基于ZigBee的風電齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測信息采集系統(tǒng).pdf

1、由于風力發(fā)電機組設備的精密度、復雜度及自動化程度的越來越高，其設備的故障發(fā)生率和維修成本也逐年提高。對風力發(fā)電機組的故障監(jiān)測存在工作環(huán)境復雜、監(jiān)測點較多、維修困難等難題，而傳統(tǒng)的有線監(jiān)測系統(tǒng)存在著布線復雜，維修成本較高等不足。針對這種情況，本文提出基于無線網(wǎng)絡技術ZigBee的風電齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測信息采集系統(tǒng)的架構，實時監(jiān)測和采集齒輪箱故障敏感部位的振動和溫度信號，設計了相應的硬件接口和軟件程序。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　

2、　(1)介紹了風力發(fā)電機組的結構組成、分類、工作原理和運行情況，明確了機組易發(fā)生故障的部位和機理。研究了齒輪箱故障類型、原因和相應的特征信號，確定了齒輪箱關鍵監(jiān)測點，選擇適宜的振動和溫度傳感器。
　　(2)針對風電齒輪箱實際情況，提出了基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡的采集系統(tǒng)框架，設計了無線傳感網(wǎng)絡中終端節(jié)點結構，討論了所用的無線網(wǎng)絡協(xié)議棧。
　　(3)根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測和信息采集系統(tǒng)總體設計的要求，分析了系統(tǒng)所需要的硬件電路和相互

3、之間通訊的接口。按照采集到的振動和溫度信號傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機的信息流方向，依次設計了溫度和振動加速度傳感器電路、硬件通信模塊的接口、ADC、數(shù)據(jù)處理模塊、協(xié)調(diào)器與上位機之間傳輸信息使用的串口電路、USB轉串口電路、對設備類型的進行選擇和綁定的按鍵電路，詳細說明了其具體的接線方式和所實現(xiàn)的功能。
　　(4)在IAR Embedded Workbench開發(fā)平臺上實現(xiàn)了ZigBee組網(wǎng)，分析了ZigBee2007組網(wǎng)規(guī)范，設計了ZigB