[发明专利]嵌入式轴承自动检测系统

说明书

技术领域

本发明属于音频信号分析法，特别设计一种嵌入式轴承自动检测系统

背景技术

音频信号分析法是通过声音麦克风采集轴承在运行过程中产生的音频信号，提取其特征参数来判断轴承是否正常工作的方法。其采集的方式属于非接触式，不必像振动信号那样麦克风要固定在被检测的设备上或在诊断仪上配备有专门的麦克风，能离开机械表面进行检测，使用方便，而且音频信号的提取成本低，通常只需要在被检测设备附近安装上麦克风，不会破坏设备的原有机械结构，具有振动信号分析法不可替代的优势。

发明内容

本发明目的为提供一种嵌入式轴承自动检测系统，该系统检能大幅提升轴承检测效率及准确率。

本发明的技术方案如下：

一种嵌入式轴承自动检测系统，主要包括ARM控制端、DSP信号处理单元、信号放大采样单元，所述信号放大采样单元信号接收端连接有麦克风，所述信号放大单元的信号输出端连接有高速A/D转化单元，所述高速A/D转化单元的信号输出端与DSP信号处理单元的信号接收端相连，所述DSP信号处理单元的信号输出端与ARM控制端相连接，所述ARM控制端输出端连接有触摸屏。

所述DSP信号处理单元与ARM控制端之间的通信通过HPI接口实现。

所述ARM控制端中包括Qt/Embedded应用模块、QWSServer图形事件服务模块、Qt/Embedded模块、Linux操作系统及底层驱动模块。

所述DPS信号处理单元包括A/D信号采样模块、轴承故障诊断信号处理模块及HPI驱动模块。

所述HPI驱动模块通过HPI接口与底层驱动模块通信连接。

所述ARM控制端连接有SD卡读卡器及SDRAM数据存储模块。

所述DSP信号处理单元连接有SDRAM处理数据存储模块。

本发明的技术效果在于：

DSP信号处理单元接受ARM控制端的控制命令，控制数据的采样，将从麦克风出来的信号放大，经高速A/D转化单元转换之后，进入DSP信号处理单元进行信号处理，DSP信号处理单元和ARM控制端之间的通讯通过HPI口实现，该通讯接口将ARM控制端接收到的外界干预传给DSP信号处理单元，同时将DSP信号处理单元的信号处理完后得到的时域参数、异音值等需要在界面上显示的数据传给ARM控制端在触摸屏上显示。

附图说明

图1为本发明所述嵌入式轴承自动检测系统构造示意图。

图2为本发明所述ARM控制端与DSP信号处理单元硬件连线图。

图3为本发明所述系统软件整体框架。

图4为本发明所述A/D信号采样模块采样流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，嵌入式轴承自动检测系统，主要包括ARM控制端、DSP信号处理单元、信号放大采样单元，所述信号放大采样单元信号接收端连接有麦克风，所述信号放大单元的信号输出端连接有高速A/D转化单元，所述高速A/D转化单元的信号输出端与DSP信号处理单元的信号接收端相连，所述DSP信号处理单元的信号输出端与ARM控制端相连接，所述ARM控制端输出端连接有触摸屏，所述DSP信号处理单元与ARM控制端之间的通信通过HPI接口实现，所述ARM控制端连接有SD卡读卡器及SDRAM数据存储模块，所述DSP信号处理单元连接有SDRAM处理数据存储模块。

程序启动后，DSP信号处理单元从高速A/D转化单元中读取待处理的数据，对其进行零均值；初始滤波、三频段滤波处理后，进行时域参数的计算，将处理结果存入SDRAM处理数据存储模块中，便于下一步作信号的包络处理。如果检测出的轴承有故障，用户可通过人机界面进行操作，由ARM控制端发送包络中断给DSP信号处理单元，DSP信号处理单元响应中断后，主程序调用包络函数，对每次采样数据进行16384点按时间抽取的傅立叶变换(FFT)，得出采样数据的频域信息，然后求取信号功率谱，计算异音值等，计算结果与SDRAM数据存储模块中存储的故障频率表进行比较即可确定故障所在何处。

本发明ARM控制端采用三星公司的S3C2401A芯片；DSP信号处理单元采用TI公司的TM320C6713芯片；信号的放大和采样部分采用麦克风，麦克风将音频信号输入音codecAIC23芯片，然后再输入DSP芯片进行处理。