水力发电机组承重机架垂直弹性变形量的监测

水力发电机组承重机架垂直弹性变形测试仪(HDAI)的研制在于对水力发电机组承重机架的动态变形和使用情况进行监测、评价和诊断.结合水力发电机组的特征,HDAI采取了上位机和下位机相结合的结构形式,实现了变时基、变频率、多种采集方式、多通道、多种滤波等方式,可以应用在不同类型的机组和工况.同时给出了测试仪在大峡电站现场的实际应用情况和结果.这一测试过程和方法不仅可以进行机组承重机架静态弹性变形的测试,也可以进行动态监测.     

电动汽车试验运行参数监控系统研究

在电动汽车的研发过程中,需要对车辆及关键零部件的运行状态信息进行实时采集和监测,因此设计开发了电动汽车试验运行参数监控系统．首先在下位机开发数据采集器,对车辆信息进行实时采集;然后采用无线通讯技术将下位机采集的数据传给上位机,在上位机实现远程监控及信息管理．实车测试结果表明该系统能够准确、可靠地完成实时数据的采集、传输和管理,具有优良的性能．     

嵌入MODBUS协议的涡街流量计数字传输系统设计

针对工业能源计量管理系统的实际需求,设计基于MODBUS协议的计量数据通信系统.涡街流量计(下位机)由飞思卡尔(Freescale)单片机实现嵌入MODBUS协议的数据采集和显示;上位机用VB 6.0编写基于MODBUS协议的程序,实现数据在上位机界面显示,并且将采集的数据值保存到SQLsever2000数据库,上位机与下位机之间通过RS-485总线通讯,最终能够实现能源计量数据的远程自动采集与管理.     

一种SPI转TCP/IP协议的数据传输方法

基于网络数据传输的数据采集系统具有传输距离远、灵活性强等优点,可以实现多采集点采集和远程控制采集.本文提出了一种利用SPI-TCP/IP协议转换器和配套应用层协议的方法,使下位机和上位机通过以太网通信,并在协议转换器上集成了应用层协议,使其可以解析上位机的命令来控制下位机,实现了工业控制中数据采集的网络化传输,也为网络化数据采集系统的研究提供了一些思路.     

矿热炉电量数据采集系统的设计与实现

矿热炉是一种需要巨大电流的工作系统,提高其功率因数对于节约能耗、降低运行成本、提高产品产量具有重大意义。针对矿热炉低压无功补偿系统电气参数监控的需要,设计并实现了矿热炉电量数据采集系统。该系统由实时数据采集下位机子系统和上位机子系统构成,实时数据采集下位机子系统采用TI公司生产的TMS320F2812型数字信号处理器为控制芯片,以TLC1549为数据采集模块,实现了对矿热炉电量数据的实时采集;上位机子系统基于组态王KingView软件开发,实现对采集数据的管理。经实验测试,该系统可以满足矿热炉电量数据实时采集和管理的需求。     

风电安装船嵌入式升降监控系统的开发

为实现对风电安装船升降过程的远程监控,本文以移动终端作为上位机,西门子S7-1200系列PLC作为下位机开发了风电安装船分布式升降监控系统.下位机PLC基于USS协议实现对现场变频器的控制,基于Modbus协议与现场数据采集模块通讯,实时采集现场数据,下位机PLC负责对风电安装船升降过程的实时控制;上位机移动终端负责过程监视和人机交互,操作人员通过上位机移动终端对风电安装船升降过程远程监控.上位机与下位机之间通过TCP/IP协议进行通讯.系统试运行表明,该系统运行稳定,操作简单,能够满足风电安装船升降过程远程监控的要求.     

高压真空断路器智能在线监测系统研制及故障诊断

为了提高断路器运行的可靠性,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和LabV IEW的高压真空断路器智能在线监测系统的开发新方案.该系统主要由上位机、下位机和传感器环节等三大部分组成,其中传感器和下位机构成现场监测模块,并安装于断路器本体上.下位机硬件平台以TM S320F2812DSP为核心完成对断路器机械参数、分合闸电流信号和振动信号的采集、处理与显示,同时通过CAN总线将数据送至上位机.上位机管理软件采用LabV IEW软件开发,主要完成对测量数据的存储、显示和分析处理等.测试结果表明,研制开发的高压真空断路器智能在线监测系统能够实时地反映真空断路器机械运行状态,具有人机交互友好、功能齐全和可靠性较高等特点,并且实现了在线监测系统预期的功能.     

