機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研究.pdf

1、機(jī)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(hù)性關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，采用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)建機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)有線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)需解決高頻振動(dòng)信號(hào)高效拾取、數(shù)據(jù)高速同步采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)葐?wèn)題?，F(xiàn)有的通用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大多硬件性能不高、運(yùn)算和處理能力較差，難以滿(mǎn)足機(jī)械振動(dòng)的監(jiān)測(cè)需求，本文研究開(kāi)發(fā)了機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，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(gè)處理器核心各司其職又分工協(xié)作，增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)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(jí)；采用高速的SDIO接口為節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展了大容量SD存儲(chǔ)卡，使節(jié)點(diǎn)具有大容量高速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，能夠勝任連續(xù)快速的數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；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(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓電加速度傳感器和信號(hào)調(diào)理放大器，避免了采用傳統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)拾取方式造

3、成的功耗大、電路復(fù)雜等不足；采用獨(dú)立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器使節(jié)點(diǎn)具有較高的數(shù)據(jù)采集精度。
　　 采用了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)方式和分層的軟件設(shè)計(jì)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(diǎn)上引入文件系統(tǒng)管理大容量的存儲(chǔ)空間，極大的方便了采集的數(shù)據(jù)的管理、共享與進(jìn)一步處理。
　　 本文主要針對(duì)節(jié)點(diǎn)的高頻率振動(dòng)信號(hào)拾取、數(shù)據(jù)快速連續(xù)精確采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)等問(wèn)題進(jìn)行了研究，結(jié)合了課題組其他成員對(duì)專(zhuān)用無(wú)