簡介

智能制造時期，設備的穩定運行對于各行業的無縫高效生產愈加重要。健康狀態監測系統PHM（Prognostics and Health Management）成為保障關鍵設備穩定運行的有力工具。它通過實時監測和分析設備的狀態數據，能夠提前預測設備故障，實現對生產設備的精細化管理控制，為企業節約維護保養成本、減少停機時間和提高生產效率提供了重要技術支撐。

PHM系統的核心在于“預測”，而預測需要有大量的數據作為支撐。在眾多數據中，動態信號--如振動(位移、速度、加速度)、旋轉機械特征信號（轉速、階次、鍵相、角度域信號、扭振）、噪聲、溫度、壓力、流量、電壓/電流、聲發射等是揭示設備內部健康狀態的關鍵，要捕捉這些轉瞬即逝的寶貴信息，動態信號數據采集系統扮演著關鍵角色。漢航Hunter Pad同時具有監測保護功能和超速保護配置選項。

漢航公司推出的Hunter Pad是一款集手持動態信號分析、在線狀態監測分析以及故障診斷分析三種強大功能于一身的先進設備，憑借其精準的信號捕捉與深度分析能力，能夠提前識別設備潛在故障，為工業設備的穩定運行提供有力保障。

硬件指標

• 低功耗小型化設計：高寬厚：22.7cm*16.9cm*6.4cm，手持設計，內置獨立FPGA，獨立DSP處理器和ARM系統，整機重量<1.6kg，內置循環替代可充電鋰電池，續航≥8h，功耗<16W。
• 模塊化設計：單臺16路模擬輸入通道，內置2路轉速通道，2路觸發輸入/輸出通道及1路信號源通道；能夠精準采集多種類型的信號，涵蓋電壓、電流、振動、力、聲學、轉速、溫度等信號類型。
• 采樣同步：每通道24位Σ-Δ A/D轉換，16通道或8通道模塊可選，最高采樣率204.8kHz/通道，支持單端或差分輸入模式，每個通道均配備獨立的LED狀態指示燈，以便實時監控通道狀態，內置蜂鳴器可進行報警設置。
• 內嵌功能豐富：Hunter Pad提供了豐富的功能端口，包括USB3.0、千兆以太網、HDMI、CAN及CAN-FD、立體聲耳機及麥克風、GPS/北斗、WIFI、藍牙、RS232、IRIG-B，能夠實現全面靈活的設備互聯與數據傳輸共享。
• 結構設計：工作溫度：-25~+65℃，工作濕度：95%非凝露，無風扇殼體導熱。
• 電容觸摸屏顯示：Hunter Pad搭載了一塊高分辨率的7寸電容式彩色觸摸屏，分辨率達1280×800，具備多點觸摸功能。
• 海量數據存儲：內置1路TF卡槽，存儲容量可選，可將海量的測試數據安全存儲至存儲卡中，確保數據的長期保存與便捷調用。

軟件功能：基于Linux操作系統的嵌入式軟件漢航NTS.Field

• 旋轉機械轉速測量、扭轉振動和軸向振動、實時階次跟蹤分析、聲壓聲強聲功率測量分析、聲源定位、聲品質測試分析、模態測試（錘擊法和工作模態）、動平衡測試分析（單面、雙面、多面）、軸心軌跡與平均軸心位置（極坐標、伯德圖、APHT圖、半頻譜圖、全頻譜圖、趨勢圖、XY圖、動力學剛度圖）、根軌跡分析、故障診斷分析。
• 階次跟蹤：原始時間序列、實時階次軌跡與階次譜、窄帶轉速譜與固定帶寬轉速譜、整體轉速譜，以及相對于轉速計信號的相位階次軌跡。
• 升降速采集分析：在升速或降速采集數據時設置觸發，階次譜以3D形式顯示。

