【正文】 等，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來， 實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。s technology and its technical architecture again. Finally, the application and future development of the Internet of ThingsKey Words : The concept of Internet of Things。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識。編號210803222108032223 南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題 目物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷基礎(chǔ)問題研究學(xué)生姓名王賀學(xué) 號2108032223系 部自動化系專 業(yè)自動化班 級21080322指導(dǎo)教師陳復(fù)揚 副教授 二〇一二年五月南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）（題目：物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷基礎(chǔ)問題研究）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果。本論文主要分為四大部分：首先給出物聯(lián)網(wǎng)在國外和國內(nèi)的不同概念，讓大家從一些概念上了解什么是物聯(lián)網(wǎng)；然后給出物聯(lián)網(wǎng)是在什么樣的背景下產(chǎn)生的，具有怎么樣的特征；再次列出物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)今的主要技術(shù)及其技術(shù)架構(gòu)；最后分析物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來的發(fā)展。Internet of Things Background。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實施的管理和控制，以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。從1997年開始，國際電信聯(lián)盟（ITU）每年出版一份世界互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的年度報告。可以說物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。不僅是鑰匙、手機(jī)這類小物品，即使是汽車、大廈這類大物品，只要將射頻標(biāo)簽芯片或者傳感器微型芯片嵌入其中，就能夠通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物與物之間的信息交互了。所以本文主要以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，來研究基于物聯(lián)網(wǎng)的故障診斷的基礎(chǔ)問題。第四章詳盡介紹了物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷技術(shù)。第六章對論文進(jìn)行總結(jié)和展望第二章 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生背景和特征 產(chǎn)生背景1980 年前后以個人計算機(jī)的普及為標(biāo)志，而 1995 年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。而今天，“智慧地球”戰(zhàn)略被不少美國人認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處，同樣被他們認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說是一個外來概念，不如說它已經(jīng)是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進(jìn)，已經(jīng)超越了 1999 年 Ashton 教授和 2005 年 ITU 報告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標(biāo)簽。2009 年物聯(lián)網(wǎng)更是引起了全球的廣泛關(guān)注?；仡櫸锫?lián)網(wǎng)的過去，展望未來，物聯(lián)網(wǎng)從誕生到成熟將經(jīng)歷一下四個階段： ●概念形成階段（2000 年前后） ●技術(shù)形成階段（2010 年前后） ●試驗驗證階段（2020 年前后） ●應(yīng)用拓展階段（2020 年之后） 物聯(lián)網(wǎng)特征和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合， 利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。感知的信息是需要傳出的，通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實時 傳送，現(xiàn)在無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了各個地方，在這種情況下， 感知信息的傳送變得非?，F(xiàn)實。其中， RFID 又被公認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建基礎(chǔ) 和核心。自從有計算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計算機(jī)才能處理。感知層用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與感知，主要用于物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。感知層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測技術(shù)、短距離有線和無線通信技術(shù)等。網(wǎng)絡(luò)層也包括信息存儲查詢、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。第四章 物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷技術(shù)機(jī)器設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)手段是生產(chǎn)力的重要組成部分。 美國政府《工程項目管理人員測試性與診斷性指南》把故障定義為 “造成裝置、組件或元件不能按規(guī)定方式工作的一種物理狀態(tài)”。