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《郑州大学》 2010年
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基于OMAP5912的准在线故障诊断系统软件平台关键技术研究

韦建威  
【摘要】: 当进行设备状态监测和故障诊断时,迫切需要在信息采集的同时对设备进行深入的数据分析处理和故障诊断。为了能够采集到完整而全面的故障信息,诊断系统需要对设备进行在线监测,连续不断地采集数据、处理数据和分析故障类型。根据现代企业的需要,故障诊断系统的体积要求越来越小,如果系统能够随身携带,使用时将会非常灵活和方便。为此,研究和开发了基于OMAP5912的准在线故障诊断系统,该系统充分借鉴了离线故障诊断系统和在线故障诊断系统的优点,弥补了二者的不足,从而形成了一种满足市场需求的、新型的诊断系统类型。 该系统以先进的OMAP5912为硬件平台,选用开源、可移植的嵌入式Linux作为操作系统,形成了独特、良好的软硬件体系结构。本文在系统硬件平台上开发应用软件模块,实现了主要功能并达到了相应的性能指标。基于OMAP5912平台的准在线故障诊断系统需要很快的响应速度、双核的协调工作和稳健的数据处理算法。数据采集处理程序作为系统的关键应用软件,应具有以上所有特征。ARM端采用多线程技术编程,把采集任务和双核通信任务分别实现为两个线程,提高了系统的响应速度;DSP端采用矢谱时域融合算法,对采集的数据进行处理和故障分析,准确提取设备的故障特征。系统处理各种复杂的应用时,需要在双核之间传送大量数据并实现ARM对DSP的灵活控制。为了解决上述问题,研究了双核之间通信软件DSP Gateway。在该系统上,采用DSP Gateway软件,开发双核通信应用程序,通过全局共享内存完成采集的数据和处理后数据的快速传送。同时,ARM端用户程序使用系统调用控制DSP任务。因此,双核实现了高效协调运行,准在线故障诊断系统的实时性得以提高,功耗显著降低。完成软件平台关键模块开发的同时,设计了系统的图形界面应用程序,采用MiniGUI图形界面支持系统,实现了友好的人机交互界面。MiniGUI应用程序的开发使准在线产品具有高性能、高可靠性、稳定性好的图谱显示系统,这为设备状态监测和故障诊断提供了良好的界面支持。
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