基于stm32的风力发电机机械故障数据采集系统设计

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100332硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：检测技术与自动化装置论文题目：基于STM32的风力发电机机械故障数据采集系统设计英文题目：DesignofDataAcquisitionSystemBasedonSTM32forMechanicalFaultMonitoringAboutWindTurbine学生姓名：王玥导师姓名：齐咏生副教授二○一五年五月内蒙古工业大学硕士学位论文I内蒙古工业大学硕士学位论文摘要风力发电在新能源发电体系中占据的分量越来越重，风力发电机是风电企业的核心设备，其能否可靠的运行关系到风电企业的生

2、产效率以及工作人员和企业的生命财产安全。为保证风机的持续稳定工作，达到对风机运行状态实时监测的目的，本课题设计了一个专门应用于风机机械故障监测的数据采集系统。本课题以ST公司生产的STM32处理器与16位ADC转换器AD7606为核心，开发了一套具有高精度、高采集速度，集温度、振动、主轴转速以及音频等信号采集功能于一身的风机机械故障采集系统。本系统从硬件和软件两部分进行了设计。其中硬件设计完成了传感器信号调理模块、信号采集模块、CPU控制模块、网络传输模块及外围电路等部分的设计，完成了PCB印刷电路板制作，并对完成的硬件电路进行了实物调试。软件方面，首先在所开发的硬件平台上移植了嵌入式操作系统

3、uCOS-II，然后按功能编写了相应的应用子程序，应用程序主要包括振动采集程序、温度采集程序、转速采集程序、音频采集程序、WEBSERVER程序等，经过uCOS-II对应用任务的资源分配、任务调度可以使得各采集任务可同时进行互不影响。本采集系统综合利用STM32芯片和uCOS-II操作系统，实现了对风力发电机机械装置上振动信号、油液温度、主轴转速和音频等信号的采集功能，并可以实现变采样率变采样间隔采集数据及将采集数据通过以太网发送，经过调试本系统可以基本满足设计要求和实际应用需求。本采集系统为风力发电机机械故障诊断系统提供了基础，可提升风力发电机组运行的稳定性和可靠性。关键词：风力发电机，在线

4、监测，数据采集，STM32II内蒙古工业大学硕士学位论文ABSTRACTElectricityfromwindpowerwillgraduallytakealargershareofoverallgeneration.Windpowergeneratoristhemostimportantcomponentofthewholewindcompany.Thereliabilityserviceofwindpowergeneratorconcernedproductionefficiencyofwindcompaniesandsecurityofworkers’lives,property.Toe

5、nsurethesteadyoperationofwindpowergeneratorandToachievethepurposeofmonitoringtherunningstateofwindturbine,thispaperintroduceadesignaboutadataacquisitionsystemapplyingforMechanicalFaultMonitoringofWindTurbine.ThiscollectionsystemcombinestheSTM32processorcomefromSTcompanywithAD7606a16bitADCconvertor.W

6、hichhastheadvantagesofhighaccuracyandhighprocessingspeed.Itcancollectthedataofvibrationsignal,speedsignal,temperaturesignal,audiosignalandsoon,isamulti-functionalacquisitionsystem.Thecourseofdesigningincludinghardwareandsoftwaretwoparts.Theworkofdesigninghardwaresuchasdesigningthemoduleofsensorsigna

7、lconditioning,themoduleofsignalacquiring,themoduleofCPUcontrolling,themoduleofnetworktransmissionandsomeperipheralcircuit.IalsohavemadePCBandtestedthem.Theworkofsoftwaredebuggingofthissystemwasfinishe