基于数据驱动的乳化器故障诊断系统的研究

【摘要】乳化炸药作为一种新型的民用爆破材料，在矿产开发、水利建设、城市建设及其他民用领域都发挥着越来越重要的作用，但是随着社会的不断进步，人们对工业生产安全的重视程度也在不断加强。乳化炸药的生产具有一定的危险性，特别是用于油水相混合乳化的乳化器更是一个故障多发的危险源，全国范围内已发生多起事故，因此对于乳化器的故障诊断就显得尤为重要。随着现代计算机技术、传感器技术、数字信号处理方法、人工神经网络以及机械故障诊断技术的发展，乳化器正在告别传统方法，利用新技术、新方法来实现故障诊断。本文在研究了乳化器构造；分析、归纳乳化器故障产生的原因及特征的基础上，首次提出了利用数据驱动技术来实现乳化器的故障诊断。利用VB、Matlab、组态王、PLC等软件完成故障诊断系统的设计，仿真测试结果表明系统性能良好。本文主要从事了以下几点研究：(1)在分析AE-HLC型立式乳化器结构及油包水型乳化炸药生产工艺的基础上，研究了这类乳化器常见的轴承保持架缺陷、轴承滚动体缺陷、轴承外圈裂纹、轴承内圈裂纹、电机转子偏心、电机定子导条断裂、乳化器转子碰磨故障的机理及特征。(2)仔细研究、比较了各类大型机械的故障诊断方法后，结合乳化器的特点，选用不需要建立精确数学模型而诊断结果又可靠的数据驱动方法作为乳化器故障诊断方法。利用数据驱动理论下的小波包分析算法完成对振动信号的处理，提取出故障特征，并结合Elman神经网络技术实现故障的分类，完成故障诊断的过程。(3)根据故障诊断系统的实际需要搭建系统模型，并根据系统模型完成对硬件结构的设计及硬件设备的选型、安装，同时完成系统软件结构的设计和各个软件的安装及软件之间的通信连接。(4)最后利用VB程序实现整个系统，并结合Matlab程序、组态王程序及PLC程序，编写数据驱动中的信号处理算法和人工神经网络算法完成故障诊断。仿真测试结果表明基于数据驱动的乳化器故障诊断系统能在较短的时间内完成故障诊断，诊断结果可靠性较高，具有较强的故障诊断能力，为将来乳化器的故障诊断提供了一个切实可行的参考方案。
【作者】张建华；
【导师】王越胜；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】乳化器；故障诊断；数据驱动；信号分析；VB；

【参考文献】
[1]贾孔昊.电子清纱器系统设计与开发[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[2]叶凤琴,黄秀莲.广告叙事中的原型研究——以灰姑娘为例[J].广告大观(理论版),2014,05:14-21.
[3]胡馨云.基于属性的商品评论情感挖掘研究[D].华中科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[4]熊孟.甲醇钠合成与分离过程研究[D].浙江大学,化学工艺,2014,硕士.
[5]袁宁.基于Android智能手机的车辆远程监控系统的设计与开发[D].重庆大学,车辆工程,2014,硕士.
[6]马宏彬.拉萨河流域甲玛湿地健康评价[D].东北师范大学,土地资源管理,2012,硕士.
[7]张龙妹.我国专业运动员职业生涯规划与管理研究[D].沈阳体育学院,社会体育指导,2014,硕士.
[8]罗文香.鲁迅小说与医学[D].华中师范大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[9]华严.巫文化视野下的《搜神记》研究[D].重庆大学,文艺学,2014,硕士.
[10]吴力专.Zn-金属硫蛋白间接竞争型ELISA的建立与应用[D].湖南农业大学,特种经济动物饲养,2004,硕士.
[11]吕冰洁.小鼠SPK1基因siRNA真核表达载体的构建及转染小鼠Lewis肺癌细胞的研究[D].华中科技大学,内科学,2013,硕士.
[12]王依晨.基于Copula-Kernel模型保险公司综合风险经济资本度量与配置研究[D].厦门大学,数量经济学,2014,硕士.
[13]于三林.货运限行背景下北京市城市货运组织优化研究[D].北京交通大学,2013.
[14]肖斌,杨平.硅酞菁功能化石墨烯的合成及光催化分解水产氢[A].中国化学会光化学专业委员会.第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C].中国化学会光化学专业委员会:,2013:1.
