【正文】 心雙激光遠(yuǎn)程多路圖像識(shí)別檢測(cè)技術(shù)等多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型液壓機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)；建立了大型液壓機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件附加應(yīng)力、液壓系統(tǒng)異常沖擊及故障預(yù)警機(jī)理模型，開(kāi)發(fā)了與設(shè)備操縱控制系統(tǒng)相融合的大型液壓機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障預(yù)警軟硬件系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)了大型液壓機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障預(yù)警功能，以上研究成果于 2022 年 8 月應(yīng)用于亞洲最大的 300MN 模鍛水壓機(jī)和我國(guó)最大噸位 125MN 臥式擠壓機(jī)，成功解決了 300MN 模鍛水壓機(jī)立柱應(yīng)力保護(hù)、125MN 臥式擠壓機(jī)高精度對(duì)中擠壓等多個(gè)技術(shù)難題，有效保障了大型裝備的安全運(yùn)行和國(guó)防軍工重要制品的產(chǎn)品質(zhì)量。所以我的內(nèi)容主要分為兩大模塊，調(diào)試串口和在坐標(biāo)上顯示出溫度曲線。手動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)：靠手力分合閘并同時(shí)給分閘彈簧儲(chǔ)能，分閘靠彈簧力的操動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為手動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)：靠電磁力合閘并同時(shí)給分閘彈簧儲(chǔ)能，分閘靠彈簧力的操動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)分早期和后期兩種形式。后期的氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)是改進(jìn)后的氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，也稱為氣動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：空氣壓縮機(jī)及系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障就會(huì)造成機(jī)構(gòu)故障。但是隨著自能式高壓 SF6 斷路器的發(fā)展，氣動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)被淘汰。容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和各種保護(hù)。由于液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)，在相當(dāng)一段時(shí)期在高壓斷路器上廣泛使用。最大的改進(jìn)是用蝶簧儲(chǔ)能取代氨氣儲(chǔ)壓筒儲(chǔ)能，這就避免了泄漏和溫度變化造成的故障，且大大減少了機(jī)構(gòu)體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6由于液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)集液壓和彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，操作平穩(wěn)，性能較為可靠，因此在高壓 SF6 斷路器上使用范圍逐漸擴(kuò)大。因此，為提高液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的出廠質(zhì)量，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)配研制一用不同高壓斷路器的不同特點(diǎn)，種能實(shí)現(xiàn)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)備狀況超標(biāo)時(shí)自動(dòng)報(bào)警的檢測(cè)裝置，對(duì)減少液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)故障，保證液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行，是十分必要也是非常有用的。根據(jù)被診斷設(shè)備自身的重要性選定相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法和儀器設(shè)備，建立起與設(shè)備有關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)體系，在不影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)各種方法對(duì)設(shè)備的健康水平進(jìn)行監(jiān)視和評(píng)估，從而實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，捕捉故障征兆，并對(duì)故障部位、故障嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)做出判斷，最后確定設(shè)備的最佳維修時(shí)機(jī)，做出針對(duì)性的檢修計(jì)劃，是提高設(shè)備使用效率，獲得最大企業(yè)效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化的良好途徑。該系統(tǒng)對(duì)高壓、超高壓、特高壓開(kāi)關(guān)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；建立液壓操動(dòng)機(jī)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7構(gòu)試驗(yàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用模型?；谏鲜龅脑?，決定對(duì)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警研究工作。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大小可根據(jù)需求靈活調(diào)整、擴(kuò)充。對(duì)軟件系統(tǒng)的要求：系統(tǒng)所采用的應(yīng)用軟件應(yīng)符合 WINDOWS 的視窗標(biāo)準(zhǔn)，確保升級(jí)方便，系西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8統(tǒng)開(kāi)放性好，應(yīng)可以任意集成其他廠商提供的軟件模塊，便于功能擴(kuò)展。