本發(fā)明涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，越來(lái)越多的工業(yè)、企業(yè)開始使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)測(cè)距數(shù)據(jù)，以便監(jiān)控工業(yè)、企業(yè)中機(jī)械設(shè)備和環(huán)境的狀態(tài)。WSN與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)不同，具有資源受限、以數(shù)據(jù)為中心、與應(yīng)用相關(guān)等特點(diǎn),且可以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，有著廣泛的應(yīng)用前景。

WSN由很多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，多個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)一定方式構(gòu)成一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少包括：傳感器、微處理器單元、無(wú)線通信模塊及電源模塊；所述節(jié)點(diǎn)以采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)為例，每個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)把傳感器測(cè)量到的數(shù)據(jù)發(fā)送回控制中心，由控制中心進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的操作。但是WSN中的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)通常采用電池供電，而安裝條件的限制會(huì)導(dǎo)致更換電池非常困難，所以對(duì)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的功耗提出了更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法，能夠降低數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的功耗。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法，包括：

若數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的控制指令為振動(dòng)信號(hào)采集指令，則喚醒處于低功耗模式的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)；

喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；

在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)沒有再收到振動(dòng)信號(hào)采集指令，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入低功耗模式。

進(jìn)一步地，所述振動(dòng)信號(hào)采集指令包括：采樣周期、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度；

所述喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)包括：

若所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期大于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度，周期性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)包括：

若所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期等于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間以及采樣頻率，連續(xù)性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)能同時(shí)采集8路振動(dòng)信號(hào)；所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：三軸加速度傳感器；

所述喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)包括：

通過(guò)所述三軸加速度傳感器同時(shí)采集所述機(jī)械設(shè)備在三個(gè)方向上的振動(dòng)分量；

其中，所述三軸加速度傳感器采用低電壓直流供電，所述三軸加速度傳感器包括：信號(hào)放大電路。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：存儲(chǔ)器；

所述將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去包括：

將采集的所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號(hào)；

將生成的所述數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中；

在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)并將讀取的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器，以便所述服務(wù)器根據(jù)接收到的所述數(shù)字信號(hào)和所述服務(wù)器中預(yù)先存儲(chǔ)的其他數(shù)據(jù)確定所述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：無(wú)線通信模塊；

所述從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)并將讀取的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器包括：

從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)，并對(duì)讀取的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮封裝后通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以便于所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器；其中，

所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，還用于監(jiān)測(cè)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的連接狀態(tài)，若有新的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)加入或有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)離線時(shí)，則將新加入的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)或離線的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)送給所述服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：

若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的所述控制指令為數(shù)據(jù)重傳指令，則根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)重傳指令，從所述存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將讀取的所述相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：

通過(guò)所述服務(wù)器向所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送?；畎渲?，所述?；畎鼣y帶時(shí)間同步信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘；

所述方法還包括：

通過(guò)所述服務(wù)器定時(shí)向所有的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送?；畎?，其中，所述?；畎鼣y帶時(shí)間同步信號(hào)；

接收到所述?；畎娜繑?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述保活包中的時(shí)間同步信號(hào)更新各自的本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

進(jìn)一步地，在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)，沒有接收到所述?；畎臄?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，則啟動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的看門狗服務(wù)，使沒有接收到所述保活包的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新啟動(dòng)。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，當(dāng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)不采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)處于低功耗模式，當(dāng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到振動(dòng)信號(hào)采集指令時(shí)，則處于低功耗模式的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)被喚醒，被喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)沒有再收到振動(dòng)信號(hào)采集指令，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入低功耗模式，這樣，當(dāng)需要采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)才被喚醒進(jìn)入工作狀態(tài)，其他情況下，例如，機(jī)械設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入低功耗模式，從而能夠降低所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的功耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)周期性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)的工作流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)連續(xù)性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)的工作流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的確定機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的原理示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

參看圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法，包括：

S101，若數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的控制指令為振動(dòng)信號(hào)采集指令，則喚醒處于低功耗模式的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)；

S102，喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；

S103，在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)沒有再收到振動(dòng)信號(hào)采集指令，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入低功耗模式。

