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开题报告（样稿） 毕业设计（论文）开题报告题目设备状态检测管理系统设计与开发学院机电工程学院系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级084班学号5901108157姓名丁辉指导教师夏方成填表日期xx年月日 一、选题的依据及意义（回答“为什么要做”的问题）首先从大的方面，比如制造业信息化的意义，相比传统的管理方法，制造业信息化给企业带来的好处，再针对自己的课题，具体分析所作课题的意义。 1设备管理的指导思想设备管理又称设备工程，是以提高设备综合效率，追求寿命周期费用经济性，实现企业生产经营目标为目的，运用现代科学技术、管理理论和管理方法，对设备寿命周期的全过程，从技术、经济、管理等方面进行综合研究和管理。 搞好设备管理对确保产品高效、优质、降低成本起着极其重要的作用K是企业组织尤其是制造业组织必须认真面对的问题。 目前国际上已经涌现了各种各样的先进管理模式和思想，如全员生产维修（TPM）以效率为中心的维修（ACM）全面计划质量维修（TM）以可靠性为中心的维修(RCM)可靠性维修RBM费用有效维修(CEM)状态为基础的维修(CBM)全员规范化生产维修(TN PM)等。 2设备管理的方针与原则设备管理必须以效益为中心，坚持依靠技术进步，促进生产经营发展和预防为主的方针。 设备管理坚持“五个相结合”的原则，即设计、制造与使用相结合；维护与计划检修相结合；修理、改造与更新相结合；专业管理与群众管理相结合；技术管理与经济管理相结合。 3设备的状态检测机械设备状态监测及故障诊断技术,是在二十世纪六十年代开始应用并发展起来的设备管理新理念。 它随着机械设备的日趋完善化、复杂化和自动化，在国外得到了迅猛的发展和广泛的使用，成为当今现代化设备管理及维修的新技术。 近二十年来，我国开始涉足并逐渐推广在这个技术领域内的研究，取得了一定的成效。 作为一种科学的设备管理思想，它比传统的设备管理与维修更有效、更科学，大大提高了设备运行的可靠性、利用率及寿命，同时又大大降低了设备的维护费用，是一种更加积极、主动的设备管理新理念。 设备状态监测是设备诊断技术的具体实施，是一种掌握设备动态特性的检查技术。 它包括了各种主要的非破坏性检查技术，如振动理论，噪音控制，振动监测，应力监测，腐蚀监测，泄漏监测，温度监测，磨粒测试（铁谱技术），光谱分析及其他各种物理监测技术等。 当前，我国对这一技术应用较为成熟的企业，主要集中在石化、冶金、电力、采矿等行业。 在烟草行业，只有青岛卷烟厂等为数不多的厂家采用了这种技术。 据资料表明，由于使用了这项技术，青岛卷烟厂设备管理的科技含量得以增加，科技水平跃上了新台阶，同时还促进了企业经济效益的提高，可谓一举多得。 目前，由于国产设备的技术水平和加工水平，与国外的技术设备有较大的差距，许多卷烟生产企业从整体考虑，关键设备大多引进国外技术设备，其整机及配件价格十分昂贵。 在这种情况下，尽量地减少其维修费用，是提高企业经济效益的一个必要途径。 加强设备管理，降低故障发生率是减少维修费用的主要方法，这就要求企业在设备状态的识别上作出比较准确的结论。 二、国内外研究现状及发展趋势（回答“目前做的怎么样”的问题）针对自己的课题内容，介绍目前其他学者研究的现状，比如采用了什么方法，取得了什么成果，开发了哪些典型的系统软件，具备哪些功能。 1设备状态监测的概念对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化征兆，或对异常情况进行追踪，预测其劣化趋势，确定其劣化及磨损程度等，这种活动就称为状态监测（Condition Monitoring）。 