基于OMAP-L138的嵌入式带式输送机减速器数据采集及分析系统

发布时间：2020-06-04 06:56

【摘要】：煤炭是我国的主要能源,其安全生产不容忽视。在现代化的综采工作面上,带式输送机的高效运行可以保证煤矿高效安全生产。减速器作为带式输送机核心的传动部件,也是带式输送机主要的故障源之一,所以非常有必要对其进行故障检测。现有的带式输送机减速器信号采集检测系统存在采样率低、处理速度慢、人机交互性能差等问题。本文从带式输送机减速器数据采集及分析的研究意义以及嵌入式系统的发展现状入手,针对具体的工况,重点对带式输送机减速器的振动信号特性、降噪处理算法、嵌入式硬件系统以及相应的嵌入式软件等技术进行了研究。论文的主要工作如下:1)通过对典型的带式输送机减速器的结构进行分析,分析了相应的振动信号特性,为降噪算法的选取提供了依据。分别使用快速傅里叶变换和小波分析两种降噪方法对实验台振动信号进行降噪处理,并对比了两种信号处理算法的降噪效果。实验研究表明:小波分析降噪具备较好的降噪效果,本文选择小波分析降噪作为数采系统中的信号降噪处理方法。2)根据带式输送机减速器数据采集及分析系统的功能要求,选取了系统核心控制器——OMAP-L138,并围绕其设计了系统硬件电路。将系统硬件划分为核心控制器模块、时钟电源模块、存储模块、数据采集模块以及通讯接口模块。根据划分的功能模块,设计各模块的硬件电路,完成了数采系统硬件电路的设计。3)根据嵌入式软件的开发要求,搭建了嵌入式软件开发平台。在主机端安装了串口终端、虚拟机软件以及交叉编译工具链,搭建了Linux端tftp和nfs服务。同时根据数采系统的实际需求对uboot、Linux内核进行了配置,利用BusyBox制作了相应的文件系统,实现了嵌入式移植。4)针对带式输送机减速器数据采集及分析系统的功能要求,设计了系统的软件。考虑到OMAP-L138的双核架构,采用TI公司的Syslink组件进行双核通讯程序的设计。实现了DSP端FFT运算及小波分析降噪的算法。人机交互界面的设计采用Qt程序进行开发。5)对带式输送机减速器数采系统的软硬件模块进行了测试。通过现场采集带式输送机减速器的振动数据,对系统进行了整体测试。文章最后对工作进行了总结,并对相关的研究进行了展望。
【图文】：

带式输送机,减速器

结构主要包括壳体、齿轮、轴、轴承等传动部件和支撑部输送机减速器最主要的特征信号，通过对减速器振动信号的的特征频率，能够最直接的反应出带式输送机减速器各个组是，煤矿生产环境中具有较强的噪声干扰，在使用数采系候，，需对信号进行降噪处理，提高信噪比。先对带式输送机减速器的结构进行分析，得到减速器滚动特征，为振动信号分析处理方法的选取提供依据。通过在 M对比 FFT 变换和小波分析这两种能够在嵌入式系统中实现其中具备较好处理效果的算法作为数采系统的振动信号降输送机减速器振动信号特性分析 (Vibration Sf Reducer of Band Conveyer)式输送机减速器结构是带式输送机传动系统最核心的部件，带式输送机电机动滚筒进行工作，减速器的运行状态直接决定了带式输送机的

示意图,滚动轴承,结构尺寸,示意图

硕士学位论文轮、轴承以及轴，其中滚动轴承是传动身结构特点，以及企业在机械设备使用，超负荷运行等，也使得滚动轴承成为统计，旋转机械所出现的故障中，其中故障直接或者间接导致的。因此，本章行故障振动信号的研究。动轴承基本结构轴承一般由四部分组成，分别是内圈、圈和外圈之间，内圈与外圈相对的表面滚道上滚动，保持架用于分隔各滚动体的滚动轴承结构尺寸如图 2-2 所示：
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD528.1;TP274.2

【参考文献】