舞台设备远程诊断系统开发与关键技术研究

发布时间：2020-03-28 06:55

【摘要】：近年来,随着社会经济的发展,我国开始了大规模剧场建设。不可否认的是近年来由于设备安全问题造成了诸多人员伤亡和经济损失事件发生,而且在设备发生故障后设备服务商多数情况下只能派遣专业工程师现场维修,既降低了工作效率,又增加了经济和人力成本。如何更高效、更合理地保障舞台设备的正常运行是亟待解决的难题。基于上述问题,本文以西门子PLC主控的舞台控制系统为例,研究了舞台设备远程诊断系统的关键技术问题,在此基础上开发了基于B/S模式的远程诊断系统,主要工作如下。论文首先围绕某剧院的舞台机械设备配置、舞台控制系统和客户需求展开研究,详细阐述了舞台机械设备配置情况和舞台控制系统控制要求。分析了舞台设备的远程监测功能要求和设备远程诊断系统要求,选取舞台吊杆设备为诊断对象,通过其运行位置、速度、运行次数、运行时间和目标位置等样本数据训练神经网络模型并判断吊杆设备运行状态。其次对如何实现数据远程实时交互和舞台设备状态的远程诊断进行深入研究。最终采用基于B/S模式的远程诊断框架,利用云数据库的中转功能成功实现PLC数据远程访问,通过Web Service技术实现了舞台设备的运行数据实时监测。使得远程用户在不同平台上都能获取舞台设备的实时运行数据,提高了系统的扩展性,为系统开发提供了有力的技术支撑。搭建了基于深度置信网络的诊断模型,利用样本数据进行训练后获得最优网络模型,并将此运用到吊杆设备的实时运行状态故障诊断中,通过测试数据验证了所搭建模型的正确性。最后针对系统的实际业务需求,详细设计了系统整体架构和Web应用功能,在Visual Studio集成开发环境下通过组件调用Python脚本文件实现设备的远程诊断功能,并开发了用户管理、舞台设备在线监控和数据管理模块。通过系统调试和实际运行情况表明,系统设计合理,性能良好,能够对舞台吊杆运行情况进行实时诊断,具有可行性。
【图文】：

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图 1. 1 国外第四代 SCADA 系统的组成图国内的 SCADA 系统相比国外起步较晚，不可否认与其有所差距，有些企业只是在企业局域网内部进行设备的实时监控和数据传输，通讯网络也是大多以总线的方式传输。但是随着我国经济、技术各方面的迅猛发展，在众多行业已经有了剧烈变化，技术水平有了很大提升，依托互联网企业和传统行业的合作，国内的 SCADA 系统不论是在技术上还是发展理念上都有了长足发展，并且经过多年的不断探索，时至今日已经日趋完善，涌现出如研华、华辰智通等在远程监控领域表现突出的企业，它们制造用于远程监控的产品也得到了用户的广泛好评和应用。对于远程监控系统的研究主要在数据传输安全性和通讯网络上，传感器技术的不断革新也如甘露般滋养着工业这块大地。文献[18]介绍了电力系统中 SCADA系统的应用，对该系统如何提升电网可靠、安全地运行做了详细介绍。在石油行业、铁路动车组、以及过程驱动中应用越来越多，而舞台机械控制行业由于国内厂家较少，设备较大，且种类繁杂的特性并没有企业投入成本去研究其远程监控相信随着技术不断成熟，舞台设备的远程监控也会在近期出现。1.2.2.2 远程故障诊断技术发展状况

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舞台设备远程诊断系统开发与关键技术研究机检查，耗时费力，而故障修指的是在设备出现故障后，设备现场解决问题，增加了经济成本和人力损耗，也是不可取的。决设备的故障诊断问题，，传统的做法是有三个步骤：①信号获感设备采集表征设备运行情况的多种物理信号；②特征提取：息进行深度挖掘和分析，从中精简出设备故障信号并提取；③基于提取的特征，利用各种算法建立模型训练并实现诊断[20]。图如图 1.2 所示。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

【参考文献】