工程機械監測數據管理
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摘要：提出一種便捷的后臺數據顯示方案。在作業中，實時采集并傳送數據進行數據處理，建立一個大的數據庫，并且能夠實現實時監測，異常狀態及時發出警報，相關負責人進行有效處理；在企業管理方面，采用樹狀顯示，減少交叉辦公，提高辦公效率。
引言
目前，工程機械朝著智能化的方向發展，各行各業都在謀求產業的轉型升級，在這個充滿著計算機網絡的時代，信息化、自動化、智能化已經成為了工程機械企業發展的主要路徑[1]。工程車輛運輸作業的日漸增多，對行駛區域和行駛時間的特殊性、嚴格性要求也在日漸提升，各項數據的傳送也變得復雜，工作更加繁瑣，企業部門交叉辦公，上下級的工作效率變得緩慢，不能對存在危險因素及時處理，對工程安全存在威脅。為此，提出一種工程機械監測數據管理方案。
1行業背景
在國外，工業化發達國家都比較重視工業機械安全發展，設有專職的數據與監測管理機構[2]，并且企業形式多樣，市場已趨于成熟。20世紀70年代初，我國才加快了對工程機械相關數據處理與監測狀態研究的步伐。20世紀初，工程機械監測一般都是在發生故障以后才進行的，沒有提前獲得相關數據，事后才進行相關處理。它雖然充分地利用了零部件或系統部件的壽命，但容易出現安全事故，并且浪費了較多的剩余壽命。20世紀50年代，為使每個機件都達到使用可靠和安全，檢修工作就必須在故障發生之前進行，從而形成了以預防為主的監測思想。但是大部分企業進行的檢修定期，過于刻板，并且定期頻繁的安裝拆解，容易產生新的安全隱患。21世紀以來，在對前期工程機械數據管理監測方面加上了許多現代思想，并且漸漸將數據的可靠性作為中心點。這種思想讓企業工作更靈活，并且具有針對性處理。近年來，我國工程機械行業存在明顯不足，一是相關企業分工管理不夠明確，存在交叉管理，責任負責人較為分散，工作效率不高。二是工程機械行業設備性能越來越先進，數據采集多樣，后臺數據傳輸較為復雜，存在許多無效數據。
2工程機械監測數據管理方案
工程機械行業的快速發展，推進著社會建設發展。實時將機械設備的工作狀態與機器的運行狀態數據傳輸給企業相關部門尤為重要，關鍵時刻識別異常狀態，保證設備的運行安全，對設備維護以及企業的發展都非常重要。數據采集是整個設備狀態監測的基礎，同時也是企業發展的核心，只有正確的數據采集才能夠得到正確的分析結果。當前，那些數據采樣時間長，采樣數據少，采樣數據簡單，企業上下級部門工作交叉復雜，會影響數據信息的接收時間，并且在工程的實施過程中，容易受到工頻信號影響，影響數據的準確性和完整性，會延長對風險的處理。因此，要求提出方案具備以下要求：1）企業管理采用樹狀顯示，總公司為主干，分公司為枝，各個項目組為葉，垂直管理，項目組之間互不干擾，解決交叉工作；2）實時進行數據的采樣，對數據快速進行處理分析發送，建立大數據庫，存儲有價值數據；3）實時對運行中的機械設備整體或其零部件的工作狀態進行狀態監測，出現異常及時報警處理，將信息發送給相關部門，及時處理。
3數據處理
工程機械設備在運行后，會產生大量的數據需要統計，這些數據分類較為復雜，以及有些數據處理較為困難，對這些數據進行有效管理對工作效率的提高和企業的發展具有重大意義。目前，很多企業對數據的保存采用“文件化”，這樣，在數據量大的情況下，尋找較為復雜，難以高效利用。所以，提出設計一套工程數據庫系統，在采集數據后對其進行有效存儲與管理[3]。以數據庫的形式對工程機械中獲取的數據進行存儲與利用，使得企業工作人員能夠更為方便、安全和高效的調用數據。在一定程度上，提高了工作人員的工作效率，并且能夠推動企業的發展。
3.1數據采樣
對于數據的采樣，時間空格采用多媒體定時器。多媒體定時器屬于一種精度的定時器，精度可達1毫秒，充分實現實時對數據的采樣[4]。同時，采樣數據能夠具備一下三點：全面性，數據量充足、全面，能夠支撐后臺分析實現有效價值；多維性，能夠快速進行數據的分類處理，對于不同方向提供相關數據進行分析處理；高效性，實時對數據進行采樣以及能夠快速篩選，執行高效性。滿足以上三點，讓數據采樣更為精準，更快速，來豐富數據的存儲庫。
3.2數據分析與存儲
從梳理需求、到采集、到分析、到實踐、再到衡量，數據分析始終循環在工程機械相關企業的整個過程中的，通過數據分析，發送到相關部門，才能進行相應措施。將采集的信息快速進行數據分析，若出現異常，發送錯誤信息到相關項目部門，進行有效處理；若數據正常，即存儲進數據庫中，繼續采集數據。該方法能夠不斷豐富擴充有效數據庫，使企業項目數據信息更加全面。
4監測與報警
對機械設備進行實時監測，能夠實時掌握設備的工作狀況，對異常狀況的發生也能進行及時有效處理，這種監測方式受到工程機械行業重點關注。其重要功能有以下幾個方面：1）實時監測。實時對運行中的機械設備整體或其零部件的工作狀態以及運行狀態進行狀態監測，以判斷其運轉是否正常，有無異常與劣化的征兆。2）實時報警。當出現異常，對異常情況及時發出報警信息直接發送給相關項目部門，并預測其劣化的趨勢，確定其劣化及磨損的程度以及對危險警告及時進行處理。3）GPS定位裝置。可以查詢到每一臺設備的狀態以及定位，出現異常狀況，能及時將具體位置發送給上級部門，有效處理。以上三點，能夠對處于工作狀態中的設備進行實時監測，時刻掌握機械工作運行情況。當出現異常狀況下，也能做到實時報警，有效保護了設備及人員的安全，安裝的GPS定位模塊能夠及時讓相關負責人對警告設備進行及時處理，減少機器歇業損失。
5結語
該方案將企業管理和數據處理、異常報警處理結合，前后相輔相成。將企業工作分配進行有效管理，采用樹狀顯示，總公司為主干，分公司為枝，各個項目組為葉，垂直管理，項目組之間互不干擾。這種管理模式能夠為企業的發展帶來更大的經濟性效益，促進企業的發展。實時采集數據并將數據匯總到數據庫，建立數據評價指標。若異常則立即向有關項目負責人發送信息，及時處理。若出現設備異常，向相關部門人發送報警信息，以免發生安全事故。這種方案不僅可以維護機械設備的使用壽命，還提高企業工作效率，促進工程進度。
參考文獻
[1]劉穎峰.旋轉機械狀態監測系統的研究與開發[D].杭州：浙江大學，2003.
[2]苑曉芳.旋轉機械遠程監測診斷系統的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2007.
[3]王詩柔，白石.機械設計工程數據管理技術的研究與應用[J].城市建設理論研究，2014（6）：905.
[4]邵園園，徐曉丹，玄冠濤.多媒體定時器在工程機械實時數據采集中的應用[J].電腦與信息技術，2010，18（2）：16-18
作者：楊世德 余峰崗 黃琴 胡偉豪 林鳳濤 單位：中鐵七局集團西安鐵路工程有限公司
