一种基于安卓的远程机械故障诊断系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：包括采集端和移动端；所述采集端和移动端均设有通讯模块，用于设备之间的数据交互；所述采集端，还包括数字信号采集模块；所述移动端，还包括数字信号处理模块；其中，所述数字信号采集模块采集待测设备的各类检测数据，并将其传送给移动端；所述数字信号处理模块对检测数据进行处理和分析后，生成结果诊断报告。本系统能够用于快速、高效、精确的检测轴承和齿轮箱的机械故障等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于安卓的远程机械故障诊断系统
本专利技术属于机械故障诊断
，具体地，涉及一种基于安卓的远程机械故障诊断系统。
技术介绍
机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。随着现代工业中自动化技术的大量普及，人们对生产过程中安全性和稳定性的要求越来越严格。目前市场上各种便携式故障诊断仪各有各自的特点，不同的仪器满足不同的使用要求，但在不同程度上存在不足之处，这些便携式故障诊断仪多采用单片机控制，操作繁琐或者功能单一，智能化程度低，无法与智能手机连通。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述问题，提供一种操作简单、价格低、功能丰富、通用性好且便于携带的机械故障(如：轴承和齿轮箱等)诊断系统。本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：包括采集端和移动端；上述采集端和移动端均设有通讯模块，用于设备之间的数据交互；上述采集端，还包括数字信号采集模块；上述移动端，还包括数字信号处理模块；其中，上述数字信号采集模块采集待测设备的各类检测数据，并将其传送给移动端；上述数字信号处理模块对检测数据进行处理和分析后，生成结果诊断报告。进一步地，本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、上述数字信号采集模块对检测数据分别进行如下处理工序：S1、自相关变换和小波变换；S2、对工序一得到的变换结果进行Hilbert变换，并求取信号Hilbert包络谱；S3、通过对包络谱进行FFT变换求取信号低频频谱；S4、通过低频频谱获得低频特征频率；S5、将计算得到的特征频率与S4分析得到的特征频率进行比对，生成结果诊断报告；其中，上述计算得到的特征频率为，由理论计算得到的滚动轴承的故障形式的特征频率；该理论计算方式如下所示：(1)内圈故障特征频率：(2)外圈故障特征频率：(3)滚动体故障特征频率：其中，Z为滚动体个数，D为节径，d为滚动体直径，ɑ为接触角，fi为内圈转频。上述结果诊断报告包括是否存在故障，以及故障的具体形式。进一步地，本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、还包括远程服务端；上述远程服务端包括存储模块，用于存储来自各设备的各类数据；上述远程服务端还包括通讯模块，通过通讯模块实现与其他设之间的数据交互。在本专利技术中，云端服务器的功能主要是保存历史数据，通过历史数据来判断轴承的故障发展形式，从而来判断是否需要停机维修。进一步地，本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、上述移动端的运行流程如下所示：S2-1、系统初始化；S2-2、判断是否连接采集端；如判断结果为“是”，则进行步骤2-3；如判断结果为“否”，则进行步骤2-6；关于该两设备是否连通的判断，在本专利技术的一个具体方案中，可以通过采集端的工作程序或软件中设置了一个是否传输的标志位，当移动端连接上采集端时候，自动将标志位置位，断开时复位，通过判断标志位是否处于置位状态，来判断是否能够进行传输。S2-3、向采集端发送采集参数和轴承参数；此类参数可以包括采集通道、采样频率、采样点数、放大倍数，显示数字信号处理器的信号处理结果等等，轴承的相关参数，在上述故障特征频率计算公式中有体现。S2-4、等待采集端的采集振动信号，当采集完毕后，通过通讯模块接收采集到原始信号的数据；S2-5、通过信号处理模块对原始信号进行处理和分析后，提取特征频率，并生成结果诊断报告；该诊断报告的内容主要包括是否存在内圈故障、外圈故障、滚动体故障以及混合故障。S2-6、判断是否连接远程服务端；如判断结果为“是”，则进行步骤2-7；如判断结果为“否”，则进行步骤2-2；S2-7、将原始信号数据和相关诊断报告上传至远程服务端；S2-8、从远程服务端下载历史信号数据和相关诊断报告。该本专利技术中，远程服务端(如：云端服务器)的功能主要是保存历史数据，通过历史数据来观测判断轴承的故障发展形式，判断是否需要停机维修。轴承在轻微故障阶段可以继续使用，在故障变严重的时候必须要求停机维修。并且当现场检测人员因经验不足或其他无法判断的时候可以请求更专业的的检测人员从云端下载检测数据完成诊断。该诊断是否需要停机的过程还可以通过软件自动诊断的方式来实现，在本专利技术中的基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、还包括诊断模块；上述诊断模块，根据当前的结果诊断报告的内容，进行是否需要停机维修的判断；当判断结果为“需要”时，将判断结果在移动端的用户界面进行显示；当判断结果为“不需要”时，上述诊断模块，对历史信号数据和历史诊断报告进行分析后，生成故障发展情况趋势报告。进一步地，本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、上述采集端，还包括数字信号初级处理模块；上述数字信号初级处理模块，对各类检测数据进行时域分析和频域分析。