本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測可提高設(shè)備的安全性、可靠性和可用性,面對(duì)傳統(tǒng)有線監(jiān)測系統(tǒng)的不足提出了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測領(lǐng)域面臨高頻信號(hào)拾取、高精度數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與可靠傳輸、能量供應(yīng)等問題,如果可以很好的解決這些問題,基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測將具有良好的應(yīng)用前景。本文的主要工作將圍繞上述部分問題展開研究。論文首先以無線旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件分析與設(shè)計(jì)入手,監(jiān)測節(jié)點(diǎn)和基站節(jié)點(diǎn)都采用了高性能的STM32作為控制中心和高集成度的Si4463作為無線收發(fā)核心;監(jiān)測節(jié)點(diǎn)以高精度、大量程、寬帶寬的MEMS加速度傳感器搭配16bit分辨率的ADC采集芯片,實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號(hào)高頻、高精度采集;以大容量的FLASH作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,采用先存儲(chǔ)后傳輸?shù)姆桨?從而解決了高速數(shù)據(jù)采集與低速無線傳輸?shù)拿�。基于系統(tǒng)的硬件平臺(tái),節(jié)點(diǎn)軟件通過嵌入μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)任務(wù)合理調(diào)度和管理;基于Visual Basic 6.0開發(fā)工具設(shè)計(jì)了一個(gè)具有命令控制、數(shù)據(jù)波形顯示、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示的適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測上位機(jī)軟件;改進(jìn)了無線機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測模式下的網(wǎng)絡(luò)組織方式、數(shù)據(jù)可靠傳輸模式以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)包傳輸格式。基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng),對(duì)數(shù)據(jù)可靠傳輸進(jìn)行了驗(yàn)證,并與傳統(tǒng)的有線振動(dòng)傳感器進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)來驗(yàn)證本監(jiān)測系統(tǒng)的性能。通過測試可見,本文所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械無線振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以滿足對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測的要求。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) 無線監(jiān)測節(jié)點(diǎn) 信號(hào)采集 多基站節(jié)點(diǎn) 無線傳輸
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH17;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械無線監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)15-31
• 2.1 系統(tǒng)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案15-17
• 2.1.1 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)分析15-16
• 2.1.2 系統(tǒng)平臺(tái)方案設(shè)計(jì)16-17
• 2.2 無線振動(dòng)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)17-26
• 2.2.1 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)總體方案設(shè)計(jì)17-18
• 2.2.2 低功耗高性能的控制中心設(shè)計(jì)18-19
• 2.2.3 射頻通信單元設(shè)計(jì)19-21
• 2.2.4 數(shù)據(jù)采集模塊21-23
• 2.2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23-25
• 2.2.6 電源供電模塊25-26
• 2.3 無線振動(dòng)基站節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)26-29
• 2.3.1 基站節(jié)點(diǎn)總體方案設(shè)計(jì)26-27
• 2.3.2 高性能的微處理器模塊設(shè)計(jì)27
• 2.3.3 以太網(wǎng)通信模塊設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.4 高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械無線監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)31-42
• 3.1 監(jiān)測軟件設(shè)計(jì)總體方案31-32
• 3.2 節(jié)點(diǎn)嵌入式操作系統(tǒng)移植32-34
• 3.3 節(jié)點(diǎn)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-40
• 3.3.1 節(jié)點(diǎn)主程序34-36
• 3.3.2 數(shù)據(jù)采集程序36
• 3.3.3 接口驅(qū)動(dòng)程序36-38
• 3.3.4 無線射頻傳輸程序38-40
• 3.4 上位機(jī)監(jiān)測軟件設(shè)計(jì)40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 無線通信協(xié)議設(shè)計(jì)42-53
• 4.1 無線通信協(xié)議的關(guān)鍵問題42-43
• 4.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)43-46
• 4.3 無線通信的可靠傳輸46-50
• 4.3.1 數(shù)據(jù)分包理論47-48
• 4.3.2 數(shù)據(jù)包的可靠傳輸48-50
• 4.4 無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包格式設(shè)計(jì)50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)53-62
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試53-54
• 5.2 數(shù)據(jù)可靠傳輸測試54-56
• 5.3 系統(tǒng)性能對(duì)比測試56-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果67-68
• 致謝68

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本文編號(hào)：532630