基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的便攜式機械環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、現(xiàn)代化高質(zhì)量的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)使得傳動系統(tǒng)更加復(fù)雜與精密，因此這也對如今傳動系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求：多目標(biāo)監(jiān)管和性能實時監(jiān)管。在機械傳動系統(tǒng)中，由于材料、設(shè)計或者品控不合格等原因，齒輪等機械設(shè)備在一段時間之后就會出現(xiàn)各種暗傷，時常會引起重大災(zāi)難事故。因此針對機械傳動環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究和設(shè)計對于降低事故發(fā)生概率，保證生命和財產(chǎn)安全，具有非常重大的意義。
　　第一、為了解決傳統(tǒng)檢測設(shè)備笨重的缺點，本系統(tǒng)摒棄了采用筆記本甚至專用設(shè)備作為檢

2、測界面的方法，而是采用了基于Android的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的監(jiān)測界面，監(jiān)測人員可以通過手機或者平板等安卓設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，節(jié)約了硬件成本的同時提高了靈活性。第二、針對傳統(tǒng)檢測設(shè)備的檢測對象的單一性，本系統(tǒng)為了節(jié)約能耗而采用了基于ZigBee開源協(xié)議棧的無線組網(wǎng)方式，可以實現(xiàn)多目標(biāo)的實時監(jiān)測。但是由于監(jiān)測數(shù)據(jù)量巨大以及機械環(huán)境對于無線傳統(tǒng)的干擾，無線網(wǎng)絡(luò)的實時傳輸速度比較低，因此在實時監(jiān)控時本論文采用了基于 ARMA（ Auto Regres

3、sive and Moving Average）預(yù)測振動峭度的SDT（Swinging Door Trend）數(shù)據(jù)壓縮算法，實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的實時壓縮，以保證監(jiān)測實時數(shù)據(jù)的流暢性和準(zhǔn)確性。為了保證故障分析的準(zhǔn)確性，本系統(tǒng)可以存儲上百小時的最新數(shù)據(jù)在每一個硬件節(jié)點中。
　　在處理器方面，主控制芯片采用基于Cortex-M3內(nèi)核的ARM芯片，同時采用了德州儀器公司的C5000系列DSP（Digital Signal Processor）

4、芯片作為數(shù)據(jù)壓縮算法的協(xié)處理器芯片。在數(shù)據(jù)采集方面，硬件網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的前端可以對振動、溫度、轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動加速度四種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲。在無線網(wǎng)絡(luò)方面，采用AT86RF212作為構(gòu)建 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸芯片，移植了基于 ZigBee協(xié)議和Contiki操作系統(tǒng)的FreakZ協(xié)議棧，并且對其處理能力進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化。在顯示端通信方面，通過在無線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器上增加小尺寸Wi-F i通信模塊與安卓設(shè)備進(jìn)行無線通信，完成最終的數(shù)據(jù)接收和顯示。