基于ARM-DSP的旋转机械振动测量分析系统

介绍了一种新型旋转机械振动测量分析系统.该系统采用数字信号处理器(DSP)及嵌入式处理器(ARM),实时检测设备运行的转速、振动信息,由DSP进行振动信号处理和特征分析,ARM上运行Windows CE.NET操作系统,完成人机接口、故障诊断以及通讯等功能.系统充分结合了DSP的实时信号处理能力和ARM的事务处理能力,满足了对旋转机械运行状态实时监测和诊断的要求.     

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。     

基于WSN的风机桨叶运行多平台监测系统设计

针对现有风机桨叶运行状态监测方法所存在的准确率低、可靠性和实时性差等问题,基于无线传感器网络(WSN)、Matlab和Web等技术设计了一种风机桨叶运行状况多平台监测系统,可实现对风机桨叶的运行状态、振动状态和工作环境等多个参数的实时在线监测.并给出了多参数WSN节点、Mat-lab GUI和Web远程网络监测平台的设计方法,实验验证了所提出方法的实用性、可行性和有效性.     

基于LabVIEW的变压器在线状态监测系统

变压器的在线状态监测对于变压器的故障诊断以及电网的正常运行具有重要的意义。对以机械参数为主、电气参数为辅的变压器振动分析法进行了研究,建立了一套在线状态监测系统。系统通过工作现场的数据采集终端检测变压器的振动、电压、电流和油温信号,使用串口和以太网实现数据采集终端和上位机之间的数据通信;上位机采用LabVIEW软件对这些信号进行分析,从而判断变压器的工作状态。试验表明,系统具有良好的在线监测效果。     

微铣削刀具磨损状态监测方法研究

为提高金属微铣削过程中刀具磨损状态在线监测系统的预测效率与精度,提出一种基于线性判别分析与改进型BP神经网络模型识别刀具磨损的方法;该方法通过传感器与数据采集系统采集微铣削过程振动信号,提取其时域和频域特征并通过线性判别方法进行降维约简;将降维后的特征输入经灰狼优化改进的BP神经网络模型,从而实现微铣刀磨损状态特征的分类;结果表明,提出的微铣刀在线监测方法能够准确识别微铣刀的各种磨损状态;此外,和其它分类算法相比,提出的基于灰狼优化算法的BP神经网络模型在分类精度和计算效率方面具有综合优势;这对实际生产过程中微铣刀的磨损状态监测具有非常重要的实际意义.     

变压器绕组状态的振动在线监测

提出了运用振动法在线监测变压器绕组的状态来实现变压器绕组故障预警和故障定位的方法.在对振动法测量原理研究的基础上,分析了变压器绕组在变压器运行时的振动与所受电磁力的关系.根据分析所得的振动信号特征,设计了变压器绕组状态的振动监测系统.最后利用该系统对实际的变压器进行相关的振动监测实验,实验结果验证了不同故障时对应的振动信号的特性不同,从而为最终实现变压器绕组故障诊断奠定了良好的基础.     

基于并行动态学习型免疫算法的永磁同步电机状态监测

为提高永磁同步电机(Permanent magnet synchronous machine, PMSM)系统参数辨识与状态监测效率,利用图形处理器(Graphics processing unit, GPU)并行计算与 人工免疫技术相结合的研究方法,建立面向永磁同步电机系统基于GPU并行动态学习型 免疫进化的参数估计与状态监测模型.为提高算法的动态跟踪性能,在抗体演化进 程中,通过知识学习策略来引导算法进化过程,首先将抗体群划分为B细胞群、浆细胞 群以及记忆细胞群,对处于不同进化群体中的抗体分别设计免疫综合学习策略、免 疫反向学习策略和高斯学习策略,以增强抗体间的信息交互;接着,应用图形处 理器并行计算技术进一步加速算法求解过程;最后,将所提算法应用于永磁同 步电机系统参数辨识与状态监测中,实验表明,所提方法能同时准确地对电机的定子 电阻、dq轴电感和永磁磁链等系统关键参数进行估计.依据参数变化实现对系统 运行状态进行在线监测与预警.计算结果表明, GPU并行技术能大幅度提高计算效率.     

