农业机械系统故障远程监测技术研究范文

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摘要：

目前，人们对于农产品的质量要求不断攀升，农产品需求从数量追求扩大到质量追求。现代化农业生产环节中专业机械设备的应用是必然的，机械设备的安全稳定运行是保证农业产量的关键，满足人民的实际需求标准。对于农业机械系统故障远程监测技术进行深入分析，供相关人士进行参考。

关键词：

农业机械；故障；监测；技术

目前，我国处在经济与社会加速转型的过程中，各行业领域体系不断的完善改革。农业的长久性发展必须依靠机械设备和现代化专业处理技术的支撑，应用高效合理的方式对于农业机械设备的故障合理监测，加大设备问题的重视程度，采取措施积极预防或解决，才能满足实际生产需求。

1模块化原理

农业的机械系统整体是复杂且庞大的体系，应用模块化将系统内部化繁为简。对于农业系统内部存在的各种故障分析发现，系统内部不同的机械装置单元和具体的结构特点完全不同，安装的时候密集程度较高，故障检测过程无法有效的展开故障定位。不同的机械装置单元内部产生的故障对于系统的整体执行力产生影响，严重的时候会造成执行机构的故障。所以整个系统内部的机构模块化，对于不同的装置单元各种经常出现的故障展开全面的编码、检测，利用串码读取过程实现机械系统故障模块的发现，对于出现故障的位置进行处理。例如获取的终端编码为D101的时候，经过编译后获得的信息是液压泵的原动力无法满足实际额定数字。那么相关管理人员直接的发现产生故障的位置，采取准确有效的措施及时处理，避免非必要的损失。

2远程监测系统结构

国内的网络传输方式包括无线传输和有线传输两种，根据农业的实际生产过程和环境，保证系统终端的设备对于整个农业机械设备系统进行有效检测的最快方式为无线传输。建立通信协议后，对于农业机械系统内部不同设备中的装置单元故障设定对应的代码，通过采集卡进行控制，即时的向系统服务中心的处理器传递数据包，将数据传输到终端设备上，最终实现管理人员对于设备的远程管控和管理。针对故障的代码进行采集的过程本质为比较的环节。将中心服务器存储的不同故障和农业机械设备中的不同单元中的模拟量综合对比分析，如果收集到的数据资源和故障模拟设定数值之间的结果比较接近，或是已经达到设定的数字标准状况下，系统中心的服务器会将故障的模拟量转化成为编码，将具体的编码通过输出展示到终端的设备上。相反状况的时候也输入对应的代码，终端显示器上表达的数字为正常。系统中包括动力机构、传动机构、电控机构、液压机构、行走机构、执行机构、采集卡PLC、通过无线传输转送到中心的数据处理服务器中，借助3G/4G/GPRS等展现在终端设备上。

3振动检测

目前农业机械设备中最常见的一种处理技术为振动检测诊断技术，其被应用在机械设备的故障类型、故障位置、故障原理的检测工作中，振动检测技术结合原本设备的固定振动方式和整体状态综合判定设备是否处于正常状态下，进一步确定故障是否存在。利用机械信号的收取、放大、对于振动的峰值进行显示。振动的信号是设备整个运行状态的一种体现，其中含有丰富的故障信息，振动特点是运行状态是否良好的标志。振动诊断技术的发展经历较长时间，如今理论已经相对完善，综合的诊断结果相对准确。不足之处在于其关系到信号处理知识、振动测试知识、信息传感知识，对于工作人员的专业需求比较高。农业机械设备出现故障的状况下，利用振动检测方式关键对于叶片、曲轴、齿轮、轴承等转动部件进行检测，不同的部件在运行过程中会互相咬合，咬合后产生不同程度的振动，对于其振动的规律进行分析和掌握，进一步判定故障是否出现。振动检测方式被广泛的使用在初期的检测诊断环节中，检测过程依靠专业人员多年的工作经验、眼力、听力，对于设备的实际运行过程不会产生过多的干扰，检测的方式简单快捷。农业机械实际的运行过程中，专业的生产人员会对于设备的振动原因和具体的振动类型定期的进行记录和总结分析，分析设备的振动幅度、振动速度、振动频路等，结合特性参数综合考虑，结合应用传感器技术设备进行具体数据资源的收集和整理，借助现代化的模拟信号转化器，将整理后的数据通过模拟变化成为数字的信号，最终将数字信号包含的信息转移成为实验的图谱，显示在操作终端上，专业的技术人员可以参考和分析。

