一、方案介绍

本方案针对高精密设备在运行过程中对振动干扰极其敏感的特性，构建在线化振动振速权值监测系统。通过高分辨率三轴振动速度传感器与权值滤波算法，实时采集设备周围振动数据，计算振动速度有效值与加权振值（如速度加权值 VDV），对振动进行量化评估与等级判定，辅助设备运行安全、维护保养与异常报警判断。

二、监测目标

三、需求分析

精密设备（如光刻机、数控加工中心、激光设备、电子测试台等）对外部环境扰动尤其敏感，微小振动即可影响其精度、寿命或测量结果稳定性。传统静态防振措施无法全面应对动态扰动源，需建立振动速度级别量化与报警体系，避免地基共振、设备结构谐振、邻近设备联动影响等问题发生。

四、监测方法

采用安装于设备底座、关键部件连接点或平台周边的高灵敏振动速度传感器，进行多通道同步采样。监测主机对信号进行加权处理，按人机响应模型或设备专属权重曲线（如ISO 2631、ISO 10816）计算有效值与频率加权振速。系统根据阈值设定实现自动分级管理与趋势分析。

五、应用原理

振动速度是表征物体单位时间内位移变化的关键参数之一，相比加速度和位移在频率响应和能量分布方面更适合衡量低频扰动对设备的影响。加权振速通过在不同频段施加权重函数，更准确地表达设备对特定频率振动的响应程度。常用加权计算方式包括RMS、VDV等指标。

六、功能特点

七、硬件清单

包含三轴振动速度传感器、加权分析主机、信号调理模块、通信模块、电源系统、远程服务器及平台界面等。

八、硬件参数（量程、精度）

振动速度量程：±10 mm/s 至 ±100 mm/s；
测量精度：优于±3%；
频率响应范围：0.5 Hz–1,000 Hz；
采样率：≥2,048 Hz；
分辨率：0.01 mm/s；
权值计算支持：RMS、PPV、VDV、Kurtosis、Crest Factor 等；
通讯方式：RS485、以太网、4G可选；
供电方式：AC220V或UPS保障系统。

九、方案实现

根据精密设备布设环境及结构类型，选择合适安装点部署振动速度传感器，进行24小时不间断监测。平台可远程查看所有设备的实时振动状态与历史趋势，对不同生产工序时段进行特征对比，及时发现并响应异常扰动，防止误差扩大或设备损伤。

十、数据分析

系统将采集到的振动速度数据进行时域、频域与统计学分析，计算有效振速（RMS）、峰值速度（PPV）、加权速度值（VDV）与频谱能量中心等参数，并对比行业限值，生成自动报告。支持定期导出PDF/Excel格式振动健康报告，便于维保单位归档与优化建议分析。

十一、预警决策

系统内置多级阈值预设模型，支持静态阈值与动态阈值设定；可按设备类型、运行状态、安装方式设定差异化报警等级。报警方式包括本地声光、短信/微信推送、平台弹窗、联动开关量输出等，便于值班人员快速响应。

十二、方案优点

十三、应用领域

广泛应用于以下场景：

十四、效益分析

部署在线振速权值监测系统，可大幅提升设备运行稳定性与产出一致性，减少因振动引发的测量误差、结构疲劳和误操作事故，提高精密生产效率与产品质量，间接降低能耗和设备运维投入，实现长期效益最大化。

十五、国标规范

十六、参考文献