旋转机械振动在线监测系统的研究与开发

【摘要】在旋转机械的使用过程中,故障的发生常常难以避免。一旦旋转机械的某一部位发生故障,轻则影响工业生产效率,降低旋转机械使用寿命,重则威胁工作人员的生命财产安全,造成不可估量的损失。为了尽可能的减少不必要的灾难发生,及时发现并处理故障问题是极其需要的。本文以某造纸厂造纸电机为研究对象,针对具体的旋转机械设备,从系统需求出发研究与开发旋转机械振动在线监测系统。首先,通过对旋转机械振动在线监测系统的国内外研究状况进行深入了解,对系统设计内容做出整体规划。在对旋转机械的常见故障类型及故障原因的全面分析的基础上,将旋转机械振动在线监测系统主要分为两部分进行设计,即硬件部分和软件部分。其次,对振动信号的预处理过程进行简要分析,并选用小波算法对信号进行分析处理。现场采集到的信号中不可避免的会夹杂噪声等干扰信号,且有用信号可能十分微弱,因此必须设计信号预处理过程,对信号进行必要的滤波、放大、隔直等操作。小波变换具有多分辨率分析的特点,因此具有对非平稳信号局部化分析的突出优点,有良好的时频定位功能,非常适合探测正常信号中夹杂反常信号,对故障检测和诊断具有良好效果。再次,设计旋转机械振动在线监测系统的硬件部分。选择ARM芯片作为微控制器和电涡流传感器作为信号采集工具。以微控制器为核心设计旋转机械振动在线监测系统的硬件部分,主要包括电源电路的设计、接口电路的设计、存储电路的设计、信号预处理电路的设计与模数转换电路的设计。然后,设计旋转机械振动在线监测系统的软件部分。针对旋转机械控制系统的功能要求,在VisualStudio2010开发平台下用高级编程语言C#完成软件部分的开发,实现对旋转机械系统的实时监控,并实现对数据查询、绘制、通讯等功能。建立旋转机械振动在线监测系统数据库,对监测数据进行统一管理,方便工作人员对历史数据的查询。最后,使用小波算法进行示例仿真。通过仿真实例来了解数据分析处理过程,并与故障特征进行对应,完成旋转机械故障诊断的分析处理及诊断过程。
【作者】范铮；
【导师】骆东松；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】旋转机械；小波算法；振动故障；信号预处理；

【参考文献】
[1]贾永秋.中亚留学生汉语阅读课中的主问题设计研究[D].新疆师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[2]刘英.用SNMPv3协议对IPv6网络设备进行性能管理[D].太原理工大学,计算机应用,2004,硕士.
[3]贾建洪,俞冬萍,许萌,高建荣,梁作强,单淑婷,屠宇侠,陈静静.超细分散蓝291的制备[J].浙江工业大学学报,2012,05:477-480.
[4]叶勤友.庙22区块水平井滑套封隔器分段压裂管柱力学分析[D].东北石油大学,石油与天然气工程（专业学位）,2013,硕士.
[5]徐珺,韩玲.海纳百川兼收并蓄崇德尚文厚积薄发——《外语与外语教学》1994至2004年被引用情况的统计分析[J].外语与外语教学,2005,11:12-15.
[6]张燕军.原子钟频率稳定度测量系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[7]黄卫剑.新产品开发的网络研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[8]邵琰,李晓岚.新媒体与社会融合:新闻传播学视野下的社会变迁——第十三届中国新闻传播学科研究生学术年会综述[J].新闻大学,2013,06:150-156+51.
[9]陈岸汀.中国古代琵琶形制与演奏方式的演变及其历史特征[D].中国音乐学院,音乐学,2012,硕士.
[10]左声广.马克思精神生产理论的当代视阈[D].中共中央党校,马克思主义哲学,2013,硕士.
[11]代高琴.轻钢结构住宅的生命周期成本评价与研究[D].长安大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[12]张宏伟,葛志强,袁小锋,宋执环,叶凌箭.基于机器视觉的再生铜铜含量快速估计系统(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2014,08:2665-2676.
[13]瞿春花.论宗璞小说的个人化叙事[D].浙江大学,中国现当代文学,2012,硕士.
[14]曾璐璐,娄淑琴,张建明.基于调制边带法的高次倍频光毫米波产生[J].红外与激光工程,2015,02:401-406.
[15]罗熙.基于英文电影的高职学生口语交际能力研究[D].西安工业大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[16]李宁.肺纤维化合并肺气肿（CPFE）综合征7例病例报告并文献复习[D].山东大学,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[17]刘娟.大学生人际交往关系问题研究[D].山西财经大学,思想政治教育,2014,硕士.
