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随着工业化水平的不断提高,机械设备的互联程度也逐步增大,这大大提高了人类的生产效率。但是设备互联往往会由于某一设备出现故障而导致整个系统瘫痪,从而产生不堪设想的后果。因此检测和诊断机械故障,预警并及时采取预防措施,避免损失便成了当今工业生产的重要任务。
本课题在研究了机械设备故障诊断的基本理论之后,决定采用振动信号的检测作为故障诊断的指标。前端的传感器采集模拟振动数据并转换为数字信号,ARM处理器采集经过AD转换后的数字数据,经过分析处理显示在LCD屏上,作为工作人员分析判断的依据。如果信号超过系统的设定值,系统就会报警。同时采集的数据还可以通过Wi-Fi通信上传给上位PC机做进一步的诊断,未来还可以通过专家系统做故障预测。
整个系统采用ARM处理器作为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件平台,嵌入式Qt作为图形用户界面开发工具,Wi-Fi技术实现无线通信。依据整个系统的功能,硬件部分划分为传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、ARM控制模块(设置、显示、通信等)和电源模块,软件部分分为BootLoader层、操作系统层(内核、驱动、文件系统)和应用程序层。应用程序主要包括AD采集程序、网络通信程序、图形界面及数据分析处理、系统参数设置等程序,并根据具体系统需求进行相应的开发。最后通过实验验证了整个系统的可行性。