷已逐步發(fā)展成為跨多個領域的獨立綜合技術。隨著相關技術的不斷發(fā)展，在設備診斷技術領域，設備的遠程監(jiān)測與診斷已成為一個研究熱點，發(fā)揮著非常重要的作用。
（一）遠程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場監(jiān)測診斷子系統(tǒng)一般由軟件系統(tǒng)、PC機和采集信息系統(tǒng)三部分組成。該子系統(tǒng)的主要功能是以診斷系統(tǒng)為媒介，對運行中的機械設備進行診斷和監(jiān)控。在監(jiān)控過程中，可以對機器進行具體的診斷和復制。同時，還可以對機械運行過程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計。通過該子系統(tǒng)可以實現(xiàn)對監(jiān)測信息的采集、處理和存儲。監(jiān)測信息綜合處理后，以互聯(lián)網(wǎng)為傳輸媒介，將采集到的數(shù)據(jù)和請求診斷報告發(fā)回遠程診斷中心服務器。一般來說，遠程診斷中心主要有下面幾個功能：
1.在設備運行過程中，實現(xiàn)了對PLC數(shù)據(jù)的實時采集，并通過遠程網(wǎng)絡對運行中的設備引起的故障進行診斷，找出故障原因。
2.負責對遠程網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r監(jiān)控信息進行分析處理，綜合處理設備管理專家的意見，找出故障原因，討論解決方案。
3.當設備因故障不能正常工作時，應提供遠程設備診斷指導，設備恢復正常運行后，還應負責設備的運行指導。
4.設備運行過程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)均保存完好，為制定診斷措施提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
5.在設備故障分析中，可以為診斷和分析提供許多新的方法和理論。當條件允許時，可以驗證這些方法和理論，以確定其適用性。經(jīng)過驗證，這些新的科學技術方法可以應用于實際生產(chǎn)過程，有效地提高生產(chǎn)效率。
（二）遠程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)的工作模式。一般來說，遠程監(jiān)測和診斷系統(tǒng)主要由本地診斷和異地診斷組成。
1.本地診斷。當子系統(tǒng)或被監(jiān)測設備因故障不能正常工作時，安裝在設備下的信息收集器將采集和處理設備傳遞的故障信息，并負責將信息傳遞到本地故障診斷專家系統(tǒng)。當診斷系統(tǒng)接收到信息時，負責診斷的機器將輸入該信息。進行自動診斷，找出故障的具體原因。如果這種診斷方法找不到故障原因，可以采用遠程診斷。
2.異地遠程診斷。遠程診斷一般由電子郵件和實時診斷兩部分組成。兩種診斷模式之間也存在一些差異。主要區(qū)別在于，在使用實時診斷模式時，網(wǎng)絡可以與現(xiàn)場專家討論，也可以與現(xiàn)場監(jiān)控人員討論設備故障，在某些情況下，實時監(jiān)控也可以用來得出全面的診斷結(jié)論。在這種模式下，負責診斷的專家只能通過對現(xiàn)場傳輸?shù)脑O備數(shù)據(jù)進行分析和推測，得出最終診斷結(jié)論，并通過電子郵件將最終診斷結(jié)果發(fā)送回現(xiàn)場。
二、遠程監(jiān)控與診斷實現(xiàn)的關鍵技術
（一）數(shù)據(jù)壓縮與傳輸技術。對于遠程診斷系統(tǒng)，在實際應用過程中，需要傳輸和存儲大量的圖像、聲音和數(shù)據(jù)。在這些信息的遠程傳輸中，通常會造成大量的損失，并在一定程度上增加成本。因此，如何在保證圖像和聲音質(zhì)量的基礎上實現(xiàn)聲音和圖像的傳輸，以及如何通過壓縮來減少圖像和聲音數(shù)據(jù)已成為亟待解決的問題。一般來說，遠程診斷的故障信息主要包括視頻信號、數(shù)據(jù)信號、控制信號和音頻信號。由于信號的不同，對傳輸有不同的要求。通常情況下，這些信號的傳輸需要網(wǎng)絡作為媒介，但由于通信網(wǎng)絡的多樣性，壓縮后的故障信號不能通過所有的網(wǎng)絡通道傳輸。為了實現(xiàn)故障信息的快速、高清晰度傳輸，數(shù)字化傳輸速率至少達到384 kbs以上。從網(wǎng)絡傳輸?shù)默F(xiàn)狀來看，只有綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)、數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)和專用線才能滿足這些要求。因此，在進行數(shù)據(jù)傳輸時，必須利用這些網(wǎng)絡實現(xiàn)故障診斷信息的及時有效傳輸。
（二）遠程診斷專業(yè)系統(tǒng)的開放性。一般來說，遠程診斷和傳統(tǒng)診斷在本質(zhì)上是不同的。對于傳統(tǒng)的診斷專家系統(tǒng)，知識庫是半封閉或封閉的，設計人員通常負責修改和輸入知識庫的結(jié)構(gòu)和知識。對于遠程診斷專家系統(tǒng)，知識庫是一個基于Web數(shù)據(jù)庫的開放式結(jié)構(gòu)。它只需要一個簡單的設計框架。在知識庫的建設和維護中，設計師不僅要對知識庫的完成負責，還要對知識庫的參與者和廣大用戶負責。如何設計這種開放式遠程診斷系統(tǒng)是實現(xiàn)遠程診斷技術的關鍵。
（三）虛擬現(xiàn)實技術。通常，通過多媒體和虛擬現(xiàn)實技術，系統(tǒng)的狀態(tài)可以被生動地表達出來。虛擬現(xiàn)實的一個特點是其交互性和沉浸性。通過對真實場景的再現(xiàn)，改變后的實體對象的場景可以以三維圖形的形式顯示出來，也可以直接進入再現(xiàn)場景發(fā)揮其實際作用。目前，VRML 2.0已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)上的虛擬現(xiàn)實語言標準。在虛擬建模工具的支持下，對需要診斷的對象建立了虛擬模型，從而真實地反映出這些故障，進一步提高了故障診斷的準確性。
（四）網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性設計。隨著現(xiàn)代信息技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡安全已成為信息技術發(fā)展的主要障礙。對于遠程診斷網(wǎng)絡，主要保證其安全性。只有在網(wǎng)絡診斷處于相對安全的環(huán)境中，遠程診斷和監(jiān)測才具有現(xiàn)實意義。因此，在設計遠程診斷系統(tǒng)時，必須充分考慮整個系統(tǒng)的安全性，保證網(wǎng)絡信息的可用性、保密性和完整性。一般來說，可以使用數(shù)據(jù)加密技術、密碼系統(tǒng)和防火墻技術來保證網(wǎng)絡運行的安全性。
綜上所述，設備遠程監(jiān)測與診斷是集通信技術、故障診斷、虛擬技術和計算機信息技術于一體的新技術領域。該系統(tǒng)對提高企業(yè)的競爭力起著極其重要的作用?？梢灶A見，隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，遠程診斷技術的研究和應用將逐步進入一個新的發(fā)展階段。
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