裝置應(yīng)能保證系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境中能穩(wěn)定、可靠運(yùn)行?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)作為傳感測(cè)量技術(shù)與信息處理技術(shù)的結(jié)合，為本課題的設(shè)計(jì)提供了先進(jìn)的理論基礎(chǔ)。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 21 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理圖前工控機(jī)作為高層管理設(shè)備，通過(guò)編程軟件編制的處理控制程序，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)，完成斷路器監(jiān)測(cè)過(guò)程的監(jiān)視和管理，實(shí)現(xiàn)特性參數(shù)和相關(guān)曲線的計(jì)算，顯示，存儲(chǔ)，查詢和打印等功能。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10第 3 章 上位機(jī)設(shè)計(jì)要求 軟件環(huán)境本次畢設(shè)用到的軟件是 C++。發(fā)展到 版本，C++Builder 已經(jīng)成為一個(gè)非常成熟的可視化應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具，功能強(qiáng)大而且效率高。 5) C++Builder 具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)功能。C++Builder 具有眾多的 Inter 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)控件，如 WebBroker，CppWebBroswer，WinSocks 等，它們基本含蓋了 Inter 應(yīng)用的全部功能，利用它們程序員可以方便地建立自己地 Inter 應(yīng)用程序。當(dāng)設(shè)計(jì)窗體或是功能時(shí)，一定會(huì)需要各式各樣的由 Borland 或是其他的第三方廠商所制作的對(duì)象，這些被用來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的對(duì)象稱為 VCL 組件。組件屬性通常相當(dāng)多，一般的常用屬性可以由字面上及該組件的功能得到一些大概的了解，所有的屬性要了解的話就要由在線說(shuō)明來(lái)查看才比較能夠知道。程序代碼的編寫(xiě)并不是類似一張流程圖般從頭寫(xiě)到尾，從第一個(gè)開(kāi)始，直到最后一個(gè)結(jié)束；而是針對(duì)某一個(gè)對(duì)象的某一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，該對(duì)象應(yīng)該要有什么樣的響應(yīng)或行為來(lái)寫(xiě)程序代碼。]2[圖 32 程序設(shè)計(jì)區(qū)5) C++ 的環(huán)境模式分成 3 種環(huán)境模式：設(shè)計(jì)模式、運(yùn)行模式及中斷模式，如圖 33 所示。設(shè)置斷點(diǎn)最方便的方式就是在程序編譯環(huán)境下，光標(biāo)移至該行程序，然后，按下 F5 鍵，即可使光標(biāo)所聽(tīng)的該行成為一個(gè)斷點(diǎn)；若該行程序代碼原來(lái)為終端所在的位置，則此 F5 鍵的按鍵動(dòng)作將使得此斷點(diǎn)取消。由于是多點(diǎn)溫度采集，在這一模塊中，我設(shè)置了六個(gè)節(jié)點(diǎn)，為了方便區(qū)分是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度都由不同顏色的曲線來(lái)繪圖。串口通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)之間，通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線、控制線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。 圖 34 串行通信原理本設(shè)計(jì)中，需要在 C++Builder 平臺(tái)上，設(shè)計(jì)串行通訊，并調(diào)試成功，以接收主控機(jī)發(fā)送的溫度、時(shí)間、節(jié)點(diǎn)信息等數(shù)據(jù)，從而方便曲線顯示的調(diào)用。 輔助功能設(shè)計(jì)上位機(jī)的功能主要有兩大模塊，但為了上位機(jī)整體效果看起來(lái)更直觀一些，能讓使用者用起來(lái)方便，并且還可以看到一些其它信息，我在設(shè)計(jì)時(shí)加入了一些輔助功能。波特率的設(shè)計(jì)：界面上還放職了顯示波特率的模塊，方便使用者清楚串口運(yùn)行時(shí)的通信速度。設(shè)計(jì)思路：考慮到界面外觀問(wèn)題，需要用到兩個(gè) Panel 控件，一個(gè)的Anchors 屬性設(shè)置成左，另一個(gè)的 Anchors 屬性設(shè)置成右，就會(huì)將整個(gè)界面分成兩個(gè)模塊，一個(gè)是曲線顯示模塊，另一個(gè)是串口調(diào)試模塊，這樣一來(lái)，一旦執(zhí)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17行程序，則各個(gè)模塊就會(huì)充滿整個(gè)上位機(jī)界面，而不會(huì)出現(xiàn)所有模塊集中到一處的情況。/*全屏指令*/}這樣一來(lái)，上位機(jī)界面的分辨率與計(jì)算機(jī)的就一樣了。 串口設(shè)計(jì) RS232 概述通信的主要目的是將數(shù)據(jù)從一端傳送到另一端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，從人與人之間的對(duì)話，計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，乃至于廣播或衛(wèi)星信號(hào)的傳送，全都屬于通信范疇。傳輸設(shè)備與媒體的快速發(fā)展，成本的大幅度下降，也使得距離越來(lái)越不是問(wèn)題，因此以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18展出相當(dāng)多的通信方法。以下將對(duì)通信端口進(jìn)行深入的介紹。在計(jì)算機(jī)上的 RS232 均是公頭，這點(diǎn)是不會(huì)改變的。]8[ 圖 41 RS232 標(biāo)準(zhǔn)接頭RS232 各針腳標(biāo)號(hào)如圖 42 所示。單選組框組件的主要屬性為：1) Colums 屬性：用來(lái)獲得或設(shè)置單選分組框的列數(shù)，它的取值范圍為1～16，默認(rèn)值為 1。