隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,設(shè)備結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,設(shè)備智能維護(hù)日益受到人們重視。為了對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行早期識(shí)別和預(yù)防,實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)知檢查維修,本文結(jié)合目前發(fā)展完善的嵌入式技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)以及先進(jìn)的各種信號(hào)處理算法,提出了一種用于設(shè)備維護(hù)的嵌入式智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。在硬件設(shè)計(jì)上,基于機(jī)械設(shè)備性能衰退特征以及智能節(jié)點(diǎn)的功能需求,選擇了以ARM和ZigBee為核心的硬件構(gòu)架。在軟件設(shè)計(jì)上,首先在智能節(jié)點(diǎn)上完成Linux操作系統(tǒng)和根文件系統(tǒng)的的移植;接著在此平臺(tái)上完成虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě),在ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸基礎(chǔ)上成功嵌入TCP/IP協(xié)議。在用戶(hù)空間程序設(shè)計(jì)中,采用多進(jìn)程程序設(shè)計(jì)方法,完成了服務(wù)管理進(jìn)程,數(shù)據(jù)采集進(jìn)程,數(shù)據(jù)處理進(jìn)程和數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程的軟件設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)處理進(jìn)程中用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了FFT算法、小波變換算法以及離散數(shù)字信號(hào)的功率譜的計(jì)算方法。最后,在轉(zhuǎn)子臺(tái)上做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),采集轉(zhuǎn)子臺(tái)上的角接觸球軸承的振動(dòng)信號(hào),用智能節(jié)點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理,提取故障特征頻率,并把特征頻率發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn),從而驗(yàn)證了智能節(jié)點(diǎn)用于設(shè)備維護(hù)中是行之有效的。 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題的背景目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外智能節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 嵌入式智能節(jié)點(diǎn)的總體設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 智能節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)方案
    2.3 嵌入式相關(guān)硬件技術(shù)及硬件選擇
        2.3.1 ARM
        2.3.2 無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)
    2.4 嵌入式智能節(jié)點(diǎn)硬件構(gòu)架
    2.5 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇.
    2.6 Linux 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建
        2.6.1 Bootloader 的移植
        2.6.2 基于BusyBox 的根文件系統(tǒng)的移植
        2.6.3 Linux2.6 內(nèi)核的移植
    2.7 智能節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)方案
    2.8 本章小結(jié)
第3章 ZigBee 無(wú)線(xiàn)通訊的實(shí)現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 總體實(shí)現(xiàn)方案
    3.3 虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)和字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)介
    3.4 Server 服務(wù)程序的實(shí)現(xiàn)
    3.5 SLIP 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
    3.6 AT 命令介紹
    3.7 虛擬網(wǎng)卡數(shù)據(jù)流框圖
    3.8 本章小結(jié)
第4章 用戶(hù)空間應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 進(jìn)程間的通訊機(jī)制
        4.2.1 Socket 通訊
        4.2.2 消息隊(duì)列機(jī)制
    4.3 服務(wù)管理進(jìn)程
    4.4 數(shù)據(jù)采集進(jìn)程
    4.5 數(shù)據(jù)處理進(jìn)程
        4.5.1 FFT 算法和小波變換算法
        4.5.2 離散信號(hào)的功率譜
    4.6 數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程
    4.7 實(shí)驗(yàn)
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ARM Linux在S3C2410上的移植[J]. 宋凱,嚴(yán)麗平,甘嵐,黃曉生.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(16)
[2]與協(xié)議無(wú)關(guān)的Socket程序設(shè)計(jì)方法研究[J]. 杜根遠(yuǎn),張永,譚水木.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(14)
[3]設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷問(wèn)題分析[J]. 申甲斌,滕以坤.  設(shè)備管理與維修. 2008(02)
[4]嵌入式Internet中TCP/IP協(xié)議棧的研究與設(shè)計(jì)[J]. 黃文力,馬禮,王玉超.  電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2008(01)
[5]Linux Socket編程及其在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)中的應(yīng)用[J]. 朱斌.  微計(jì)算機(jī)信息. 2007(35)
[6]機(jī)電一體化設(shè)備的故障維修特點(diǎn)及可靠性分析[J]. 謝書(shū)法.  電子機(jī)械工程. 2007(04)
[7]基于可靠性的設(shè)備維修優(yōu)化方法研究[J]. 李果,高建民,陳富民.  中國(guó)機(jī)械工程. 2007(04)
[8]無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在煤礦安全信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王志崗.  電腦知識(shí)與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流). 2007(02)
[9]基于U-BOOT的S3C44B0引導(dǎo)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 陳為軍,李正明,孫俊,馮麗芳.  微計(jì)算機(jī)信息. 2007(02)
[10]Linux環(huán)境下基于UDP的socket編程淺析[J]. 吳佩賢.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2006(01)

碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[D]. 何泳.西安建筑科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2932713