基于無線傳感技術的電廠旋轉(zhuǎn)設備運行狀況監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、作為一項新的技術概念無線傳感技術的快速發(fā)展使其在消費電子業(yè)、農(nóng)作物監(jiān)控、牲畜健康監(jiān)控和醫(yī)療服務等多個領域得到了大量的應用。在各種工廠環(huán)境中，無線局域網(wǎng)技術作為工作人員之間的通訊信息傳輸工具得到了廣泛的使用。同時，射頻識別技術（RFID）作為電子標簽在服務行業(yè)中的公交系統(tǒng)、人員身份識別系統(tǒng)也有廣泛的使用。在設備監(jiān)測方面，現(xiàn)在國內(nèi)還是采用現(xiàn)場布線或者手持設備對設備的運行狀況進行判斷。由于在電廠車間中使用有線技術會帶來成本高，線纜老化，布線困

2、難，占用空間大等問題，使用手持設備占用工作人員較長的時間，而且不能達到實時監(jiān)測的目的。本課題基于中國與加拿大政府間科技合作項目：基于無線感知網(wǎng)絡的核電站設備運行和健康狀況監(jiān)控裝置和系統(tǒng)研發(fā)作為項目背景，顯而易見的提出了將無線傳感技術應用于電廠旋轉(zhuǎn)設備運行狀況監(jiān)測的需求。對比了現(xiàn)有適合于電廠車間環(huán)境下的主流無線通信技術之間的特點：WIFI(IEEE802.11標準)的無線局域網(wǎng)技術、bluetooth(IEEE802.15.1標準)和ZI

3、GBEE（IEEE802.15.4標準）的無線個域網(wǎng)技術。在電廠車間中旋轉(zhuǎn)設備運行狀況的信息具有信息周期性比較確定，非周期性干擾信息不確定，信息長度長短不一等特點。而使用WIFI(IEEE802.11標準)的無線局域網(wǎng)技術和bluetooth(IEEE802.15.1標準)具有芯片成本較高，需要購買通信協(xié)議的序列號，沒有獨立的線纜電源供電的情況下工作時間較短，不能進行獨立mesh組網(wǎng)等劣勢。綜合對比之后選用低功耗，無需購買序列號，芯片成

4、本低，協(xié)議代碼開源的基于ZIGBEE（IEEE802.15.4標準）標準作為電廠旋轉(zhuǎn)設備監(jiān)測主體。
　　本文主要研究無線傳感技術在監(jiān)測電廠的旋轉(zhuǎn)設備運行狀況的應用，特別是針對核電廠環(huán)境下的旋轉(zhuǎn)設備運行時產(chǎn)生的振動和聲音方面的監(jiān)測，提出了構建基于ZIGBEE（IEEE802.15.4標準）的電廠旋轉(zhuǎn)設備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并圍繞其進行了相關監(jiān)測模塊的硬件和軟件方面的研究，研究內(nèi)容概括如下：
　　1.討論了無線傳感技術的特點以及將

5、其應用于電廠旋轉(zhuǎn)設備運行狀況監(jiān)測領域面臨的問題，分析了電廠旋轉(zhuǎn)設備運行時的狀況，針對此狀況提出了監(jiān)測模塊的功能需求，設計了基于無線傳感技術的旋轉(zhuǎn)設備監(jiān)測原型。
　　2.采用ATmega8微處理器和ADXL330加速度傳感器實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)設備振動監(jiān)測模塊硬件平臺開發(fā)，并完成其硬件調(diào)試工作；在軟件部分實現(xiàn)了加速度信號的各項處理，得出了旋轉(zhuǎn)設備振動時的重要指標：振動烈度、振動頻率。
　　3.采用CEL公司研發(fā) ZIC2410芯片作為旋