機械振動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模式和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議研究.pdf

1、隨著機械設(shè)備的精密程度、復(fù)雜程度及自動化程度越來越高，機械裝備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)越來越受到重視。而機械振動是機械設(shè)備運行中的一個重要的特征參數(shù)，因此，機械振動監(jiān)測是機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要手段。目前，基于有線連接的機械振動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，但是這類系統(tǒng)具有布線復(fù)雜、部署成本較高、可維護性和擴展性差等缺點，而且難于實現(xiàn)移動、旋轉(zhuǎn)部件的振動監(jiān)測。近十年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就經(jīng)歷了從最初概念的提出到目前各類應(yīng)用的蓬勃創(chuàng)新，無線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)新穎的思路和高速發(fā)展的各項技術(shù)為其在機械振動監(jiān)測領(lǐng)域中應(yīng)用提供了基礎(chǔ)條件。本文研究基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機械振動監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)，根據(jù)機械振動監(jiān)測應(yīng)用的要求，設(shè)計實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，對于實現(xiàn)機械振動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模式和應(yīng)用系統(tǒng)有重要的意義。
　　 在分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機械振動監(jiān)測應(yīng)用中所需要解決關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，以機械振動監(jiān)測應(yīng)用所需要解決的振動數(shù)據(jù)高速采集和高速可靠傳輸為根本的技術(shù)需求，改進數(shù)據(jù)采集方式、網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式

3、、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制和可靠重傳機制等多項技術(shù)，初步形成了機械振動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模式。
　　 以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)作為切入點，提出了以多數(shù)據(jù)匯集點為特征的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來優(yōu)化多跳網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，并研究分析主要的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，實現(xiàn)多數(shù)據(jù)匯集點的拓?fù)淇刂扑枷?，提高?shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量。同時，分析選用了在機械振動應(yīng)用中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸需要的輔助機制。
　　 初步實現(xiàn)了機械振動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、時間同步協(xié)議

4、和可靠性傳輸機制，基于現(xiàn)有的傳感器和MICAz無線傳感器節(jié)點初步形成了監(jiān)測系統(tǒng)，并在數(shù)據(jù)終端上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理程序。最后，構(gòu)建了無線振動監(jiān)測實驗平臺，通過實測實驗評估了多數(shù)據(jù)匯集點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的傳輸性能和監(jiān)測系統(tǒng)的可用性，結(jié)果表明無線網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出較好的傳輸性能，可以滿足1kHz采樣得到的振動數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸要求。
　　 文章最后對于本文的工作進行了總結(jié)和展望，希望隨著工作的進一步深入，可以實現(xiàn)成熟的工程應(yīng)用系統(tǒng)，并借助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的普適計