一、方案介绍

轴承是各类旋转机械设备中最关键的基础部件，其运行状态直接影响设备的稳定性和使用寿命。振动作为衡量轴承工作健康状况的重要物理量，已广泛应用于工业设备状态诊断领域。为提高轴承故障预测精度与响应速度，本方案引入基于VC（Vibration Criteria）等级标准的振动速度值在线监测系统，通过实时采集并分析轴承各部位的振动速度（RMS）及频谱特征，判断其运行是否处于合理范围内，及时预警轴承早期失效风险。

二、监测目标

三、需求分析

传统轴承振动检测主要依赖周期性人工巡检，存在监测间隔长、数据滞后、故障响应不及时等缺陷。轴承故障的演变过程从润滑异常、微损伤、疲劳裂纹、剥落直到失效，具有渐进性和可监测性。通过部署振动VC等级监测系统，可在初期振动异常阶段及时发现并干预，减少设备意外停机，延长使用周期，推动智能化运维升级。

四、监测方法

采用一体式高速MEMS加速度或速度传感器安装在轴承座或壳体外部关键监测点，采集三轴振动信号，经处理后得到振动速度RMS值、频谱特征与主频峰值。采集终端内置VC等级计算模型，支持1/3 倍频程分析，匹配对应振动等级标准。所有数据通过4G或以太网上传至远程云平台，实现实时监控与历史回溯。

五、应用原理

振动测量系统基于加速度/速度原理，通过传感器将轴承产生的机械振动信号转化为电信号，并经放大、滤波、A/D转换后传输至数据处理模块。系统计算RMS速度值（mm/s）后，自动与VC等级标准进行对比，实现对设备当前微振动等级的智能评估。系统支持VC等级动态调节，适配不同精度要求与设备类型。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数

振动速度测量范围：0 ~ 100 mm/s（RMS）
加速度测量范围：0 ~ 50 g
频率响应范围：1 ~ 5000 Hz（适配轴承故障频率带宽）
VC等级评估分辨率：0.1 μm/s
测量精度：±5%
数据上传周期：1 s ~ 600 s 可调
供电方式：DC 12V / AC 220V / 光伏（选配）
通讯方式：4G、RS485、Wi-Fi 或 TCP/IP

九、方案实现

针对目标设备轴承位置进行布点设计，在轴承外壳或固定底座处粘贴或螺纹安装传感器，连接至数据采集主机，并配置通信方式与平台账户。部署完成后，系统自动运行，平台后台展示VC等级、速度值趋势图、频谱能量分布与历史数据统计曲线。通过设定报警等级，可实现异常推送与远程干预，形成自动化管理闭环。

十、数据分析

平台支持对振动等级进行日、周、月周期的波动分析，结合频谱主频与波形形态变化，识别轴承不平衡、偏心、润滑不良、滚道剥落、滚珠破损等常见故障特征。通过数据挖掘与AI建模，可辅助建立轴承寿命预测模型，并输出维护建议与健康指数。

十一、预警决策

系统内置分级报警机制：当轴承振动强度达到VC-B等级即进行早期预警，超过VC-C等级进入重点监测，超过VC-D等级自动推送短信或微信报警，并记录异常事件。用户可通过小程序或网页端查看报警记录、处理状态与数据对比，辅助决策人员优化维护计划。

十二、方案优点

十三、应用领域

本方案适用于以下设备场景：

十四、效益分析

部署本系统可实现轴承故障从“事后维修”转向“事前预测”，显著降低重大故障率和设备停机时间，减少备件浪费和人工成本。通过平台化统一管理，可持续积累振动数据资源，形成长期运维数据库，为工业现场智能化运维与资产管理提供坚实基础。

十五、国标规范

系统设计与评估参考如下标准：

十六、参考文献