状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息，以便事前采取针对性措施控制和防止故障地发生，从而减少故障停机时间与停机损失，降低维修费用和提高设备有效利用率。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测，能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件，充分利用设备和零件的潜力，避免过剩维修，节约维修费用，减少停机损失。 2设备状态监测的分类与工作程序设备状态监测按其监测的对象和状态量划分，可分为两方面的监测。 机器设备的状态监测。 指监测设备的运行状态，如监测设备的振动、温度、油压、油质劣化、泄漏等情况。 生产过程的状态监测。 指监测由几个因素构成的生产过程的状态，如监测产品质量、流量、成分、温度或工艺参数量等。 上述两方面的状态监测是相互关联的。 例如生产过程发生异常，将会发现设备的异常或导致设备的故障；反之，往往由于设备运行状态发生异常，出现生产过程的异常。 设备状态监测按监测手段划分，可分为两类型的监测。 主观型状态监测。 即由设备维修或检测人员凭感官感觉和技术经验对设备的技术状态进行检查和判断。 这是目前在设备状态监测中使用较为普及的一种监测方法。 由于这种方法依靠的是人的主观感觉和经验、技能，要准确的做出判断难度较大，因此必须重视对检测维修人员进行技术培训，编制各种检查指导书，绘制不同状态比较图，以提高主观检测的可靠程度。 客观型状态监测。 即由设备维修或检测人员利用各种监测器械和仪表，直接对设备的关键部位进行定期、间断或连续监测，以获得设备技术状态（如磨损、温度、振动、噪音、压力等）变化的图像、参数等确切信息。 这是一种能精确测定劣化数据和故障信息的方法。 当系统地实施状态监测时，应尽可能采用客观监测法。 在一般情况下，使用一些简易方法是可以达到客观监测的效果的。 但是，为能在不停机和不拆卸设备的情况下取得精确的检测参数和信息，就需要购买一些专门的检测仪器和装置，其中有些仪器装置的价值比较昂贵。 因此，在选择监测方法时，必须从技术与经济两个方面进行综合考虑，既要能不停机地迅速取得正确可靠的信息，又必须经济合理。 这就要将购买仪器装置所需费用同故障停机造成的总损失加以比较，来确定应当选择何种监测方法。 一般地说，对以下四种设备应考虑采用客观监测方法发生故障时对整个系统影响大的设备，特别是自动化流水生产线和联动设备；必须确保安全性能的设备，如动能设备；价格昂贵的精密、大型，重型、稀有设备；故障停机修理费用及停机损失大的设备机械设备状态监测主要有两种形式，在线监测和离线监测。 虽然目前我国包括烟草在内的各行业都在普及这一先进技术，但由于受应用面及仪器价格的限制，要在大多数企业实现在线监测还有一定的难度，而实施离线监测则可以在一定程度上解决这个问题。 离线监测就是利用操作简单方便却十分有效的检测仪器辅之以人的感官，对设备状态进行检测和分析。 此类仪器功能齐全，体积小，操作简便，同时大都配备有智能化的故障诊断专家系统，两者的有机结合基本上可以实现对设备状态和故障的准确检测与判定。 烟草行业在初步探索阶段可以采用这种检测与诊断方式，以较小的投入获取丰厚的回报。 离线设备状态监测及故障诊断的一般方式设备在运转过程中获取状态或故障信息的常用方法，有振动诊断、声诊断、温度诊断和铁谱分析等。 我们可以结合企业实际情况，采用其中的一种或者几种的组合。 对于烟草加工设备来说，我们可以根据设备的不同将上述几种方法综合利用，这样可以将这一技术的应用面拓宽，实现资源的有效利用，使其发挥更大的作用。 3无损检测技术 （1）超声波检测技术超声检测的基本原理是利用超声波在界面（声阻抗不同的两种介质的结合面）出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声波，由接收探头接收从界面（缺陷或本底）处反射回来超声波（反射法）或透过被检件后的透射波（透射法），以此检测备件部件是否存在缺陷，并对缺陷进行定位、定性与定量。 