面向设备监测的嵌入式数采分析系统软硬件设计与实现

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1、她未)p夕l硕士学位论文面向设备监测的嵌入式数采分析系统软硬件设计与实现SoftwareandHardwareDesignandImplementationoftheEmbeddedDataAcquisitionandAnalysisSystemforEquipmentMonitI"gEquiomentMonitoringt0作者：孙华敏导师：沈海阔北京交通大学2014年3月中图分类号：TP216UDC：621学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文面向设备监测的嵌入式数采分析系统软硬件设计与实现SoftwareandHardwareDesignandImple

2、mentationoftheEmbeddedDataAcquisitionandAnalysisSystemforEquipmentMonitoring作者姓名：孙华敏导师姓名：沈海阔学位类别：工学学号：11121407职称：副教授学位级别：硕士学科专业：机械制造及其自动化研究方向：数据采集与智能测控北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：韵，鲆挑签字日期：Ⅻ中年。；月f]日导师签名：之熘§阍签字日期：加忏年p弓月I7n致谢本论文的工作是在我的导师沈海阔副教授的悉心指导下完成的，沈老师渊博的学识、严谨求实的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，使我受益匪浅。在论文完成之际，衷心感谢两年半来沈海阔老师对我的关心和指导。在实验室工作及撰写论文期间，聂蒙、王琪龙、张宇等同学对我论文的研究工作给予了热情帮助与鼓励，在此向他们表达我的感激之情。另外，感谢父母在二十多年来的无私奉献，他们的关心和理解时刻激励、鼓舞着我不断克服在学

4、习和生活中遇到的困难，使我顺利的完成学业，在今后的生活中我将以更多的关爱回报他们。最后，谨向百忙之中抽出宝贵时间评审本论文和参加论文答辩的各位专家、学者们致以最诚挚的谢意!中文摘要摘要：随着现代化工业的飞速发展，现代机械设备在生产中占据越来越重要的地位，对机械设备进行状态监测与故障诊断在保障设备安全运行方面具有重要的研究意义和经济价值。作为状态监测与故障诊断技术的前端设备一数采分析系统，其重要性也不容忽视。本文在研究国内外现有数采分析系统发展现状的基础上，提出一种基于嵌入式技术、面向设备监测的数采分析系统，并对提出的系统进行了研究与设计，主要工作如下：一、在分析数控机床振动特

5、点的基础上提出嵌入式数采分析系统的功能需求，并根据需求确定系统总体构架；二、阐述了所研究嵌入式数采分析系统的软硬件结构。软硬件部分均采用模块化设计思想，硬件部分以核心控制模块、数据采集模块以及数据通信模块三大部分作为主要子模块，而软件部分则包括采集显示模块、数据管理模块、信号分析模块以及系统设置模块四部分。三、通过研究分析常用现代信号处理方法与故障诊断方法，在所研究系统中利用计算机语言实现采集信号的多种预处理分析算法与振动信号时频域分析算法。并设计实验对所实现的算法进行验证。本文设计开发的面向设备监测的嵌入式数采分析系统具有携带方便、数据采集准确、分析功能丰富、人机界面友好、

6、通用性强等优点，能够满足企业对设备进行定期巡回状态监测和故障诊断的需求，真正发挥巡检的优势。关键词：设备监测与故障诊断；嵌入式系统；数据采集；信号分析；嵌入式Linux；Qt／Embedded分类号：TP331ABSTRACT———————————————————————————————————————————————————一一一ABS眦CTABSTRACT：Asmodemindustryspeedilydevelops，modemmechanicalequipmentismoreandmoreimportantinproduction．Conditionmonitorin

7、gandfaultdiagnosisformechanicalequipmenthasresearchsignificanceandeconomicvalue，becauseitensur℃sthesafeoperationofmachines．Astheterminaldeviceofconditionmonitoringandfaultdiagnosistechnology,theimportanceofdataacquisitionandanalysissystemshouldnotbeignor