本發(fā)明實(shí)施例所述的工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法，當(dāng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)不采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)處于低功耗模式，當(dāng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到振動(dòng)信號(hào)采集指令時(shí)，則處于低功耗模式的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)被喚醒，被喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)沒有再收到振動(dòng)信號(hào)采集指令，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入低功耗模式，這樣，當(dāng)需要采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)才被喚醒進(jìn)入工作狀態(tài)，其他情況下，例如，機(jī)械設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入低功耗模式，從而能夠降低所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的功耗。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的控制指令可以是上位機(jī)發(fā)送的，通過(guò)上位機(jī)控制所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。當(dāng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到上位機(jī)發(fā)送的振動(dòng)信號(hào)采集指令時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)從低功耗模式被喚醒，進(jìn)入工作狀態(tài)，根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的振動(dòng)信號(hào)采集指令的要求，采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，將采集的振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去；若一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)沒有再收到上位機(jī)的振動(dòng)信號(hào)采集指令，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入低功耗模式，以節(jié)省能量損耗。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的IP地址是靜態(tài)分配，且安裝位置已知，上位機(jī)可以通過(guò)向特定的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)(也可稱為目標(biāo)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn))發(fā)送振動(dòng)信號(hào)采集指令，以啟動(dòng)特定的1個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)，采集相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，這樣，可以降低能耗的無(wú)效使用，從而提高數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的生命周期，其中，所述振動(dòng)信號(hào)采集指令包括：特定的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的IP地址。

如圖2所示，本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：供電電池、數(shù)據(jù)采集模塊，控制電路板以及WIFI天線；其中，所述供電電池可以采用能量型鋰電池，其價(jià)格低廉性能穩(wěn)定，可以保證所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)有足夠長(zhǎng)的生命周期；其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊可以是加速度傳感器，優(yōu)選地，所述加速度傳感器可以采用三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器可以采用低電壓直流供電，并內(nèi)置信號(hào)放大電路，省去獨(dú)立調(diào)理器，能夠降低功耗；所述三軸加速度傳感器可以同時(shí)采集機(jī)械設(shè)備在三個(gè)方向的振動(dòng)分量，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)采集8路振動(dòng)信號(hào)，節(jié)省所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的布置數(shù)量；所述控制電路板采用4層印制電路板，集成相關(guān)控制單元與外設(shè)，體積小，便于安裝；所述WIFI天線采用2.4G頻段，穿透性強(qiáng)，應(yīng)用于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，可以保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的穩(wěn)定。

如圖2所示，本實(shí)施例中，所述控制電路板包括：電源模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、主控芯片以及無(wú)線通信模塊；其中，所述電源模塊用于多級(jí)降壓穩(wěn)壓，保證各模塊用電；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集模塊采集到的模擬信號(hào)，得到數(shù)字信號(hào)便于主控芯片處理；所述主控芯片，用于處理上位機(jī)發(fā)送來(lái)的控制指令，控制所述振動(dòng)信號(hào)采集節(jié)點(diǎn)的工作方式；所述無(wú)線通信模塊可以是WIFI模塊，所述WIFI模塊，用于與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，保證所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)的通信，接收與發(fā)送數(shù)據(jù)包。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)處于低功耗模式時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)采集模塊(例如，加速度傳感器)斷電，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和主控芯片進(jìn)入睡眠(SLEEP)模式，無(wú)線通信模塊(例如，WIFI模塊)周期性休眠；所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)時(shí)，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中的無(wú)線通信模塊首先喚醒主控芯片，由主控芯片按需啟動(dòng)其他外設(shè)(例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊)，在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，由主控芯片控制自身、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、無(wú)線通信模塊回到低功耗模式。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述振動(dòng)信號(hào)采集指令包括：采樣周期、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度；

所述喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)包括：

若所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期大于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度，周期性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)有兩種不同的工作方式，其中，所述兩種不同的工作方式包括：周期性采集和連續(xù)性采集。

本實(shí)施例中，所述振動(dòng)信號(hào)采集指令包括：采樣周期、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的上位機(jī)發(fā)送的所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期大于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的上位機(jī)發(fā)送的所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、采樣周期、采樣頻率以及采樣深度，周期性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

本實(shí)施例中，所述一輪振動(dòng)信號(hào)采集指的是振動(dòng)信號(hào)采集指令中要求的開始時(shí)間到結(jié)束時(shí)間之間的時(shí)間段，周期性采集和連續(xù)性采集都有一輪采集的概念。周期性采集指的是一輪振動(dòng)信號(hào)采集分周期進(jìn)行，每個(gè)周期的一部分時(shí)間采集，這個(gè)采集時(shí)間是根據(jù)采集深度確定的，即一個(gè)周期采集里采集的數(shù)據(jù)量滿足采集深度要求的數(shù)據(jù)量就停止采集，每個(gè)周期剩余的時(shí)間不采集。也就是說(shuō)，采樣深度是周期性采集中每個(gè)周期需要采集的數(shù)據(jù)量，采樣深度＝采樣時(shí)長(zhǎng)*采樣速率*采樣精度。

如圖3所示，本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)周期性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)的工作流程包括：

