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面向云计算的设备故障诊断系统关键技术研究

王东方  
【摘要】:随着各种机械设备日趋大型化、重载化、高速化和复杂化,设备状态监测与故障诊断技术在保障安全生产、设备的稳定运行等方面发挥着越来越重要的作用。现代工业和制造业需要信息技术的支撑,随着网络技术与故障诊断技术的不断融合,基于Internet的远程监测与故障诊断已成为现代工业生产中的一个重要标志。加强对设备的状态监测诊断对提高生产效率、较少运行中的隐患,具有重要的实际意义。 云计算(Cloud Computing)是一种全新的网络服务模式,通过将巨大的资源池连接在一起来提供强大的数据存储、计算、网络协作、信息服务等功能。近年来,云计算技术已经在制造业、医疗、交通、金融、教育等行业中都得到了很好的应用和发展,如中国航天二院的云制造平台、天津卓郎科技的数字化工程仿真云平台、成都云计算中心在其云计算平台上部署的“猪肉质量安全溯源监管系统”。本文将云计算技术应用到设备故障诊断中,设计并实现了故障数据的分布式存储和并行计算,为设备的实时在线监测与故障诊断提供了很好的解决方案和技术支持。 Hadoop是由Apache公司开发的一个开源的分布式处理软件框架,由于具有可靠性、高效性、可伸缩性和低成本等优点,已经成为一种流行的云计算开发平台。本文在Hadoop框架下搭建了云计算开发环境和数据库集群,分析了并行FFT算法在MapReduce编程模型下的实现方法。设计和开发了一个简单的设备故障诊断系统,包括登录模块、集群节点监控模块、数据存储模块和信号分析与故障诊断模块等,并对6205-2RS JEM SKF轴承的故障数据进行了分析处理,达到了预期的设计目标。此外,云计算还可以与其它的一些诊断方法和智能算法相结合,以达到中小企业安全生产的发展需求。 面向云计算的设备故障诊断技术开创了低成本、易操作、高效率的应用模型,对于中小企业的长远发展具有重要意义。最后,对本文的研究工作进行了归纳和总结,并对下一步的研究工作进行了部署。


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