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谈一下无线振动监测

2014-5-7 20:55| 发布者: yghit08| 查看: 3067| 评论: 28|原作者: impulse

摘要: 论坛上有一些无线(WI-FI)振动测试产品简介,看起来很“高大上”,其实实现起来太简单。以下是我的试验验证,其实早就已经可以开发类似产品,只是觉得这种无线振动监测产品不好定位,一直没去深入做,最近因为有个 ...
论坛上有一些无线(WI-FI)振动测试产品简介,看起来很“高大上”,其实实现起来太简单。以下是我的试验验证,其实早就已经可以开发类似产品,只是觉得这种无线振动监测产品不好定位,一直没去深入做,最近因为有个电厂辅机的无线振动在线监测项目才重新启动来搞。
1、首先谈一下无线怎么实现,这个做硬件开发的都知道,现在这种wifi模块已经满大街都是了,淘宝上几十块钱就搞定,很容易集成到采集卡中;
2、只要你的采集卡支持网络数据接口,都可以实现wifi无线采集;
3、目前市面上的wifi无线振动检测产品只是简单的做做振动幅值检测、FFT等等,没有做转速阶比跟踪,不能计算一倍频相位,当然也就不能用于动平衡 加重试验,当然从产品功耗角度出发,也不容许做这些复杂的内容;
4、我的项目因为不需要考虑电源问题,做起来就没那么多顾虑了,所以我方案才能做得真正“高大上”---实现有线振动监测系统的全部功能。
5、说一下我的验证系统构成:NI9162+NI9263+NI9191+NI9200。9162通过USB连接笔记本,和9263一起实现一个信号发生器功能,模拟1个键相转速 和3个振动通道,当然是连续变速信号,模拟现场设备升降速过程;9191是一块无线WIFI采集机箱,9220是一块16通道同步信号采集模块,它们一 起完成振动、键相信号无线采集、阶比跟踪分析。其实如果有能力自己开发硬件完全可以不用NI的东西,太贵了。
IMG_20140420_110402.jpg

6、试验结果:原始采样频率如果设为50k,16通道同时采集,会出现通信中断,但是不影响分析(见下图),可能之间会丢失一部分数据,我的系统是 按照每0.5秒一次实现连续采集和分析的,条件确实有点苛刻,实际现场5秒更新一次数据就行了。试验是在办公室无线网络环境中进行的,同时有多台电脑挂在网上,可能对通信也会产生影响,另外试验时为了说明问题,无线采集器和笔记本距离较近(这个应该不是问题,wifi对距离要求没有那 么高,并且实际安装现场很空旷)。
IMG_20140420_105552.jpg

7、如果按20k采样频率,8通道同时采集,基本数据通信可以不会中断。
8、系统实现的功能:bode图、趋势图、波形图、极坐标图、频谱图、阶比谱图、包络阶比谱图、三维瀑布图、三维层叠图,轴心轨迹图、轴中心位置图(需要安装电涡流振动通道对)。
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最新评论

引用 impulse 2014-4-20 14:06
本帖最后由 impulse 于 2014-4-20 14:08 编辑

再上2张图,生成信号和采集分别在2台相距20余米电脑上,(不同的办公室,中间墙体隔断),用了一个单独的小无线路由器。效果非常好,数据不丢失。 IMG_20140420_140007.jpg

                                                      产生模拟信号
IMG_20140420_135914.jpg

                                                     无线采集分析

引用 chybeyond 2014-4-20 14:52
这个确实很有用,学习了
引用 yghit08 2014-4-21 09:51
在大型结构中,比如大型桥梁,见过有文章用卫星作为通信手段采集信号。大型的传感器生产商亦有这类无线传感器生产,也就是与之无线采集设备也是做的不错的。不知楼主是偏向于测试自己构建的无线数据采集系统的性能么?
引用 impulse 2014-4-21 10:01
本帖最后由 impulse 于 2014-4-21 10:10 编辑

是这样的,无线本身来说,实现起来很简单,关键要在性能、带宽、功耗上做取舍,比如ZigBee,受带宽限制,你很难做到高采样率,2k一般基本就到了极限,并且很难有高的同步精度,现在也就1ms左右,这对于大型结构监测是没问题,我也曾做过500kV大跨越输电塔的无线振动数据采集和模态分析,在线的,但是这种采样率对于旋转机械基本无解。对于旋转机械,采集信号,fft那些都是简单的东西,难点在于阶比跟踪,计算准确的一倍频相位,如果把阶比跟踪放到无线中,难度自然更大。
引用 黄狗犁田 2014-4-21 10:43
学习~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
引用 yghit08 2014-4-21 11:15
有针对性,有特殊要求,学习了
引用 vib001 2014-4-21 16:13
支持楼主研究。
引用 sendig089 2014-4-22 08:39
主任说的很有道理,简单的数据采集个频谱分析实现起来比较容易,我们公司现在也在研发高端无线测振设备呢。感觉他们很忙!  
引用 pasuka 2014-4-23 12:57
个人感觉难度有2点:
1、电源问题,桥梁结构的在线监测要求时间较长,外接电源使用受限制;
2、传感器数量增加后,数据收发和时间同步的问题,需要增加中继节点;
btw,国外大学的某些课题组已经有开源的硬件和软件资源供下载了
国内的话,美新半导体也有类似的半成品可以购买
引用 ctgu_zheng 2014-4-23 16:00
传感器的信号输出 可以无线吗 好像大部分都是有线的啊
如果能把传感器的无线输出集成到信号电路里面 整个传感器做的很小 这样不需要考虑布线 前景应该很好
引用 impulse 2014-4-23 16:53
ctgu_zheng 发表于 2014-4-23 16:00
传感器的信号输出 可以无线吗 好像大部分都是有线的啊
如果能把传感器的无线输出集成到信号电路里面 整个 ...

把传感器的无线输出集成到信号电路里面,这个现在实现起来不难,难在功耗,实际上还是那句话,在性能和带宽、功耗之间做选择。
引用 alvindhp 2014-4-25 02:17
学习了,谢谢                        
引用 alvindhp 2014-4-25 02:24
pasuka 发表于 2014-4-23 12:57
个人感觉难度有2点:
1、电源问题,桥梁结构的在线监测要求时间较长,外接电源使用受限制;
2、传感器数 ...

这两点一些小的startup公司都已经解决了。听过这个公司的报告,几个伊朗人做的传感器能耗狂低,安装简单的要命。呵呵,好像我在打广告一样。

http://www.resensys.com
引用 xiaojunjie 2014-4-28 21:50
学习了,楼主威武
引用 wildcranehust 2014-5-4 09:33
楼主威武,要是有楼主一半的水平就好了
引用 dazheka 2014-5-29 15:34
真牛!真心向你学习!
不过好像你们的网站打不开了...
引用 王家国 2014-6-12 10:49
无线信号现场如果干扰较大,怎么保证输出稳定啊。。。。
引用 嘉测控 2014-8-5 09:48
电源问题的确是一个主要考虑因素,无线传感器现在不大适合常期在线监测。
引用 Davidluheng 2014-9-29 15:32

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