A11，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上電，開始初始化工作：首先通過(guò)一個(gè)電平的下降沿信號(hào)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)復(fù)位，并設(shè)置好采樣頻率計(jì)時(shí)器TIM2的采樣頻率以及采樣周期計(jì)時(shí)器TIM3的采樣周期，并將兩個(gè)計(jì)時(shí)器(TIM2、TIM3)全部啟動(dòng)。

A12，TIM2用于采樣頻率計(jì)時(shí)，當(dāng)TIM2計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，觸發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊后，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行8個(gè)通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的數(shù)據(jù)寄存器中等待主控芯片讀取，下次結(jié)束模數(shù)轉(zhuǎn)換之后數(shù)據(jù)寄存器中的這些數(shù)據(jù)將被覆蓋；其中，TIM2是中斷計(jì)時(shí)器，中斷優(yōu)先級(jí)有1級(jí)搶占優(yōu)先級(jí)，1級(jí)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)，TIM2的每個(gè)中斷都會(huì)觸發(fā)一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。

A13，TIM3用于采樣周期計(jì)時(shí)，當(dāng)TIM3計(jì)時(shí)結(jié)束后，產(chǎn)生計(jì)時(shí)中斷，觸發(fā)TIM2開始計(jì)時(shí)，進(jìn)行下一次的模數(shù)轉(zhuǎn)換。

A14，當(dāng)一個(gè)采樣周期結(jié)束后，TIM2停止計(jì)時(shí)，不在觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換，主控芯片開始將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

A15，每個(gè)采樣周期結(jié)束之后，檢查是否有上位機(jī)發(fā)來(lái)的修改采樣周期或者采樣頻率的信號(hào)，如果有，就進(jìn)入采樣周期和采樣頻率的設(shè)置程序，如果沒有，則繼續(xù)等待下一個(gè)采樣周期的啟動(dòng)信號(hào)，所述啟動(dòng)信號(hào)是指TIM3的中斷信號(hào)，TIM3的中斷信號(hào)用于啟動(dòng)TIM2計(jì)時(shí)器。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述喚醒后的所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)包括：

若所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期等于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間以及采樣頻率，連續(xù)性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

本實(shí)施例中，連續(xù)性采集指的是從所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間開始采集直到所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的結(jié)束時(shí)間到來(lái)時(shí)停止采集。

本實(shí)施例中，若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的上位機(jī)發(fā)送的所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的采樣周期等于0，則所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的上位機(jī)發(fā)送的所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間以及采樣頻率，連續(xù)性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)。

如圖4所示，本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)連續(xù)性地采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)的工作流程可以包括：

A21，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上電，開始初始化工作：首先通過(guò)一個(gè)電平的下降沿信號(hào)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)復(fù)位，并設(shè)置好采樣頻率計(jì)時(shí)器TIM2的采用頻率，啟動(dòng)TIM2。

A22，TIM2用于采樣頻率計(jì)時(shí)，當(dāng)TIM2計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，觸發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊后，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行8個(gè)通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的數(shù)據(jù)寄存器中等待主控芯片讀取，下次結(jié)束模數(shù)轉(zhuǎn)換之后數(shù)據(jù)寄存器中的這些數(shù)據(jù)將被覆蓋；其中，TIM2是中斷計(jì)時(shí)器，中斷優(yōu)先級(jí)為1級(jí)搶占優(yōu)先級(jí)，1級(jí)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)。

A23，當(dāng)?shù)竭_(dá)所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的結(jié)束時(shí)間時(shí)，主控芯片對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝成幀并發(fā)送給WIFI模塊。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：存儲(chǔ)器；

所述將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去包括：

將采集的所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號(hào)；

將生成的所述數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中；

在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)并將讀取的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器，以便所述服務(wù)器根據(jù)接收到的所述數(shù)字信號(hào)和所述服務(wù)器中預(yù)先存儲(chǔ)的其他數(shù)據(jù)確定所述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)還包括：存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器可以是SD卡，所述SD卡作為所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的本地存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集到的振動(dòng)信號(hào)，還用于在數(shù)據(jù)包傳輸丟失的時(shí)候再次傳輸，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

本實(shí)施例中，所述將采集的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送出去具體可以包括：利用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集的所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號(hào)；主控芯片讀取生成的所述數(shù)字信號(hào)并將其存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中；在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，主控芯片讀取本輪存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述數(shù)字信號(hào)通過(guò)無(wú)線通信模塊(例如，WIFI模塊)將其發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，接著由無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將接收到的所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器，以便所述服務(wù)器根據(jù)接收到的所述數(shù)字信號(hào)和所述服務(wù)器中預(yù)先存儲(chǔ)的其他狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置采集到的數(shù)據(jù)(例如，溫度數(shù)據(jù))，應(yīng)用協(xié)同優(yōu)化算法，確定所述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)，如圖5所示。