风力发电机组状态监测系统研究

针对风力发电系统的运行要求,提出一种先进的状态监测与故障诊断系统,该系统以风力发电机组齿轮箱等设备的振动信号等实际测量信号作为信号源,利用自主研发的嵌入式微处理器对采样数据进行信号分析,并可通过远程计算机对机组运行状态进行在线监测;同时嵌入了视频、音频实时监控,可以实现工作人员对机组运行状态的全面、实时远程监控.该系统已在某风电场投入使用,其有效性和准确性得到了验证.     

机械故障诊断中振动参量转换的波形基线修正算法

原始信号的获取及预处理的精度决定着机械状态监测与诊断系统能否正常工作。在分析了振动信号固有特性的基础上,提出了一种基于最小二乘法的积分后波形基线修正算法。方法简单实用,具有很好的精度和通用性,为各种精密分析诊断软件提供了足够精度的数据。该算法已应用于汽轮发电机组在线监测与故障诊断系统(MDS-3)中,并取得了很好的效果,为判断机组运行状态、进行故障诊断提供了准确可靠的数据据和信息。     

基于DSP的棉条信号波谱分析及系统实现

波谱分析是并条机在线监测系统的重要组成部分;设计了基于DSP的波谱分析仪;首先对波谱分析的算法进行了规划和Sim-ulink仿真,然后以DSP为核心进行了硬件系统开发,完成了从数据采集、信号处理到波谱显示的完整系统设计;软件设计中利用RTW-EC生成DSP目标代码,并通过CCSLink将DSP和MATLAB进行连接,从而大大加快了DSP的开发进程,将得到的波谱图与乌斯特仪的计算结果进行比较,其变化趋势基本一致,实验证明,该方案可以高效地实现55个通道的波谱分析,对于在线监测系统具有重要意义。     

电能质量监测数据采集分析系统

电能质量监测技术是目前电力领域的一个研究热点。电能质量监测的难点是对突变的、暂态的、非平稳状态下电能质量扰动的检测日。本文介绍了一种结构合理并以数字信号处理器（DSP）TMS320VC5402为核心的数据采集分析系统,通过在该电能质量分析平台的DSP上运行扰动分析算法,提取电网节点的扰动情况并记录特征信息。文中主要描述了该数据采集分析系统的硬件设计。实际运行结果表明,该方案具有采样率高、实时性较好和较高的性价比等优点。     

Intranet下旋转机械监测与故障诊断系统开发方案

本文提出了一套Intranet下旋转机械监测与故障诊断系统的开发方案。整套系统在Visual C 环境下开发,集成了DAQ采集、网络、数据库、多线程技术,实现了高速实时数据采集、现场监测、信号分析、故障诊断以及网络通讯等多项功能。本文提出了用Matlab数学函数库接口实现信号处理的方法。实践证明,将这种方法用于故障诊断系统开发,能够使系统开发更加高效,工作性能更加稳定。目前整套系统已在锦州石化旋转机组中投入监测运行,具有工程实际应用价值。     

长距离输水工程自动监测系统优化设计

为了提高长距离输水工程的自动监测和控制能力,设计长距离输水工程自动监测系统,结合对输水工程的水流、水压以及输水管道的状态进行自动监测和控制,提出一种基于FPGA的自动监测系统设计方法。系统主要由输水管道的工况检测模块、AD模块、信息集成处理模块、监测过程控制模块和人机交互模块组成,采用可编程逻辑处理芯片进行长距离输水工程的自动监测系统的处理器设计。设计长距离输水工程监测的自动控制算法,采用程序加载过程控制方法进行监测系统的指令设计,在DSP和FPGA集成处理环境中实现长距离输水工程自动监测系统的硬件开发设计。系统测试结果表明,采用该方法进行长距离输水工程监测的自动性能较好,监测数值与实际值拟合度高于传统方法,误报率低,系统稳定可靠。     

