基于WIFI的振动信号采集仪的研究与实现.pdf

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1、＃樊号：ＴＰ２７４．２ｔＭ擊鐘代两＾００閒、ｓ：、Ｉ＃＾ｔ＾＾ｉｆｉｉｉｆｆＩｆ＇＊管妻ＴｉＴｋ＾＇，，＾．。味＾ｐｐ：／秦举；、始若鐵？叫。心？：ＪＨｉＸｆ：ｉｌ’子、’’：基于ＷＩＦＩ的振动信号采集仪的；、论文題質３担；才－／研究与实现矜户袭学斜专业：电子科学与技术奴Ａ山？＾＝？，？１■？＿＞■？－￣－￣——？？＞＿＇＃？作者姓名：部雪凤－－＾＇指曼毅师：－－＇完威曰期：２０１７０２２０Ｉ＇－。中．—二千．

2、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与巧同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：＇ｉ月义＞严／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权去津工业大学可＂将学位论文的全部或部分肉容编入有关数

3、据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：；吁《約导臟名冬琴户？／签字日期：２Ｗ＾月２采日签字日期：如年月么名日产／学位论文的主要创新点一、本文设计的双通道振动信号采集仪，上行发送的振动信号数据量大，，下行发送的指令数据量小。根据这种特点本文对ＬｗＩＰ协议找进行了改进，通过裁剪协议找中不必要的功能，加快了协议找的初始化时间；通过优化愤议找阻塞窗口值

4、的更新方法，提高了慢后动与拥塞控制中数据的发送效率；改进协议巧数据传递方式，数据采用指针传递，避免了协议找Ｓｏｃｋｅｔ编程中的数据拷贝问题，提高了振动信号数据的发送效率。二一口电ＣＰ、本文设计了，种传感器接路能够接入位移、Ｉ加速度和速度传感器等多种类型的传感器，实现了不同种类振动信号的采集；采用了２４位高精度Ａ／Ｄ，并根据输入信号特征，改变采集通道的信号的放大倍数及Ａ／Ｄ的采样频率，有效提高了信号采集和处理的精度。摘要建筑受外力作用、机械设备运行都会产生振动信号。而送些振动信号中含有

5、大量的结构和设备运行状态信息，通过分析迭些振动信息可Ｗ很好的了解其运巧＞状态，可１避免故，在其出现细微故障但不至于产生较大隐患前将故障诊断出来（＾障隐患带来的较大损失。因此振动信号的采集与分析十分必要。目前有线式振动信号采集与分析仪器己经比较成熟和完善，但是对于无线传输的振动信号采集的研巧还不够成熟和完善，因此本文进行了基于ＷＩＦＩ的振动信号采集仪的研巧。本文深入分析和研究了ＬｗＩＰ协议找的基本原理与实现方法，并根据振动采集仪仪上行发送的振动信号数据量大，下行发送的指令数据量小的特点对ＬｗＩＰ愤议

6、找进行了改进。通过裁剪协议找中不必要的功能，优化愤议找阻塞窗口值的更新算法，采样数据指针的传递方式，提高了振动信号数据的发送效率。一曰电路硬件设计上，可编程设畳信，本文设计了种多类型可编程传感器接、Ｉ、。号接入类型，如单端电库输入、差分电压输入ＣＰ输入交直流帮合能够接／Ｄ入位移、ＩＣＰ加速度和速度传感器等多种类型的传感器。采用２４位高精度Ａ，使采样具有较高幅值相对精度。采样频率和通道増益可编程控制，为增益和采样率控制提供了硬件保证。设计了ＳＤＩＯ＿ＷｆＩ模块接曰电路，使信号可实现ＷＩ巧无线传输。

7、’－软件设计上，移植了实时操作系统ｕＣ／ＯＳＩＩ和改进了ＬｗＩＰ枕议找。实现了基于ｗｉｆｉ的振动数据上传和配置命令接收。同时，设计了ＡＲＭ和计算机端数据采集的通讯协议，实现了电路参数的配置和采样数据的有效传输。根据输入信号的特征，改变采集通道的増益Ｗ及Ａ／Ｄ的采样频率，提高了信号采集精度和传输效率。通过最终测试，本文设计的振动信号采集仪可Ｗ很好的实现各项功能。能够通过指令切换不同的传感器模式０￣４０ｋＨｚ频率范围内的振动信号的，能够实现采集，采样幅值相对精度不大于０．２％，Ｗ肌传输距离空旷环境中可

8、达１００阻。同时系统在改进ＬｗＩＰ协议找后的ＷＥＦＩ的传输速率最大可臥达到４．５Ｍｂｓ、丢ｐ包率不超过化０１％，明显改善了振动数据量大时发送速率低的问题。ＰＩ：振动信号采集／ＩＰＦＩＳＴＭ３２关键词；ＬｗＩＰ协议巧改进；ＴＣ协议；Ｗ；Ａｂｓｔｒ