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基于WinCE平台的故障诊断仪软件的设计与开发

作　者: 沙金
导　师: 肖创柏; 李钢
学　校: 北京工业大学
专　业: 软件工程
关键词: 故障诊断 Windows CE 设备驱动 数据采集
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在机械设备生产效率不断提升的前提下，机械设备也越来越大型化、连续化、高速化与自动化，这种情况下机械设备发生故障的可能性也越发增大，一旦发生故障，所造成的损失也是难以估量的。所以，近年来机械设备的故障诊断技术发展十分迅速，并且有效地保证了设备的平稳运行。本课题所针对的是流程工业中的中小型非关键的机组的状态监控方案。故障诊断仪性能可靠小巧便携，使用方便，可以对这些设备机组进行状态监控，以及对巡检数据进行诊断分析。这样既节省了安装和维护在线监控设备的昂贵费用，又达到了状态监控的目的，若正确的使用，能有效减少设备故障所带来的损失，有良好的应用前景的。本课题所设计的故障诊断仪是基于Windows CE平台的便携式故障诊断仪，主要涉及软件部分的设计与开发。故障诊断仪的处理器所选用的是SamsungS3C2410A，通过连接多种信号传感器模块，可以对速度，加速度，位移等数据进行高速采集，将采集信号进行信号处理后，通过I~2C总线传输给系统进行存储于显示，还可以进行分析计算并且根据需要把分析结果进行存储。故障诊断仪的应用系统采用双通道数据采集模式，显示屏可以实时的显示采集信号的波形，幅值谱以及实时功率。分析应用软件实现的主要功能是可以对采集到的数据进行存储，读取，轴心轨迹显示，动平衡判断，任务表单管理，还包括系统设置中的休眠与唤醒，自动关机等功能。主要工作是故障诊断仪所使用平台MicrosoftWindows CE4.2操作系统的移植与优化，并且设计开发了数据采集模块，数据显示模块等等，并且同时设计与开发了分析诊断部分应用。本文所涉及的是故障诊断软件部分的设计与开发，主要内容有：(1)介绍国内外便携式诊断仪的开发应用现状及本课题所研究的内容；(2)介绍设备故障诊断技术、故障诊断仪软硬件平台的选型以及系统结构图；(3)细致研究操作系统原理，将嵌入式操作系统Windows CE移植到实际硬件系统中，并进行改进和优化，包括系统的优化启动、Hive技术应用；移植板级支持包、并为自行搭建的硬件平台开发驱动；(4)详细对于接口驱动的介绍。诊断应用程序模块的设计，涵盖数据库、采集数据、保存数据、数据的显示、对采集的数据进行管理、系统功能设置等部分；(5)详细说明系统软件构架，利用Embedded visual c++实现各模块的功能，采用进程通信与线程同步技术；(6)对数据采集模块及故障诊断仪整体性能进行测量与分析，优化系统的设计结构，对后续的工作做出展望。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 论文研究背景与意义  10-11
  1.2 课题研究现状  11-13
  1.3 课题的主要内容及研究意义  13-16
    1.3.1 研究内容  13-15
    1.3.2 研究意义  15-16
第2章 设备故障诊断仪的软硬件选择  16-26
  2.1 设备故障诊断技术  16-18
  2.2 嵌入式系统构成以及硬件系统选择  18-24
    2.2.1 嵌入式操作系统介绍  18-20
    2.2.2 硬件系统的选择  20-24
  2.3 本章小结  24-26
第3章 Win CE 操作系统的移植  26-44
  3.1 Win CE 操作系统  26-28
    3.1.1 Win CE 优点性能简介  26-27
    3.1.2 Win CE 操作系统的分层结构  27-28
  3.2 故障诊断仪操作系统定制  28-42
    3.2.1 定制与移植 Win CE 内核  29-32
    3.2.2 操作系统的优化与剪裁  32-39
    3.2.3 Win CE 系统的挂起与唤醒设定  39-42
  3.3 本章小结  42-44
第4章 故障诊断仪的程序设计  44-60
  4.1 故障诊断仪的驱动程序设计  44-50
    4.1.1 内建设备驱动  44-45
    4.1.2 可加载设备驱动  45-46
    4.1.3 故障诊断仪采集模块驱动设计  46-49
    4.1.4 系统总线驱动设计  49-50
  4.2 应用程序模块设计  50-58
    4.2.1 应用程序主要功能接口  50-52
    4.2.2 数据存储模块  52-55
    4.2.3 数据显示与分析模块  55-56
    4.2.4 进程通信与线程同步  56-57
    4.2.5 后台监控服务设计  57-58
  4.3 本章小结  58-60
第5章 应用程序的功能实现与性能测试  60-70
  5.1 程序功能实现  60-64
    5.1.1 程序主界面  60-61
    5.1.2 采集数据模块  61-62
    5.1.3 采集数据分析  62-63
    5.1.4 采集数据管理  63-64
    5.1.5 帮助文档  64
    5.1.6 系统设置  64
  5.2 系统性能测试  64-68
  5.3 本章小结  68-70
结论  70-72
参考文献  72-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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