基于工业以太网的电气设备运行状态监测与故障诊断系统

电气设备运行状态监测系统,采用基于工业以太网的分布式测量方案,通过ADAM5000/TCP数据采集模块实时采集电气设备运行状态信号,并对运行状态进行分析和处理,实现了电气设备运行状态的监测和故障诊断.     

基于DSP的嵌入式在线振动信号分析系统

为监测机械设备的工作状态,对机械设备工作过程中产生的振动信号进行采集、处理和分析,从而实现系统的状态监测、故障诊断以及寿命预测等;但目前振动信号分析系统体积较大、不方便携带,多用于离线的振动信号处理,难以完成机械设备振动信号的在线实时分析;针对振动信号离线分析系统存在实时性低、体积大等不足,设计了基于TMS320C6713 DSP的嵌入式振动信号采集处理系统,以满足机械设备振动信号采集、处理和分析过程中对采集、处理实时性,系统便携性等需求;详细介绍了系统的软硬件设计原理和方法,利用美国凯斯西储大学的公开轴承测量数据集对系统的各项功能和技术指标进行实验验证;实验结果表明,该系统能够正常工作且可应用于实际工程中;另外,系统支持功能和算法扩展,以满足不同机械设备的振动信号采集、处理和分析需求。     

面向高压断路器故障诊断的多源信号采集系统

针对高压断路器定期停电检修十分不便、状态监测采集信号种类单一的问题,该文设计了一种面向高压断路器故障诊断的多源信号采集系统。系统利用信号采集调理模块采集声音、振动及电流信号,调理后存入缓存模块;由AT32F437ZMT7读取缓存模块内信号数据,对之进行处理后利用以太网传输模块传至上位机,对信号数据进行显示、储存、回读以及时频域分析。结果表明,该系统可较好采集到断路器三类信号,并利用以太网模块稳定传输数据至上位机,实现断路器的状态监测和故障诊断。     

惯性测量组合在线诊断系统研究

为了对武器中的惯性测量组合实施监视与诊断,提出了一套实时在线的故障诊断系统;该系统利用TEAMS-RT与LabVIEW软件和多信号模型建模,实时采集测试点的信号并进行分析,得出惯性测量组合的工作状态;最后通过Simulink模拟产生故障,对整个系统实行检验,结果表明系统正确地推断出故障;所设计的系统,具有在线、实时的特点,可在惯性测量组合的工作过程中及时发现并隔离故障.     

基于小波变换和TMS320F2812的水泵故障诊断系统研究

对于水泵等旋转机械来说,通过采集水泵振动信号并进行分析,能够较全面地判断出水泵设备运行状态;因此,振动信号的采集就成为设备状态监测与故障诊断的关键部分;设计了一套基于小波变换和DSP的水泵故障诊断系统,该系统可以实现对水泵振动信号的实时采集;为了提高振动信号的信噪比,得到较为纯净的振动信号,采用小波消噪的技术对采集的振动信号进行消噪处理;并且以水泵机组正常运行和发生绕组过热、轻度不平衡、严重不平衡、支座松动等故障为例进行诊断实验,并且故障集参数amax,smax,Tamax,Tsmax和amin,smin,Tamin,Tsmin分别为1.1500,0.1600,46.9787,446.5000和0.9000,0.0700,40.9825,410.6000;实验结果表明,该系统可以有效发现故障,区分故障类型及识别故障程度,为水泵机组故障诊断提供了又一种有效的方法,对其它类似机械故障诊断具有一定的指导意义。     

基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计与实现

为了提高对实时信号采集的准确性和无偏性,提出一种基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计方案。系统采用4个换能器基阵并联组成信号采集阵列单元,对采集的原始信号通过模拟信号预处理机进行放大滤波处理,采用TMS32010DSP芯片作为信号处理器核心芯片实现实时信号采集和处理,包括信号频谱分析和目标信息模拟,由DSP控制D/A转换器进行数/模转换,通过FPGA实现数据存储,在PC机上实时显示采样数据和DSP处理结果;通过仿真实验进行性能测试,结果表明,该信号采集系统能有效实现实时信号采集和处理,抗干扰能力较强。     

某型复杂装备车载状态监测系统设计

某型复杂装备现有设备监测数据达不到对全车的故障诊断与健康状态评估所需数据的要求,通过分析其整车电气信号,为满足复杂装备对整车数据的监测需求,设计了车载状态监测系统;给出了车载监测系统的总体架构,对综合控制处理电路、实时数据采集处理电路、总线数据监控电路和车载显示系统硬件进行了设计,设计了车载采集与报警系统和显示系统软件,最后对系统进行了车载测试,表明系统能够对复杂装备的实时运行状态进行监测,完成基本的故障诊断功能,为早期发现故障缺陷,提出处置措施,开展系统健康管理提供了条件.     

基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统设计

为避免因设备运行异常导致计量失误,设计基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统。系统利用采集层中温湿度传感器实时采集高精度计量设备工作环境温湿度信息,并通过电流、电压传感器采集设备工作时的电流与电压信号,将所采集信号由该层信号调理电路转换为数字信号后,再利用通信层网络通信模块传输至处理层;处理层采用数据集中器对所接收信号进行整合处理,并通过DSP处理器处理整合信号获取设备监测数据,利用状态分析模块最小二乘法分析预测设备运行状态后传输至监测层;监测层通过监测数据显示模块实时展示设备运行状态监测数据,并在设备运行状态出现异常时,利用报警模块做出提示,同时将所接收数据存储至数据存储模块,实现对高精度计量设备运行状态的实时监测。实验结果表明,所设计系统可以实时监测高精度计量设备运行状态,判断电能计量设备产生异常的原因。     

飞控FTI系统状态监测与数据分析系统设计与实现

在飞行试验工程中,机载测试系统完成对飞控数据的采集、封装和输出;为了实现基于USB的PCM数据解调及其与计算机之间的数据通信,实现实时的状态监测和数据事后分析处理,设计并实现了基于.NET框架的FCS-FTI系统状态监测与数据分析系统;该系统包括数据实时捕获、状态监测、数据事后处理等模块;测试表明,系统各功能模块运行稳定,能对FCS-FTI进行状态监测并能进行数据事后分析处理,具有高效的实时性和良好的可靠性。     

基于相关性原理起重机负载电机监测系统设计

对起重机负载电机进行了研究,采用西门子公司的S7-200 SMART PLC采集负载电机的机械振动信号,通过工业Wi-Fi无线模块以无线数据包的形式将采集的数据汇总到上位机LabVIEW监测平台;上位机的LabVIEW监测平台对电动机振动信号进行相关性和频谱分析,将实时振动数据频谱信号和已知常见负载电机的轴承外圈故障、轴承内环故障和滚子故障3种典型的故障状态频谱信号进行相关性运算,得到实时信号与已知状态的相关系数;提出了以相关系数作为故障诊断判定阈值的方法进行故障诊断,实现了对起重机状态进行监测以及监控信息发布。     

基于FPGA的便携式VI曲线航空电路板测试装置

目前对便携式VI曲线航空设备电路板测试装置的研究较少,不能满足外场环境下的应急测试需求;针对这一问题,提出了一种放置于手提式机箱中的便携式VI曲线电路板测试装置的设计方案,以FPGA为主控器件设计测试板件,以给定程序可调的激励信号、采集在各种激励信号下的电流信号、并把电压电流数据通过USB接口传送给上位机,上位机采用迷你工控机进行设计,在接收到电压电流数据后,进行数据处理并在显示屏上实时绘制相应的以电压电流为横纵坐标的图像信息;试验结果表明,针对不同类型的阻抗元件,装置可以绘制出相应类型的VI曲线,从而识别出元器件的不同状态;装置小巧轻便,操作简单,可以运用于外场机载电路板件的测试诊断。     

PCI雷达中断接口板的设计

某型号雷达的内网是基于分时传输体制的。原有的数据中断接口板是基于ISA总线标准,但是该总线标准数据传输实时性和吞吐能力有限且很难实现改造升级。为了提高雷达数据的实时响应,避免数据冲突,实现定时信号的可靠传输,利用PCI9052芯片设计了PCI的中断接口板,具有良好的即插即用和实时响应的特性。     

基于DSP6000数字IMU信号处理板设计

介绍了一种基于DSP6000数字IMU信号处理板设计方案,应用TI公司的TMS320C6713DSP器件为中心处理器,采用LINEAR公司的LTC1606完成模拟信号的A/D转换.详细介绍了该信号处理板硬件电路设计中各个模块的功能、组成和设计方法,并对信号处理板软件流程做了详细说明.实验结果表明,该信号处理板提高了数据处理速度、减小了系统体积和成本,同时具有实时运算能力强等优点,可支持多种补偿算法.     

