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基于嵌入式系統的巡檢器設計
作者：
時(shí)間：2010-05-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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所謂可擴展性，就是根據現場(chǎng)要求，在基本功能不變的基礎上，適當擴展其新功能，從而實(shí)現對旋轉機械等不同類(lèi)型機械設備的功能定制，滿(mǎn)足用戶(hù)需要；
可操作和可維護性一般指巡檢儀器界面友好，操作使用方便，維護和升級容易等；
開(kāi)放性表示服務(wù)器中的巡檢信息數據庫可以方便的與企業(yè)互聯(lián)，便于企業(yè)的信息管理。
2 硬件電路的設計
技術(shù)領(lǐng)先、運行可靠的硬件平臺是系統長(cháng)期穩定工作的前提和基礎，也是儀器質(zhì)量的保證。在系統前端儀器的設計中，可采用基于ARM7TDMI-S CPU的微控制器，該方案的運算和處理速度快，并可擴展4GB的SD存儲器，存儲空間大，可滿(mǎn)足巡檢和點(diǎn)檢數據存儲的要求；而開(kāi)發(fā)USB接口則可以方便地進(jìn)行數據傳輸和遠程通信；其人機交互界面設計可采用12864液晶屏，以使圖像清晰，操作方便。
2.1數據采集電路
數據采集是本系統的關(guān)鍵組成之一。其傳感器輸入接口如圖2所示，它主要由信號類(lèi)型選擇開(kāi)關(guān)、放大電路、濾波電路組成。其中選擇開(kāi)關(guān)用于確定輸入處理器的信號是LCP傳感器輸出的速度信號還是加速度信號。
2.2存儲和接口電路
本系統前端儀器采用4GB的SD存儲卡來(lái)存儲實(shí)時(shí)采集到的數據。該卡具有多功能的USB接口，可通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行人機交互，從而實(shí)現與上位機的通信。
3 儀器軟件的實(shí)現
根據系統的功能模塊，可將整個(gè)系統劃分為5個(gè)并行存在的任務(wù)來(lái)運行，各個(gè)任務(wù)完成相對獨立的功能。對任務(wù)的調度可按優(yōu)先權的高低來(lái)進(jìn)行，優(yōu)先權的設置可按照整個(gè)系統運行的時(shí)序來(lái)確定。對系統安全運行比較重要和對實(shí)時(shí)性要求較嚴格的任務(wù)，可以設置較高的優(yōu)先級。各個(gè)任務(wù)根據優(yōu)先級由高到低依次如下：8個(gè)A／D預處理任務(wù)、液晶顯示任務(wù)、USB通信任務(wù)、鍵盤(pán)任務(wù)和系統服務(wù)任務(wù)。在系統運行過(guò)程中，各任務(wù)的優(yōu)先級固定不變。
本系統中的各個(gè)任務(wù)之間，都有數據需要交換，因此，可采用消息機制進(jìn)行任務(wù)間的通信，即通過(guò)消息郵箱向各個(gè)任務(wù)發(fā)送消息，依次完成數據的傳遞。在由μC-OSII管理的多任務(wù)機制下的程序流程如圖3所示。
4 結束語(yǔ)
基于嵌入式技術(shù)的設備巡檢器可以確保前端儀器的小型化、便攜式和易用性。而ARM7TDMI-S CPU架構的ARM微處理器和穩定可靠的μC-OSII操作系統則為該智能儀器的穩定可靠運行提供了基礎。該巡檢器內的4GB的μC-OSII卡可對采集的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲和預處理，同時(shí)還可對設備故障進(jìn)行預分析，也可以將采集的數據通過(guò)USB上傳至上位機進(jìn)行再處理和再分析，從而提高設備故障診斷的可靠性和設備管理的自動(dòng)化水平，為設備的安全穩定運行提供依據和保障。
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