遠端智能性機械狀態監測

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姓名

李柏青(Po-Ching Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

遠端智能性機械狀態監測

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摘要(中)

本研究利用網際網路傳輸功能，並延伸監測機械狀態的量測系統，將判斷機械運轉狀態的特徵數據，由現地工作機械傳送到遠端，以便監測部門即時於遠處監測現地運轉之機器。研究中，將規劃一遠端監測系統，此監測系統具有控制現地機械所屬之監測系統，並具有信號分析、特徵提取、狀態分類及識別之能力。而現地監測系統，則具有資料擷取能力，及傳輸訊號能力。
研究進行是以訊號資料擷取為基礎，並架構於此系統上，將其資料利用網路傳輸，以達到遠端即時監測之目的。在軟體上，使用以C++語言為主體的Borland C++ Builder為撰寫之主要工具；在TCP/IP通信協定部分則使用Socket 應用程式界面Application Program Interface (API)，以組成所需之遠端監測能力；並使用BCB來製成所需之人機介面。
此遠端監測系統規劃並實現後，將以實例進行效果驗證，以實驗室內之傳動系統測試平台做為實現對象。用遠端監測系統，實際應用於遠端監測現地端機器，擷取資料並回傳。在遠端之監測主機分析擷取到之機器運轉狀態，並對資料做信號分析及型態識別，讓現地端於第一時間了解機械運轉狀態，並馬上做故障排除。

關鍵字(中)

★ 遠端
★ 故障診端
★ 型態識別

關鍵字(英)

論文目次

摘要.............I
誌謝.............II
目錄.............III
圖目.............VI
表目.............IX
第一章緒論.............1
1.1 研究動機.............1
1.2 文獻回顧.............2
1.3本文研究範疇.............2
第二章遠端即時狀態監測架構.............4
2.1 遠端監測相關網路通信協定.............4
2.1.1 TCP、UDP、IP通訊協定簡介.............4
2.1.2主從架構.............6
2.2 遠端機械故障診斷狀態監測.............7
2.2.1機械故障診斷狀態監測.............7
2.2.2 遠端之故障診斷.............8
2.3 遠端監測介面選用和系統架構建立.............9
2.3.1 介面、架構選擇與安置.............9
2.4 Socket介面設計說明.............11
2.4.1 Socket 元件與建構方式.............11
第三章信號分析與型態識別.............12
3.1時域分析.............12
3.2幅域分析.............12
3.3頻域分析.............13
3.4時頻域分析.............14
3.4.1短時間傅立葉轉換.............15
3.4.2平滑維勒分佈.............15
3.4.3 Choi-Williams分佈.............16
3.4.4錐形時頻分佈函數.............16
3.5階次追蹤分析.............17
3.5.1 再採樣理論之階次分析.............18
3.5.2VKF階次追蹤理論.............18
3.6倒傳遞類神經網路.............19
3.6.1類神經網路的運作.............20
3.6.2倒傳遞類神經網路.............20
3.6.3 網路架構.............20
3.6.4 倒傳遞網路訓練與測試過程.............21
第四章系統驗證—遠端訊號擷取暨分析實驗.............23
4.1 故障診斷實驗平台相關諸元.............23
4.2 實驗流程與硬體架構.............23
4.3遠端監測之信號擷取.............25
4.3.1 信號擷取人機介面使用介紹.............26
4.4 遠端監測之信號分析.............28
4.4.1 時幅頻域分析.............29
4.4.2時頻域分析.............31
4.4.3階次分析.............34
4.4.4信號前、後處理.............36
4.5 實驗設計與分析結果.............39
4.6 遠端監測之型態識別.............43
4.6.1 特徵提取人機介面分析.............44
4.6.2 倒傳遞類神經人機介面分析.............46
4.6.3 實驗設計與分析結果.............48
4.7 實驗分析討論.............53
第五章結論與未來展望.............56
5.1 結論.............56
5.2 未來展望.............56
參考文獻.............57
附錄A Socket連線.............59
A.1連線函式說明.............59
A.2 Windows 環境下的socket介面(Winsock).............60
A.3 BCB下的 Socket.............61

參考文獻

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指導教授

潘敏俊(Min-Chun Pan)

審核日期

2003-7-18

推文