土工膜测试的原理、方法与应用

介绍了一种土工膜水力性能测试系统的设计原理和方法。该系统通过RS-485总线连接上位机与89C52单片机(下位机),实现了土工膜水力性能测试系统。下位机可完成自动加压和对压力、水量、时间的自动测定;上位机与多个下位机通信,对其采集的数据进行整理、制表打印、显示存储,提高了测量精度,减少了测试时间。     

下下位机多机通信在车辆传动实验台中的应用

针对现有车辆传动系统实验台实际情况：只能通过下位单片机8031对实验台进行控制，下位机采集的数据无法传送给上位机。作者提出了采取上下位机多机通信的方式，以充分利用下位机控制和数据采集功能来对实验台进行改造，实现上位机对加载设备电涡流测功机加载扭矩的自动控制，并接收下位机的数据。通过用VC＋＋编写标准32位动态链接库，对上位机8250寄存器直接读写，控制程序中可方便设置数据第9位，在不需要MSCOMM控件的条件下，实现了在WIDOWS环境下基于Visual Basic的上位机和多片8031单片机的正确通信，满足了该实验台进行液力变矩器台架实验的需要，使实验台改造投资大大减少，缩短实验时间。     

基于多平台互交的无线数据采集系统研究与开发

NI公司制作的与LabVIEW匹配的数据采集卡价格昂贵、不支持编程处理,导致建立上位机与下位机通讯成本高、难更改等问题,通过数个开源平台,为上位机、下位机互交数据,并建立了数据处理方案.利用卡尔曼滤波、中值滤波提取加速度和悬架数值,编译非阻塞算法调取温度、子VI数据分割等数据处理方式,以LabVIEW软件作为上位机开发...     

基于振动与声音信号深度学习的岩性识别方法

岩性识别对地质勘查和储层评价具有重要意义,科学有效地开展岩性自动识别的相关研究能够有效地为勘查过程提供指导,减少工作的盲目性和冗杂性。针对常见的砂岩地层,选择三类砂岩,基于室内微钻试验台,设计钻杆转速、钻孔深度和钻孔位置三个变量,检测钻进过程中产生的振动和声音特征信号。将采集的振动和声音信号预处理,提高信噪比,生成数据集。将振动和声音的数据集按6∶2∶2的比例划分为训练集、验证集和测试集,之后分别构建二维卷积神经网络和一维卷积神经网络并使用训练集和验证集训练岩性识别模型,最后运用未经训练的测试集验证模型准确率。模型训练完成后,以频谱图为数据集的振动信号识别模型准确率达到95.19%,以梅尔频率倒谱系数为数据集的声音信号识别模型准确率达到73.58%。研究结果表明,不同岩性在钻进过程中产生的振动和声音信号具有不同信号特征,基于振动和声音信号的岩性自动识别方法可以较好地实现几类砂岩的自动识别,这为地质勘查时的岩性自动识别提供了参考与依据。     

基于小波包能量谱的天气雷达伺服电机故障预警系统研究

设计了数据采集的硬件系统,对天气雷达伺服电机振动信号进行实时采集;对采集的数据采用小波包特征的提取方法,利用小波包能量谱的方法将故障信号进行量化、分解,从而达到对天气雷达伺服电机故障的预警目的。经现场安装实验验证,表明基于小波包能量谱分析的天气雷达伺服电机故障诊断方法是一种方便灵活并且准确度很高的故障诊断方法。     

基于LabVIEW的离心式化工泵振动测试系统设计

针对传统离心泵振动测试时仪器较多、仪器可靠性较差和测试成本偏高等缺点,运用虚拟仪器技术,采用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据的采集、处理、保存和故障诊断程序,并且利用闭式回路试验装置、振动加速度传感器和数据采集卡组建了离心泵振动测试系统.详细阐述了虚拟仪器系统的硬件结构与软件构成、设计思想及其理论依据.虚拟振动测试系统以离心泵为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能.通过该虚拟振动测试系统可以采集试验离心泵的振动加速度信号,并对所得信号数据进行轴心轨迹分析和频谱分析,实现了离心泵的故障诊断.最后在离心泵实验台验证了该虚拟仪器系统在实际振动监测中的有效性,该系统具备良好的人机交互界面,易于维护和系统扩展.     