4润滑油分析

农业机械大部分应用在露天的自然环境下，几乎每台的专业机械设备作用与上百亩的土地，作业过程中受到阳光的暴晒，遭遇恶劣的阴雨风沙天气。如果出现较严重的风沙，很多固体颗粒快速的聚集到农机内部的零部件中，长时间下去，农业机械内部的转轴、齿轮、叶片等部位被颗粒影响，颗粒逐渐的进入到润滑油中，对于润滑的作用产生负面影响。对于机械设备中润滑油集中的区域进行数据采集，通过实验处理，分析最新的油液粘稠度，对于外在污染物的污染程度进行判断，最终确定农业机械的磨损状态，判定故障出现位置，对于很多的隐患进行处理。

5异响诊断

农业机械运行时不同部位会由于高速的咬合作用形成机械性振动，振动同时产生声音，振动是产生声音的原因，如果声音的反馈是正常表明振动正常，机械正常运转，反之说明机械存在故障，不同类型的声音异常或噪声都是一种故障的反馈。部分具有工作经验的人员对于故障形成的声音和正常运行的声音可以进行准确的判定，对于出现异常声音的部位或区域链接段进行检测，准确的判定故障位置。通常状况下，不严重的故障出现后，通过人工对于机械噪音进行检测就能够判定，借助主体的能动性，配合辅助收声器、或是人工的声音放大器等，对于不同部位的噪声判别，分析机械的运转状况，确定最终的故障位置。工作人员借助频谱分析方式对于机械故障部位进行准确的定位，频谱分析是利用仪器，对于机械发生的声级、声频率、进行收集，制动具体的频谱图，对于噪声综合分析。

6红外测温

利用红外测温的仪器对于农业机械内部零部件的发热温度及时的检测，该技术包含于仪器诊断技术类型中，全称为红外测温诊断技术，应用的技术原理利用热量升温，农业机械设备经过长时间的工作后，机械内部的零部件由于摩擦会产生热量，造成温度变化。对于检测区域单位进行控制，温度超出正常的区间范围时候，测定数据资源会通过数据线传送到计算机中，电脑对于反馈的数据综合判定，分析温度异常的原因，系统发出提示，方便采取解决措施，避免事故的出现，延长整个设备的使用期限。

7智能化诊断

随着科学技术的发展进步，农业机械设备得到快速发展，对应的具体应用的范围更加广泛，同时农业机械故障的诊断面向更加综合、智能化、融合化、科技化的方向进步。智能化的机械故障诊断技术含有遥感技术、仿生学技术、电子信息技术、神经网络技术、数据库系统技术、计算机网络技术、人工智能技术等。很多的技术已经被投入到实际应用中，借助计算机技术、数据库技术、神经网络技术综合建立的智能化专家体系，对于各种机械故障进行随时的诊断，系统内部包含农业生产行业的专业理论以及各种资源信息，还包括不同类型的机械故障诊断和维修资源，管理人员日常工作中将发现的问题通过系统上传，最终获取专家的解决方式。诊断树是一种流程图，建立在测试集、判据集、故障树结果上的一种创新。对于故障进行确定，应用故障传递理论、判据集确定理论，对于全局进行优化搜索。诊断树分析方式是从整体到各个环节的一种细化分析处理手段，对于系统的薄弱环节优化处理，对于农业机械设备的故障进行准确的预测和诊断。农业机械设备的运行环节是一种逐渐变化的动态，动态变化的过程中，机械由完好逐步发展到出现问题发生故障，中间状态时利用模糊理论判定。故障的不明显模糊集合，利用隶属度函数，根据对应的隶属度来分析症状的整体倾向性。模糊诊断方式根据特征和模糊关系建立矩阵，对于不同故障的原因隶属度，分析最终的倾向性，避免很多不可避免因素形成的负面作用。总而言之，结合国际的技术发展水平，应用科学的手段对于农业机械设备的运行进行准确的诊断和监测，深入的分析农业机械系统出现故障的原因，采取有效的解决方式，降低维修的成本，延长使用期限，切实提升农业机械设备的性能，保证农业生产的良好发展，为国家经济发展做出贡献。

参考文献：

[1]梁永红.浅析现代农业机械故障诊断技术[J].福建农业，2015，（4）：92.

[2]陈明.浅谈农业机械系统故障远程监测技术[J].河南科技，2014，（5）：97.

[3]袁楚明，陈幼平，周祖德.机械制造设备远程监控与故障诊断技术[J].机械与电子，2001，（2）：54-57.

作者:于晏同 崔亮 毕峰华 单位:中国农业机械化科学研究院