基于自供電的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、基于發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)分析的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷方法是提高發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的可靠性和減少修理維護(hù)工作的盲目性的重要手段。為了盡可能完整、準(zhǔn)確的提取發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)信號(hào)作為發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的依據(jù)，常需要在發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的不同位置放置多個(gè)無線加速度傳感節(jié)點(diǎn)來獲取振動(dòng)信息。然而，為無線加速度傳感節(jié)點(diǎn)尋找“無電池”的自供電方式是不可避免的需要解決的關(guān)鍵問題。本論文提出使用壓電振動(dòng)能量收集器作為傳感節(jié)點(diǎn)的“無電池”方案，重點(diǎn)研究了自供電振動(dòng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)微型

2、壓電能量收集器、電源管理電路、傳感器驅(qū)動(dòng)程序、低功耗無線傳感協(xié)議等關(guān)鍵技術(shù)，為壓電自供電技術(shù)的成熟使用做出了有意義的探索。
　　論文首先分析了振動(dòng)能量收集技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的必要性和可能性。其次，論文以船舶發(fā)動(dòng)機(jī)為振動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)象，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)了“朝天宮”號(hào)6170型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在逆流和順流時(shí)等正常工況下缸蓋表面的振動(dòng)信號(hào)，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)源以及振動(dòng)信號(hào)的特性。并在此基礎(chǔ)上，提出了使用壓電振動(dòng)能量收集器作為振動(dòng)

3、監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的“無電池”方案，分析了壓電能量采集電源管理電路技術(shù)、超低功耗無線傳感網(wǎng)技術(shù)、為發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制提供了理論依據(jù)。論文根據(jù)電源管理電路以“時(shí)間換取能量的”原則，考慮到振動(dòng)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵傳感器加速度計(jì)只能實(shí)現(xiàn)間歇式供電的條件，設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的驅(qū)動(dòng)程序。移植了適用的SimpliciTI低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，編寫了振動(dòng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)軟件、PC端上位機(jī)軟件，搭建了從節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集到PC機(jī)顯示的無線傳感網(wǎng)。最后，論文研制