嵌入式系统在矿井风机远程监测中的应用研究

发布时间：2018-08-09 19:15

【摘要】：矿井风机在煤矿的生产中主要负责向井下输送新鲜空气,并从井下带走粉尘、瓦斯和其他有害气体,减少煤矿事故的发生概率,保障煤矿的安全生产。由于矿井风机结构复杂、不间断运转,传统的定期维修难以保证风机的持续稳定工作,同时,事后维修则不能在风机事故发生前就采取措施。运用实时监测技术与机械故障诊断技术对矿井风机进行实时的状态判断,可以实现风机的预知维修,大大降低矿井出现危险的概率。矿井风机远程监测系统搭建了ARM+Linux的嵌入式平台,包括SDRAM、NAND Flash、触摸屏显示屏、网卡、AD采集芯片等硬件设备,以及Linux嵌入式操作系统,使应用程序能够在嵌入式平台上调用嵌入式系统资源并完整运行。编写运行于嵌入式平台的风机振动信号采集传输程序、实现了风机振动信号的采集、时域波形显示、存储、时域指标分析、网络传输等功能,保证了现场采集的便捷性与远程传输的可靠性。选用OneNET物联网平台作为数据的传输与存储平台,研究OneNET平台的API接口和数据格式,分别利用嵌入式应用程序与电脑端数据获取软件上传和获取数据。编写电脑端的数据获取软件,使用Qt的外接程序库实现时域波形显示、FFT分析等数据处理工作。最后运用小波分解对风机的振动信号进行分析,提取特征明显的小波重构信号,并判断风机的运行状态。
[Abstract]:In the production of coal mine, mine fan is mainly responsible for transporting fresh air to the underground, taking away dust, gas and other harmful gases from underground, reducing the probability of coal mine accidents and ensuring the safe production of coal mine. Because the structure of the mine fan is complex and uninterrupted, the traditional regular maintenance is difficult to ensure the steady and stable work of the fan. It can not take measures before the accident of the fan. Using real-time monitoring technology and mechanical fault diagnosis technology to judge the state of the mine fan in real time, it can realize the foreseen maintenance of the fan and greatly reduce the probability of the danger in the mine. The mine fan remote monitoring system builds the embedded platform of ARM+Linux. It includes SDRAM, NAND Flash, touch screen display, network card, AD collection chip and other hardware devices, as well as Linux embedded operating system, so that the application program can call embedded system resources on the embedded platform and run completely. Acquisition, time domain waveform display, storage, time domain index analysis, network transmission and other functions, ensure the convenience of the field acquisition and the reliability of remote transmission. The OneNET platform is selected as the data transmission and storage platform, and the API interface and data lattice of the OneNET platform are studied, and the embedded application and the computer end data are obtained respectively. The software is uploaded and acquired by the software. The data acquisition software at the computer end is written. The time domain waveform display, FFT analysis and other data processing work are realized using the external program library of Qt. Finally, the wavelet decomposition is used to analyze the vibration signal of the fan, and the characteristic wavelet reconstruction signal is extracted and the running state of the fan is judged.
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD635

【参考文献】

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本文编号：2175053