基于嵌入式系統的巡檢器設計
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在現代化生產中，為了確保機械設備能夠安全可靠的運行，可以利用故障診斷技術來及時發現故障，并采取合理的維修或保護措施來排除故障，從而預防和避免事故的發生。根據故障診斷儀器出現的先后順序，可以將其分為便攜式檢測和分析儀表、在線監測儀表系統、計算機監測分析與診斷系統、智能診斷系統等四類。目前，對于重要的大型關鍵設備，往往采用在線監測儀表系統，而對于那些不便安裝在線系統的場合或設備，其使用的巡檢儀器要么功能過于簡單，不能實現對采集數據的現場分析和存儲管理，要么體積龐大，不便攜帶。針對這一情況，本文給出了開發基于嵌入式技術的設備故障診斷巡檢系統的設計方法。該方法既可沿巡檢路徑進行檢測，又可采集自由測點的數據，并且豐富了便攜式儀器的現場診斷功能，此外，檢測數據還可以在上位機中進行綜合分析和診斷。
這種多路巡檢器適用于多點測量顯示及控制，集多臺儀表功能于一體，可巡回檢測和顯示多路信號，并可與各類傳感器、變送器配合使用，以對多路溫度、壓力、液位、流量、振動等工業過程參數進行巡回檢測、報警、控制、現場存取數據，以及通過USB輸出、數據采集與上位機通訊。
該儀器集數據采集、存儲、分析、追憶、通信功能于一體，且具有體積小，重量輕，便于攜帶，操作方便等特點。另外，還可將采集數據上傳到上位機作進一步的分析處理。
1 嵌入式巡檢器的總體結構
本系統總體上由前端的嵌入式儀器和后端的服務器兩部分組成。前端儀器用于完成巡檢(或點檢)工作，具有信息采集(包括振動信號、溫度信號，瓦斯濃度信號)、波形分析、頻譜分析、數據存儲和追憶、網絡通信等功能。后臺管理軟件可通過通信接口向前端儀器下達巡檢計劃，接收前端儀器的巡檢數據，并做進一步的分析處理，以便給出診斷結論，并將診斷結論通過網絡進行遠程發布。
系統硬件主要由傳感器、嵌入式智能儀器、液晶屏、USB接口、SD存儲模塊等組成。圖1所示是其總體結構。本系統的硬件系統主要實現信號的采集、顯示、分析、通信、存儲管理、故障診斷等功能。前端儀器的模擬信號采集可采用8通道，也可同時采集四路振動信號(振動加速度、速度或位移)，以在液晶屏上顯示振動加速度，速度量。傳感器的類型和靈敏度可根據實際情況通過觸摸屏在應用軟件中進行選擇設置，操作十分方便。
儀器內核采用ARM7TDMI-S微控制器，它內嵌512 KB的快速Flash存儲器。128位寬度的存儲器接口和獨特的加速度結構可使32位代碼在最大的時鐘速率下運行。系統軟件則采用μC-OSII操作系統，運行于其上的應用軟件除了可以采集振動信號、溫度信號、瓦斯濃度信號之外，還可以做預析，并將結果顯示在液晶屏上。
由于機械設備的故障現象與故障原因之間并不存在簡單的一一對應關系，即使是同型號的設備，由于裝配及工作條件的不同，其工況狀態及故障模式也往往存在差異，因此，在系統的后端，可以廣泛采用各種分析診斷方法，并且在系統設計過程中，應充分考慮系統的可擴展性、可操作性和可維護性、開放性等因素，以保證系統能夠有效應用于不同的設備和運行條件之中。 linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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