基于6LoWPAN的无线振动监测传感器网络的研究与应用

针对当前大多数机械设备运行环境复杂,人员难以接近等特点,为了能够满足机械振动信号采集的需求,设计了一种基于6LoWPAN的无线传感器网络振动监测系统。系统由6LoWPAN无线传感器节点、6LoWPAN网关节点、IPv6传输网络以及互联网终端用户组成。节点采用模块化设计,其中以自带处理器和无线通信功能的CC2630作为节点的核心,选择高精度三轴加速度计ADXL345采集振动数据。利用基于Contiki操作系统上的IAR开发工具设计6LoWPAN协议栈,实现了节点间的组网,将采集到的三轴加速度振动信号通过6LoWPAN无线传感器网络传输到接入IPv6网络的互联网用户终端上,并通过实验结果验证了该系统设计能够满足机械设备的较高频率振动监测的要求。     

基于MSP430的机械振动信号采集与监控系统

基于低功耗单片机MSP430FG4618对高频机械振动信号设计出了数据采集与监控的一体化系统.对于振动信号的数据采集部分采用了主控芯片MSP430FG4618、无线发射芯片CC2420以及三轴加速度计ADXL345.在监控上采用WEB CGI(通用网关接口)技术,利用以太网强大的数据吞吐能力设计了监控系统.通过测试表明,系统对于信号采集和无线传输具有很高的可靠性和稳定性,能够满足机械设备的振动检测和监控要求.     

无线传感器网络振动信号采集节点的设计

针对目前无线传感器网络节点采集旋转机械振动信号存在的高成本和大功耗问题,设计一种基于CC2530芯片的无线传感器网络节点。该节点采用数字式三轴加速度传感器拾取振动信号,以CC2530自带处理器为整个节点控制核心,将采集、存储、处理和传输等控制功能模块集成到一起,实现振动信号的准确采集和大数据量存储,并成功移植Zig Bee协议栈,实现数据的无线传输。经测试表明:该节点对于信号采集和无线传输具有较高的可靠性和稳定性,能够满足大多数旋转机械设备的振动监测要求。     

三轴高频采样的无线传感器网络节点设计

针对现有无线传感器网络节点的不足和机械振动信号采集的需求,设计一种应用于机械设备状态监测的三轴高频采样的无线传感器网络节点。该节点采用模块化设计,包括数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块、存储模块和电源模块五部分,其中数据处理模块MSP430处理器负责采集、存储、处理数据,无线通信模块CC2530处理器通过移植Zig Bee协议栈负责无线传输数据,数据采集模块采用MEMS加速度传感器通过三维正交组合方式拾取三轴加速度信号。经测试表明,该节点具有高采样率、大量程、三轴同步性的特点,能够满足机械设备高频振动监测的要求。     

新型三轴振动变换器设计

振动传感器采用MEMS技术成果研制而成,针对新型传感器特性,设计了一种新型三轴振动变换器系统。变换器作为信号转换和信号调理单元,实现了对三个方向的振动加速度值测量、信号调节和调理：并介绍了变换器系统的结构设计、信号放大转换、信号调节处理。     

基于CC2420和ADXL330的无线传感器数据采集系统

研究基于无线传感器网络(WSN)的数据采集系统.简要介绍了ZigBee技术协议以及CC2420和ADXL330的性能和特点,设计了一种基于CC2420和ADXL330的无线传感器数据采集系统,给出了具体的软、硬件设计方法.该系统选用高灵敏度的三轴加速度传感器芯片ADXL330来采集管道破坏时产生的振动加速度信号,通过支持ZigBee无线传输协议的CC2420把数据发送给接收装置.     

基于LabVIEW的旋转机械转子振动监测系统

采用传感器和信号调理技术对旋转机械转子振动的各种信号进行采集、处理,并利用LabVIEW强大的信号处理、分析和数学运算功能对信号进行显示、分析,实现了在线转子的运转状况的监测,设计出了基于LabVIEW的旋转机械转子振动的监测系统.该系统可连续测量和监视转子振动有关的各类参量:转速、轴振、轴位移等,具有直观的显示界面、强大的信号分析以及数据存储管理功能.能及时识别旋转机械设备的异常状态,保证设备安全可靠地运行,并可以为控制设备运行于最优状态以及早期诊断设备故障提供依据.     