超声检测的优点如下检测成本低；设备轻便，操作安全；适用对象广，金属、非金属（塑料、橡胶、木材）、复合材料（混凝土、陶瓷）均可检测；兑平面型缺陷比较敏感；缺陷定位比较准确；可进行单面检测。 超声检测的局限性如下存在检测盲区；检测效率低；缺陷定性还有待深入研究，缺陷定量也不够直观、方便（目前主要采用当量法）；对粗晶材料的检测比较困难；一般需要耦合剂。 超声检测主要应用于对金属板材、管材和棒材，铸件、锻件和焊缝以及桥梁、房屋建筑等混凝土构建的检测。 （2）射线探伤技术射线检测的基本原理是利用射线(X射线、射线和中子射线)在介质中传播时的衰减特性，当将强度均匀的射线从被检件的一面注入其中时，由于缺陷与被检件基体材料对射线的衰减特性不同，透过被检件后的射线强度将会不均匀，用胶片照相、荧光屏直接观测等方法在其对面检测透过被检件后的射线强度，即可判断被检件表面或内部是否存在缺陷（异质点）。 射线检测的优点如下检测结果直观；缺陷定性比较容易，定量、定位也比较方便；检测结果可以保存；适用对象广（金属、非金属、复合材料均可）。 射线检测的局限性如下检测成本较高；存在安全隐患，应注意射线防护；对体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面型缺陷的检测灵敏度较低；需利用双面法检测；照相法的检测效率较低；射线透射方向的被检件尺寸不能太大。 目前，射线检测主要一个用于机械兵器、造船、电子、航空航天、石油化工等领域中的铸件、焊缝等的检测。 （3）渗透检测技术渗透检测的基本原理是利用毛细管现象和渗透液对缺陷内壁的浸润作用，使渗透液进入缺陷中，将多余的渗透液出去后，残留缺陷内的渗透液能吸附显像剂从而形成对比度更高、尺寸放大的缺陷显像，有利于人眼的观测。 渗透检测的主要优点如下不受试件形状、大小、化学成分、组织结构的限制，不受缺陷方位的限制，且一次操作可同时检出所有的表面开口缺陷；检测设备及工艺过程简单；对人员的要求不高；缺陷显示直观；检测灵敏度较高。 渗透检测的局限性如下只能检测表面开口缺陷；对多孔性那个材料的检测困难；检测结果受检测人员的影响较大。 目前，渗透检测主要应用于有色金属和黑色金属材料的铸件、锻件、焊接件、粉末冶金件以及陶瓷、塑料和玻璃制品的检测。 （4）磁粉检测技术磁粉检测的基本原理是由于缺陷与基体材料的磁特性（磁阻）不同穿过基体的磁力线在缺陷处将产生弯曲并可能逸出基体表面，形成漏磁场。 若缺陷漏磁场的强度足以吸附磁性颗粒，则将在缺陷对应处形成尺寸比缺陷本身更大、对比度也更高的磁痕，从而指示缺陷的存在。 磁粉检测的主要优点如下能直观的显示缺陷的位置、形状、大小，并可大致确定缺陷的性质；检测灵敏度较高，目前可检测出的最小缺陷宽度约为0.1微米；几乎不受试件大小和形状的限制；检测速度快；检测工艺简单；检测费用低。 磁粉检测的局限性如下只能检测铁磁性材料，不能检测非铁磁性材料（如铜、铝等有色金属，奥氏体不锈钢，非金属）；只能检测表面或接近表面缺陷，可探测的缺陷深度一般在1-2毫米以内；对缺陷取向有一定的限制，一般要求磁化场的方向与缺陷主平面的夹角大于20；对试件表面的质量要求较高；深度方向的缺陷定量与定位困难。 目前，磁粉检测主要应用于金属铸件、锻件和焊缝的检测。 （5）声音检测技术声发射检测的基本原理是利用材料内部因局部能量的快速释放（缺陷扩展、应力松弛、摩擦、泄露、磁畴壁运动等）而产生的弹性波，用声发射传感器级二次仪表取该弹性波，从而对试样的结构完整性进行检测。 声发射检测的主要优点如下能给出缺陷危害的程度信息；对众多的缺陷能一次检出，检测效率高；适应对象广，对事件的材料种类几乎没有限制；灵敏度较高；缺陷定位比较准确；非接触检测。 