关键词：无线传感器网络;;数据采集;;机械振动监测;;信号处理
摘 要：本文主要针对有线数据采集系统在布线上的困难而且费用太高的问题,在研究有线数据采集系统的基础上,设计了用于采集机械振动信号的无线传感器网络采集系统,同时对采集到的信号进行分析与处理。所设计的节点采用的是具有射频芯片CC2530与射频前端CC2591的ZigBee串口透射模块和以ARM为内核的STM32作为核心处理器来实现硬件结构搭建。该硬件结构的信号调理模块为ICP加速度传感器提供恒流电源,并将处理放大过的信号发送到具有16bit分辨率的ADC采集芯片,以此来实现机械振动信号的采集;在电源供电方面采用的是电池供电和USB供电两种供电方式,这样可以方便终端节点移动和携带。在完成硬件结构平台的基础上,分别详细介绍了数据采集系统节点的软件设计和监测系统的软件设计。节点的软件设计主要包括了节点间的组网和终端节点与协调器节点的软件设计;监测系统的软件设计则是利用LabVIEW设计了数据采集系统的显示界面和分析处理界面。为了实现本设计要求,需要对采集信号进行分析和处理。但是由于机械振动运行的环境一般具有非平稳、非线性的特点,常规分析方法不能有效提取所需的特征信号,因此在LabVIEW环境下开发了EWT(经验小波变换)工具包,以备后续调用,并通过仿真信号和实际信号验证了该方法能够准确判断轴承故障。
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