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高速铁路起重机械远程运维系统设计与实现
| 论文题名： | 高速铁路起重机械远程运维系统设计与实现 |
| 关键词： | 高速铁路;起重机;远程运维系统;硬件结构;软件设计;OPC UA通讯协议;消息队列 |
| 摘要： | 高速铁路起重机械属于《中国制造2025》确定的十大重点领域之一“先进轨道交通装备”，主要包括各种类型的运梁机、提梁机、架桥机和运架一体机等。在实际应用管理中存在设备型式特殊、载荷大、动作复杂且精准、涉及多机协同、对安全性和运行可靠性要求高等特点。针对高速铁路起重机械运维需求，本文提出一种高速铁路起重机械远程运维系统的设计方案并进行实现。 本文首先研究了起重机械当前国内外研究现状，指出了当前起重机械运维及监控领域存在的设备数据难以实时获取、多种型号传感器及设备集成通信困难、难以支持设备现场运维与故障分析处理要求、缺乏风险预警能力的弱点。并针对铁路起重机械运维需求复杂的特点，从用户角色、信息采集、运维功能和性能角度分别梳理了远程运维系统的设计需求。 在此基础上，本文着重研究了实现远程运维系统的关键技术。在远程运维的底层设备通信方面，通过研究OPC UA通讯协议，实现对设备通信的复杂数据模型和数据结构的统一化，实现跨硬件平台的设备集中通信;在分布式系统设计方面，采用高级消息队列（AMQP）技术实现对异地多现场起重设备数据采集信息上传的集中处理与分发，消息队列在实施上通过RabbitMQ消息队列中间件实现。 在需求分析和关键技术研究基础上，本文设计了一种高速铁路起重机械远程运维系统方案，采用OPC现场服务端和Web远程运维服务端相结合的架构模式，并详细设计实现了系统的各子功能模块、数据库结构等。 最后，本文详述了系统具体功能的实现，并采用合适的测试验证方法，测试本文设计的远程运维系统能够实现数据实时、准确、有效的监控，实现了设计的各项功能，验证了本文设计系统满足高速铁路起重机械远程运维的各项需求，能够保证起重机械安全、高效、可靠的运行，并为未来大型工程机械远程运维的发展提供了支撑。 |
| 作者： | 许俊杰 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 赵华东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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