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1、风机设备故障监测与诊断系统2.0采集器需求分析说明书版本：1.0作者：XX日期：2013-02-02文档修改记录:版本号修改者修改记录日期1.0XX文档创建2013-2-2引言1目的采集器2.0版是在原有版本的基础上进行的一次彻底的升级，主要包括：1、原有采集器是单片机方式，需要额外的工控机支持，本版采集器采用ARM9内核， 安装Linux操作系统及自主开发的采集、传输程序，不需工控机支持。2、原有采集器支持8个通道，新版采集器支持10个通道。3、原有采集器的采样频率较高，新版采集器采样频率选择范围较大，既能支持低频 信号，也能支持高频信号。2文档约定采集器2.0版包括硬件及软件两部分，本文档
2、只包含软件部分需求说明书。二、系统概述采集器2.0版的软件部分包括有：采集程序、存储程序、有线传输程序、无线传输程序 及日志管理程序。1任务背景采集器2.0版是1.0版本的升级版，将采集、存储、传输程序客户端合为一体，升级为 嵌入式系统，同时在报警功能做出了改进。2产品功能信号采集、有线传输、无线传输、数据存储及日志管理等。信号采集功能采集功能通过采集器和采集程序实现。采集器安装到风机现场，能同时采集10路传感 器信号，传感器包括速度传感器、加速度传感器、位移传感器、转速传感器、音频传感器。 十路采集信号能同时采集，采集一帧（包括10路数据）称为同一采集单号，采样长度最大 不小于81920个数
3、据，采集完一帧数据，暂存在采集器的存储卡中。采集器可暂存1个月内 的数据，同时采集器通过传输程序上传至服务器数据库中。有线传输功能: 上传采集器实时数据至服务器的数据库 服务器读取采集器历史数据 服务器读取采集器参数配置 服务器设置采集器参数配置无线传输功能 暂时与有线传输功能相同数据存储 采集器可暂存1年内的历史数据至存储卡中 存储卡可拔出至另一台采集器中读出数据日志管理 可动态跟踪程序运行状态 可记录重要历史运行状态 可上传日志至远程监控服务器3用户特点 安装环境恶劣 通信条件不能确定 不能实时现场维护4运行环境硬件平台采集器：ARM9200T（ARM9），三星 S3C2440，主频 40
4、0MHz，128M RAM，RS232 串口，DM9000网络芯片，SD卡，电源控制、FPGA控制器。网络设备：路由器1台，GPRS模块1台。存储设备：32G SD卡线缆：信号线、网线、电源传感器：声音传感器、振动传感器（速度、加速度、位移）、转速传感器。支持软件操作系统：Linux 通信环境通信环境不能确定三、外部接口需求用户界面采集器显示器只提供状态显示功能。硬件接口10路模拟信号传感器接口以太网接口软件接口与服务器通信采用内部数据通信协议（见附录1）。通信接口采用TCP协议通信数据传输过程压缩并加密、功能需求采集功能1234四1米集功能通过米集器和米集程序实现。米集器安装到风机现场，能同
5、时米集10路传感 器信号，传感器包括振动传感器、加速度传感器、位移传感器、音频传感器。十路采集信号 能同时采集，采集一帧（包括10路数据）称为同一米集单号，采样长度最大不小于81920 个数据，采集完一帧数据，暂存在采集器的存储卡中。采集器可暂存1个月内的数据，同时 采集器通过传输程序上传至服务器数据库中。2有线传输功能: 上传采集器实时数据至服务器的数据库流程: 服务器读取采集器历史数据流程:服务器读取采集器参数配置服务器设置采集器参数配置流程:3无线传输功能暂时与有线传输功能相同4数据存储功能 采集器可暂存1年内的历史数据至存储卡中传感器数据以文件方式保存，保存格式见数据文件存储协议（见附
6、录2）。 存储卡可拔出至另一台采集器中读出数据存储卡可相同版本采集器兼容5日志管理功能主要负责记录系统的各种运行状态信息，包括系统的启停及各硬件的初始 化、数据上传、数据文件操作等，并将运行过程中的报警信息记录下来。日志格式日期、时间日志标识日志信息日志功能五、非功能需求性能需求采集数据精确度为float类型采集器采集位数为24位安全需求数据传输时采用加密及压缩处理六、待确定问题清单附录1:内部数据交互通信协议采用TCP协议，不用考虑发包次序，数据接收错误不应答，重发。通信格式：指令码（1字 节）操作类型（1字节）参数长度（2字 节）参数1、校时：上位机应每天校时一次设置时间：下行：0x01
7、0x01 0019 2012-01-16 11:25:06上行：正确：0x01 0x01 0000错误：0x01 0x11错误码（2字节）读取时间：下行：0x01 0x02 0000上行：正确：0x010x020019 2012-01-16 11:25:06错误：2、命令停止采集:0x010x12错误码（2字节）下行：0x020x010000上行：正确：0x02 0x01 0000错误：0x02 0x11错误码（2字节）重新采集：下行：0x02 0x02 0000上行：正确：0x02 0x02 0000错误：0x02 0x12错误码（2字节）3、配置：上位机可依次设置或读取各种配置参数，包括：
8、数据采样频率D：单位秒，采集器隔D秒采集一帧数据上传数据频率S：单位秒，采集器隔S秒实时上传一帧数据，若S 数据总长度：4个字节，int类型，整个数据文件的总长度 采样单号：14个字节，字符串，根据日期与时间命名 转速：8个字节，float型，单位KW 风速：8个字节，float型 温度：8个字节，float型，单位摄氏度 偏航：1个字节，char型，取值范围为L：左偏，R：右偏，N：不偏。 偏航值：8个字节，float型，偏航角度 通道数：1个字节，int型，当前采集通道个数，最大支持10往下为每个通道的数据，根据通道个数及每个通道的采样长度确定数据长度。 通道号：1个字节，int型 配置号：4个字节，int型，该通道采用的采集配置在服务器中的配置号configID 传感器类型：20个字节，字符串 传感器型号：20个字节，字符串 信号类型：1，int型，0振动1音频2转速3功率 传感器参数：8, float型，根据此参数确定数值转换 增益：1，int型，最大为4 采样频率：8个字节，float型 采样长度：4个字节，int型 数据：二进制，长度为采样长度*8
