水泵是我国工业生产中的关键设备,一旦出现故障就会带来巨大的经济损失和严重的社会影响。随着计算机技术的不断发展,越来越多连续化、自动化的水泵设备融入到工业生产中,同时工作环境也日趋恶劣,这将导致设备发生故障的概率猛增。因此,生产环境中设备的状态监测技术受到工业界的重点关注,尤其是水泵电动机的振动监测技术。目前,振动信号分析仪是用来监测水泵振动信号的首选工具,但是市场上的一些振动信号分析仪价格十分昂贵。基于以上背景,为监测水泵在工作中的运行状态,发现潜在的安全威胁事件,本文将介绍一种用于监测水泵振动状态的监测仪。该监测仪以树莓派为嵌入式操作系统,通过有线LAN与数据采集器连接,并采用TCP协议与之交互,获取实时的振动加速度数据。将采集的振动加速度信号通过数字信号处理技术得到振动信号的时频域信息,从而帮助检测人员判断水泵的基本运行情况,最终达到对水泵的有效监控。嵌入式系统一方面把实时振动的原始数据和统计信息保存在MySQL数据库中;另一方面通过HTTP协议,把振动加速度参数上传至服务器(云端)。嵌入式系统外接显示器、键盘和鼠标,以便用户现场查看数据、图表;用户也可通过VNC软件登录嵌入式系统,远程查看水泵的实时监测信息。本系统的最大特点是通过应用Qt/Embedded嵌入式GUI软件技术,设计出一款简洁美观、易于操作的界面系统,实现合理高效的监控。本文主要工作包括以下三个部分:(1)针对目前市场上已有的一些昂贵的状态监测设备,本文设计并实现了一种相对经济的基于树莓派的水泵振动监测分析系统,其成本仅仅是树莓派、传感器以及数据采集器的价格,大大节约了成本,同时实现了对水泵振动的实时监测,给工作人员带来了便利。(2)针对柯桥某水厂对水泵振动监测系统提出的功能需求,本文对其进行了分析并加以实现,将需求分为监测系统的软件功能需求以及GUI界面需求。针对软件功能需求,本文通过数据采集以及数字信号处理等技术实现了实时监测功能;针对GUI界面需求,本文利用Qt编程设计并实现了监测系统中的各个界面功能。(3)最后,在测试环境和真实的生产环境中分别对基于树莓派的水泵振动监测分析系统进行性能测试以及功能测试,测试结果表明系统的各个软件功能模块和各个界面模块均能够正常运行,且满足功能设计,性能良好。