二冲程煤油发动机爆震在线监控系统设计与试验研究

为了在线监控某型航空二冲程煤油发动机爆震状态,基于LabVIEW开发平台与NI-PXI设计了发动机爆震在线监控系统。确定了发动机爆震在线监控系统的设计方案,并对发动机爆震在线监控系统的硬件进行了设计。完成了发动机爆震在线监控系统的软件设计,包括信号采集模块、信号处理模块、爆震判断模块以及数据存储模块。搭建了发动机试验台架并进行爆震试验,在线监控发动机机体振动信号并判定发动机爆震工况,试验结果表明发动机爆震在线监控系统能够有效地在线判定发动机爆震状态。     

一种航空发动机振动信号多线程采集模块设计

开发了Windows环境下基于NI公司数据采集卡的航空发动机振动测试系统通用数据采集模块.该采集模块采用了多线程技术,将数据采集和提取置于不同的线程中,以达到两者同步的目的.将该模块制作为Windows动态链接库(DLL),利用DLL资源共享特点来满足多种测试系统的调用请求.同时根据航空发动机运行过程分为稳态运行及暂态过程的特点,分别设计了对应的振动信号采集子模块,以满足不同运行状态的测试要求.由于航空发动机多为双转子,针对这一特点设计了双转速采集及数据处理程序.经过测试,该模块较好地解决了暂态过程中的数据丢失问题,能够实时准确地采集稳态过程及暂态过程的转速和振动信号,并已成功运用于现场实测.     

基于FPGA与DSP的发动机参数采集系统设计

介绍可编程逻辑器件（FPGA）与数字信号处理器（DSP）在航空发动机参数采集系统中的应用研究。文章以EP4CE115F23I7可编程逻辑器件与TMS320VC5416数字信号处理器为核心设计、开发发动机参数采集系统。采用模块化设计,根据电路功能将发动机参数采集系统硬件分解为AD信号采集模块、通讯模块、离散量控制模块、数据处理模块以及参数记录模块。FPGA软件方面采用应用广泛的VERILOG语言,DSP软件采用C语言与汇编语言混合编程。并将发动机参数采集系统成功应用于某型直升机,效果良好。     

基于DSP和ADS8364的高速数据采集处理系统

开发了基于DSP和ADS8364的高速数据采集处理系统。该系统主要由信号调理模块、A/D转换模块、DSP处理器模块、CPLD逻辑控制模块和USB2.0通信模块组成。它能够在板卡上实现信号的采集及前端处理,并能通过USB总线与上位机通信,实现数据的存储、后端处理及显示。参考了虚拟仪器的设计思想,重点阐述了系统原理及硬件、软件的设计。     

基于PC104的航空发动机频谱分析仪设计

针对航空发动机复杂振动信号难以检测和提取的问题,设计了一种基于PC104总线技术的便携式频谱分析仪。硬件部分以PC104模块为核心,通过自行设计的信号调理电路,实现了对8路振动信号和2路转速信号的采集,其中4路振动信号被ICP传感器采集,提高了采集信号的信噪比;软件部分基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台设计,采用模块化的设计思想,实现了数据采集、处理、分析和存储等功能。实际应用表明,该设备运行稳定、可靠性好,能够及时、准确地反映出发动机中存在的故障。     

航空发动机振动故障监控智能化

军用航空发动机振动问题十分突出,是困扰设计、研制、生产和使用新一代发动机的瓶颈。分析论述了高质量数据采集是发动机振动故障监控的关键、基于振动故障机理和数据驱动的智能诊断、人工自愈原理与振动故障自愈调控系统、航空发动机整机动平衡与自动平衡等原理和技术,并对其团队40年从事状态监测诊断的研究成果及工程应用作简要回顾。提出了未来航空发动机振动故障监控智能化的发展目标和建议。     

基于DSP的炭阳极气泡振动信号采集与处理系统的设计

针对新的阳极效应预报方法和工业现场实时监测的要求,设计了以DSP芯片为核心的炭阳极气泡振动采集与处理系统.振动传感器检测铝电解槽阳极导杆上的阳极振动信号后,由DSP芯片实现自适应AR谱估计算法,对振动信号进行时频分析,并且通过USB接口芯片与主机进行通信,组成高速、实时的采集与处理系统,根据分析结果可预报阳极效应.     

基于DSP和LabVIEW的串口通信在振动信号检测中的应用

给出了基于数字信号处理器（DSP）和虚拟仪器技术LabVIEW的信号通信及分析研究,利用DSP采集数据,并配置了串行口通信模块,基于LabVIEW软件开发了上位机通信程序和数据处理程序,实现了振动信号的处理、显示和保存。该文给出了一种实时采集、快速处理、性价比高的振动信号检测系统,可用于旋转机械工作状态监测和故障诊断。     

基于LXI总线的多通道振动信号测试系统设计

针对某些大型复杂装备的振动信号采集需求,测控场景需对上百通道的振动信号实现同步测量;而单一采集仪器很难满足百道测试需求,因此,文章研制了一种可扩展的多通道振动信号采集与分析系统;该系统采用LXI总线架构,其主控计算机与设备和设备间均采用LAN进行数据通信;振动测量模块采用了大动态范围数据采集技术,且主控系统软件采用分布式数据管理模式;最终,主控计算机以仪器驱动函数方式通过通信协议合理调控采集模块参数,并通过综合数据分析得到振动信号的故障诊断结果;通过对某型高速列车的轴箱轴承进行振动信号采集与数据分析,得到某一轴承出现了故障,验证了所设计测试系统的有效性。     

叶尖定时旋转叶片振动测量新技术

设计了一套基于叶尖定时传感的旋转叶片振动测量系统.系统主要由光电传感系统、振动信号采集与预处理系统、叶片振动数据处理系统3部分组成.叶尖定时传感器采用单根光纤发射、多光纤接收的Y型结构,并用高性能专用集成芯片完成弱光信号的放大检测,使传感器信噪比大于500,信号带宽大于50 MHz.设计了基于PCI总线,并融合CPLD和DSP技术的高速叶尖定时信号实时采集与处理板卡;建立了同步共振条件下叶片振动的数据处理模型,实现了叶片振动的实时监测.     