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器正逐步實現(xiàn)微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，正經(jīng)歷著一個從傳統(tǒng)傳感器→智能傳感器→嵌入式 Web 傳感器的內(nèi)涵不斷豐富的發(fā)展過程。協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息， 并對其進(jìn)行處理、 傳送。 有學(xué)者提出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可由分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)管理以及應(yīng)用支撐技3 部分組成。 5)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全傳感器網(wǎng)絡(luò)除了具有一般無線網(wǎng)絡(luò)所面臨的信息泄露、信息篡改、重放攻擊、拒絕服務(wù)等多種威脅外， 還面臨傳感節(jié)點容易被攻擊者物理操縱，并獲取存儲在傳感節(jié)點中的所有信息，從而控制部分網(wǎng)絡(luò)的威脅。它是利用傳感器或儀器、儀表測定設(shè)備的各項性能參數(shù)(如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理、比較和分析后判斷其運轉(zhuǎn)狀態(tài)和趨勢。例如PAC監(jiān)控系統(tǒng)可對動力裝置中發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)、廢氣渦輪增壓器運行、活塞環(huán)工作狀態(tài)、氣缸的潤滑和磨損、氣缸熱負(fù)荷、燃燒和噴油系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)控，DMC監(jiān)測系統(tǒng)可對缸內(nèi)燃燒和噴射過程進(jìn)行監(jiān)控?！　≌駝颖O(jiān)測技術(shù)包括以下內(nèi)容　?。?）振動信號的測取 依振動頻率不同配置相應(yīng)的傳感器，并安裝在合適的測是點處采集振動信號。 　?。?）狀態(tài)識別 根據(jù)提取的放障信息頻譜，參考有關(guān)故障的振動頻譜對機(jī)器狀態(tài)作出判斷，并對故障原因進(jìn)行分析。 　　噪聲聽診器是簡易噪聲檢測儀，它通過測量噪聲變化來檢查機(jī)器狀態(tài)。 　 設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中，溫度是最基本的工作性能參數(shù)之一，零部件的溫度變化直接與其工況和故障有關(guān)，所以進(jìn)行溫度監(jiān)測可及時判斷設(shè)備工況以保證安全可靠運轉(zhuǎn)。例如運行中車輛車軸箱的在線監(jiān)測。 故障診斷在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)空調(diào)是通過傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，直接對空調(diào)終端進(jìn)行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)空調(diào)。環(huán)境模塊采集房間的環(huán)境參數(shù)，空調(diào)無線測控模塊采集空調(diào)的狀態(tài)及其參數(shù)信息；環(huán)境模塊和空調(diào)無線測控模塊通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與房間控制器進(jìn)行通信；房間控制器通過以太網(wǎng)與管理計算機(jī)連接。通過融合該系統(tǒng)中多傳感器采集的環(huán)境溫度、濕度、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)，空調(diào)設(shè)備的電壓、電流及對空調(diào)的相應(yīng)操作信息等，進(jìn)行故障分析和診斷的。由此可見故障診斷技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性，真正實現(xiàn)了智能的一體化。若事故依然未得到有效處理，傳感器將自動向上一級主管部門傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行報警。其次，在營救救援決策的時候，質(zhì)監(jiān)部門先調(diào)查反映情況，再由政府部門決定是否需要技術(shù)支持。大家普遍認(rèn)為檢驗機(jī)構(gòu)曾經(jīng)為安全做出過很大的貢獻(xiàn)，但現(xiàn)有檢驗體制存在諸多問題，已經(jīng)不能適應(yīng)社會的發(fā)展要求，現(xiàn)有的應(yīng)急救援方案，也不能適應(yīng)時代發(fā)展的要求。對電梯的日常巡查必須借助于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些檢驗過程體現(xiàn)監(jiān)督檢驗是一種抽查的功能。由于電梯作為一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，包含多種機(jī)械及電氣部件，同時使用次數(shù)頻繁，一天 24 小時連續(xù)運轉(zhuǎn)。但是轎廂的對講求救信號只連接到電梯機(jī)房，而在通常情況下，電梯機(jī)房是無人值守的，轎廂內(nèi)又經(jīng)常沒有手機(jī)信號，因此萬一出現(xiàn)困人情況時，人們只能消極被動地等待被發(fā)現(xiàn)。這樣，才能夠預(yù)防事故的發(fā)生，確保 24 小時的乘梯安全。其維保人員巡查記錄功能也可作為政府部門行政監(jiān)督管理的重要依據(jù)。監(jiān)視門鎖短接和報警的功能，能有效的防止事故的發(fā)生。頁面電梯的查詢時段、電梯編號、故障時刻、故障時電梯所在樓層、故障類型、無故障運行時間、查看詳細(xì)信息的鏈接。軟件系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)，為電梯日常維護(hù)和保養(yǎng)提供直接的數(shù)據(jù)支持，能夠提高維保的工作效率，降低維保的成本?，F(xiàn)在由于半導(dǎo)體的發(fā)展、集成電路的出現(xiàn)導(dǎo)致電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代特別是年快速傅立葉變換方法獲得突破性進(jìn)展后，出現(xiàn)了數(shù)字信號處理和分析技術(shù)的新分支，這為設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展奠定了直接的和必須的技術(shù)基礎(chǔ)。在此期間很多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)如美國機(jī)械工程學(xué)會(ASME)，政府部門如國家