感应加热设备水冷却系统运行状态监测系统设计.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘 要 感应加热设备中包含晶闸管、电容器等大功率元件，其散热性能的好坏，将 直接影响设备的使用寿命。因此，保障感应加热设备水冷却系统的正常运行，变 得极其重要。然而，目前感应加热设备水冷却系统的维修仍处于定期维修或故障 后维修的阶段，普遍存在维修不足或过剩等问题，缺乏对水冷却系统状态的实时 监测。 本文以感应加热设备水冷却系统为研究对象，设计了一个感应加热设备水冷 却系统运行状态监测系统。该系统利用窄带物联网（NB-IOT ）模块、云服务器、 移动终端等对状态数据进行实时远程监测，对设备可能存在的潜在故障做提前诊 断，以便采取相应维修措施，防止感应加热设备中的大功率元件因散热不良而损 坏。 课题完成了如下研究工作： ① 基于对工业感应加热设备水冷却系统的典型结构、关键参数和常见故障等 的深入剖析，确定了状态参数检测对象和实验模拟故障类型，设计了一个循环水 冷却系统的参数检测平台。 ② 针对论文数据通信的需求，设计了高可靠性的通信和数据处理方案，方案 中简化了数据的存储方式，优化了数据通讯的频率与数据解析的准确性。 ③ 基于循环水冷却系统正常状态和故障状态的参数分析，采用离散DGM（1,1） 预测算法，在对流量和温度预测模型进行构建和实验验证的基础上，设计了故障 诊断的方法模型。 ④ 设计了云服务器和移动终端各自的整体功能架构，实现了云服务器数据存 储、预测建模与移动终端登录、显示等软件功能。 预测模型试验验证表明，采用上述预测模型，在正常运行情况下可准确预测 出状态参数值；在系统存在潜在故障的情况下，借助本文所设计的故障诊断方法 模型，可提前诊断出潜在故障。系统试运行结果表明，所设计的监测系统能较好 地实现状态数据实时监测和潜在故障提前诊断的功能。 关键词：感应加热设备；水冷却系统；NB-IOT ；云端监测；故障诊断 I 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 Abstract Induction heating equipment includes thyristor, capacitor and other high-power components. Its heat dissipation performance will directly affect the service life of the equipment. Therefore, it becomes extremely important to ensure the normal operation of the water cooling system of induction heating equipment. However, at present, the maintenance of water cooling system of induction heating equipment is still in the stage of periodic maintenance and post-failure maintenance. There are many problems such as insufficient or excessive maintenance, and lack of real-time monitoring of the state of water cooling system. In this thesis, a monitoring system for the running state of the water cooling system of induction heating equipment is designed, taking the water coo