• 轉子平衡：支持用戶無需拆卸設備即可校正不平衡。可通過單平面或雙平面平衡法校正任意尺寸轉子。通過多通道選項，可在兩個傳感器上進行并行測量，實現更快速、更安全、更精確的操作流程。用戶界面允許根據需要停止和開始測試，并可重讀任何操作，而無需運行整個過程。
• 聲學分析：CPB倍頻程分析、聲級計測量(SLM)。
• 沖擊測試：計算用戶定義頻帶內的頻率響應函數、相干性、自功率譜及相位譜。
• 實時分析：數學運算、積分、微分、FFT、平均、加窗、自功率/互功率譜、FRF函數、相干、實時濾波器、均方根、倍頻程、階次跟蹤、掃頻正弦波、閾值報警/中止等，具有重采樣、截取、刪除、合并功能,可根據自定義模板自動生成實驗報告，具有活動圖功能。
• 后處理分析：基于加速度或聲壓信號的轉速提取、特征信號處理、模態分析、動平衡分析（單面、雙面、多面）、軸心軌跡與平均軸心位置（軸絕對振動，軸向位移、差脹、斜面差脹、殼脹、閥門位置，極坐標、伯德圖、APHT圖、半頻譜圖、全頻譜圖、趨勢圖、XY圖、動力學剛度圖）、根軌跡分析、故障診斷分析，聲品質分析，基于波束形成法和聲全息方法的噪聲源定位。

部分應用工況

健康狀態監測與預測及健康管理（PHM）系統已成為高端裝備、工業設備和生命支持系統“視情維修”的核心技術手段之一。通過漢航Hunter Pad對監測對象進行信號采集和數據分析，從而可實現故障的檢測、診斷、預測和管理，最終目標是實現從“計劃性維修”到“視情維修”的轉變，顯著提升各個行業的安全性、可靠性和經濟性。

1. 航空航天：

發動機健康管理：可通過Hunter Pad監測發動機的溫度、壓力、振動等關鍵參數，實時評估發動機的健康狀態，并可預測關鍵部件（如渦輪葉片）的剩余使用壽命，實現預測性維護，避免突發故障，保障飛行安全。

飛機機體健康管理：對機翼、機身等關鍵結構部位進行檢測，可判斷結構的應力、應變、裂紋和腐蝕情況。

2. 車輛交通行業：

乘用車故障診斷：采集發動機、電機、變速箱、電池（新能源汽車）、制動系統等核心部件的壓力、電壓、振動等數據，分析監測部件狀態，并提前預警。

列車運維：通過采集牽引變流系統、通風系統等關鍵核心系統的溫度、振動、電流等重要參數，實現故障預測和健康評估，能夠為故障處置提供重要依據，提升機車運行的安全性和可靠性，延長機車使用壽命。

3. 工業制造行業：

對關鍵旋轉設備開展預測性維護，能夠有效提高設備的可靠性，減少生產中斷，提高生產效率。

4. 能源電力行業

例如汽輪機、水輪機、風機、壓縮機、渦輪膨脹機、電動機和發電機、勵磁機、齒輪箱、水泵等

在能源電力等能源設施中，可使用Hunter Pad對發電機、變壓器、汽輪機、壓縮機等關鍵設備進行狀態監測和故障預測。通過監測設備的振動、溫度、電氣參數等，及時發現潛在故障隱患，提前安排維修，保障電力供應的穩定性。

5. 大型建筑設施

大型橋梁的健康監測中，由于橋梁結構復雜、監測點眾多，需要對橋梁的不同部位進行同步監測。此時，多臺便攜式動態信號數據采集系統可以組成分布式網絡，各個采集儀分別部署在橋梁的不同位置，如橋墩、橋身、橋面等關鍵部位，基于GPS同步或IRIG同步，同時對橋梁在各種工況下（如車輛通行、風力作用、溫度變化等）的振動、應力、變形等信號進行同步采集。

漢航Hunter Pad使“實驗室級”高精度測試能力更加便攜外場化，讓故障診斷及狀態監測系統不再受時間和空間的束縛，真正走向工業現場、走向移動裝備、走向復雜惡劣環境，并通過其高采樣率和多參數同步采集能力，確保了數據的完整性和準確性，有效提升了健康狀態監測的時空不限性。

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