[18]刘沙沙.协作通信中物理层网络编码技术的研究[D].南京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[19]刘晓明.车载自组织网络AODV路由协议的研究与改进[D].北京交通大学,光通信与移动通信,2013,硕士.
[20]马文婷.目的论指导下《天上人间富贵花—中国历代牡丹诗词选注》概述部分的翻译报告[D].河南科技大学,英语笔译（专业学位）,2014,硕士.
[21]史永胜,李雪红,宁青菊,宁磊,陈阳阳.石墨烯的制备及表征研究进展[J].电子元件与材料,2010,12:59-63.
[22]谭学梅.活性炭固载钯配合物对Heck反应的催化性能研究[D].海南大学,应用化学,2012,硕士.
[23]章小洪,汪琨,朱廷恒,崔志峰.解淀粉芽孢杆菌BW-13培养基和培养条件优化[J].浙江工业大学学报,2013,01:35-39.
[24]李利欣.多媒体远程教学支持系统开发及数据库技术应用[D].华北电力（北京）大学,2002.
[25]冒小新.安全行为正向激励方法研究与方案设计[D].首都经济贸易大学,安全工程（专业学位）,2013,硕士.
[26]薄悦.河北省农户农业保险投保意愿影响因素研究[D].河北经贸大学,金融学,2014,硕士.
[27]孙书南.基于可靠性的海上三脚门架风机基础结构优化设计[D].大连理工大学,港口、海岸及近海工程,2013,硕士.
[28]孟庆敏.抗炎治疗对脑梗死大鼠梗死灶周及海马神经发生和功能恢复的影响[D].山西医科大学,神经病学,2013,硕士.
[29]陶英.海峡两岸同形形容词比较研究[D].华中师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[30]徐东.略论知识经济时代高校管理者素质和群体结构[J].高等教育研究.1999(01)
[31]王茂凤.离子液体电解质的制备及其在锂离子电池中的应用研究[D].天津大学,化学工程,2013,硕士.
[32]马佳.富士康成都科技园人力资源培训管理体系建设研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[33]范然.“山寨”现象的知识产权分析[D].西南政法大学,知识产权法学,2012,硕士.
[34]罗思尧.规训与惩罚—福柯式解读《马丁·伊登》[D].西南大学,英语语言文学,2014,硕士.
[35]王阿力.基于数字图像处理的表面缺损检测研究[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[36]高茂华.数据挖掘在生命科学中的应用[J].现代医学仪器与应用,2004,04:27-29.
[37]田红伟.SENP1表达水平与脑胶质瘤病情进展的关联及作用机制的初探[D].河北医科大学,外科学,2014,硕士.
[38]孟祥杰.弗吉尼亚·伍尔夫在小说《达洛卫夫人》中对英国社会的批判[D].辽宁师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[39]董晓明,梁军,韩学山,孙华,刘宁.连续潮流参数选择及步长控制的分析与改进[J].电力系统自动化,2011,13:49-53+82.
[40]田月香.A热电厂员工培训问题及对策研究[D].黑龙江大学,工商管理,2013,硕士.
[41]王兴琪.复合纳米材料的制备及其对重金属离子和有机污染物的去除[D].齐鲁工业大学,2014.
[42]何应付.复杂形状油藏压力动态分析的边界元方法[D].大庆石油学院,油气田开发工程,2004,硕士.
[43]莫江明,布朗,孔国辉,兰娜玛丽尼,张佑昌.鼎湖山生物圈保护区马尾松林凋落物的分解及其营养动态研究[J].植物生态学报,1996,06:534-542.
[44]刘献虎.基于Schiff碱反应的有机多孔聚合物的合成及应用[D].兰州大学,分析化学,2013,硕士.
[45]周燕彬.20～39周岁正常人100耳改良冰水试验结果分析[D].宁波大学,外科学,2014,硕士.
[46]刘冰欣.宋代唐集序跋研究[D].西北大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[47]伊丽娜.汉英口译中的中式英语现象及应对策略[D].吉林大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[48]王晓艳.利美尼定对过表达ALS相关毒性蛋白质NSC34细胞的干预研究[D].河北医科大学,神经病学（专业学位）,2014,硕士.
[49]肖建平.聚磷酸铵的改性及其在阻燃丁苯橡胶中的应用研究[D].广东工业大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[50]冷丹青.网络环境下新型不正当竞争行为的法律规制[D].西南政法大学,经济法学,2012,硕士.