2023年 學識獲取與建模 第二次國際研討會
研究一種應用於工程機械的智慧型監控系統
***,***
北京大學 土木工程與建築專業，北京，中國
e-mail:***x
1. 引言
工程機械的效能和質量對工程的施工進度有著非常重要的影響。但是工程機械有著更高的失敗率因為它複雜的機構，不確定的負荷和惡劣的工作環境。因此，工程機械的監控是穩定，安全和可靠的工程工作的乙個癥結。隨著社會的發展和技術的進步，人們為了得到更高的效率和更低的成本開始越來越多的要求效能監控和工程機械故障分析。新一代的工程機械不僅需要整合操作和智慧型控制，還需要依靠網路整合整個系統控制的工程機械組。目前，傳統的工程機械只被設計成普通的電子控制技術和定期的維修，這不能滿足現代的需求。因此乙個新的工程機械監控系統，可以完成本地的集中控制，監控和維護，也可以進行遠端的監控和診斷，已經成為乙個研究的熱門問題。
如果工程機械的維護人員想要知道工程機械的執行狀態，他可以傳送簡訊息給系統的監控單元，然後該系統就會通過gprs模組經過通訊網路和網際網路給維護人員傳送工程機械的執行引數。因此工程機械的實時監控系統已經實現。這個系統還可以設定當工程機械的一些重要引數處於危險邊緣時進行報警提示。即如果工程機械出現異常，該系統將會傳送報警資訊到維護人員的手機或者傳送到監控中心，以便於工程機械的問題可以馬上被修復。在實踐中，它展示了該系統的優越性。
2. 系統結構
2.1智慧型監控系統的結構
圖1.智慧型監控系統的結構
智慧型監控系統主要由3部分組成：監控單元，gprs，智慧型監控中心，如圖1所示。監控單元安裝在每個工程機械上。它通過gprs無線網路與智慧型監控中心通訊。另外，該系統結構是乙個三層模型。監控單元是更底層，重點是獲取裝置狀態資訊。智慧型監控中心是更頂層系統，重點是處理狀態和錯誤資訊。上下層之間，gprs負責他們的通訊。
gprs是整個系統的通訊媒介，通過短訊息，語言和兩種分組資料(ip和x.25)可以被接收和傳送。控制終端(手機)是乙個遠端控制者以及系統的顯示者。它是負責傳送幾種命令短訊息(例如監控工程機械實時狀態的命令)和接收短訊息(例如命令短訊息的實施情況和錯誤的報警資訊)
智慧型監控中心是負責從監控單元接收資料以及管理處理資訊。
2.2 基於arm嵌入式系統的現場監控單元
通過arm微控制器和其他輔助裝置設計和開發現場監控單元。arm架構已經進化到乙個地步，它支援實現的效能點的範圍很廣。arm處理器架構簡單很容易實現傳統裝置的小型化，小型化的裝置又能允許更低的功耗。
現場監控單元可以通過他們的功能主要的被劃分為五個單元：資料採集單元，通訊單元，微控制器(easyarm615)單元，led顯示單元和電源單元等。如圖2。
圖2. 監控單元結構
如圖，資料採集單元主要負責採集一些工程機械的重要訊號，例如水溫度，工作壓力和速度等。gprs網路的通訊單元主要負責通訊資料傳輸。led顯示單元負責工程機械的實時狀態顯示。微控制器單元是系統的控制核心負責各模組單元的正常工作，電源單元負責提供工作電壓。
因為幾乎所以的監控引數將會被監控單元採集，他是整個系統的基礎。工程機械是由電力系統，引擎轉向系統，傳動系統，剎車系統，電氣系統等組成。感測器將會搭建在每個相關系統中。每個感測器將會採集相應的引數。監控單元可以從感測器中讀取相應的引數然後實時的監控它們。
因此引數的選擇對於監控單元來說是非常重要的。在理論上，更多的監控引數被獲得，就能得到更好的效果。但是實際上，這是不考慮成本和操作的行為。此外，一些引數不可以在實際中測量，例如引擎發動，傳動簡單和操作效率降低。這些現象通過感測器監控更加困難，但是他們可以被操作員及時的直觀的感知到。因此系統應該充分利用每個機械操作員的預估作為裝置失敗分析的一種訊號。由於，監控單元使用結合感測器的採集和操作員的感知作為引數資訊的措施，提供資訊給智慧型監控中心。另外，監控單元必須有異常報警功能和從智慧型監控中心接收查詢命令的功能。
2.3 智慧型監控中心
工程機械的智慧型監控中心是整個系統的核心部分。它是負責從監控單元接收系統狀態資訊和報警資訊，分類和儲存資訊。智慧型監控中心，一方面通過gprs網路模組與現場終端展開雙向交流，另一方面，它給使用者提供視覺化介面，允許使用者在家裡遠端了解工程機械。該智慧型監控中心必須依靠gprs無線模組與終端通訊。另外，它也負責工程機械的故障診斷，包括特殊狀態和每個工程機械的故障資訊，並分析導致故障的原因。
該系統應用軟體採用模組化設計。它主要劃分為以下幾個模組：
2.4 智慧型監控中心
系統程式包括3個主要部件：通訊部分，資料庫部分和人機介面部分。通訊部分可以從感測器讀取資料，然後將資料儲存到資料庫，並通過**或者曲線的形勢將他們顯示到人機介面。系統設計流程圖如圖3.