本實(shí)施例中，所述服務(wù)器還用于存儲(chǔ)接收到的所述數(shù)字信號(hào)。如圖6所示，上位機(jī)是服務(wù)器的操作客戶端，上位機(jī)發(fā)送的控制指令經(jīng)過(guò)服務(wù)器下發(fā)到數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)；所述服務(wù)器還用于將確定的所述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)上傳至所述上位機(jī)，在所述上位機(jī)上將所述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展示給用戶，所述上位機(jī)還用于接收用戶根據(jù)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)輸入的控制指令。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，

所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：無(wú)線通信模塊；

所述從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)并將讀取的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器包括：

從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)，并對(duì)讀取的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮封裝后通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，以便于所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器；其中，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，還用于監(jiān)測(cè)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的連接狀態(tài)，若有新的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)加入或有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)離線時(shí)，則將新加入的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)或離線的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)送給所述服務(wù)器。

本實(shí)施例中，在一輪振動(dòng)信號(hào)采集結(jié)束后，所述主控芯片從所述存儲(chǔ)器中讀取本輪存儲(chǔ)的所述數(shù)字信號(hào)，并利用壓縮感知技術(shù)對(duì)讀取的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮后封裝成數(shù)據(jù)包(例如，IP包)，再通過(guò)所述無(wú)線通信模塊(例如，WIFI模塊)將封裝成的IP包發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，接著由無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將接收到的IP包轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器。

如圖6所示，本實(shí)施例中，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)可以采用兩層樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，所述兩層樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括：無(wú)線接入點(diǎn)(Access Point，AP)層和交換機(jī)層；所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)還用于實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的自組網(wǎng)，并監(jiān)測(cè)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的連接狀態(tài)，若有新的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)加入或者有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)離線，則將新加入的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)或離線的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的信息(例如，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的ip地址)發(fā)送給所述服務(wù)器。本實(shí)施例中，上位機(jī)通過(guò)所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送振動(dòng)信號(hào)采集指令，當(dāng)所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)接收到所述上位機(jī)發(fā)送的振動(dòng)信號(hào)采集指令時(shí)，會(huì)分析所述振動(dòng)信號(hào)采集指令中的目標(biāo)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的IP地址，以便將所述振動(dòng)信號(hào)采集指令轉(zhuǎn)發(fā)給特定的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述方法還包括：

若所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到的所述控制指令為數(shù)據(jù)重傳指令，則根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)重傳指令，從所述存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將讀取的所述相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述服務(wù)器。

本實(shí)施例中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降導(dǎo)致某些數(shù)據(jù)包(IP包)丟失或者某段數(shù)據(jù)包(IP包)丟失時(shí)，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)向所述服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)后，所述服務(wù)器會(huì)檢查有沒有存在數(shù)據(jù)丟失的情況，若有，則所述服務(wù)器會(huì)向相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)重傳指令，當(dāng)所述相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)接收到所述服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)重傳指令時(shí)，則根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)重傳指令從所述存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)再次發(fā)送給所述服務(wù)器。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述方法還包括：所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包括：本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘；

通過(guò)所述服務(wù)器定時(shí)向所有的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送保活包，其中，所述?；畎鼣y帶時(shí)間同步信號(hào)；

接收到所述?；畎娜繑?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述?；畎械臅r(shí)間同步信號(hào)更新各自的本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)還包括：本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘；通過(guò)所述服務(wù)器定時(shí)向所有的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送?；畎?，其中，所述保活包攜帶時(shí)間同步信號(hào)；接收到所述?；畎娜繑?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述保活包中的時(shí)間同步信號(hào)更新各自的本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘(Real-Time Clock，RTC)，以降低網(wǎng)絡(luò)延遲造成的時(shí)間誤差，同時(shí)向上位機(jī)上報(bào)各自的當(dāng)前狀態(tài)，所述當(dāng)前狀態(tài)是指各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)剩余的電量，上位機(jī)收到某數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上報(bào)的當(dāng)前狀態(tài)，則表明該數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)還活著。

在前述工業(yè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述方法還包括：

在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)，沒有接收到所述?；畎臄?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，則啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的看門狗服務(wù)，使沒有接收到所述?；畎臄?shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新啟動(dòng)。

本實(shí)施例中，若某數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)，沒有接收到服務(wù)器發(fā)送的所述?；畎瑒t啟動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的看門狗服務(wù)，使所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)重新啟動(dòng)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。