采煤机无线监测系统的设计

为准确获取采煤机的运行状态参数,提出了一种采煤机无线监测系统的设计方案。该系统在采煤机机身的指定部位安装具有特定功能的无线传感器节点,用于采集采煤机的工作信号,该信号由DSP处理后,通过无线MESH网络传至无线网桥AP,再通过光纤传送到中心计算机,中心计算机上的分析软件对接收到的采煤机的工作信号进行分析,并根据预先设定的门限值进行报警或其它处理。现场试验结果表明,该系统运行良好,无线MESH网络的信号强度能够满足采煤机无线监测系统的要求。     

330MW循环流化床锅炉电动给水泵抢水逻辑分析及优化

针对330MW循环流化床机组单台锅炉配置3台50%容量电动给水泵的给水控制系统,当运行给水泵发生故障时,备用电泵的投入及故障电泵的退出过程中发生抢水的逻辑进行了分析,并对原设计逻辑存在的问题进行了分析和优化,试验结果表明,优化后的抢水逻辑对给水控制系统的稳定效果明显.     

一种无刷直流电机测控系统设计

以卫星红外微波成像仪扫描控制系统为应用背景,给出了一种基于数字信号处理器(DSP)和图形语言编程软件LabVIEW的无刷直流电机测控系统设计方法。该测控系统的设计方法采用单个DSP控制两台直流无刷电机,并通过上位机的LabVIEW软件监测电机的运行状态。实验表明,应用该方法设计的测控系统能够实现测控分离,具有较好的实时测控效果和友好的软件交互界面,在直流无刷电机调试和控制应用中有很好的实际应用价值。     

基于ATmega16的渔业养殖监测自动控制系统设计

鉴于传统鱼塘养殖的监测方法效率低、实时性差等缺点,提出了基于ATmega16的鱼塘养殖监测自动控制系统.该系统可在线实时监测鱼塘的溶氧量和水温等相关参数,同时发出相关的语音报警提示和控制相应的增氧泵和排水泵工作状况;为减轻人力劳动成本,设计了定时对鱼塘进行自动投料的控制装置.另外还扩展了键盘操作接口,可进行手动和自动控制的功能切换.     

基于DSP+CPLD的飞机发电机控制器设计

为了更有效地提供飞机供电系统的质量,满足先进飞机对实时性和可靠性的要求,利用DSP+CPLD设计一种数字式的飞机发电机控制器,完成BIT、故障隔离、数据采集、控制保护、ARINC429和CAN通信等功能,增加了软件在线升级功能。DSP主要完成复杂的电压调节控制算法、数据采集和GCU管理等任务;CPLD实现DSP与ARINC429之间的译码和电平转换功能。经试验验证：所设计的控制器达到了设计要求指标,运行稳定、可靠,可方便实现软件在线升级。     

无线数传电台在泵房供水远程控制系统中的应用

针对校区供水系统效率低、可靠性差的问题,设计了一种基于ATmega16和FC222-CH的泵房供水远程控制系统,实现了水泵的启/停远程控制、水泵运行状态的实时监控和故障报警处理等功能,并且针对测试实验时出现的电路接触不可靠、微处理器复位和死机、继电器误动作、无线通信的信号质量差等问题,采取了相应的解决措施。现场运行结果表明,该系统运行稳定、可靠,可以满足校区供水的远程控制要求。     

基于Internet的水仓SCADA系统研究

在矿井中,如何有效地对水仓状态进行监控,使整个水仓安全、可靠地运行变得至关重要。为此通过设计水仓的SCADA系统来建立一个水仓各项监控、检测数据的信息共享、交换、传输平台。详细介绍了SCADA系统的软硬件设计平台。实现了数据的采集、水仓水泵的远程监控,较好地满足了水仓的监控管理。