测试信号的无线传输方法研究与信号分析软件设计

• 作 者: 杨华
• 机 构: 燕山大学
• 出 处: 燕山大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 蓝牙 单片机 信号分析 小波分析 无线传输

随着科学技术的发展,设备在线运行情况监视、故障诊断、自动控制技术,已经成为现代机械必不可少的环节,要实现上述目标,信号的拾取、信号的传输、信号的在线处理成为该技术的重要组成部分。本论文针对载荷工况较为恶劣的大型轧制设备、冶炼设备、港口设备、钻井设备等机械设备的在线监测与故障诊断课题,开发了以蓝牙技术为核心的信号无线传输系统,完成了系统硬件设计、单片机软件编程,并采用Protues电子仿真软件,对所开发的蓝牙无线传输系统进行了硬件匹配合理性的仿真,证明了软、硬件设计的正确性。该系统可实现8路信号的无线传输、传输速度可达721 kbps、采样频率为4.717 kHz,采样误差小于0.5%。基本能够满足机械类力能参数、工艺参数、动态特性的信号采集与传输要求。为了实现信号的在线处理,以labVIEW虚拟仪器软件为开发平台,设计了针对故障诊断的数据处理程序。主要包括测试数据的降噪处理、时域统计分析、时频分析、频域分析、倒谱分析、相关分析及复杂信号的小波分析。通过上述信号分析技术,可适时了解设备的运行情况,如载荷工况、应力状态、运动状态及振动情况,以及相关的速度、温度等工艺参数的实际情况,可及时提供设备故障诊断的各种参数,对保护大型复杂设备的安全运行具有重要意义。最后该软件分析了某公司1780热连轧机的扭矩实测信号及某大型装船机的振动信号,验证了软件功能的实用性及数据处理结果的正确性。