基本信息
- 项目名称：
- 基于虚拟仪器的工程信号综合分析系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 针对钻削过程中存在的主要问题，研制出了基于虚拟仪器的工程信号分析系统，详细阐述了该虚拟仪器系统的软件结构。利用LabVIEW软件开发了应用分析软件，实现了数据的采集、分析、显示和存储。同时提出采用神经网络技术来对钻头状态进行智能决策的方案。神经网络技术可以正确的判断钻头的状态，能够方便、实时、有效地完成加工和监测过程，大大提高了工作效率。
- 详细介绍：
- “基于虚拟仪器的工程信号综合分析系统”是用于处理和分析数字信号的操作平台，它包含主控模块、文件操作模块、统计分析模块、数字滤波模块、频谱分析模块和系统检测六大模块。该系统可以对数字信号的幅频、相频等特征性质分析显示，并实现了预警功能。此系统可以嵌入到反馈系统中，实现报警并使系统中枢控制系统作出相应的反应，避免故障发生。 本系统是虚拟仪器扩展到信号分析领域的产物，具有简易的操作性、转换灵活性，提供了良好的人机互动界面和操作显示环境。本系统作为教学实验的新手段将大大提高教学质量，减少教学实验成本的投资。在工程方面此系统作为虚拟仪器的产物，必向高效、高速、高精度、和高可靠性以及自动化、智能化和网络化发展，并且越来越大众化和小型化。在教学方面此系统以微机为基础，构建集成化平台，能够代替传统的仪器仪表，大大提高设备利用率，降低实验建设成本，解决教学实验资金困难的问题。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的：本系统为克服传统信号分析仪器开发与维护费用高，封闭性、仪器间相互配合较差，受客观条件因素影响大等弊端而设计。基本思路：运用虚拟仪器技术平台解决现有信号分析系统所存在的诸多问题，同时采用神经网络技术来对信号进行智能决策。 创新点：将虚拟仪器技术同神经网络算法相结合从而判断工程信号的数据变化的趋势，从而实现监测报警功能。 技术关键：神经网络对数据的过滤筛选及其变化趋势的判断。 主要技术指标：系统的鲁棒性，判断的精准度。
科学性、先进性
- 本系统利用虚拟仪器技术和神经网络技术对工程信号进行综合分析，国内这方面的研究尚未见诸报道，因此本系统具有较大的优越性。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2011年4月在由“中国仪器仪表学会”与“教育部高等学校仪器科学与技术教学指导委员会”联合主办的2011年首届全国虚拟仪器设计大赛中荣获优秀奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 计划许可
作品可展示的形式
- 现场演示、视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本产品采用人机交流界面设置，操作者可根据系统平台信息分布进行工作参数设定。系统克服现有实体仪器工作条件要求苛刻，数据交换困难等弊端，对现有信号分析系统进行研究改进，成功的将虚拟仪器技术同神经网络算法相结合判断从而判断工程信号的数据变化的趋势，从而实现监测报警功能。本系统可运用到理论教学实验及实际工程信号分析等诸多领域 ，应用范围广泛，相对传统仪器开发与维护费用低廉，具有广阔的市场，经济效益非常可观。
同类课题研究水平概述
- 将虚拟仪器运用到工程信号分析系统中去是当今测试与信号分析领域中的重要发展方向之一，该研究方向主要是进行工程测试理论的研究与自动测试虚拟仪器平台的研制。 近几年随着计算机技术和仪器仪表技术的快速发展，虚拟仪器在工程上的应用得到进一步的发展，其特点和优势日益显露出来。目前国家有多所高校，研究所以及厂矿企业正在对虚拟仪器在信号分析上的应用进行研制和开发。其中哈尔滨理工大学在自动测试系统的延伸--大型机电设备的故障诊断与虚拟仪器对工程运用方面做出巨大贡献，并取得显著行成果，其研究水平居国内外领先地位。 目前对工程信号的应用技术研究已成为当今自动测试系统与虚拟仪器研究的重要分支，而美国的大型仪器公司如HP、NI、TEK等对此作了大量研究，从而研制了大量的仪器、系统及软件包，整体技术领先中国。在国内范围，哈尔滨工业大学、北京航天测控公司、四川纵横仪器公司也具有教强的研究实力。
