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随着地下工程的快速发展,全断面掘进机得到了越来越广泛的应用。该设备是集机械、电子、液压、计算机、激光等为一体的大型综合设备,结构复杂、价格昂贵。犹如一个流水化作业的工厂,全断面掘进机施工工序环环相扣,某一个环节出现问题,都可能造成整台设备的停机,甚至瘫痪,使得整个工程无法进行,造成的损失是惊人的。因此,及时把握全断面掘进机关键设备的状态,减少不必要停机,对保障工程的顺利进行具有十分重要的意义。本文结合虚拟仪器技术,以LabVIEW为软件编程语言,研究开发了全断面掘进机状态监测系统。本论文的主要研究内容包括如下几部分:1.针对全断面掘进机工作环境及工各部件重要性的不同,确定了主要监测对象,分成主电机、主变速箱、轴承、液压泵除尘通风系统五类,完成了全断面掘进机状态监测仿真模型的建立,通过对全断面掘进机进行针对性分析,对监测系统的硬件部分进行了选型和设计。2.通过传感器、信号采集卡等硬件设备结合LabVIEW的DAQ信号采集工具包对全断面掘进机主要部件的工况进行信号采集。根据全断面掘进机机构庞大,施工过程中各部件容易互相影响,提出了对信号进行滤波、加窗,降噪等预处理方案。3.根据全断面掘进机结构复杂实际工作环境恶劣等实际因素,结合当今信号处理方法的主流分析方法,提出了各种振动信号的处理方法,并通过实例进行了验证,证实了此分析方法的可行性。4.对监测系统的软件部分进行了设计。系统软件是以LabVIEW为平台,设计开发了数据采集存储、信号分析处理以及远程发布三大功能模块。数据存储可实现波形存储和统计量数据存储;信号分析处理集成了时域分析、频域分析、时频域分析等丰富的分析方法,为状态监测提供了形象直观的依据。5.通过Web发布以及软件设计,将本监测系统实现了远程共享,可供各地工程师们实现远程监测,并为故障诊断提供可靠数据。