基于ARM-Linux和DSP的振動(dòng)信號(hào)采集與管理系統(tǒng)的研制.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，在大型石油、化工、電力、冶金等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，它們是企業(yè)的核心設(shè)備，為了防止設(shè)備發(fā)生故障，需要對(duì)重要的設(shè)備配備旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，本課題主要開發(fā)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的下位機(jī)--基于ARM-Linux和DSP的振動(dòng)信號(hào)采集與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集與處理，并將結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)以便對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行分析。
　　首先，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需求，對(duì)振動(dòng)信號(hào)采集與管理系統(tǒng)

2、進(jìn)行需求分析與方案論證，然后對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇合適軟硬件平臺(tái)，并規(guī)劃了各個(gè)模塊包含的功能。系統(tǒng)主要分為兩大模塊：第一，基于ARM-Linux的管理模塊。該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)模塊化系統(tǒng)的維護(hù)和管理、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理，一方面通過(guò)背板并行總線讀取其它各采集模塊的瞬時(shí)采樣數(shù)據(jù)及特征數(shù)據(jù)，另一方面通過(guò)RS485總線實(shí)現(xiàn)對(duì)其它各采集模塊的維護(hù)與管理。并將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)MFD8000在線監(jiān)測(cè)與故障診斷軟件，管理模塊硬件平臺(tái)為基于

3、AT91SAM9263的ARM9開發(fā)平臺(tái)，軟件平臺(tái)為嵌入式Linux，通過(guò)編寫并行總線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)程序和管理模塊應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)所需的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)通信功能；第二，基于DSP的振動(dòng)信號(hào)采集模塊。每個(gè)振動(dòng)信號(hào)采集模塊具有4通道振動(dòng)信號(hào)整周期同步采集能力，在軟件設(shè)計(jì)上，通過(guò)DMA方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并利用專用的FFT庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，大大提高了信號(hào)的采集與處理效率，此外，振動(dòng)信號(hào)采集模塊還實(shí)現(xiàn)了峰峰值，有效值，分頻幅值和相位等振動(dòng)特征值的提取