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近年来,随着社会竞争的日益激烈及生产自动化水平的不断提高,生产企业要想获得理想的经济效益,有效途径就是提高其整体生产效率。综合设备效率OEE(Overall Equipment Effectiveness)作为衡量这一技术指标简单实用的管理工具,在生产企业间的重视程度越来越高。但是,由于目前技术水平的限制及经济能力的制约,能够在全厂范围内进行全局OEE实时监控的企业屈指可数。
本课题在上述研究背景下,设计了一套机械设备监控系统。系统主要包括以下几部分:传感器与采集模块、通信模块、服务器与数据库、客户端。针对机械设备运动趋向复杂化的特点,本系统采用基于惯性传感器IMU(Inertial Measurement Unit)辅以电流互感器和光电传感器的数据采集模块对其进行监测。其中,IMU子模块的开发是本课题的核心工作。IMU采用梅泰诺智能技术有限公司自主研发的MIT-AHRS-800微型惯性导航模块,为了避免空间旋转的“万向节”现象,其输出格式为四元数格式。由于四元数不便于理解,需要运用姿态角算法和数据融合算法对采集数据进行处理;在数据传输部分,利用目前较为广泛应用的无线网络Wifi,同时利用Wifi信号中继器对网络进行加强覆盖,初步实现了数据的稳定传输。
本系统具有简单易用、扩展性好等优点,它可以根据具体情况改变传感器类型,构建一套全新的机械设备监控系统,这样的优点为其带来广阔的发展前景,也为今后机械设备监控系统的研究奠定了良好的基础。