浅谈基于嵌入式以太网的轴承噪声分布式监测系统

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1、浙江大学硕士学位论文基于嵌入式以太网的轴承噪声分布式监测系统姓名：韩志峰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：宋执环20060501浙江大学硕士学位论文摘要网络化已经成为嵌入式系统发展的一个趋势，而在工业现场通过网络对嵌入式设备进行远程监测控制与管理是嵌入式设备网络化技术的一大应用。在研究分析了嵌入式工业以太网技术的发展现状和趋势，本文提出基于嵌入式以太网的轴承噪声分布式监测系统，其将DsP对数字信号处理的优势和以太网的开放性相融合，文中阐述了系统的可行性、创新性，给出了该系统详细的软硬件设计和工作原理，以及其

2、软硬件开发平台的选择和实现过程。按照系统的数据采集模块，数据处理模块和网络接口模块来阐述其硬件电路设计原理以及软件调试过程。用xML—Socket技术在工业以太网实现实时分布的采集系统与上位机之间进行信号通讯，最后介绍上位机的图形用户界面(GuI)设计和实现。同时本文采用小波变换方法对轴承故障进行噪声分析，提出一种能够对轴承噪声进行在线提取特征信息的小波变换算法，给出了轴承典型故障的噪声特性及其小波交换特征，用以判别轴承噪声的产生原因和类型。在MATLAB下仿真验证了算法的正确性，为轴承故障诊断提供了强有力的分析方法。在对现

3、场轴承噪声数据采集时采用∑—△变换的音频处理方法，阐述了codec音频采集及处理的原理，以及串行口通讯的硬件压扩原理。根据以上方案设计的基于嵌入式以太网的轴承噪声分布式监测系统，可以很好地在苛刻的工业环境中实现在线轴承噪声信号采集和处理的功能，完成分布式实时数字信号处理与上位机监测功能。融合了网络的开放分布和DSP高速信号处理的优势，实现对工业现场数据采集处理设备的实时化、智能化和网络化。关键词：嵌入式以太网数字信号处理轴承噪声分析分布式监测DB2小波分析音频处理xML—socket网络编程浙江大学硕士学位论文Abstl·a

4、ctConnectingtheembeddeddevicestothenetworkhasbecomea皿日intrend，remotedetecting，controlingandmanagementoftheeⅡlbeddedsystemsVianetworkisoneiⅢportantapplicationoftheembeddednetworkingtechn0109y，especiallyinthefield。findustrialenVrionment．BasedonanalyzingandcoⅢparingse

5、veralsolutionsforembeddednetworkingbothatDresentandinthefuture，webringforwardonedesignofEmbeddedEthernet—BasedDistributedMonitoringSysteⅢsforBearingNoiseDetection，whichistakingtheadvantageofnetwork’sdistributedopennnesandDSP’shighspeedsignalprocessingability，theinn

6、oVatiVeandfeasibledesignofsystem’shardwareandsoftewarearedescribedindetail．aswellashowitworksthroughembeddedindustrialEthernetnetworktomakeaccesstouserstationandtransmitdistributeddatabyXh仉一Socket．Thesystem’smodulesarecomprisedofdataacquisition，singalprocessingmodu

7、le，networkinterfaceandthe(汗aphicUserInterfacesoftwareintheupperuserstations．A1sointhispaper，noiseanalysisbywavelettransformisusedtodetectbearingfaults．Awaveletalgorithmisproposed，whichhastheabilityoffeatureextractionbearingnoisefromonlinefielclwork．Thenoisecharacte

8、risticsandwavelettransformofthetypicalbearingnoisesaredescribedindetail．inordertofindthereasonanddistinguishwhichkindofbearingnoisesitis．Themetho