基于无线传输的测振刀柄设计及实验研究

分析了铣削加工中振动信号在线检测技术的不足,提出将无线传感器系统集成在刀柄上实现加工振动检测的方案;提出了用于解决刀柄系统刚度、动平衡问题的刀柄结构设计方案;针对测振刀柄离线供电方式续航能力差的问题,通过综合运用多种休眠方式,实现了嵌入式测振刀柄系统采集传输程序的低功耗设计。设计铣削加工振动检测方式对比实验,验证了刀柄系统振动检测的性能。     

基于MEMS传感器的无线振动测量节点设计

针对机械设备有线振动监测系统存在监测盲区、部署成本高等不足,现有无线振动节点存在的高频率振动信号拾取困难、通信速率低、硬件性能差等问题进行了应用研究。基于射频和嵌入式技术,采用精密MEMS传感器,设计了基于STM32微控制器的高精度数据采集、无线射频通信、大容量存储及电源调理等硬件电路,并根据测量频率范围设计了2类不同通信速率的振动节点,实现了节点的无线组网通信、TPSN时间同步等软件设计,研制适合机械设备振动监测应用的无线振动测量节点。最后搭建振动对比校准实验台对该节点进行参数标定,经实测节点具有较高测量灵敏度和精度,具有一定应用参考价值。     

基于ZigBee技术的智能型盾构机主轴承设计

设计一种带有健康状态感知的智能型盾构主轴承,利用Zig Bee技术构建了轴承状态感知的无线传感网络,通过USB接口进行传感网络与工控机之间的通讯。将温度传感器、振动传感器和位移传感器植入盾构主轴承中,分别用于检测轴承的温度、振动加速度和磨损量。以CC2530为主芯片构建无线通讯下位机模块,利用IAR Embebbed Workbench集成开发环境开发出检测系统的软件模块,实现了无线传感器网络的发射器和协调器之间的通讯和传感器的信号传输。利用Visual C++2010集成开发环境开发出上位机的人机交互界面。实现了对盾构主轴承状态信号的显示、存储、分析、处理和监测。     

基于振动分析的动力机组无线监测系统设计

为准确掌控动力机组运转状况,预防在运转过程中机械故障的发生,利用振动传感器以及无线传输设备作为硬件,以Lab VIEW2014为开发平台设计系统软件。系统能够准确感知机组在运转过程中的异常。使用上述设备可以实现对动力机组在运转中异常的预警。     

超声波远距离振动信号检测系统的设计

在机械设备状态监测与故障诊断中,振动信号是一个重要的状态参量。本文针对压电式、电涡流传感器等常规的振动测量方法和仪器在特殊环境中的局限性,提出了基于超声波的非接触式检测方法,研究并设计了系统检测装置。该检测装置主要由超声波发生模块、超声波接收模块和基于LabVIEW的数据采集/处理3个部分组成,利用该装置对振动对象进行远距离测量,并同时用传统测量仪器(电涡流位移传感器)作对照实验,得到较理想的检测结果,验证了该超声波振动检测装置的有效性和可行性。     

基于ZigBee的碱液浓度传感器设计

根据电化学原理,采用ZigBee无线网络技术及传感器技术,设计了一种基于ZigBee技术的碱浓度在线检测系统。进行了监控网络结构、节点硬件电路和软件设计,实现了对工作液中碱浓度的实时监控。为化工及染整等企业生产自动化和节能降耗提供了一种新的技术。     

地下管线安全监测系统

为了防止地下管线被破坏,开发了一种基于ZigBee无线传感器网络的地下管线安全监测系统.监测系统由上位PC机、基于CC2530的中心控制节点和传感器节点以及传感器模块组成.在分析地下管线安全监测系统特点的基础上,确定采用长直线型拓扑结构.搭建了具有1个中心控制节点和5个无线传感器节点的无线传感器网络.设计了声音传感器和震动传感器节点的硬件电路.用C语言在IAR Embedded Workbench for MCS-51 Evaluation环境下开发无线传感器节点程序.基于Qt Crealor平台开发了上位机控制系统软件.     

