机械设备的振动参数作为判断其健康状态的重要参数之一,它的准确有效测量具有重要的现实意义。现如今,传统机械设备通常以有线的方式进行振动监测,这种方式存在布线繁琐、扩展性差、灵活性差等缺点,针对以上可能出现的问题,将ZigBee无线传感网络技术应用到机械设备的振动监控中,选用CC2530单片机以及MMA8451三轴加速度传感器,设计出一套无线传感网络振动监测系统,该系统以多跳自组织组网的方式建立了一个无线传感网络,能够实时监测振动数据,实现机械设备的无线实时振动监测,从而验证无线传感网络振动监测系统在机械设备振动监测领域的适用性。本文的主要研究内容为以下几个方面:（1）设计并提出了无线传感网络机械振动监测系统的构成、功能要求、技术要求等几个方面,并以此制定详细的方案。在ZigBee协议的基础上,利用Z-Stack协议栈进行系统的开发,建立无线网络可靠模型。（2）设计出无线网络服务器和无线数据采集节点硬件组成,无线网络服务器由CC2530单片机及外围电路、电源模块、串口模块等组成,无线数据采集节点由CC2530单片机及外围电路、电源模块、三轴加速度传感器MMA8451组成。（3）利用IAR开发平台和C语言设计下位机软件,实现了ZigBee无线传感网络组建、周期性采集加速度值以及无线传输、串口传输等功能。利用VS2012开发平台、SQL Server数据库和C#语言完成上位机监控中心软件设计,实现了串口连接、数据库连接、加速度值实时显示与存储、采样频率远程下发等功能。（4）对设计的基于无线网络服务器振动加速度采集系统进行了详细测试与分析,包括传感器采集测试、ZigBee网络性能测试、监控中心功能测试、对比实验等。测试结果表明,基于ZigBee无线传感网络振动监测系统能够很好地监测机械设备振动情况,并且系统操作简单、准确可靠、通用性高。
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