發(fā)布時間：2020-12-23 00:22

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展,設(shè)備結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,設(shè)備智能維護日益受到人們重視。為了對設(shè)備故障進行早期識別和預(yù)防,實現(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)、無線傳輸技術(shù)以及先進的各種信號處理算法,提出了一種用于設(shè)備維護的嵌入式智能節(jié)點的設(shè)計和實現(xiàn)方案。在硬件設(shè)計上,基于機械設(shè)備性能衰退特征以及智能節(jié)點的功能需求,選擇了以ARM和ZigBee為核心的硬件構(gòu)架。在軟件設(shè)計上,首先在智能節(jié)點上完成Linux操作系統(tǒng)和根文件系統(tǒng)的的移植;接著在此平臺上完成虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動的編寫,在ZigBee無線傳輸基礎(chǔ)上成功嵌入TCP/IP協(xié)議。在用戶空間程序設(shè)計中,采用多進程程序設(shè)計方法,完成了服務(wù)管理進程,數(shù)據(jù)采集進程,數(shù)據(jù)處理進程和數(shù)據(jù)傳輸進程的軟件設(shè)計。在數(shù)據(jù)處理進程中用C語言實現(xiàn)了FFT算法、小波變換算法以及離散數(shù)字信號的功率譜的計算方法。最后,在轉(zhuǎn)子臺上做了一個實驗,采集轉(zhuǎn)子臺上的角接觸球軸承的振動信號,用智能節(jié)點對信號進行分析處理,提取故障特征頻率,并把特征頻率發(fā)送到另一個節(jié)點,從而驗證了智能節(jié)點用于設(shè)備維護中是行之有效的。 

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

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外智能節(jié)點的研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究內(nèi)容
第2章 嵌入式智能節(jié)點的總體設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 智能節(jié)點的硬件設(shè)計方案
    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 無線通訊技術(shù)
    2.4 嵌入式智能節(jié)點硬件構(gòu)架
    2.5 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇.
    2.6 Linux 軟件開發(fā)平臺的搭建
        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)點的軟件設(shè)計方案
    2.8 本章小結(jié)
第3章 ZigBee 無線通訊的實現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 總體實現(xiàn)方案
    3.3 虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動和字符設(shè)備驅(qū)動的實現(xiàn)簡介
    3.4 Server 服務(wù)程序的實現(xiàn)
    3.5 SLIP 協(xié)議的實現(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 用戶空間應(yīng)用程序設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 進程間的通訊機制
        4.2.1 Socket 通訊
        4.2.2 消息隊列機制
    4.3 服務(wù)管理進程
    4.4 數(shù)據(jù)采集進程
    4.5 數(shù)據(jù)處理進程
        4.5.1 FFT 算法和小波變換算法
        4.5.2 離散信號的功率譜
    4.6 數(shù)據(jù)傳輸進程
    4.7 實驗
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
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.  計算機工程與設(shè)計. 2008(16)
[2]與協(xié)議無關(guān)的Socket程序設(shè)計方法研究[J]. 杜根遠(yuǎn),張永,譚水木.  計算機工程與設(shè)計. 2008(14)
[3]設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷問題分析[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[J]. 黃文力,馬禮,王玉超.  電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2008(01)
[5]Linux Socket編程及其在無線網(wǎng)關(guān)中的應(yīng)用[J]. 朱斌.  微計算機信息. 2007(35)
[6]機電一體化設(shè)備的故障維修特點及可靠性分析[J]. 謝書法.  電子機械工程. 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.  中國機械工程. 2007(04)
[8]無線網(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)計實現(xiàn)[J]. 陳為軍,李正明,孫俊,馮麗芳.  微計算機信息. 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)機械運行狀態(tài)計算機實時監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 何泳.西安建筑科技大學(xué) 2003



本文編號：2932713