振动信号采集与分析是航天工业的关键技术，在健康监测、故障诊断、结构优化及发射安全保障中具有重要价值。通过实时采集关键部位振动信号，可识别结构松动、轴承磨损等早期故障，为火箭发动机等核心部件提供预警，避免重大事故。在航天器研制阶段，振动测试能获取固有频率、振型等动态参数，验证设计合理性、优化薄弱环节，提升航天器抗振能力与柔性部件在轨稳定性。

     在工业领域，该技术同样是设备运维的重要手段。长期运行的设备易出现磨损、断齿、点蚀等故障，复杂工况使传统检测方法难以精准诊断。研究表明，设备故障会在振动信号中体现明显时频域特征。通过多方向采集轴承等关键部件振动信号，提取特征并分析，可实现对设备健康状态的高效评估与智能诊断。

      为实现工业设备智能运维从“故障诊断”向“预测性维修”全面升级，可分三步进行布置：

    （1）可选用带内置故障诊断算法的手持分析仪和在线监测平台，自动识别常见故障（失衡、不对中、轴承早期磨损），生成简易诊断报告；

    （2）通过对接工业物联网（IIoT）平台，实现数据自动上传、趋势自动绘制、异常自动报警；

    （3）结合机器学习（ML），基于历史振动数据和故障记录训练模型，实现剩余寿命精准预测、故障原因溯源。

      公司长期致力于各类工业和重要机械行业的采控系统的研制，推出具备长期应用能力的振动信号采集与分析设备，以满足能源电力、石油化工、高端制造、船舶动力等现场的振动信号采集使用需求。

振动信号调理模块

振动信号调理模块

      振动信号调理模块实现对现场振动传感器信号的高速同步采集，并基于龙芯平台的数据运算功能。模块共有4路振动信号采集通道。振动信号调理模块采用龙架构32位处理器，CPU处理速度达1.0G以上，拥有1G内存。由FPGA统一同步控制采集的采样方式，精度达16位分辨率，最高采样率达65K以上。振动信号调理模块有两种型号模块，分别为AI304-1G振动信号调理模块（电压型）、AI304-3G振动信号调理模块（IEPE型），两类模块功能性能一致，支持相应传感器选型。

振动信号调理模块

专用数据采集模块

      专用数据采集模块以龙芯和FPGA芯片为主控制单元，嵌入式软件采用linux操作系统。FPGA通过SPI总线或GPIO口采集现场的振动信号、电流和转速信号，并通过PCIE总线将信息实时传输至CPU芯片；CPU通过以太网（光口）/CAN总线与上位机监控显示软件进行数据传输，以太网主要传输实时高速数据，CAN总线主要传输经计算的振动信号特征值。

     振动信号采集与分析在诸多工业现场环境中发挥着重要作用。

一、能源电力

火电：汽轮机 / 发电机监测不平衡、不对中、油膜振荡；

风电：齿轮箱、叶片监测，预警早期磨损。

二、石油化工（高危、连续生产）

压缩机、泵、离心机在线监测，避免爆炸 / 泄漏风险。

三、高端制造（精度要求极致）

汽车冲压：三轴振动监测；

半导体：光刻机纳米级振动控制，保障良品率。

四、航天发射

发射架控制系统中包含多台用于提升及转移的动力电机，在动力电机上布置振动传感器用于采集动力电机X、Y、Z三个方向的振动数据。振动数据进入振动信号采集模块，在经过模块分析、处理之后将原始信号及特征信号通过网络传输至上位机显控软件进行显示及后续分析。

五、船舶动力（量大面广）

电机、风机、泵、齿轮箱等旋转设备，预测性维护替代定期检修。