振动信号分析用于出砂监测方法有效性研究

 海上稠油油田的适度出砂开采技术需要一种有效的实时出砂监测系统用以监测出砂信号,目前使用的出砂声测法和ER法都存在不同的问题。声测法目前主要用于气井和稀油油井出砂检测中,而ER法则存在寿命短、监测延迟等问题。因此,提出了可以利用流体中的砂粒撞击管壁产生的振动信号作为出砂监测的新思路。为了验证这一方法的有效性,在实验室内建立了一套用于模拟油井出砂的实验装置,系统中主要采用压电式加速度传感器接受砂粒撞击的振动信号,后期采用滤波、放大等动态信号的处理方法来处理;实验中利用高粘度的齿轮油模拟稠油流体,用柱塞泵、加热搅拌器来实现油井生产的出砂状况。实验采用60目砂样石英砂粒,室温下粘度为130mPa·s的稠油,实验过程中温度从室温逐渐增加,每5℃一个点,到70℃,含砂量从无砂加到0.8%,实验过程中通过不断搅拌保持砂粒在流体中的悬浮和均匀。通过对采集到的数据进行功率谱分析,试验结果表明,将振动信号用于出砂监测有效性很好。     

基于PC的水轮机组多通道振动数据采集系统设计

提出了一个基于PC的水轮机在线多通道振动数据采集系统的设计方案．对数据采集系统的特点进行了分析,采用中断＋FIFO的方式对多通道振动信号连续采集,并通过插值算法进行二次采样,得到了准同步整周期信号．在此基础上,用数字滤波算法去除了信号干扰,并对采集系统的精度进行了检验,结果表明,通过二次采样所得的信号与同步整周期采样的信号基本一致,可以满足振动监测的需要．     

跨座式单轨车轨耦合系统振动信号采集频率分析

针对跨座式单轨车轨耦合系统振动信号采集时,振动信号采集频率会对车轨耦合动力响应数据处理结果产生影响,利用有限元分析软件建立跨座式单轨车轨耦合系统模型,探究不同车速下车辆与轨道梁振动响应随振动信号采集频率变化的趋势,进而得出适宜于车辆与轨道梁振动信号采集频率范围。研究结果表明：若振动信号采集频率过低,会导致车轨耦合振动响应结果失真,采集频率过高,对结果的精度提高效果并不明显;车辆振动信号采集频率宜不低于200 Hz;轨道梁垂向、横向振动加速度信号采集频率最低值分别为600 Hz和1500 Hz,且车速越高,振动信号采集频率对轨道梁振动加速度结果准确性影响越大。     

石化烟机振动监测系统研究

为保证石化烟机正常运行,研究设计烟机振动监测系统.通过研究烟机机械振动特点,对烟机机械振动进行了建模,提出了振动信号分析的方法.应用Hibert变换对烟机振动加速度信号进行包络分析,并结合FFT变换对包络信号解调.给出了烟机振动监测系统的硬件组成和软件控制流程.监测系统以计算机和数据采集卡为硬件核心,以虚拟仪器软件LabVIEW为软件开发平台,实现对烟机振动加速度信号采集、数据处理及分析的功能,给出了烟机振动监测系统的软件程序框图.实际应用表明监测系统能准确检测烟机机械运行中出现的异常振动,可有效实现烟机的在线检测与故障诊断.     

齿轮箱在线故障诊断系统设计及应用

为了尽早发现齿轮箱台架寿命试验中的故障发生及其位置,避免对试验设备及人员造成伤害,针对齿轮箱工作过程中的安全问题,开发了一套齿轮箱在线故障诊断系统。该系统利用加速度传感器检测箱体的振动信号,通过时域分析实现齿轮箱试验的实时监测与故障预警;对时域信号进行时频域分析,采用ZFFT（基于复调制的细化频谱算法）细化频谱方法处理频域信号,通过分析典型故障信号特征,建立故障特征向量,实现故障类型判定。试验结果表明,该系统能实现齿轮箱故障预判,并能准确识别出典型故障。     

光电轴角编码器转角精度检测装置研究

为实现对光电编码器转角精度检测、动态数据采集、实时数据传输与误差矫正,本文提出了一种检查装置可以极大地提高检测效率,并可以在线校正编码器精度。首先,采取了多面体及激光自准直平行光管为检测设备的主要仪器,在计算机自动检测并传输的模式下,完成检测与数据采集的过程;然后,对采集数据进行误差计算,并对数据进行分析矫正;经过多组数据采集实验,装置在检测编码器的转角精度时,能够高速、实时的完成数据的传输及计算工作。本装置具有检查速度快、使用方便等优点,减少了人为误差,提高效率6倍以上,可以用于多种型号编码器的检测。可以在检测编码器转角精度时广泛应用,满足编码器转角精度的检查机数据采集系统设计和使用要求。     

基于ERTU的机床振动信号采集处理的硬件系统研究

该文设计了一种基于ERTU的机床振动信号采集处理的硬件系统。该系统通过ICP加速度传感器采集模块,存储模块,主系统模块等,把电信号转化为数字信号送入ERTU系统,从而实现振动信号的采集和处理。