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机械装备特别是大型关键装备的可靠性、可用性、安全性和可维护性关系到企业的生产效率和人民的生命财产安全,采用无线传感器网络来构建机械振动监测系统可以弥补传统有线监测系统的不足。无线传感器网络技术应用于机械振动监测需解决高频振动信号高效拾取、数据高速同步采集、数据实时存储、数据可靠传输等问题。现有的通用无线传感器网络节点大多硬件性能不高、运算和处理能力较差,难以满足机械振动的监测需求,本文研究开发了机械振动监测专用无线传感器网络节点,主要工作如下。采用低功耗、高性能的双处理器协作的硬件结构,两个处理器核心各司其职又分工协作,增强了节点的整体性能又能减小软硬件模块间的耦合性,方便硬件模块的互换与升级;采用高速的SDIO接口为节点扩展了大容量SD存储卡,使节点具有大容量高速度的数据存储系统,能够胜任连续快速的数据采集与实时存储;采用高性能高带宽的MEMS加速度传感器和低功耗程控放大器来代替传统压电加速度传感器和信号调理放大器,避免了采用传统的振动信号拾取方式造成的功耗大、电路复杂等不足;采用独立的模数转换器使节点具有较高的数据采集精度。采用了基于嵌入式实时操作系统的软件开发方式和分层的软件设计方法,减小了不同软件模块间的耦合性,提高了软件的移植性和可读性。在节点上引入文件系统管理大容量的存储空间,极大的方便了采集的数据的管理、共享与进一步处理。本文主要针对节点的高频率振动信号拾取、数据快速连续精确采集、数据实时存储等问题进行了研究,结合了课题组其他成员对专用无线通讯协议和高精度同步采集方法的研究成果,设计了机械振动监测专用无线传感器网络节点,并以此节点为基础平台进行了相关的软件开发和系统测试。文章的最后对本文的研究工作进行了总结与展望,希望随着工作的进一步深入,可以实现成熟的工程应用系统。