光纤应变传感信号解调系统的设计

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由信号调理模块、高速AD转换器、高速缓存FIFO、比较器模块,数字信号处理器(DSP)和存储显示模块构成。由于引入比较器使得DSP只对有效像素进行处理,减轻了运算负担,提高了运行速度从而实现实时处理显示。     

基于Δ-Σ技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合Δ-Σ技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统。提出了一种由Δ-ΣA/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法。系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理。系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。     

基于北斗卫星的森林火灾监控终端设计

针对传统森林火灾监控方式存在的受地形限制,导致火灾发现不及时和定位难的缺陷,设计了基于北斗卫星的森林火灾监控系统,实现了火灾智能识别和预警,并且可以对火源、火场进行快速定位和信息通报;终端包括烟采集处理模块、图像采集模块、DSP处理模块、ARM主控模块和北斗卫星通信模块五部分,从烟和火焰两个方面对森林实时进行监控,分别采用离子烟雾传感器和DSP火焰识别混合算法,提取火焰图像差值和火焰图像边界参数的方法,提高了识别的准确率;试验证明,系统具有结构简单、使用方便和识别智能化的特点。     

继电保护信息系统终端设备智能测试系统

为了达到快速、精准的继电保护信息系统终端设备测试效果,设计一种继电保护信息系统终端设备智能测试系统。利用无线方式将数据采集模块所采集的终端设备数据传输至数据处理模块;利用信号处理算法除掉原始数据中的干扰数据,使其符合监测预警模块的要求;实现终端设备运行状态量变化实时监测,并发出预警等级信息;智能测试模块将高于监测预警指标的终端设备数据形成录波数据,利用保护装置结合录波数据获取保护运作行为结果,通过评价运作行为结果完成终端设备智能测试。实验结果表明,所研究的系统能够实现继电保护信息系统终端设备的智能化测试,提升测试终端设备的工作效率与电力企业的经济效益。     

高输出频率GPS接收机FPGA优化设计

为使DSP芯片有充裕的资源和时间用于复杂的导航计算、输出高频率的解算结果,通过资源优化,只采用FPGA逻辑电路实现了GPS信号的捕获、跟踪、帧同步、卫星自动搜索、伪距信息生成等基带处理功能,并整理了电文、历书、伪距信息、多普勒频移的格式,以方便传输.实验表明,本方案可行有效,定位频率可达100Hz.     

地应力监测中定位与姿态数据采集系统设计

针对地应力低频电磁监测中高效数据采集、精准授时和实时定姿定位问题,设计并实现了基于嵌入式的定位与姿态测量模块相结合的实时数据采集系统,以ARM微处理器(S3C6410)和嵌入式Linux作为系统控制核心平台,详细介绍了系统软硬件设计架构,设计并完成定位与姿态测量特征数据提取算法,基于LCD触摸屏和Qt/Embedded进行数据采集处理终端的图形用户界面设计并实现人机交互;另外,系统在完成控制显示等功能的同时能将所需数据实时存储至SD卡,为后续数据分析提供依据。系统联调与外场实验验证表明：该系统能够完成定位与姿态数据的实时采集和处理,数据获取效率较高,有效解决了地应力监测中的实时定姿定位,能够高速、实时、可靠地进行地应力低频电磁监测。     

一种基于智能终端的人体心电信号监护系统设计

设计了一种基于智能终端的人体心电信号监测的系统,通过该系统可以实时连续地检测到被监护者的心电信号。该系统主要包括前端心电信号采集模块和后端心电信号无线发送模块。其中前端采集模块对心电信号进行了预处理;后端心电信号发送模块采用蓝牙无线通信方式,从而实现心电数据短距离无线传输且方便与PDA或Android智能手机等手持终端通信,保证了对被监护者的连续实时监测。     

基于导航卫星信号的采集系统设计与实现

针对导航卫星信号监测的新要求,提出一种集成了数据采集、处理、存储和回放功能的一体化卫星信号采集系统。该系统采用PCIe架构,系统带宽可达到全双工900MB;数据采集480MB持续数据,以及480MB突发数据;数据处理采用FPGA＋DSP联合架构,完成对数据实时处理;存储采用全固态结构,用Flash代替传统的磁盘存储;并且能够通过PCIe接口完成960MB带宽的数据回放。该系统具有性能高、集成度高的优点,可以运用在雷达、侦查等高端领域。     

嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高嵌入式机房运维能力,及时排除异常情况,提出嵌入式机房多功能模块智能监控系统。设计信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层架构模式。硬件结构设计用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,四个功能模块在多层架构下工作。软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控。实验结果表明,所设计系统数据采集精度高,可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,实现嵌入式机房自动智能监控。