光触发电子测压器的设计

针对现有采用内触发方式的壳体电容式电子测压器,装配过程中壳体电容易受干扰,从而造成误触发或不触发等问题;同时为了获取火炮膛内压力场信息,需要进行膛内多点压力测试,但用内触发方式时间机制难以统一,由此提出了基于爆炸场光信号外触发测压器的设计,通过改造测压器的端盖,设计可靠的光触发电路,利用爆炸场光信号作为采样触发信号,将处理过的与压力信号有关的电信号进行采集并存储到单片机flash中。经模拟实验,该光触发测压器能够准确触发,为解决现有测压器容易误触发,获取膛内多点压力等问题提供了可行的方案。     

基于工控机和环形线圈传感器的车速测量系统

介绍了一种基于工控机和环形线圈传感器的车速测量系统，该系统主要依据车辆通过两个环形线圈感应探头时，经过检测器的整形，得到两个不同时刻的宽脉冲，再经过高分频，计数，然后把所采集的数据通过专用的PCI卡送入到工控机中进行处理，得到车辆通过环形线圈时的频率变化波形，最后利用波形的相关性，得到同一车辆经过两个线圈时的时间差，利用速度公式，计算出车辆的速度。     

基于FPGA的多通道心电信号实时滤波与压缩

为了改善多通道心电(ECG)信号滤波的质量和保证数据传输速率,实现实时采集与处理,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的ECG信号滤波和压缩处理方法.对AD采集的ECG信号进行FIR低通和四层Coif1小波滤波处理;由多级树集合分裂(SPIHT)模块进行压缩;将压缩数据经通用串行总线(USB)传入上位机.根据Modelsim仿真和Altera Arria V FPGA的实验结果表明:经过数字滤波与压缩,ECG信号的信噪比(SNR)可提升7.4 dB,数据压缩率可达13.4.方法可实现对64通道的ECG信号实时滤波和压缩处理.     

Embedded fuzzy-control system for machining processes: Results of a case study

In this paper a fuzzy-control system has been designed, implemented and embedded in an open CNC. The integration process, design steps and results of applying an embedded fuzzy-control system are shown through the example of real machining operations. The controller uses internal CNC signals (i.e. spindle-motor current) that are gathered and mathematically processed by means of an integrated application. The results show that, at least in rough milling operations, internal CNC signals can double as an intelligent, sensorless control system. Actual industrial tests show a higher machining efficiency (i.e. in-process time is reduced by 10% and total estimated savings the system would provide are about 78%).     

面向银行业务的交易量预测与告警研究

银行一般都有多种交易系统并存,当这些分散的交易系统出现故障时,运维人员难以从海量的日志中定位故障。针对以上问题,使用SparkStreaming、Spark ML、Hadoop、ELK等技术,基于决策树回归模型,设计并实现了一个面向银行业务的交易量预测与告警平台。该平台能够实时监控各交易系统近期交易量,并对各个交易系统不同时段的交易量进行预测,预测值作为交易系统交易量的动态阈值,平台能够根据阈值对异常的系统进行实时告警。真实环境下的运行结果表明,平台很好地满足了银行交易系统运维的需求。     

高速高精度DAC模块设计及应用

利用FPDP总线和高速DAC芯片设计一个高速高精度DAC模块,可用于实时产生SAR及其他脉冲雷达信号。为了达到DAC的设计精度,在设计中特别注意了电源、时钟等重要信号的处理。系统设计时利用FPDP总线数据传送到DAC转换模块,解决了数据传输率的问题。FPGA完成FPDP总线接口、DAC控制和数据格式转换等功能,简化了系统设计。     

外围板卡的高速数据采集的实现

分析了目前各数据传输方式的优缺点,探讨了在Windows2000/XP 通过动态链接库采集数据方法的权限问题及解决方法.最后,基于12位高速A/D板,使用所提出的方法在VB6.0平台上编写数据采集程序,结合磨削过程监测中声发射信号采集的任务,实现了声发射信号的高速信号采集.