振动信号无线传输压缩算法的能效分析

刘 锁，何 青，石志刚

(1.华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206；2.中国能源建设集团 鞍山铁塔有限公司，辽宁 鞍山 114042)



振动信号无线传输压缩算法的能效分析

刘 锁1，何 青1，石志刚2

(1.华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206；2.中国能源建设集团 鞍山铁塔有限公司，辽宁 鞍山 114042)

通过传感器节点采集设备振动信号，借助无线网络传输技术将大量的振动数据传送到数据处理和信号分析中心。通常采用数据压缩算法来减少数据传输量，一方面减少了数据传输量，同时也增加了节点的能量消耗，因此，对于能量有限的节点来说必须考虑这两者之间的能量平衡问题。根据振动信号特点，研究了振动传感器节点的能效评估方法，对两种典型的数据压缩算法结合硬件环境进行了能效评估。研究结果表明，采用压缩算法减少了传输数据量的同时，数据处理能耗也增加了，因此必须选择合适的压缩算法来平衡好两者之间的关系。可以采用有损压缩算法在保留振动数据有用信号的同时又滤除噪声，获得较好的能量效率。

振动信号；无线传输；数据压缩；能效分析

机械设备工作时普遍存在振动现象，分析振动信号可以监控设备的运行状态，及时发现机械设备早期故障。考虑到振动状态监测过程中会生成大量的振动数据，而无线传感器节点能量供应以及计算存储资源又十分有限，如果不对数据进行压缩，传感器节点的能量消耗将十分巨大[1]，甚至一个检测周期还没完成就有可能出现节点能量耗尽的情况。……