锅炉水噪声采集装置研究

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要锅炉一般工作于高温、高压、强腐蚀等恶劣环境，其自身工作特点决定着设备易受到损害，炉壁破裂酿成的事故破坏性极大。然而，针对锅炉的安全检查、实时监测技术却滞后于锅炉的发展。相关的检查、监测一般是在锅炉组装或停机时进行，过于频繁的停机检测会造成不必要的损失和麻烦，疏于检测又难于发现锅炉的隐患，尤其是凭经验来判断的方法，不能及时、客观地评估锅炉的安全状况，准确率低且缺乏必要的理论判断依据。针对目前锅炉实时监测设备匮乏状况，能够实时监测锅炉运行状态、预测故障并给出维修及相关理论指导的锅炉监测智能

2、专家系统将备受用户青睐。本文论述的锅炉水噪声采集装置属于锅炉监测智能专家系统的一部分，其机理在于炉壁在有裂痕或无裂痕所产生的水噪声所包含的频率成分不同的原理，通过对采集的水噪声进行频谱分析，就可判断锅炉自身的状况。本文着重致力于该系统的底层硬件部分的设计，根据系统的需求，采用目前嵌入式系统设计中非常流行的高性价比ARM+DSP双核处理器架构的系统设计方案，前端传感器采集水噪声信号，经滤波、放大电路后，进入音频编解码器进行A／D并转换成PCM码格式的数据；PCM格式的数据通过McBSP接口传送到协处理器DSP，DS

3、P根据实际需求，进行H丌或者MP3编码压缩处理；主处理器读取DSP处理完毕的数据，根据要求现场显示或者远距离传送至上位机。编解码器和协处理器通过McBSP进行主从式数据传输，主处理器通过12C总线对其进行模式配置；主、协处理器通信采用HPI接口通信方式，增强了主控制器的控制能力也充分发挥了协处理器的高速处理数据的优势。软件平台采用Linux操作系统，进行模块式程序开发便于升级和维护。数据处理理论主要涉及高压缩比、非常适合网络传输的MP3编码压缩算法和用于频谱分析的FFT。结合实际运行环境，将可靠性设计贯穿于整个系

4、统设计中，使系统能够达到实用的目的。锅炉水噪声采集处理装置能够采集极弱的水噪声模拟信号，并将其转化为数字电信号，根据实际需要现场进行频谱分析或者编码压缩上传上位机再分析。本采集装置为锅炉智能专家系统的实现提供了良好的硬、软件系统解决方案。关键词：锅炉水噪声，主处理器，协处理器，频谱分析，‘压缩编码武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTBoilerworksinharshenvironment，suchashightemperature，higllpressure，strongcorrosion，andSOon．

5、Becauseofthis，equipmentsarevulnerabletodamage，andtheaccidentdestructivenesswhichthefirewallsbreakagebreedsiSenormous．However,safetyinspectionandreal．timemonitoringtechnologylaginboiler’Sdevelopment．Usually,theinspectionandmonitorarecarriedonwhenboilerareassem

6、bledorduringdowntime．Tooofteninspectionwouldcauseunnecessarylossesandtroubles，butiftheinspectionnotfrequently,thatwillcreatedifficultywithdiscoversboiler’Shiddendanger．Inparticular,thewayiudgingbyexperiencecannotassessthesecuritysituationofboilersobjectivelya

7、ndintime．Thismethod’Srateofaccuracyislowanditlacksofthenecessarytheoreticalbasisforjudgrnent．Atpresent，real．timemonitortechnologyofboilerisquitedeficient．Designinganintelligentexpertdiagnosticsystemforremotemonitoringoftheboilerisnecessary．Itneedsreal—timemon

8、itoringoftheoperationofboilers，topredictfailure，andgivesrelevantguidanceformaintenanceandoperation．Researchshowsthat，withthewallsofthefurnacecrackornotcrack，furnacefrequencynoiseofthewate