论文摘要
在工业现场常常需要监测机械设备振动信息来判定其运行状态,受现场环境影响往往需要进行远程监测。随着计算机软硬件技术水平的提高,基于计算机的自动检测技术获得了迅速发展,其中虚拟仪器技术应用广泛,因此研究基于虚拟仪器的远程振动监测系统。采用虚拟仪器技术,通过PCI6221数据采集卡采集振动加速度信号;通过时域、频域、小波分析等高级信号处理技术充分提取信号特征,分析结果可用于故障诊断;并研究基于Web和DataSocket的远程监测技术。本文设计了振动加速度信号采集系统,选用DH103型加速度传感器、NI公司的PCI6221数据采集卡,根据测试的需要,设计了信号调理电路,完成了振动加速度信号的采集。本文讨论了振动信号的处理方法,包括振动信号的采样量化、数字滤波、时域、频域分析,重点研究了小波分析方法及其在振动信号处理中的应用。介绍了LabVIEW中用于数字滤波、信号时域处理和频域处理的VI,设计相应的程序。分析了远程虚拟仪器的网络结构,对B/S,C/S模式下的远程虚拟仪器特点(系统性能、系统开发、系统升级及维护等)进行了对比,得出了各自的优缺点。全面系统地研究了NI公司对LabVIEW提供的各种网络化技术方案,主要包括TCP/IP,RDA及DataSocket等。本文设计了基于LabVIEW的振动监测系统程序,包括数据采集存储程序、振动信号的时域频域处理程序和小波降噪程序。利用Web技术实现了振动的远程监测,并设计了基于DataSocket技术的服务器和客户端程序。
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摘要Abstract绪论第一章 系统总体方案设计1.1 系统的总体设计1.2 振动信号采集系统1.3 振动信号处理1.4 远程虚拟仪器的网络结构及组成1.5 远程振动监测系统的软件实现1.6 系统在转向架振动测试中的应用本章小结第二章 振动信号采集系统2.1 压电加速度传感器2.1.1 压电加速度传感器的结构原理2.1.2 压电加速度传感器的主要特性参数2.1.3 本课题使用的压电加速度传感器特性参数2.2 信号调理电路2.2.1 电荷放大器原理2.2.2 信号调理电路设计2.3 PCI6221 数据采集卡2.3.1 数据采集卡概述2.3.2 PCI6221 性能指标2.3.3 PCI6221 数据采集卡的软件配置本章小结第三章 振动信号处理3.1 振动信号的采样和量化3.2 数字滤波器3.2.1 IIR 数字滤波器3.2.2 FIR 数字滤波器3.2.3 振动信号的 LabVIEW 数字滤波器 VI3.3 随机振动信号的时域处理方法3.3.1 概率密度函数3.3.2 均值、均方值及方差3.3.3 相关函数3.3.4 振动信号的积分和微分变换3.3.5 振动信号的 LabVIEW 时域处理 VI3.4 振动信号的频域处理方法3.4.1 离散傅里叶变换3.4.2 快速傅里叶变换3.4.3 随机振动信号的频域处理方法3.4.4 振动信号的 LabVIEW 频域处理 VI3.5 振动信号的小波分析3.5.1 连续小波变换3.5.2 离散小波变换3.5.3 小波包3.5.4 小波分析用于振动信号降噪3.5.5 小波分析用于振动信号监测本章小结第四章 远程虚拟仪器的网络结构及组成4.1 网络化测控基本模式4.1.1 网络化测控模式概述4.1.2 C/S 模式4.1.3 B/S 模式4.1.4 C/S 与B/S 混合模式4.2 LabVIEW 中的网络通信功能4.2.1 TCP 通信4.2.2 WAP 方式4.2.3 RDA 方式4.2.4 DataSocket 技术本章小结第五章 远程振动监测系统的软件实现5.1 数据采集存储程序设计5.2 振动信号的时域频域处理程序设计5.3 小波降噪程序设计5.4 基于 Web 和 DataSocket 技术的远程监测程序设计5.4.1 基于 Web 技术的远程监测实现5.4.2 基于 DataSocket 技术的远程监测程序设计本章小结第六章 系统在转向架振动测试中的应用6.1 转向架振动测试方案6.2 转向架振动数据数据处理及分析本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的学术论文致谢
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