无线传感器网络在机械振动监测中的应用.pdf

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1、2012年第31卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)149＼：≯应用技术(Ip、P无线传感器网络在机械振动监测中的应用黄荣久，方杰，刘煜(重庆大学通信与测控中心。重庆400044)摘要：为了弥补目前基于有线连接机械振动监测系统中的线缆布设复杂、成本高、可维护性差、系统灵活性差等一些不足，把无线传感器网络引入机械振动监测中，并采用基于关系矩阵的数据融合算法解决机械振动监测中数据量大的问题。实验表明：关系矩阵数据融合算法可以在有效提高监测精度的同时减少传输的数据量。无线传

2、感器网络可以实现对被监测设备的实时监测，使工作人员及早发现被监测设备的故障。关键词：无线传感器网络；机械振动监测；关系矩阵中图分类号：TN393；TB533文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)01-0149-04A^OO·li·cat·‘ion0tnWl●re●IeSSsensornet·wor’ks●lnmec’hani·ca’l●1·●··‘VlbrationmonitoringHUANGRong-jiu，FANGJie，LIUYu(CenterofCommunicationandTrackingTelem

3、etering＆Command，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Inordertocompensatethedrawbacksofcomplexwiring，highcost，poormaintainabilityandsystemflexibilityinwiremechanicalvibrationmonitoringsystem．wirelesssensornetworksiSintroduced．anddatafusionalgorithmbasedo

4、nrelationalmatrixisusedtosolvetheproblemoflargequantitiesofmechanicalvibrationmonitoringdata．Experimentsindicatethatthedatafusionalgorithmcaneffectivelyimprovemonitoringprecision，andreducethequantityofthetransmitteddataatthesametime．Withthehelpofwirelesssensornetwork

5、s，real—timemonitoringcanberealized，SOthatthebreakdownCallbedetectedintime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；mechanicalvibrationmonitoring；relationalmatrix0引言的发展，构建机械振动监测无线传感器网络系统模型及其随着机械设备的精密程度、复杂程度及自动化程度越网络拓扑结构，并采用关系矩阵算法完成对监测数据的融来越高，机械设备状态监测和故障诊断技术越来越受到重合，以提高监测精

6、度和减少传输的数据量，最终完成对机械视。而机械振动是机械设备运行中的一个重要特征参数，振动的实时监测。1机械振动监测无线传感器网络系统模型机械振动监测是机械设备状态监测和故障诊断的重要手机械振动监测无线传感器网络系统由机械振动信号采段。无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)集、数据传输、数据管理三部分组成，如图1所示。整个监技术的发展，使得其越来越多地应用在测试测量工程领域。测系统是由多个相对独立的微型监测子网组成的无线传感用无线传感器网络取代传统有线传感器装置，可以减器网络。在机械振动信号的采

7、集部分，以一定数量的监测少布线，降低监测系统部署成本，增加监测系统的灵活性、节点分布于监测区域内进行数据采集，通过一定的组网方可维护性和可扩展性。同时，无线传感器网络具有较强的式构成无线传感器网络。每个监测节点完成振动数据的采容错能力，从而使监测系统的鲁棒性提高。传感器节点可集，采集到的数据发送到网关节点，网关节点在网络中起数以移动，拓扑结构具有动态性。鉴于无线传感器网络的种种优点，其在机械振动监测系统中的应用研究成为业界的据汇集点的作用，最终传送到数据终端进行下一步的数据关注热点。处理，同时在监控端通过分析接收到的振动数据，可

8、以监测针对机械振动监测的现状，结合无线传感器网络技术机械设备的振动情况和对机械设备出现的故障进行诊断。收稿日期：2011-05-27}基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(CDJZR10160011)150传感器与微系统第31卷，、监测节点o◎网关节点●器用