转轮裂纹声发射信号传输的蓝牙解决方案及系统集成

论文摘要

混流式水轮机转轮叶片经常出现大量贯穿裂纹,严重影响到水电站安全运行。应用声发射这种动态无损检测技术,可实现对水轮机转轮裂纹的在线监测,从而为及时发现并排除安全隐患提供保障。因此,研制一套能够工作于水轮机转轮上、对转轮裂纹进行在线监测的检测系统对维护电站的安全生产具有十分重要的意义。本文在原有DSP检测系统已实现对转轮裂纹声发射信号采集、滤波处理基础之上,增加基于蓝牙技术的无线数传模块,实现声发射参数从下位机向上位机的无线传送。制作设计硬件和软件资源,实现系统集成。研制过程中,软件方面,编写下位机声发射参数传输程序,对下位机各程序模块进行集成,利用Windows API开发具有可视化界面的上位机接收程序,实现对接收参数的通道判断、类型识别、实时显示及文件保存;硬件上,制做用于A/D前端增益调节的四通道增益调节电路板,完成各硬件模块在机盒内的组装。对集成后的系统做了传输速率对比实验、铅笔芯折断实验,验证系统无线传输性能,达到预期效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 声发射技术概述
• 1.2.1 声发射技术概念
• 1.2.2 声发射信号特征参数
• 1.2.3 声发射检测系统概述
• 1.3 转轮裂纹声发射信号传输要求分析
• 1.4 检测信号无线传输的研究现状分析
• 1.4.1 无线通信网络标准
• 1.4.2 近距离无线通信技术特征
• 1.4.3 近距离无线通信技术分类
• 1.4.4 无线传输方式的选择
• 1.5 本课题主要工作内容
• 本章小结
• 第二章 转轮裂纹声发射信号蓝牙技术解决方案的设计
• 2.1 蓝牙技术解决方案总体设计
• 2.1.1 蓝牙解决方案总体设计原则
• 2.1.2 蓝牙无线传输方案设计
• 2.2 系统硬件集成方案设计
• 2.2.1 蓝牙模块类型选择
• 2.2.2 HCI传输层实现
• 2.3 传输系统软件编制方案设计
• 2.3.1 DSP传输系统程序功能设计
• 2.3.2 PC机接收端程序功能设计
• 本章小结
• 第三章 基于蓝牙技术的硬件集成
• 3.1 采集系统硬件构成
• 3.1.1 声发射传感器
• 3.1.2 前置放大器
• 3.1.3 增益调节电路
• 3.1.4 A/D转换芯片
• 3.1.5 DSP处理系统
• 3.1.6 串口通信模块
• 3.2 蓝牙模块
• 3.2.1 蓝牙通信模块
• 3.2.2 蓝牙差错控制机制
• 3.3 硬件系统集成
• 本章小结
• 第四章 基于蓝牙技术的软件设计
• 4.1 下位机程序设计
• 4.1.1 DSP系统软件开发环境
• 4.1.2 DSP系统整体设计流程
• 4.1.3 下位机DSP总体程序设计
• 4.1.4 SDRAM程序设计
• 4.1.5 定时器中断控制程序设计
• 4.1.6 串口通信程序设计
• 4.1.7 参数传输程序设计
• 4.2 上位机程序设计
• 4.2.1 Windows API串口编程
• 4.2.2 串口通信底层类CSerialPort
• 4.2.3 程序界面与控件资源设计
• 4.2.4 上位机程序主体类分析
• 4.2.5 分页显示功能程序设计
• 4.2.6 声发射参数处理程序设计
• 4.2.7 数据库文件保存与显示程序设计
• 本章小结
• 第五章 基于蓝牙技术检测系统的实验
• 5.1 无线传输速率的对比实验
• 5.1.1 误码率规范
• 5.1.2 误码率测试所需传输比特数计算
• 5.1.3 不同波特率下误码率测试实验
• 5.1.4 实验结果比较分析
• 5.2 蓝牙极限传输能力测试
• 5.3 现场环境下蓝牙无线通信性能验证
• 5.4 断铅实验
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文