基于ZigBee无线传感器网络的气缸位置检测系统

针对工业现场中气缸位置信息传输的问题,提出了构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,简要介绍了气缸无线化系统方案,利用CC2430和无触点式磁性传感器完成中心节点和终端节点的硬件设计,并给出系统软件实现流程。通过与Zigbee协议栈的接口,实现Zigbee网络的建立、节点加入、终端设备绑定等功能。经过搭建试验平台验证,该系统可以实现气缸位移信息的无线传输,减少工业现场复杂的布局布线等问题,证实了其有效性和通用性。     

基于ZigBee技术的数据采集系统的设计

作为一种短距离通信技术,ZigBee以其低成本和低功耗成为无线传感器网络的一种理想数据传输方法。基于无线传感器网络的数据采集系统在工农业中有广泛的用途。基于ZigBee协议,设计并实现了无线传感器网络中的终端节点、数据采集节点和系统的监控软件,同时采用ZigBee协议在网络路由的基础上实现了传感器网络的组网和传输。为了保证数据参数的安全性,在无线传感器网络中采用LBlock算法实现受信任的安全协议。实验表明,该数据采集系统能够实时采集和监控多种信息数据。     

水润滑轴承水膜压力无线测试系统研究

为了深入研究水润滑轴承特性,需要了解轴承真实的水膜压力分布,而传统的滑动轴承润滑膜压力测试无法获得轴承全周水膜压力的连续分布,且采用集流环作为信号传输媒介,其成本较高、对输出信号干扰较大。针对以上不足,研究并设计了一种无线测试系统,可测量水润滑轴承全周水膜压力,并实时监测水润滑轴系的运转情况。介绍了测试系统组成,包括无线采集发射与接收装置、传感器与信号调理模块、测试软件及水润滑轴承试验台,最后应用此系统对八沟槽水润滑平面橡胶轴承的水膜压力进行测试,并与仿真结果对比分析。结果表明,该测试系统实用性良好,可用于测试其他材料和结构的水润滑轴承的水膜压力。     

基于ZigBee技术的轴承温度检测系统

为实现轴承温度的实时检测,设计了基于ZigBee无线通信技术的轴承温度检测系统.通过数字化温度传感器DS18B20检测轴承温度,应用JN5139模块构建ZigBee无线系统,并利用其内部电源监控电路检测电压.经实验表明,系统工作稳定可靠,能持续工作半年之久.     

桥式起重机起升机构减速器状态监测系统

针对桥式起重机起升机构减速器传统的检测方法,设计了基于无线收发芯片nRF403的减速器状态监测系统。整个系统有效地结合了传感器检测技术、无线通信技术和信号处理技术,将采集的减速器信号通过无线通信技术传至地面计算机,再利用希尔伯特变换对采集的信号进行处理。试验结果证明该系统能有效地降低减速器发生故障的概率。     

基于ZigBee无线网络传输的心室复极高频波检测系统

心室复极高频波是一种微伏级的心电信号,是用于心脏猝死风险预测的新工具,为检测这种信号设计了心室复极高频波检测仪,用于信号的采集和传输,应用ZigBee技术实现网络化的心室复极高频波检测的多点监控、无线传输。文章介绍了zigBee的技术特点以及在心室复极高频波检测仪中的应用优势,并应用基于zigBee技术的CC2430芯片,构建心室复极高频波检测的硬件系统。在开放的协议源码基础上,编写了心室复极高频波的软件系统。通过实验验证,其组网方便,可以实现多点监控。同时方案具有低延时、低功耗、系统稳定、传输抗干扰高等特点,单芯片设计有效减小心室复极高频波检测仪的体积。实现了项目的预期目的。