列车轴承远程监控系统的研究

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滚动轴承作为列车中关键部件,极易损坏,对轴承进行监测,可以保证列车运行安全。本文提出一种列车远程监控系统,通过4G无线通讯技术将轴承振动数据发送至系统服务器,系统服务器接收数据,并进行相关处理,使列车调度中心及时地获取列车轴承的运行状况。系统具有对轴承振动信号的处理功能。首先,通过滚动轴承振动数据的时域分析,选取峭度值与脉冲因子指标,构建故障报警模块,实现对有故障的轴承的报警。然后,通过小波算法小波基,阈值以及阈值函数的选择构建系统的信号去噪模块,对信号进行去噪处理:通过分析去噪后振动信号的功率谱、倒频谱、包络谱,构建系统的频域分析模块,并与轴承故障特征频率比较,实现轴承故障人为判断。最后,构建基于BP神经网络的系统故障诊断模块,通过提取小波包能量作为故障特征向量输入,实现轴承故障类型自动判断。本文系统运用Java web相关技术,使用MVC设计模式进行整体结构设计。数据传输方面,通过Java RXTX技术建立数据发送模块,将与采集卡相连的远程服务器上的数据发送给控制器,控制器通过控制4G模块将数据传输给系统服务器:同时建立基于Mina框架系统服务器接收应用,对传输数据进行解析,存储。经测试,系统可以准确的对故障轴承进行报警,并且对轴承故障类型判断准确率较高;数据传输模块传输速度快,无数据丢失;系统界面友好、易于操作,具有一定的应用价值。
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