[15]席琳琳.益肾活血汤治疗肾虚血瘀型PCOS排卵障碍性不孕的临床研究[D].福建中医药大学,中医妇科学（专业学位）,2013,硕士.
[16]马飞.民生银行西安分行“商货通”业务优化研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[17]王新皓.胡锦涛青年发展思想研究[D].西南大学,思想政治教育,2014,硕士.
[18]宋继强.带偏心支撑的钢筋砼框架结构的试验研究与极限分析[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2003,硕士.
[19]魏淑斌.网上政务大厅的设计与实现[D].山东大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[20]胡俊洋.电子商务平台搭售行为的反垄断规制研究[D].浙江大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[21]王涛涛.基于嵌入式技术的FAST射电望远镜以太网节点控制器的研制[D].东北大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[22]饶猛.杭州某软弱土基坑工程重建稳定性及变形特性分析研究[D].浙江大学,建筑与土木工程（专业学位）,2012,硕士.
[23]杨欢.基于ADAMS的三臂并联机器人动力学研究[D].中北大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[24]王治业.高产蛋白菌株重离子诱变选育及发酵条件的优化和应用研究[D].兰州理工大学,生物工程,2014,硕士.
[25]娜日苏.天山二中蒙语授课教师教育技术能力的现状分析及提高对策研究[D].内蒙古师范大学,现代教育技术（专业学位）,2012,硕士.
[26]欧阳洋.EPC模式下分包商优选评价模型及应用[D].中南林业科技大学,结构工程,2013,硕士.
[27]宿帅,唐涛.城市轨道交通ATO的节能优化研究[J].铁道学报,2014,12:50-55.
[28]耿伟.风险投资决策评价指标体系的建立及应用[D].西北工业大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[29]王聪.我国文化产业“走出去”模式研究[D].山西财经大学,政治经济学,2013,硕士.
[30]储玮娜.企业环境责任评价指标体系的构建[D].东北大学,会计学,2010,硕士.
[31]季芳,程勇.研究生职业生涯教育的思考与实践[J].高校辅导员,2014,04:21-25.
[32]吴青峻,吴凡,孙理斌,胡晓琳,叶鸣,徐越,史斌,谢昊,夏娟,蒋建中,张冬仙.基于表面等离子激元的超薄金属减色滤波器的研究[J].物理学报,2014,20:328-333.
[33]鲍君惠.宋代嵩山人文研究[D].河南大学,中国古代史,2014,博士.
[34]王寒.生态设计在公共建筑中的应用与研究[D].沈阳理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[35]金雪松.含β-成核剂BOPP结晶和力学行为研究[D].郑州大学,材料加工工程,2013,硕士.
[36]马志达.TW太阳能光伏有限公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[37]王晓燕.社会认知视域下的课堂会话协商特征研究[D].山东大学,英语语言文学,2014,博士.
[38]赵鸣.A集团公司基于胜任特征的管理人员招聘方法应用研究[D].首都经济贸易大学,人力资源管理,2013,硕士.
[39]孙永明.钼氧化物纳米结构的构筑及其储锂性能研究[D].华中科技大学,2012.
[40]张睿.基于MZI的光纤周界防区系统的研究[D].武汉邮电科学研究院,物理电子学,2012,硕士.
[41]邵汀.拍卖——无线频谱管理的有效手段[J].世界电信.1999(06)
[42]李然.银行自助设备管理信息系统[D].天津大学,软件工程,2013,硕士.
[43]梁智坚.价值工程在DXC住宅项目设计阶段应用[D].华南理工大学,项目管理,2012,硕士.
[44]张怀迪.沙尘环境下的激光探测性能研究[D].西安工业大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[45]张健康,索南加乐,何方明,粟小华,汪宁渤,马彦宏.交直流混联电网工频变化量距离保护动作特性分析[J].电力系统自动化,2013,04:98-103.
[46]钟谷.中学美育及其考核初探[D].华中师范大学,教育管理,2003,硕士.
[47]邱亮亮.交点间断有限元求解分数阶微分方程[D].兰州大学,计算数学,2014,硕士.
[48]蔡雪松.新型节能填充墙体面内力学性能研究[D].哈尔滨工业大学,工程力学,2014,硕士.
[49]许卫东.“V_1着V_2”结构研究[D].辽宁师范大学,汉语言文字学,2003,硕士.
[50]王桦阳.贵阳市花溪区金欣社区文化建设调查研究[D].华中师范大学,农村与区域发展,2014,硕士.