滚动轴承寿命试验机测控与数据分析系统研究
发布时间：2021-05-19 02:29
滚动轴承作为机械设备中关键的基础件,由其故障而造成的灾难性后果数不胜数。滚动轴承寿命试验机因为可模拟滚动轴承在复杂工况下的运行状态,而具有较高的应用价值。大多数试验机在工作时,为防止意外发生,需人员现场长时间监测,且环境嘈杂,不仅浪费人力,还会对身体产生一定的负面影响;试验机测控系统不具备数据共享功能,技术人员欲对采集的大数据进行分析需到试验现场拷贝,不仅浪费时间,还增加了试验室进出人员的管理难度。为解决上述问题,结合物联网技术和故障诊断技术设计了滚动轴承寿命试验机远程智能测控与数据分析系统,主要包括以下内容:首先,根据系统功能选取单片机及外围芯片、传感器和通信芯片的型号,并设计RS485通信模块、DA转换电路和AD转换电路的硬件电路,共同组成下位机控制系统,以接收上位机命令,实现设备的启停、轴承的转速和负载控制、温度压力的采集等功能。其次,利用Visual C++6.0完成上位机软件的编写,主要功能包括:与下位机串口通信,设备的启停和滚动轴承试验参数的设置,温度、压力、振动加速度等数据的采集控制,数据的存储、波形显示、共享及分析等。然后,设计远程PC客户端和手机终端软件,主要实现与上...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 滚动轴承寿命试验技术
1.2.2 远程监控技术
1.2.3 滚动轴承故障诊断方法
1.3 本文研究的主要内容
第2章 系统的整体方案和硬件电路设计
2.1 系统整体方案设计
2.2 下位机控制系统设计
2.2.1 单片机选型
2.2.2 单片机与外围电路
2.2.3 DA转换电路
2.2.4 单片机输出控制电路
2.2.5 温度、压力采集电路设计
2.3 振动信号采集设计
2.3.1 振动传感器的选型
2.3.2 信号采集卡的选型
2.3.3 振动信号采集
2.4 RS485通信模块设计
2.5 远程通信模块设计
2.6 本章小结
第3章 系统软件编程
3.1 下位机软件编程
3.1.1 RS485串行通信程序设计
3.1.2 下位机初始化与待机模式设计
3.1.3 温度、压力采集模式设计
3.2 本地上位机软件编程
3.2.1 上位机基础功能设计
3.2.2 上位机试验参数程序设计
3.2.3 上位机数据共享程序设计
3.3 远程通信软件编程
3.3.1 PC客户端功能设计
3.3.2 手机终端功能设计
3.4 本章小结
第4章 数据分析和系统搭建与调试
4.1 滚动轴承故障特征频率
4.2 滚动轴承振动数据特征提取
4.2.1 时域特征指标
4.2.2 频域特征指标
4.2.3 包络谱熵
4.2.4 构造特征集
4.3 滚动轴承状态分类
4.3.1 SVM的基本理论
4.3.2 基于SVM的滚动轴承状态分类方法
4.4 系统的搭建与调试
4.4.1 远程PC端、手机终端与上位机通信的搭建与调试
4.4.2 上位机软件调试
4.4.3 远程PC客户端与上位机之间数据共享功能的调试
4.4.4 数据分析功能调试
4.4.5 系统整体调试
4.5 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及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFOA-MKHSVM的滚动轴承健康状态评估方法[J]. 康守强,王玉静,崔历历,柳长源,郑建禹. 仪器仪表学报. 2016(09)
[2]基于云平台的变电站设备智能诊断系统[J]. 王有元,蔡亚楠,王灿,李剑,薛武. 高电压技术. 2015(12)
[3]基于无人机多传感器数据采集的电力线路安全巡检及智能诊断[J]. 彭向阳,陈驰,饶章权,杨必胜,麦晓明,王柯. 高电压技术. 2015(01)
[4]滚动轴承远程故障诊断实验系统设计[J]. 赵江萍,孙斌,赵玉晓. 实验室研究与探索. 2014(10)
[5]包络谱熵在滚动轴承性能退化评估中的应用[J]. 潘玉娜,陈进. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2014(03)
[6]基于Android平台的远程工业监控系统[J]. 刘宇,徐伟佳,李鹏,董浩,杨乔虎. 计算机测量与控制. 2014(04)
[7]基于ZigBee和Internet的温室群环境远程监控系统设计[J]. 张猛,房俊龙,韩雨. 农业工程学报. 2013(S1)
[8]基于二次EEMD的Wigner-Ville分布旋转机械故障信号分析及试验研究[J]. 郭奇,刘卜瑜,史立波,李波. 振动与冲击. 2012(13)
[9]多线程CSerialPort类的多串口通信实现[J]. 王艳伟,程放,周玉成. 木材加工机械. 2012(02)
[10]嵌入式TCP/IP协议数据传输监控系统的设计[J]. 陈晓燕,庞涛,卢宇翔. 测控技术. 2012(02)
硕士论文
[1]滚动轴承故障程度和工况不敏感智能诊断方法研究[D]. 张磊.华东交通大学 2016
[2]航空发动机双转子轴承试验机的设计研究[D]. 吕彩霞.大连理工大学 2016
[3]增压器轴承试验机控制系统设计[D]. 翟鑫.河南科技大学 2014
[4]滚动轴承故障诊断中的特征提取与选择方法[D]. 杨慧斌.湖南工业大学 2011
本文编号：3194938
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 滚动轴承寿命试验技术
1.2.2 远程监控技术
1.2.3 滚动轴承故障诊断方法
1.3 本文研究的主要内容
第2章 系统的整体方案和硬件电路设计
2.1 系统整体方案设计
2.2 下位机控制系统设计
2.2.1 单片机选型
2.2.2 单片机与外围电路
2.2.3 DA转换电路
2.2.4 单片机输出控制电路
2.2.5 温度、压力采集电路设计
2.3 振动信号采集设计
2.3.1 振动传感器的选型
2.3.2 信号采集卡的选型
2.3.3 振动信号采集
2.4 RS485通信模块设计
2.5 远程通信模块设计
2.6 本章小结
第3章 系统软件编程
3.1 下位机软件编程
3.1.1 RS485串行通信程序设计
3.1.2 下位机初始化与待机模式设计
3.1.3 温度、压力采集模式设计
3.2 本地上位机软件编程
3.2.1 上位机基础功能设计
3.2.2 上位机试验参数程序设计
3.2.3 上位机数据共享程序设计
3.3 远程通信软件编程
3.3.1 PC客户端功能设计
3.3.2 手机终端功能设计
3.4 本章小结
第4章 数据分析和系统搭建与调试
4.1 滚动轴承故障特征频率
4.2 滚动轴承振动数据特征提取
4.2.1 时域特征指标
4.2.2 频域特征指标
4.2.3 包络谱熵
4.2.4 构造特征集
4.3 滚动轴承状态分类
4.3.1 SVM的基本理论
4.3.2 基于SVM的滚动轴承状态分类方法
4.4 系统的搭建与调试
4.4.1 远程PC端、手机终端与上位机通信的搭建与调试
4.4.2 上位机软件调试
4.4.3 远程PC客户端与上位机之间数据共享功能的调试
4.4.4 数据分析功能调试
4.4.5 系统整体调试
4.5 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及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFOA-MKHSVM的滚动轴承健康状态评估方法[J]. 康守强,王玉静,崔历历,柳长源,郑建禹. 仪器仪表学报. 2016(09)
[2]基于云平台的变电站设备智能诊断系统[J]. 王有元,蔡亚楠,王灿,李剑,薛武. 高电压技术. 2015(12)
[3]基于无人机多传感器数据采集的电力线路安全巡检及智能诊断[J]. 彭向阳,陈驰,饶章权,杨必胜,麦晓明,王柯. 高电压技术. 2015(01)
[4]滚动轴承远程故障诊断实验系统设计[J]. 赵江萍,孙斌,赵玉晓. 实验室研究与探索. 2014(10)
[5]包络谱熵在滚动轴承性能退化评估中的应用[J]. 潘玉娜,陈进. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2014(03)
[6]基于Android平台的远程工业监控系统[J]. 刘宇,徐伟佳,李鹏,董浩,杨乔虎. 计算机测量与控制. 2014(04)
[7]基于ZigBee和Internet的温室群环境远程监控系统设计[J]. 张猛,房俊龙,韩雨. 农业工程学报. 2013(S1)
[8]基于二次EEMD的Wigner-Ville分布旋转机械故障信号分析及试验研究[J]. 郭奇,刘卜瑜,史立波,李波. 振动与冲击. 2012(13)
[9]多线程CSerialPort类的多串口通信实现[J]. 王艳伟,程放,周玉成. 木材加工机械. 2012(02)
[10]嵌入式TCP/IP协议数据传输监控系统的设计[J]. 陈晓燕,庞涛,卢宇翔. 测控技术. 2012(02)
硕士论文
[1]滚动轴承故障程度和工况不敏感智能诊断方法研究[D]. 张磊.华东交通大学 2016
[2]航空发动机双转子轴承试验机的设计研究[D]. 吕彩霞.大连理工大学 2016
[3]增压器轴承试验机控制系统设计[D]. 翟鑫.河南科技大学 2014
[4]滚动轴承故障诊断中的特征提取与选择方法[D]. 杨慧斌.湖南工业大学 2011
本文编号：3194938
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3194938.html