声发射检测的局限性如下存在Kaiser效应，一般需对试样加载，因而检测对试样有一定的损害；设备昂贵；噪音干扰较大，信号解释困难；缺陷定性比较困难。 目前，声发射检测主要应用于锅炉、压力容器、焊缝等试件中的裂纹检测；隧道、涵洞、桥梁、大坝、边坡、房屋建筑等的在役检（监）测。 除了上述的检测技术还有涡流探伤技术、射线扫描技术、油液检测技术温度检测技术振动监测与故障诊断技术等4状态监测系统的支撑技术 （1）在设备故障机理方面，需要设备动力学及相关数学、力学、物理、化学等理论基础的支持。 （2）在信号感知方面，需要新型传感器与信号拾取技术的支持。 （3）在信号转换分析方面，需要经典信号处理与现代信号处理技术的支持。 （4）在状态的判别方面，需要辨识与决策技术的支持。 （5）在信息的传递方面，需要通信网络技术的支持。 （6）在信息存贮、查询与管理方面，需要数据库管理与人机交换技术的支持 （7）在检测与诊断的实时性方面，需要硬件实现技术、快速诊断与决策策略的支持。 三、本课题研究内容（回答“自己准备做些什么”的问题）包括自己准备采用什么理论模型或方法，采用什么软件工具开发系统，系统具备哪些功能。 画功能结构图，然后详细介绍。 运用ASP.NET开发平台与SQL数据库的关联，并且根据相应的数学建模函数，实现智能查询设备状态并对其进行分析预测，形成针对设备状态的可行性报告，提供更加准确的设备运行状态的信息，避免因设备故障而造成的不必要的浪费。 四、本课题研究方案（解决“怎么做”的问题）按照软件工程的思想和步骤涉及到的两种软件介绍1.ADO.NET简介ADO.NET的名称起源于ADO(ActiveX DataObjects),这是一个广泛的类组,用于在以往的Microsoft技术中访问数据.之所以使用ADO.NET名称,是因为Microsoft,希望表明,这是在.NET编程环境中优先使用的数据访问接口.它提供了平台互用性和可伸缩的数据访问。 ADO.NET增强了对非连接编程模式是支持,并支持RICH XML.由于传送的数据都是XML格式的，因此任何能够读取XML格式的应用程序都可以进行数据处理。 事实上，接受数据的组件不一定要是ADO.NET组件，它可以是基于一个Microsoft VisualStudio的解决方案，也可以是任何运行在其它平台上的任何应用程序。 ADO.NET是一组用于和数据源进行交互的面向对象类库。 通常情况下,数据源是数据库，但它同样也能够是文本文件、Excel表格或者XML文件。 ADO.NET允许和不同类型的数据源以及数据库进行交互。 然而并没有与此相关的一系列类来完成这样的工作。 因为不同的数据源采用不同的协议，所以对于不同的数据源必须采用相应的协议。 一些老式的数据源使用ODBC协议，许多新的数据源使用OleDb协议，并且现在还不断出现更多的数据源，这些数据源都可以通过.NET的ADO.NET类库来进行连接。 2.SQL Server简介SQL Server是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能(BI)工具提供了企业级的数据管理。 SQL Server数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，使您可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。 SQL Server数据引擎是本企业数据管理解决方案的核心。 此外SQL Server结合了分析、报表、集成和通知功能。 这使您的企业可以构建和部署经济有效的BI解决方案，帮助您的团队通过记分卡、Dashboard、Web services和移动设备将数据应用推向业务的各个领域。 以上就是在这次毕业设计中要用到的两个非常重要的软件，是这次应用的主题，已经加以介绍，下面的就是针对选题（维修时间预测）进行的分析与讨论，确定研