基于ZigBee的風(fēng)電齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息采集系統(tǒng)

【摘要】：由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備的精密度、復(fù)雜度及自動(dòng)化程度的越來越高,其設(shè)備的故障發(fā)生率和維修成本也逐年提高。對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障監(jiān)測(cè)存在工作環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多、維修困難等難題,而傳統(tǒng)的有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在著布線復(fù)雜,維修成本較高等不足。針對(duì)這種情況,本文提出基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ZigBee的風(fēng)電齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息采集系統(tǒng)的架構(gòu),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集齒輪箱故障敏感部位的振動(dòng)和溫度信號(hào),設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件接口和軟件程序。 主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)介紹了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成、分類、工作原理和運(yùn)行情況,明確了機(jī)組易發(fā)生故障的部位和機(jī)理。研究了齒輪箱故障類型、原因和相應(yīng)的特征信號(hào),確定了齒輪箱關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn),選擇適宜的振動(dòng)和溫度傳感器。 (2)針對(duì)風(fēng)電齒輪箱實(shí)際情況,提出了基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的采集系統(tǒng)框架,設(shè)計(jì)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)中終端節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu),討論了所用的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。 (3)根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和信息采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的要求,分析了系統(tǒng)所需要的硬件電路和相互之間通訊的接口。按照采集到的振動(dòng)和溫度信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)的信息流方向,依次設(shè)計(jì)了溫度和振動(dòng)加速度傳感器電路、硬件通信模塊的接口、ADC、數(shù)據(jù)處理模塊、協(xié)調(diào)器與上位機(jī)之間傳輸信息使用的串口電路、USB轉(zhuǎn)串口電路、對(duì)設(shè)備類型的進(jìn)行選擇和綁定的按鍵電路,詳細(xì)說明了其具體的接線方式和所實(shí)現(xiàn)的功能。 (4)在IAR Embedded Workbench開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了ZigBee組網(wǎng),分析了ZigBee2007組網(wǎng)規(guī)范,設(shè)計(jì)了ZigBee網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點(diǎn))相應(yīng)的工作流程,開發(fā)出了振動(dòng)和溫度信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控等軟件程序。在實(shí)驗(yàn)室組網(wǎng)環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集、傳輸和PC上位機(jī)Labview中實(shí)時(shí)顯示,證明所開發(fā)的系統(tǒng)具有實(shí)際應(yīng)用的可行性。 【關(guān)鍵詞】：ZigBee 風(fēng)電齒輪箱 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 信息采集系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM315;TP274.2
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 插圖索引10-11
• 附表索引11-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 ZigBee研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 研究目的與意義19
• 1.6 研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作的研究21-30
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理21-24
• 2.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理21-23
• 2.1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類23-24
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見故障24-25
• 2.3 齒輪箱振動(dòng)分析25-27
• 2.4 信息采集參數(shù)的選取27-28
• 2.5 監(jiān)測(cè)采集點(diǎn)的選取28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 基于ZigBee的信息采集系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)30-35
• 3.1 采集系統(tǒng)總體框架30-31
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)中終端節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 3.3 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于ZigBee的信息采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)35-44
• 4.1 信息采集系統(tǒng)的硬件配置35-36
• 4.2 信息采集系統(tǒng)各硬件模塊36-43
• 4.2.1 傳感器模塊37-38
• 4.2.2 無線接口模塊38-39
• 4.2.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊39-40
• 4.2.4 數(shù)據(jù)處理通信模塊40-41
• 4.2.5 串口模塊41-42
• 4.2.6 USB轉(zhuǎn)串口模塊42-43
• 4.2.7 鍵盤模塊43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第5章 基于ZigBee的信息采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)44-60
• 5.1 IAR Embedded Workbench軟件介紹44
• 5.2 ZigBee 2007規(guī)范44-46
• 5.3 數(shù)據(jù)采集工作流程46-50
• 5.4 系統(tǒng)的部分功能程序50-56
• 5.5 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果56-58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 結(jié)論60
• 存在的問題與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 附錄A 在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和科技成果67-68
• 附錄B CC2530模塊原理圖68

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用于評(píng)價(jià)中繼級(jí)維修保障能力的信息采集系統(tǒng)    張熒鋒;金家善;耿俊豹;

數(shù)字化鐵餅三維信息采集系統(tǒng)的研制與實(shí)驗(yàn)    劉建國(guó);趙毅博;崔冬雪;趙其林;范秦海;宋全軍;

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無錫地區(qū)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)起步    通訊員 丁罕　王濤

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浙江青海加快用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)    鐘麗軍　李熊 常秉玉

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馬鞍山啟用交通違法信息采集系統(tǒng)    謝德勝

青海國(guó)稅成功應(yīng)用信息采集系統(tǒng)    陳杰 王慧斌

青海電力推進(jìn)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)    通訊員 常秉玉

服務(wù)于安全運(yùn)營(yíng)管理的高速公路網(wǎng)信息系統(tǒng)    楊志清

基于結(jié)構(gòu)化住院病歷采集系統(tǒng)對(duì)糖尿病及血管并發(fā)癥辨證論治規(guī)律的研究    姜兆順

二維條碼谷物溯源顆粒的研制及溯源信息采集系統(tǒng)研究    梁琨

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基于爐口火焰光譜信息的轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)在線碳含量測(cè)量方法研究    許凌飛

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花崗巖類地質(zhì)信息的采集與集成    李永軍

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