圖3.系統程式設計流程圖
3. 基於lab windows/cvi的資料庫設計
在智慧型監控領域，隨著整合測試的複雜性和困難的提高，越來越多的測試引數將會被涉及，包括測試物件，測試裝置，測試結果，測試人群等。他們的維護和管理將會實現在乙個統一的資料庫。
lab windows/cvi以實現在各種資料庫之間的訪問和維護。如圖4。在圖中，lab windows/cvi可以從測試引數中接收資料並儲存到資料庫。然後它可以從資料庫中讀取資料，另外，它可以完成基於讀取資料的影象顯示。
圖4.基於lab windows/cvi的資料庫設計
cvi sql的工具包是依靠使用cvi軟體包來運算元據庫，其中包括一系列高效能的操作功能。這些功能全面的應用程式可以實現多功能的資料庫。在sql資料報安裝後，lab windows/cvi sql將會自動的註冊乙個odbc(開放資料庫連線)資料庫源在計算機上，該資料來源是lab windows / cvi sql程式使用例程的資料來源。
為了實現lab windows / cvisql訪問資料庫和實現資料管理，該系統使用activex data object (ado)接**術和odbc(開放資料連線)並選擇微軟的access資料庫，然後使用sql工具包作為資料管理和軟體開發工具。
因為更多的工程機械的測試引數，設計乙個良好的明確的介面對使用者來說是非常重要的。lab windows / cvi可以提供開發環境來設計更好的基於資料庫的介面。在該系統中，資料顯示方式是圖示還是資料曲線，如圖5所示。這是他們明確的顯示介面。
圖5. 資料顯示介面
4. 結論
該系統已經被試驗在某一工廠用其他子系統的遠距離監控中心。結果證明該系統可以節省時間，提高維護效率和提供其他的輔助功能。因此智慧型監控系統有具體的實際意義在現在的工程機械中。
承認書這是乙個被中國住房部和中國城鄉發展計畫支援的專案
參考文獻
……
WGAN GP應用於一維時序訊號
近年來生成對抗網路在各大頂會上大放異彩，但是大多研究集中在影象方面，衍生出一系列dcgan wgan等等模型，最近我在關於手語識別的研究中遇到資料量及資料種類過少的問題，故想到使用gan來生成手語資料，達到以假亂真的效果。除了這個方面外，gan在這些訊號的生成的研究對於醫療方面受損訊號的恢復 意圖生...
signalr 應用於微信小程式（一）
先安裝signalr 1.安裝singalr,用nutget就行，用這個包管理就行。2.使用singalr 3.根據singalr的呼叫模式來開發singalr的客戶端。安裝singalr，非core，後面我們會介紹core的。我用的是2.23,那麼開始上 了 引用 using microsoft....
五類雙絞線開始廣泛應用於網路佈線工程
五類雙絞線 網線做好的選擇。最近，老是有使用者抱怨網速太慢，記憶體 網絡卡質量 主機板等等都檢測了，後來經專業人士檢查才知道是網線質量有問題，現在市場上不少五類線是用三類或四類線冒充的，也有以雜牌冒充浙江漢維 長飛這樣老品牌的五類線，這使得消費者上當受騙。一旦選用了不符合標準的五類雙絞線，一方面會使...