在本专利技术中，采集端上的初级处理模块和移动端(如：手机APP)上的数据处理模块是彼此独立的两套系统，俩者之间依靠wifi等通讯模块实现通信，互相完成各自独立的功能，采集端主要完成信号采集，在没有移动端对信号进行处理分析的情况下，也可通过自带的初级处理模块完成简单的信号处理工作，如果有移动端，则优选会将信号数据发送给移动端，由移动端来完成接下来的处理和分析的功能。具体如下：本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、上述采集端的运行流程如下所示：S1-1、系统初始化；S1-2、确认采集参数和轴承参数；S1-3、开始采集振动信号并保存；S1-4、判断是否需要将采集到的信号向移动端传输；如判断结果为“是”，则进行步骤1-7；如判断结果为“否”，则进行步骤1-5；S1-5、提取原始信号，并对原始信号进行时域分析和/或频域分析来得到统计指标和/或特征频率；和/或提取共振解调信号，并对共振解调信号进行频域分析来得到特征频率；S1-6、根据统计指标和/或特征频率来判断轴承状态；S1-7、判断是否需要将采集到的信号和/或S1-6的判断结果向移动端传输；如判断结果为“是”，则进行步骤1-8；如判断结果为“否”，则进入待机状态；该待机状态即为，当数据采集完毕，等待是否有下一步的操作。比如操作人员通过触摸屏直接控制数字信号处理器进行新的数据采集，或者接收到移动端发送过来的给采集端进行下一步操作的命令。S1-8、系统初始化通讯模块；S1-9、与移动端建立链接；S1-10、通过通讯模块将采集到的信号和/或S1-6的判断结果传输给移动端。进一步地，本专利技术提供的一种基于安卓的远程故障诊断系统，还具有这样的特点：即、上述采集端的运行流程还可以将S1-7起的步骤进行如下替换：S1-7、判断是否需要将采集到的信号和/或S1-6的判断结果向移动端传输；如判断结果为“是”，则进行步骤1-8；如判断结果为“否”，则进行步骤1-11；S1-8、系统初始化通讯模块；S1-9、与移动端建立链接；S1-10、通过通讯模块将采集到的信号和/或S1-6的判断结果传输给移动端；S1-11、判断是否连接远程服务端；如判断结果为“是”，则进行步骤1-12；如判断结果为“否”，则进入待机状态；S1-12、将各类信号数据和相关诊断报告上传至远程服务端。进一步的，本专利技术还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：包括采集端和移动端；所述采集端和移动端均设有通讯模块，用于设备之间的数据交互；所述采集端，还包括数字信号采集模块；所述移动端，还包括数字信号处理模块；其中，所述数字信号采集模块采集待测设备的各类检测数据，并将其传送给移动端；所述数字信号处理模块对检测数据进行处理和分析后，生成结果诊断报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：包括采集端和移动端；所述采集端和移动端均设有通讯模块，用于设备之间的数据交互；所述采集端，还包括数字信号采集模块；所述移动端，还包括数字信号处理模块；其中，所述数字信号采集模块采集待测设备的各类检测数据，并将其传送给移动端；所述数字信号处理模块对检测数据进行处理和分析后，生成结果诊断报告。2.如权利要求1所述的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：所述数字信号采集模块对检测数据分别进行如下处理工序：S1、自相关变换和小波变换；S2、对工序一得到的变换结果进行Hilbert变换，并求取信号Hilbert包络谱；S3、通过对包络谱进行FFT变换求取信号低频频谱；S4、通过低频频谱获得低频特征频率；S5、将计算得到的特征频率与S4分析得到的特征频率进行比对，生成结果诊断报告；其中，所述计算得到的特征频率为，由理论计算得到的滚动轴承的故障形式的特征频率；所述结果诊断报告包括是否存在故障，以及故障的具体形式。3.如权利要求1所述的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：还包括远程服务端；所述远程服务端包括存储模块，用于存储来自各设备的各类数据；所述远程服务端还包括通讯模块，通过通讯模块实现与其他设备之间的数据交互。4.如权利要求3所述的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：所述移动端的运行流程如下所示：S2-1、系统初始化；S2-2、判断是否连接采集端；如判断结果为“是”，则进行步骤2-3；如判断结果为“否”，则进行步骤2-6；S2-3、向采集端发送采集参数和轴承参数；S2-4、等待采集端的采集振动信号，当采集完毕后，通过通讯模块接收采集到原始信号的数据；S2-5、通过信号处理模块对原始信号进行处理和分析后，提取特征频率，并生成结果诊断报告；S2-6、判断是否连接远程服务端；而非如判断结果为“是”，则进行步骤2-7；如判断结果为“否”，则进行步骤2-2；S2-7、将原始信号数据和相关诊断报告上传至远程服务端；S2-8、从远程服务端下载历史信号数据和相关诊断报告。5.如权利要求4所述的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征在于：还包括诊断模块；所述诊断模块，根据当前的结果诊断报告的内容，进行是否需要停机维修的判断；当判断结果为“需要”时，将判断结果在移动端的用户界面进行显示；当判断结果为“不需要”时，所述诊断模块，对历史信号数据和历史诊断报告进行分析后，生成故障发展情况趋势报告。6.如权利要求1-5任一所述的一种基于安卓的远程故障诊断系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凤星，毛海波，沈春鹏，严保康，卢少武，马娅婕，但峰，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42