機械振動監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點研究.pdf

1、機械裝備特別是大型關(guān)鍵裝備的可靠性、可用性、安全性和可維護性關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率和人民的生命財產(chǎn)安全，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建機械振動監(jiān)測系統(tǒng)可以彌補傳統(tǒng)有線監(jiān)測系統(tǒng)的不足。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于機械振動監(jiān)測需解決高頻振動信號高效拾取、數(shù)據(jù)高速同步采集、數(shù)據(jù)實時存儲、數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)葐栴}?，F(xiàn)有的通用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大多硬件性能不高、運算和處理能力較差，難以滿足機械振動的監(jiān)測需求，本文研究開發(fā)了機械振動監(jiān)測專用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，主要工

2、作如下。
　　 采用低功耗、高性能的雙處理器協(xié)作的硬件結(jié)構(gòu)，兩個處理器核心各司其職又分工協(xié)作，增強了節(jié)點的整體性能又能減小軟硬件模塊間的耦合性，方便硬件模塊的互換與升級；采用高速的SDIO接口為節(jié)點擴展了大容量SD存儲卡，使節(jié)點具有大容量高速度的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，能夠勝任連續(xù)快速的數(shù)據(jù)采集與實時存儲；采用高性能高帶寬的MEMS加速度傳感器和低功耗程控放大器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓電加速度傳感器和信號調(diào)理放大器，避免了采用傳統(tǒng)的振動信號拾取方式造

3、成的功耗大、電路復(fù)雜等不足；采用獨立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器使節(jié)點具有較高的數(shù)據(jù)采集精度。
　　 采用了基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的軟件開發(fā)方式和分層的軟件設(shè)計方法，減小了不同軟件模塊間的耦合性，提高了軟件的移植性和可讀性。在節(jié)點上引入文件系統(tǒng)管理大容量的存儲空間，極大的方便了采集的數(shù)據(jù)的管理、共享與進一步處理。
　　 本文主要針對節(jié)點的高頻率振動信號拾取、數(shù)據(jù)快速連續(xù)精確采集、數(shù)據(jù)實時存儲等問題進行了研究，結(jié)合了課題組其他成員對專用無