3) Items 屬性：用來(lái)列出單選分組框的各個(gè)單選按鈕?？梢杂脕?lái)輸入及顯示數(shù)據(jù)，雖然 Edit 組件也有此功能，但它只能進(jìn)行單行輸入，而 Memo 組件則可以多行輸入，它主要用于輸入備注型的字符串，但它不能進(jìn)行文字格式的設(shè)置。2) ScrollBars：此屬性用于設(shè)置是否要加上滾動(dòng)條。如果設(shè)為 False，按下“Enter ”鍵就不是換行，而是作用與按鈕，這時(shí)候要換行必須按“Ctrl+Enter”組合鍵。當(dāng)編輯器的水平尺寸改變時(shí)，編輯器中的文字也將自動(dòng)調(diào)整。它通常配合其他的對(duì)象一起使用，并提供其他對(duì)象的簡(jiǎn)要說(shuō)明和標(biāo)注。 表 44 Lable 屬性常用屬性 說(shuō)明 Name 對(duì)象名稱，對(duì)象擺放完成后給予，是第一個(gè)必要設(shè)置的屬性Caption 標(biāo)簽的標(biāo)題 Font 顯示字體的設(shè)置 串行通信的實(shí)現(xiàn)在 Windows 環(huán)境下，利用 C++ Builder 實(shí)現(xiàn)串口通信主要有兩種編程方法：一種是使用 ActiveX 控件，另一種是使用 Windows 的 API 函數(shù)。開(kāi)發(fā)控件可以使用各種編程語(yǔ)言，如 C，C++。用戶可以把這些控件添加到 IDE 中的組件欄中，然后就可以像使用標(biāo)準(zhǔn)的 VCL 組件一樣使用它們，把他們拖放到窗體上并使用 Object Inspector 設(shè)置它們的屬性。ActiveX 控件總是被嵌在大型的主機(jī)應(yīng)用程序內(nèi)。ActiveX 控件有較強(qiáng)的功能且簡(jiǎn)單易用，但靈活性較差，而且這種方法經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況，不能滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)的需求。它是一套用來(lái)控制 Windows 的各個(gè)部件(從桌面的外觀到為一個(gè)新進(jìn)程分配的內(nèi)存)的外觀和行為的一套預(yù)先定義的 Windows 函數(shù)。這些函數(shù)可以為程序設(shè)計(jì)人員提供相當(dāng)多的執(zhí)行功能。實(shí)際上如果我們要開(kāi)發(fā)出更靈活、更實(shí)用、更具效率的應(yīng)用程西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23序，必然要涉及到直接使用 API 函數(shù)，雖然類庫(kù)和控件使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的多，但它們只提供 WINDOWS 的一般功能，對(duì)于比較復(fù)雜和特殊的功能來(lái)說(shuō)，使用類庫(kù)和控件是非常難以實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)就需要采用 API 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是API 函數(shù)使用的場(chǎng)合。這種方法雖然要復(fù)雜一些，但使用 API 函數(shù)，既能保證數(shù)據(jù)的完整，又可以讓我們清楚地掌握串口通信的機(jī)制，熟悉各種配置和自有靈活采用不同的流控進(jìn)行串口通信 。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 開(kāi)始 用 C r e a t F i l e 打開(kāi)通信端口設(shè)置通信參數(shù)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)繼續(xù) ？顯示打開(kāi)失敗用 C l o s e H a n d l e 關(guān)閉通信端口結(jié)束 是否否是打開(kāi)成功否 圖 46 串口流程圖1) 打開(kāi)串口通信。只要設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)即可。 DCB dcb。 hComm = CreateFile(ComNo,GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, 0)。dcb)。 // 1 個(gè) Stop bit //通信端口設(shè)置 if (!SetCommState(hComm, amp。 }}2) 接發(fā)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)由串口讀進(jìn)計(jì)算機(jī)的方法是使用 ReadFile（）函數(shù)，要得知被送到串口輸入緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，必須使用 ClearCommError（）函數(shù)，來(lái)獲得當(dāng)前串行端口狀態(tài)，這些狀態(tài)中包括了輸入緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，只要將這兩個(gè)函數(shù)放在定時(shí)器內(nèi)即可達(dá)到不斷讀取數(shù)據(jù)的目的。 int ln。//取得發(fā)送的字符串 SendData = ()。lrc,NULL)。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 COMSTAT cs。 // 數(shù)據(jù)是否大于我們所準(zhǔn)備的緩沖區(qū) if ( sizeof(inbuff)) { PurgeComm(hComm, PURGE_RXCLEAR)。 // 接收通信端口的數(shù)據(jù) //數(shù)組中的字符串結(jié)尾處補(bǔ)上零字符 inbuff[]= 39。串口是非共享資源，所以打開(kāi)串口后，一定要關(guān)閉串口。 exit(EXIT_SUCCESS)。 圖 4—7 串行模塊界面臺(tái)式計(jì)算機(jī)一般有兩個(gè)串口，而選擇通訊簿用于選擇用哪個(gè)串口。這樣一來(lái)很容易看出串口是否調(diào)試好，如果串口調(diào)通，那么傳送的資料將會(huì)顯示在接收的資料欄里。在本次畢設(shè)中，為了使數(shù)據(jù)觀察起來(lái)更方便，我建立了數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表主要是用于存放通過(guò) RS232 串口接收來(lái)的數(shù)據(jù)。首先在開(kāi)始菜單中，C++ 的下拉菜單下，打開(kāi) Database，然后通過(guò)菜單命令 File|new|Table，這是則會(huì)出現(xiàn) Creat Table 對(duì)話框，點(diǎn)擊 OK，將會(huì)出現(xiàn) Creat Paradox7 Table：（Untiled）對(duì)話框，此對(duì)話框如圖 49 所示，在該對(duì)話框的右上角有 Tabl