基于嵌入式技術(shù)的離線故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、鑒于傳統(tǒng)便攜式振動分析儀的數(shù)據(jù)處理能力較弱和離線故障診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),但不便于現(xiàn)場應(yīng)用的現(xiàn)狀;本課題采用嵌入式技術(shù),選用新型的OMAP雙核微處理器和Linux操作系統(tǒng),開發(fā)一種新型的離線故障診斷系統(tǒng),使得該系統(tǒng)不僅便于攜帶,而且具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。本課題在借鑒傳統(tǒng)便攜式振動分析儀和離線故障診斷系統(tǒng)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,論述了離線故障診斷系統(tǒng)的功能需求、軟、硬件平臺的選型、嵌入式開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建及基于雙核通信的數(shù)據(jù)采集與故障診斷程序的

2、開發(fā)等的具體過程。
　　本課題采用了基于OMAP5912處理器的OSK5912開發(fā)板作為系統(tǒng)的核心板。根據(jù)系統(tǒng)多通道、高速、實(shí)時數(shù)據(jù)采集等要求,論述了數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計時應(yīng)遵循的一般設(shè)計原則和要求,并針對機(jī)械故障診斷的需要設(shè)計了振動信號的數(shù)據(jù)采集模塊。此外,系統(tǒng)可以通過核心板的擴(kuò)展口擴(kuò)展LCD和觸摸屏模塊作為人機(jī)交互的接口,并針對用戶的使用要求開發(fā)圖形化的人機(jī)交互界面。嵌入式操作系統(tǒng)不僅體積小,而且可以根據(jù)需要任意裁剪,能夠最大限度

3、的利用嵌入式系統(tǒng)有限的硬件資源來實(shí)現(xiàn)用戶的功能需求。Linux操作系統(tǒng)以其開源性、免費(fèi)性、健壯性及支持多平臺等優(yōu)點(diǎn)在嵌入式領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。我們這里采用對Linux進(jìn)行裁剪和交叉編譯的方法來得到適用于本系統(tǒng)軟、硬件要求的嵌入式操作系統(tǒng)。由于具有操作系統(tǒng),我們就必須為數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)其設(shè)備驅(qū)動程序。OMAP處理器具有獨(dú)特的雙核架構(gòu),因此其開發(fā)也相應(yīng)的分為兩部分,這就需要分別為其構(gòu)建合適的交叉開發(fā)環(huán)境。這里分別構(gòu)建了基于嵌入式Linu

4、x的交叉開發(fā)環(huán)境和基于DSP GATEWAY的DSP開發(fā)環(huán)境,為開發(fā)基于雙核通信的應(yīng)用程序做好準(zhǔn)備。ARM處理器雖能夠完成運(yùn)行操作系統(tǒng)、系統(tǒng)控制等方面的要求,但在對大量的數(shù)字信號進(jìn)行處理時不僅速度慢,而且耗能大,不適于用作數(shù)字信號處理;DSP處理器專門針對數(shù)字信號處理做了優(yōu)化,在數(shù)字信號處理方面具有其它處理器無法比擬的高速度和低功耗。利用OMAP雙核處理器可以方便地解決這一矛盾,通過開發(fā)基于雙核通信的數(shù)據(jù)采集和處理程序,將事務(wù)密集型任務(wù)