设计开发了一种旋转机械设备运行状态远程监测系统,对旋转机械设备的振动信号进行采集,将采集的振动数据通过以太网模块传输至路由器,再通过因特网传输至上位机。上位机采用固有时间尺度分解(ITD)方法对振动信号进行分解,对分解后的固有旋转(PR)分量绘制Teager能量谱,提取旋转机械设备振动信号的幅频特性。系统可实现振动信号的采集、传输及存储,实验表明:ITD结合Teager能量算子的方法可有效地检测出振动信号的幅频特性。 旋转机械设备运行状态远程监测系统研究与开发1振动信号采集与远程传输系统结构如图1所示。微处理器选用STM32F103ZET6［2］，具有性价比高、处理速度快、性能稳定、功耗低、外围电路设计简单等优点，广泛应用于各种嵌入式场合［3］。图1系统结构1．1振动信号采集振动信号的采集通过运动传感器MPU—6050［4］内部的三轴MEMS加速度计完成。加速度计的可测范围为2gn，采样频率为1kHz，由于其内部集成了低通滤波器和3个16位的ADC，因此，可以将采集的振动信号进行滤波和模/数转换，实现数字信号的输出。同时其片内的1024kBFIFO使传感器处于实时采集状态，因此，直接通过I2C接口即可将采集的振动信号数字量传输到微处理器。MPU—6050接口电路如图2所示。图2MPU—6050接口电路1．2振动数据传输采用ENC28J60作为以太网控制器，ENC28J60采用LWIP通信协议，是一种小型无源的TCP/IP协议栈，对运行条件没有过多要求，有无操作系统均可使用，监测系统-电动切管机张家港气动切管机价格低电动液压切管机多少钱在保证了TCP主要功能的基础上减少了对系统ＲAM的占用。ENC28J60通过一系列包过滤机制和内部提供的DMA模块，对传入数据包进行限制，并实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。其中SPI_MISO/SPI_MOSI/SPI_SCK/NET_ＲEST/NET_INT/NET_CS实现通信，通信数据传输的速率可达到10MB/s。以太网传输距离远且利于上位机交互［5］本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc。ENC28J60模块接口电路如图3所示。2振动信号接收与分析2．1振动信号接收振动信号的接收根据以太网通信协议开发了一个服务器，完成与STM32作为客户端的实时双工通信，实现对振动信号的接收与转存。上位机的服务器通过参数设置(IP地址和端口配置图3EN2与服务器绑定通信连接并进行振动信号的远程传输，服务器完成接收数据;最后，在服务器上对振动信号进行分析，提取振动信号的幅频特性。系统流程如图5所示。图5系统流程3实验测试与仿真分析为了验证系统的有效性，实验以阳春水泵1ZDB—35作为监测对象，额定功率为0．37kW，电机的转速为2850r/min，采样频率为1kHz。采用设计的远程监测系统对设备的外圈进行振动信号的采集与远程传输、接收与分析。对振动信号进行分析，得到图6所示的外圈振动信号波形，图7为振动信号ITD图，图8为外圈Teager能量谱，实现了对振动信号的幅频特性的提龋图6外圈振动信号波形4结论设计了旋转机械设备运行状态的远程监测系统，对振动信号进行采集，并将振动数据通过以太网模块传输到路图7振动信号ITD图8外圈Teager能量谱由器，进而通过因特网传输至服务器。服务器对振动信号分析，提取信号的幅频特性。实验证明:系统能够实现振动信号的采集和远程传输，ITD结合Teager能量算子的方法可有效地检测出振动信号的幅频特性，从而实现对旋转机械设备运行状态的远程监测监测系统-电动切管机张家港气动切管机价格低电动液压切管机多少钱本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc