波浪发电系统故障诊断远程监控的设计
发布时间：2021-01-24 15:22
能源的缺乏是限制当今社会发展的一个重要因素,新能源开发利用是解决能源危机的重要途径之一。而波浪能又是最大海洋能之一,开发利用波浪能能够减缓社会经济快速发展而带来的资源问题和气候变化问题。海洋的波浪能在开发利用波浪能时同样需要从海岸走向离岸的开发研究,所以,以远程监控方式监测离岸波浪能发电装置也就常用手段。本论文以波浪能发电机故障诊断为研究对象,对海洋波浪能发电的远程监控系统进行研究设计。在广泛查阅和研究相关文献资料的基础上,提出一种以ARM嵌入式系统和GPRS无线通信技术为核心的波浪能发电机故障诊断远程监控的设计方案,以提高波浪能发电机运行状况监控力度。该系统不仅可以实时地监测波浪能发电机实况,而且当故障出现时及时报警,诊断其是否进行现场维修,如果无需现场维修则自动运行纠错程序自行维修。介绍了μCLinux操作系统的移植,应用软件程序的设计和基于GPRS无线通信的实现。本系统的下位机采用嵌入式系统集中管控来进行数据的收集与处理工作,整个系统精准可靠敏捷灵活。下位机的嵌入式系统主要是进行数据的收集与处理,并控制其外围装置运行状态;上位机主要负责控制现场运行和实时显示相关数据并有故障时进行...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外波浪能发电技术概况
1.2.1 国外波浪发电技术概况
1.2.2 国内波浪发电技术概况
1.3 波浪发电类型和远程监控方法
1.3.1 波浪发电类型
1.3.2 波浪发电远程监控方法
1.4 本文主要研究内容
第二章 远程监控总体方案设计
2.1 远程监控系统功能和要求
2.2 远程监控系统总方案设计
2.3 基于GPRS的无线通信网络
2.3.1 GPRS无线网络简述
2.3.2 GPRS无线网络特点
2.3.3 GPRS无线网络指标
2.3.4 GPRS无线终端模块
2.4 本章小结
第三章 远程监控系统故障诊断的理论分析
3.1 电机轴承振动信号的特征分析
3.2 自相关性理论分析
3.3 基于自相关的轴承振动信号分析
3.3.1 基于自相关轴承信号分析
3.3.2 绝对值自相关故障信号分析
3.4 仿真验证
3.4.1 建立白噪声振动仿真信号
3.4.2 建立Morlet小波仿真信号
3.5 绝对值自相关轴承故障诊断方法的实现
3.6 本章小结
第四章 远程监控系统硬件总体设计
4.1 嵌入式系统设计
4.2 采集模块设计
4.3 信号处理电路设计
4.4 本章小结
第五章 远程监控系统软件设计及实现
5.1 软件总体设计
5.2 嵌入式操作系统设计
5.2.1 嵌入式ARM系统的设计
5.2.2 μCLinux操作系统
5.2.3 μCLinux系统移植
5.3 下位机应用软件设计
5.3.1 监控系统主程序设计
5.3.2 串口通信程序设计
5.3.3 GPRS通信程序设计
5.3.4 数据采集程序设计
5.4 上位机监控界面软件设计
5.5 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪能利用发展历史与关键技术[J]. 刘延俊,贺彤彤. 海洋技术学报. 2017(04)
[2]巴黎气候大会开启气候治理新时代[J]. 黄宏纯. 生态经济. 2016(02)
[3]波浪能发电装置的发展与展望[J]. 姚琦,王世明,胡海鹏. 海洋开发与管理. 2016(01)
[4]应用Hilbert变换和ZFFT提取变速器齿轮故障特征[J]. 夏均忠,刘远宏,李树珉,冷永刚,苏涛. 振动与冲击. 2013(06)
[5]谈谈我国海洋能利用的现状和前景[J]. 储呈阳. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(08)
[6]海洋波浪能发电研究进展[J]. 韩冰峰,褚金奎,熊叶胜,姚斐. 电网与清洁能源. 2012(02)
[7]南海波浪能资源与其他清洁能源的优缺点比较研究[J]. 郑崇伟. 亚热带资源与环境学报. 2011(03)
[8]基于局域均值分解的机械故障欠定盲源分离方法研究[J]. 李志农,刘卫兵,易小兵. 机械工程学报. 2011(07)
[9]多小波自适应构造方法及滚动轴承复合故障诊断研究[J]. 王晓冬,何正嘉,訾艳阳. 振动工程学报. 2010(04)
[10]波力发电技术现状及发展趋势[J]. 程友良,党岳,吴英杰. 应用能源技术. 2009(12)
博士论文
[1]基于变分模态分解与优化多核支持向量机的旋转机械早期故障诊断方法研究[D]. 吕中亮.重庆大学 2016
[2]基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D]. 黄伟国.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于无线网络的海洋波浪能监测系统设计[D]. 王知豫.上海海洋大学 2014
[2]基于GPRS的嵌入式激光盘煤系统研制[D]. 张立勇.青岛理工大学 2010
[3]基于Linux的嵌入式远程无线视频工业监控系统的研制[D]. 范为菊.青岛理工大学 2010
[4]基于ARM和UCLINUX的嵌入式系统研究与开发[D]. 刘长海.河北大学 2006
[5]典型嵌入式操作系统的性能研究与比较[D]. 吴明琪.华东师范大学 2005
本文编号：2997476
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外波浪能发电技术概况
1.2.1 国外波浪发电技术概况
1.2.2 国内波浪发电技术概况
1.3 波浪发电类型和远程监控方法
1.3.1 波浪发电类型
1.3.2 波浪发电远程监控方法
1.4 本文主要研究内容
第二章 远程监控总体方案设计
2.1 远程监控系统功能和要求
2.2 远程监控系统总方案设计
2.3 基于GPRS的无线通信网络
2.3.1 GPRS无线网络简述
2.3.2 GPRS无线网络特点
2.3.3 GPRS无线网络指标
2.3.4 GPRS无线终端模块
2.4 本章小结
第三章 远程监控系统故障诊断的理论分析
3.1 电机轴承振动信号的特征分析
3.2 自相关性理论分析
3.3 基于自相关的轴承振动信号分析
3.3.1 基于自相关轴承信号分析
3.3.2 绝对值自相关故障信号分析
3.4 仿真验证
3.4.1 建立白噪声振动仿真信号
3.4.2 建立Morlet小波仿真信号
3.5 绝对值自相关轴承故障诊断方法的实现
3.6 本章小结
第四章 远程监控系统硬件总体设计
4.1 嵌入式系统设计
4.2 采集模块设计
4.3 信号处理电路设计
4.4 本章小结
第五章 远程监控系统软件设计及实现
5.1 软件总体设计
5.2 嵌入式操作系统设计
5.2.1 嵌入式ARM系统的设计
5.2.2 μCLinux操作系统
5.2.3 μCLinux系统移植
5.3 下位机应用软件设计
5.3.1 监控系统主程序设计
5.3.2 串口通信程序设计
5.3.3 GPRS通信程序设计
5.3.4 数据采集程序设计
5.4 上位机监控界面软件设计
5.5 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪能利用发展历史与关键技术[J]. 刘延俊,贺彤彤. 海洋技术学报. 2017(04)
[2]巴黎气候大会开启气候治理新时代[J]. 黄宏纯. 生态经济. 2016(02)
[3]波浪能发电装置的发展与展望[J]. 姚琦,王世明,胡海鹏. 海洋开发与管理. 2016(01)
[4]应用Hilbert变换和ZFFT提取变速器齿轮故障特征[J]. 夏均忠,刘远宏,李树珉,冷永刚,苏涛. 振动与冲击. 2013(06)
[5]谈谈我国海洋能利用的现状和前景[J]. 储呈阳. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(08)
[6]海洋波浪能发电研究进展[J]. 韩冰峰,褚金奎,熊叶胜,姚斐. 电网与清洁能源. 2012(02)
[7]南海波浪能资源与其他清洁能源的优缺点比较研究[J]. 郑崇伟. 亚热带资源与环境学报. 2011(03)
[8]基于局域均值分解的机械故障欠定盲源分离方法研究[J]. 李志农,刘卫兵,易小兵. 机械工程学报. 2011(07)
[9]多小波自适应构造方法及滚动轴承复合故障诊断研究[J]. 王晓冬,何正嘉,訾艳阳. 振动工程学报. 2010(04)
[10]波力发电技术现状及发展趋势[J]. 程友良,党岳,吴英杰. 应用能源技术. 2009(12)
博士论文
[1]基于变分模态分解与优化多核支持向量机的旋转机械早期故障诊断方法研究[D]. 吕中亮.重庆大学 2016
[2]基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D]. 黄伟国.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于无线网络的海洋波浪能监测系统设计[D]. 王知豫.上海海洋大学 2014
[2]基于GPRS的嵌入式激光盘煤系统研制[D]. 张立勇.青岛理工大学 2010
[3]基于Linux的嵌入式远程无线视频工业监控系统的研制[D]. 范为菊.青岛理工大学 2010
[4]基于ARM和UCLINUX的嵌入式系统研究与开发[D]. 刘长海.河北大学 2006
[5]典型嵌入式操作系统的性能研究与比较[D]. 吴明琪.华东师范大学 2005
本文编号：2997476
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2997476.html
