基于嵌入式技術(shù)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)
本文關(guān)鍵詞:基于嵌入式技術(shù)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā) 出處:《北京工業(yè)大學(xué)》2012年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
更多相關(guān)文章: 風(fēng)機(jī) 在線監(jiān)測 ARM9-Linux Qt
【摘要】:本文開發(fā)了一種基于嵌入式技術(shù)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)各個(gè)狀態(tài)參量的實(shí)時(shí)顯示,,并對(duì)異常狀態(tài)量進(jìn)行診斷和預(yù)警。其中,所需監(jiān)測的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)量包括電機(jī)定子溫度、電機(jī)軸瓦溫度、風(fēng)機(jī)軸瓦溫度、風(fēng)機(jī)振動(dòng)、風(fēng)機(jī)負(fù)壓以及電機(jī)的電流和電壓信號(hào)。該系統(tǒng)可對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,并對(duì)報(bào)警記錄進(jìn)行存儲(chǔ)。根據(jù)基于嵌入式技術(shù)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能需求,將該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為硬件層、引導(dǎo)層、內(nèi)核層、UI層、應(yīng)用層五層模型,并對(duì)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)。 在硬件采集單元設(shè)計(jì)中,風(fēng)機(jī)狀態(tài)量的數(shù)據(jù)采集單元是傳感器和智能儀表,各類智能儀表均支持RS-485總線通訊方式。采集單元和嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)之間經(jīng)RS-485/232轉(zhuǎn)換器,采用Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多狀態(tài)量實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過設(shè)計(jì)各模塊硬件電路和開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序,完成了由通訊模塊、人機(jī)交互模塊、音頻模塊和SD卡存儲(chǔ)模塊組成的嵌入式硬件平臺(tái)的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了各模塊的有機(jī)結(jié)合,具備了良好的硬件平臺(tái)功能。 本系統(tǒng)采用ARM9-Linux體系結(jié)構(gòu),在軟件開發(fā)過程中,采用交叉編譯方法,實(shí)現(xiàn)在PC宿主機(jī)進(jìn)行程序開發(fā)并在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的目的。采用LCD觸摸屏實(shí)時(shí)顯示風(fēng)機(jī)的狀態(tài)量,對(duì)風(fēng)機(jī)的異常狀態(tài)量采用聲光報(bào)警方式,可實(shí)時(shí)預(yù)警風(fēng)機(jī)發(fā)生異常的位置和狀態(tài);赒t圖形應(yīng)用程序框架開發(fā)了圖形用戶界面,并嵌入Qwt擴(kuò)展庫進(jìn)行相關(guān)狀態(tài)量的實(shí)時(shí)工況曲線繪制。本軟件系統(tǒng)調(diào)用SQLite開源數(shù)據(jù)庫對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,并將風(fēng)機(jī)的狀態(tài)記錄和狀態(tài)參量數(shù)據(jù)以*.txt文件格式定時(shí)存儲(chǔ)到SD卡中,以備對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)分析和故障診斷之用。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,可確保風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。
[Abstract]:In this paper, an on-line monitoring system of fan's running state based on embedded technology is developed, which can display every state parameter of fan in real time, and diagnose and warn the abnormal state quantity. The operating state of fan needed to be monitored includes stator temperature of motor, temperature of motor bearing, temperature of fan bearing, vibration of fan. The negative pressure of fan and the current and voltage signal of motor. The system can alarm the abnormal state of fan in real time. According to the characteristics and functional requirements of the on-line monitoring system of fan running status based on embedded technology, the system is designed as hardware layer, guide layer, kernel layer and UI layer. The application layer five-layer model and the modularization design of the software and hardware system are presented. In the design of hardware acquisition unit, the data acquisition unit of fan state quantity is sensor and intelligent instrument. All kinds of intelligent instruments support RS-485 bus communication mode. The data communication between acquisition unit and embedded system platform is implemented by RS-485/232 converter and Modbus protocol. Through the design of the hardware circuit of each module and the development of the driver, the communication module and the human-computer interaction module are completed. The construction of embedded hardware platform composed of audio module and SD card storage module realizes the organic combination of each module and has good hardware platform function. The system adopts ARM9-Linux architecture and cross compiling method in the process of software development. The purpose of program development in PC host computer and running on target computer is realized. The state quantity of fan is displayed in real time by LCD touch screen and acousto-optic alarm mode is used for abnormal state quantity of fan. The user interface is developed based on QT graphical application program framework. And embedded the Qwt extension library to draw the real-time working condition curve of the relevant state quantities. This software system calls the SQLite open source database to manage the running state and data of the fan. The state record and the state parameter data of the fan are stored in SD card in the format of .txt file for the purpose of state analysis and fault diagnosis of the fan. The system realizes the real-time, accuracy and stability of the on-line monitoring system of fan running state, and can ensure the safe operation of fan.
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TP274;TP368.1
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