[发明专利]液压元件试验台分布式状态监测网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压元件状态监测技术领域，具体涉及一种基于液压元件试验台分布式状态监测网络系统。

背景技术

液压系统是以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置。随着科学技术的迅猛发展，液压系统对液压元件的性能要求越来越高，液压试验在液压系统研制过程中起着举足轻重的作用，对液压系统全过程的试验任务、数据、质量记录实行实时综合管理、综合处理、综合分析，已成为对液压系统性能与质量全寿命周期综合监测、管理、评估和改进的重要手段。

一直以来我国车液压系统试验技术都比较落后，这主要表现在对零部件、组件和系统在加工、检测、试验和系统调试过程中每个阶段的定量监控和评价，更缺乏全寿命周期监控和定量、全面、综合的监测与控制。造成的直接后果是全部关键部件都要进行试验，产品性能只能根据试验结果评价，也就是末端评价。致使产品研制生产周期长、试验次数多、产品性能不稳定；同时增加了成本、严重浪费了资源，增加了环境负担。和发达国家相比差距很大，要想真正提高液压系统研制与试验水平，还需要对目前的液压系统研制与试验技术与装备进行网络化、自动化、智能化改造。

我国现有的试验与检测方法主要还是采用机械式监测仪器，主要缺点有：1、试验数据靠人工读取并手工记录，这样不仅效率低下，而且给数据的进一步处理带来很多不便。2、各个试验台之间是彼此孤立的，没有统一的数据库对其进行管理，因此对系统的整体分析受到一定的限制，无法充分利用试验数据的价值。3、对数据缺乏长期的存储与管理，很多情况下每次的试验数据只在当次分析中被使用，不能从多次数据中发现液压系统中隐藏的规律。

近年来，有部分科研工作者对液压监控试验台进行了研究和改进，采用传感器采集液压元件信号，将信号传输至数据采集卡，然后通过上位机软件实现数据采集、分析等功能。这些研究改善了液压元件的监测技术，但仍然存在许多不足的地方需要改进。

首先，现有的液压元件状态监测系统无法将采集到的多路信号在波形图控件上分别予以显示，而只能在同一个波形图内以横轴为时间轴，纵轴为电压轴来表示温度、压力和流量的监控，这样不能直接表示出温度值、压力值和流量值。

其次，现有的液压元件状态监测系统对采集到数据进行数据分析时是将采集到的数据直接输入到数据计算模块之中，由于数据采集是每单位时间采集到一个数组，并将此模式不断循环，如果将数据计算模块放置在循环结构之中，就有可能导致采集模块速度与分析模块速度不一致而导致数据不能实现连续的采集。

再次，现有的存储方式为将产生的数据通过网络直接发送给远程数据库进行存储，如果网速受限，程序的运行速度将会得不到保障；

最后，现有的液压元件状态检测系统只是单一的一台监测仪器，没有实现网络化监测技术，无法在其他地点实现监控，在厂区内使用有一定的局限性。

发明内容

针对以上提出的问题，本发明提出了一种基于液压元件试验台分布式状态监测网络系统，可以对液压元件进行高速数据采集、数据分析、数据存储，并具备远程监控以及报警等功能，对液压元件状态监测的实时性、准确性有着很好的改进，采集到的数据也能够完整、有序的进行储存。

本发明包括多个传感器、与多个传感器一一对应的滤波电路、服务器、现场工控机、数据采集卡以及远程客户端，其中在现场工控机上设置有数据采集模块、数据计算模块、数据分析模块、显示模块、数据存储模块、网络监控模块；多个传感器分别设置在液压元件试验台上需要采集信号的位置；

多个传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和流量传感器，每个传感器输出一路信号，每路信号分别由与传感器一一对应的滤波电路进行滤波；

数据采集卡，通过各滤波电路采集各传感器信号，并将采集到的各路传感器信号发送给数据采集模块；

数据采集模块，接收数据采集卡发送的各路传感器信号，并将各路传感器信号放置在队列中，并将队列中的各路传感器信号发送给数据计算模块和数据存储模块；

数据计算模块，1.接收各路传感器信号，各路传感器信号均包括一个波形文件，波形文件由时间点和数组组成，其中数组为在对应的时间点上采集到的一系列数据，此时该数据为电压值；各路传感器信号处理方式相同：用“索引数组”函数按照各路传感器信号的标号进行索引，进而得到各单路传感器信号；

将电压值利用下面的公式转化为具体的温度值、压力值和流量值，最终得到是各单路传感器信号的时间点与其对应的温度值、压力值和流量值，并输出给数据分析模块；