基于ARM架构的信息预处理技术研究

故障诊断系统对于旋转机械运行安全,降低设备维修费用,提高设备利用率等都有重大意义.传统的故障诊断方法往往是把由传感器采集的模拟信号进行简单的放大、模拟滤波、模数转换等处理后就把信号送到故障诊断中心进行信息的提取和故障的诊断.但是,信号在模数转换、数据传输等过程中会增加许多干扰和噪声,为了获得比较准确的故障诊断结果,就必须保证经采样和传输过程后数据的可靠性和准确性.解决方法应该是在现场就对原始监测数据进行预处理.因此,在对数字信息进行故障诊断之前,必须对之先进行预处理. 本文基于RISC架构的ARM芯片和嵌入式Lionux操作系统与信息预处理技术相结合的思想,建立了信息预处理系统,进行了系统的软硬件设计和调试工作.嵌入式技术是以应用为中心和以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统.对信息的预处理主要包括数字滤波、缺损数据填充、异常点分析、原始数据的转换、特征归约等.系统能快速、可靠、较精确的滤除信号中的干扰和噪声,以提高信息纯度,为后续信息处理和故障诊断打下良好基础.同时,在数字滤波方面,本系统建立了一个数字滤波工具箱,该工具箱中具有小波滤波、自适应滤波等几种滤波形式供系统选择,以适应不同设备、不同环境对滤波方法的不同要求. 本系统采用当代流行的、控制和处理较好的、工业级ARM处理器芯片,不仅大大提高了数据采集的运行速度,而且可对A/D转换后的信号进行有针对性的预处理.这样就可以最大程度地去除信号中的干扰和噪声、提高信噪比、改善上传信号的质量并可以让故障诊断更加快速准确.经过仿真实验,证明本系统安全可靠,达到了预期的目标和效果.

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