本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械實時監(jiān)測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著無線傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,低成本的旋轉(zhuǎn)機(jī)械實時監(jiān)測、控制和管理系統(tǒng)已成為研究熱點(diǎn)。為了及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備存在的故障,保證生產(chǎn)過程的安全和提高產(chǎn)品的質(zhì)量,需要實時監(jiān)測機(jī)械組群的運(yùn)行狀態(tài)。在上海市科委《化工裝備無線傳感測控服務(wù)能力建設(shè)》平臺建設(shè)(11DZ2290502)的工作中,研究了實時監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的無線傳感器在線監(jiān)測系統(tǒng)。 該監(jiān)測系統(tǒng)主要由無線傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)三部分組成。首先通過無線傳感器節(jié)點(diǎn)中的高精度加速度傳感器采集機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的實時振動信號。然后利用節(jié)點(diǎn)中的無線通信模塊把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn),匯聚節(jié)點(diǎn)再把這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。最后在上位機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示和保存。在上位機(jī)中數(shù)據(jù)分別通過時域圖、頻譜圖和功率譜圖顯示,用于分析機(jī)械組群的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的在線顯示、故障報警以及數(shù)據(jù)回放等功能。 該系統(tǒng)能夠用于工業(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)實時監(jiān)測,提出的現(xiàn)場監(jiān)測信號的無線傳感控制方案,為建立無線傳感測控平臺提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器 旋轉(zhuǎn)機(jī)械 狀態(tài)監(jiān)測 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH165.2;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 故障診斷技術(shù)11-12
• 1.2.1 故障診斷的含義11
• 1.2.2 故障診斷的目的和任務(wù)11-12
• 1.2.3 故障診斷的方法12
• 1.3 無線傳感器簡介12-16
• 1.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概念12-13
• 1.3.2 無線傳感器的特點(diǎn)13-15
• 1.3.3 無線傳感器發(fā)展現(xiàn)狀和意義15-16
• 1.4 研究目標(biāo)和任務(wù)16
• 1.4.1 課題的研究目標(biāo)16
• 1.4.2 課題的任務(wù)16
• 1.5 本文組織框架16-18
• 第2章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分析研究18-27
• 2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械概述18
• 2.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分類及其原因18-23
• 2.2.1 不對中18-20
• 2.2.2 軸彎曲和熱彎曲20-22
• 2.2.3 不平衡22-23
• 2.3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的方法和步驟23-26
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子不對中診斷方法23
• 2.3.2 轉(zhuǎn)子彎曲診斷方法23-24
• 2.3.3 轉(zhuǎn)子不平衡診斷方法24-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第3章 監(jiān)測系統(tǒng)總體框架研究27-33
• 3.1 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)27
• 3.2 監(jiān)測系統(tǒng)方案構(gòu)想27-28
• 3.3 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計框架28-29
• 3.4 器件選用29-32
• 3.4.1 無線傳感器節(jié)點(diǎn)處理芯片選擇29-30
• 3.4.2 加速度傳感器的選擇30-31
• 3.4.3 上位機(jī)的選擇31-32
• 3.5 小結(jié)32-33
• 第4章 無線傳感器節(jié)點(diǎn)研究33-52
• 4.1 無線傳感器的設(shè)計目標(biāo)33-34
• 4.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)34-40
• 4.2.1 系統(tǒng)控制模塊與實時時鐘模塊35
• 4.2.2 電源管理模塊35-37
• 4.2.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊37-39
• 4.2.4 無線通信模塊39-40
• 4.3 傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)40-51
• 4.3.1 編譯軟件介紹：IAR Embedded workbench40-41
• 4.3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的框架41-42
• 4.3.3 系統(tǒng)控制模塊的軟件實現(xiàn)42-44
• 4.3.4 電源管理模塊的軟件實現(xiàn)44-46
• 4.3.5 定時器的軟件實現(xiàn)46-47
• 4.3.6 無線通信模塊的軟件實現(xiàn)47-51
• 4.4 小結(jié)51-52
• 第5章 匯聚節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)研究52-60
• 5.1 匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件搭建52
• 5.2 匯聚節(jié)點(diǎn)的軟件編寫52-56
• 5.2.1 匯聚節(jié)點(diǎn)整體框架52-54
• 5.2.2 串行通信接口的軟件實現(xiàn)54-56
• 5.3 上位機(jī)的軟件編寫56-59
• 5.3.1 上位機(jī)整體框架56-57
• 5.3.2 上位機(jī)界面與程序框圖57-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 第6章 無線傳感器低功耗研究60-68
• 6.1 傳感器節(jié)點(diǎn)中低功耗設(shè)計概述60-61
• 6.1.1 傳感器節(jié)點(diǎn)中的能量消耗60-61
• 6.1.2 低功耗設(shè)計的意義61
• 6.2 低功耗設(shè)計的方法61-65
• 6.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器低功耗分析61-62
• 6.2.2 射頻模塊低功耗分析62
• 6.2.3 處理器模塊低功耗分析62-63
• 6.2.4 休眠機(jī)制節(jié)能63-65
• 6.3 低功耗設(shè)計實驗與結(jié)果65-67
• 6.4 小結(jié)67-68
• 第7章 結(jié)論與展望68-70
• 7.1 研究結(jié)論68-69
• 7.1.1 研究成果68
• 7.1.2 研究重點(diǎn)68-69
• 7.2 研究展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：612135