2026-03-13 08:00:00
產(chǎn)品應(yīng)用概述
振動(dòng)信號(hào)采集與分析是航天工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，在健康監(jiān)測(cè)、故障診斷、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及發(fā)射安全保障中具有重要價(jià)值。通過(guò)實(shí)時(shí)采集關(guān)鍵部位振動(dòng)信號(hào)，可識(shí)別結(jié)構(gòu)松動(dòng)、軸承磨損等早期故障，為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等核心部件提供預(yù)警，避免重大事故。在航天器研制階段，振動(dòng)測(cè)試能獲取固有頻率、振型等動(dòng)態(tài)參數(shù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性、優(yōu)化薄弱環(huán)節(jié)，提升航天器抗振能力與柔性部件在軌穩(wěn)定性。
在工業(yè)領(lǐng)域，該技術(shù)同樣是設(shè)備運(yùn)維的重要手段。長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備易出現(xiàn)磨損、斷齒、點(diǎn)蝕等故障，復(fù)雜工況使傳統(tǒng)檢測(cè)方法難以精準(zhǔn)診斷。研究表明，設(shè)備故障會(huì)在振動(dòng)信號(hào)中體現(xiàn)明顯時(shí)頻域特征。通過(guò)多方向采集軸承等關(guān)鍵部件振動(dòng)信號(hào)，提取特征并分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的高效評(píng)估與智能診斷。
為實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備智能運(yùn)維從“故障診斷”向“預(yù)測(cè)性維修”全面升級(jí)，可分三步進(jìn)行布置：
（1）可選用帶內(nèi)置故障診斷算法的手持分析儀和在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)，自動(dòng)識(shí)別常見(jiàn)故障（失衡、不對(duì)中、軸承早期磨損），生成簡(jiǎn)易診斷報(bào)告；
（2）通過(guò)對(duì)接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳、趨勢(shì)自動(dòng)繪制、異常自動(dòng)報(bào)警；
（3）結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)（ML），基于歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)和故障記錄訓(xùn)練模型，實(shí)現(xiàn)剩余壽命精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、故障原因溯源。
產(chǎn)品介紹
公司長(zhǎng)期致力于各類(lèi)工業(yè)和重要機(jī)械行業(yè)的采控系統(tǒng)的研制，推出具備長(zhǎng)期應(yīng)用能力的振動(dòng)信號(hào)采集與分析設(shè)備，以滿足能源電力、石油化工、高端制造、船舶動(dòng)力等現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)信號(hào)采集使用需求。
振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊
振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊
振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)傳感器信號(hào)的高速同步采集，并基于龍芯平臺(tái)的數(shù)據(jù)運(yùn)算功能。模塊共有4路振動(dòng)信號(hào)采集通道。振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊采用龍架構(gòu)32位處理器，CPU處理速度達(dá)1.0G以上，擁有1G內(nèi)存。由FPGA統(tǒng)一同步控制采集的采樣方式，精度達(dá)16位分辨率，最高采樣率達(dá)65K以上。振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊有兩種型號(hào)模塊，分別為AI304-1G振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊（電壓型）、AI304-3G振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊（IEPE型），兩類(lèi)模塊功能性能一致，支持相應(yīng)傳感器選型。
振動(dòng)信號(hào)調(diào)理模塊
專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集模塊
專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集模塊以龍芯和FPGA芯片為主控制單元，嵌入式軟件采用linux操作系統(tǒng)。FPGA通過(guò)SPI總線或GPIO口采集現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)信號(hào)、電流和轉(zhuǎn)速信號(hào)，并通過(guò)PCIE總線將信息實(shí)時(shí)傳輸至CPU芯片；CPU通過(guò)以太網(wǎng)（光口）/CAN總線與上位機(jī)監(jiān)控顯示軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以太網(wǎng)主要傳輸實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)，CAN總線主要傳輸經(jīng)計(jì)算的振動(dòng)信號(hào)特征值。
應(yīng)用場(chǎng)景
振動(dòng)信號(hào)采集與分析在諸多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中發(fā)揮著重要作用。
一、能源電力
火電：汽輪機(jī) / 發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)不平衡、不對(duì)中、油膜振蕩；
風(fēng)電：齒輪箱、葉片監(jiān)測(cè)，預(yù)警早期磨損。
二、石油化工（高危、連續(xù)生產(chǎn)）
壓縮機(jī)、泵、離心機(jī)在線監(jiān)測(cè)，避免爆炸 / 泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
三、高端制造（精度要求極致）
汽車(chē)沖壓：三軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)；
半導(dǎo)體：光刻機(jī)納米級(jí)振動(dòng)控制，保障良品率。
四、航天發(fā)射
發(fā)射架控制系統(tǒng)中包含多臺(tái)用于提升及轉(zhuǎn)移的動(dòng)力電機(jī)，在動(dòng)力電機(jī)上布置振動(dòng)傳感器用于采集動(dòng)力電機(jī)X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)數(shù)據(jù)。振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)入振動(dòng)信號(hào)采集模塊，在經(jīng)過(guò)模塊分析、處理之后將原始信號(hào)及特征信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)顯控軟件進(jìn)行顯示及后續(xù)分析。
五、船舶動(dòng)力（量大面廣）
電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、齒輪箱等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，預(yù)測(cè)性維護(hù)替代定期檢修。
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