远程监控机械工程信息流的特点与优势

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信号辨识、远程无线传输及大量性能数据有效管理的复杂系统，上述研究均采用现场数据采集、远程数据传输、服务中心数据管理的三层结构，这种结构是工程机械远程监控与故障诊断系统 的基本架构，但它基本上都集中在系统结构组成、信息传输通道建立等功能实现方面，而缺乏对其 中各环节数据 的有效规划和管理，从而影响了系统的实用性、可靠性和健壮性，实际上，各层之间的数据有效规划与管理却是实现系统可靠、高效运行 的重要保证。迄今为止还缺乏得到广大用户和市场认可的工程机械远程监年宝马展上 日立建机和小松挖掘机在其产品上分别展示了其远程监控系统，也主要突出了其定位功能。在其它移动车辆，如轿车和卡车领域，已有相对较为成熟的远程监控标准与规 。本文从工程机械远程监控系统的实用性高效性、健壮性出发，着重对远程监控信息流各环节的数据有效管理技术进行 了研究，并将研究成果应用到履带起重机远程监控系统的实施中。
 
工程机械远程监控系统信息流体系结构工程机械远程监控系统信息流体系结构如 图 6所示，包括现场信息特性分类采集信息无线传输传输协议解析及信息接收、数据管理及 网络浏览发计划资助项 目代替大量数据传输而减少数据传输的负担。
 
上述各类信号最后经过总线归一化，由统一的无线传输系统处理发送。整个现场信息的分类及采集方法可用图表示图 现场信息的分类采集处理面向对象的现场信息实时处理技术及其多线程实现图 中现场数据处理智能单元包括系统初始化总线数据采集总线数据解析地理位置信息读取、实时时钟信息读取、数据整合、数据无线发送等多种任务，而且总线协议遵从多主发送机制，各参数发送周期各不相同，存在有大量发送周期为毫秒级的参数，从而使以时间为基础的现场数据采集系统难以满足实时性要求，必须采用以事件为基础的面向对象嵌入式信息采集技术。
 
信息采集系统中则必须通过基本输入输出系，统实时内核实现，将各功能模块作为不同任务线程来看待，高优先级线程可)以中断低优先级的线程，而且不同的线程之间可以实现交互。通过可配置的内核服务使各任务线程按照优先级的高低自动分时复用资源，并完成各个任务线程之间的同步、通信、数据交换，从而保证应用系统具有较高的实时性。采用作为现场处理器的各任务线程分配如表 " 所示。
 
表系统多线程分配李彦明等：工程机械远程监控信息流的数据管理与规划研究图面向对象多线程操作及其执行规划表 ) 数据无线传输数据帧格式起始符设备数据编码 数据内容校验码结束符邮箱配置、数据接收及发送缓冲区无线传输数据帧由长度固定的起始符设备数据编码、数据内容、循环冗余校验码和结束符以及变长度的数据内容组成。其中数据内容及其长度根据数据编码不同每次有所变化。数据编码意义可用表说明。
 
表数据编码意义说明序号数据编码对应参数数据有效长度参数的值表中表示被监测参数的个数，本 系统监测了状态参数为数据编码值有和两种状态，可表示一个监测参数的变化状态表示两次采样期间参数无更新示两次采样期间参数有更新，每次数据传输只对有更新的参数进行，数据帧中的数据内容只存放    为的参数表述第个参数的数据字符长度。设备参数实时状态信息在监控中心以表格形式存放于性能状态数据库，每个设备对应于一个表格，该设备的第! 个状态参数信息在表格中的寻址指针为现对设备及用户的添加，对设备实时状态信息的监控、诊断，对历史状态信息的查询及基于此的表示第  个参数在表格中的智能维护。而每个用户可以租赁= 购买多台设备，并起始地址，其长度为在自己权限内对所属设备实时状态信息的监控、诊断和对历史状态信息的查询及基于此的基于状态监控的数据组织结构及管理 智能维护。每个设备具有静态和动态两种属性，设备类表现的设备用户及状态为其静态基于状态监控的性，而实时状态数据和历史数据两个实体则体现工程机械的信息涉及多设备、多用户及多参数实时了设备的动态属性，当前实时数据随时间的推移添信息和历史状态信息等大量信息数据，用户增多、数加到历史数据。对应于所示模型的数据库结构据量变大时不合理的数据组织及管理将造成系统阻如所示。
 
塞、崩溃，同时不便利于系统的扩展及基于数据的故障诊断、性能预测及智能维护。本文采用实体   基务的履带起重机远程模型建立了工程机械远程监控的实现与应用监控系统数据管理结构模型。
 
所示数据模型和数据库结构是整个监控系统的后台核心技术之一，所有设备状态数据通过其进行有效管理存储。但对于监控者和使用者而言，更重要的是通过形式对上述数据库内信息的调用、查询及好呈现，本系统采用技术和浏览器务器构方便地实现了上述功能研究基于上述信息管理技术，为抚顺挖掘机制造有限责任公司开发了履带起重机远程监控系统，实现设备定位与查询、实时状态监测、历史记录查询（黑匣子功能）、故障报告及处理、维护计划倒计时提醒以及用户管理等诸多功能。
 
其中实时状态监测、历史记录查询为企业及用户最为关心监控内容，根据参数特点整个系统分置信息、柴油机系统、力矩限制器、液压系统、电控系统及机械结构参数几个子模块分别图文并茂地进行了实时监测，力矩限制器参数为例显示了实时远程监控界面风格。根据参数特性的不同，各参数 可以数字、柱状图及实时股票曲线显示履带起重机远程监控与维护数据库模型，整个工程系统的所有信息可通过管理员、设备、用户、实时状态数据和历史状态数据几个实体类体现其特性，其中管理员、设备、用户 : 个实体类为静态数据，表征设备、人员等固定不变的静态特性，包括管理员信息、用户信息及企业所有设备管理信息；而实时状态数据和历史状态数据两个实体类则为动态实时更新数据，表征了实时更新设备的状态动态属性。管理员表现的实体具有最履带起重机柴油机系统参数远程实时监控高优先级别，通过口令确定其权限后可实历史记录查询界面，通过选择设备种类、参数类别述技术构建的液压式履带起重机的远程监控的实查询时间以曲线和表格两种形式完成查询和显示。 际应用系统，实现了定位跟踪、设备状态实时监测、历史记录保存与查询、故障报告以及维护倒计时提醒。本项研究为更深入的设备故障诊断及性能预测模型、无故障停机的智能维护以及循环经济的绿色设计提供了基础支持。