發(fā)布時(shí)間：2016-07-04 00:06

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層融合的機(jī)械設(shè)備故障診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《重慶大學(xué)》 2014年

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層融合的機(jī)械設(shè)備故障診斷

鄧兵  

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取和處理系統(tǒng)，具有自組織、自適應(yīng)、部署靈活、可擴(kuò)展、智能處理等特點(diǎn)，用來(lái)構(gòu)建無(wú)線、分布式機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，能夠彌補(bǔ)有線診斷系統(tǒng)在某些應(yīng)用中布線復(fù)雜、部署成本較高、維護(hù)性和擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)，如實(shí)現(xiàn)密封、移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)部件的故障監(jiān)測(cè)以及使用過(guò)程中關(guān)鍵部件的振動(dòng)、形變或裂痕擴(kuò)大等故障檢測(cè)，具有巨大的工程應(yīng)用價(jià)值。 然而，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬十分有限，感知/傳送式的信息處理模式不能滿足應(yīng)用的需求，而能力和能量有限的節(jié)點(diǎn)如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械故障復(fù)雜的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和信息報(bào)告是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中需要解決的首要問(wèn)題。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須使用感知/處理式的信息處理模式，利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在各節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，才能減少網(wǎng)絡(luò)冗余數(shù)據(jù)和通信量、節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量、提高信息收集效率和系統(tǒng)運(yùn)行速度。因此，本文提出無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層融合的機(jī)械設(shè)備故障診斷，對(duì)于實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)機(jī)械設(shè)備故障診斷應(yīng)用具有重要意義。 根據(jù)機(jī)械設(shè)備故障診斷應(yīng)用的特點(diǎn)，論文詳細(xì)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)需求，構(gòu)建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層信息融合機(jī)械故障診斷體系結(jié)構(gòu)，，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息融合分為數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合及決策級(jí)融合三個(gè)級(jí)別，討論無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái)以及機(jī)械故障診斷的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧的設(shè)計(jì)原則，分析了作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議首選的IEEE802.15.4協(xié)議及其采用的頻段特性和擴(kuò)頻機(jī)制，介紹了以此為基礎(chǔ)的ZigBee協(xié)議規(guī)范特點(diǎn)。 討論無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層信息融合的機(jī)械故障診斷方法，給出了WSNs多級(jí)分層融合的故障診斷框架，終端節(jié)點(diǎn)對(duì)原始振動(dòng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)級(jí)融合以提取混合域特征集，簇頭節(jié)點(diǎn)對(duì)特征信息采用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征級(jí)融合以得到模式識(shí)別結(jié)果，采用DS證據(jù)理論，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行決策級(jí)融合以評(píng)估機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。利用多級(jí)融合將計(jì)算任務(wù)分配給各層節(jié)點(diǎn)，有效地均衡傳感器節(jié)點(diǎn)計(jì)算負(fù)載，通過(guò)傳輸少量特征信息來(lái)替代大量原始振動(dòng)信號(hào)傳輸，降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸總量，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)能耗。 設(shè)計(jì)出一套完整的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層融合的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，采用雙核心WSNs-G2.2節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)一套高效低復(fù)雜度嵌入式信號(hào)處理單元，使得節(jié)點(diǎn)具有振動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)融合能力，采用海量存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)大量振動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與有效管理，設(shè)計(jì)出各層節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合軟件，構(gòu)建機(jī)械故障診斷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)架構(gòu)，對(duì)多級(jí)融合命令包和數(shù)據(jù)包的傳輸格式進(jìn)行規(guī)范和說(shuō)明，開(kāi)發(fā)上位機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明該方法能有效地應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)機(jī)械設(shè)備故障診斷。 文章最后對(duì)本文工作進(jìn)行總結(jié)，并展望下一步的研究方向。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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4 李華;李文秀;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)污染防治上的應(yīng)用前景[A];全國(guó)畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染監(jiān)測(cè)與控制治理技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2008年

5 李潔;任海風(fēng);;K重覆蓋無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2011年會(huì)論文集[C];2011年

6 余旻暉;唐亮;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2011年年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2011年

7 李鳳保;李凌;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜述[A];第七屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 吳曉蓓;黃成;徐志良;;傳感器網(wǎng)絡(luò)工作效率研究[A];2005全國(guó)自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（三）[C];2005年

9 吳榮泉;錢(qián)立群;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述[A];普適計(jì)算及其軟件新技術(shù)——第三屆長(zhǎng)三角計(jì)算機(jī)科技論壇文集[C];2006年

10 孫丹寧;;影響無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素分析[A];2006全國(guó)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅清岳;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

2 ;[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

3 美國(guó)專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

4 本報(bào)記者 趙建國(guó);[N];中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2011年

5 樊哲高;[N];中國(guó)電子報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 王博;[N];計(jì)算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

9 賽迪顧問(wèn)信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師 王坤;[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張彤;[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉華峰;傳感器網(wǎng)絡(luò)三維拓?fù)浣M織及分簇算法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 高英明;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量管理技術(shù)與理論研究[D];大連理工大學(xué);2009年

3 劉明;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源異構(gòu)及能效管理研究[D];華中科技大學(xué);2009年

4 唐林俊;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)若干基礎(chǔ)問(wèn)題的建模與分析[D];上海大學(xué);2009年

5 崔筱寧;基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散型事件監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 陸星家;面向普適醫(yī)療的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D];東華大學(xué);2009年

7 霍宏偉;醫(yī)療護(hù)理無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

8 姜楠;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織演化模型及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 高藝;能源自給低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南開(kāi)大學(xué);2010年

10 袁久銀;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量均衡策略及控制算法研究[D];重慶大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 彭霽;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能與可靠性研究[D];電子科技大學(xué);2008年

2 陸瑩;基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)可靠性研究[D];天津大學(xué);2007年

3 潘虎;煤礦安全監(jiān)控?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

4 張杉;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的研究[D];電子科技大學(xué);2008年

5 宋保業(yè);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];青島科技大學(xué);2008年

6 米琦;基于多維變換的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[D];上海交通大學(xué);2007年

7 魏寶玲;利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施道路維護(hù)與監(jiān)控[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

8 蔡新文;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

9 陳喆;傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的反監(jiān)控算法研究[D];湖南大學(xué);2008年

10 張衛(wèi)華;溫室低時(shí)延高效無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究[D];江蘇大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多級(jí)分層融合的機(jī)械設(shè)備故障診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：65467