一.引言
隨著科學技術與現代化工業的發展,旋轉機械正朝著大型化、連續化、高速化、輕型化、集中化、自動化和大功率、大載荷方向發展。其特點為：試驗項目多；時間長

；測試點多

；難度大、成本高（數億美金）；對(dui)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)的(de)安(an)全(quan)及(ji)共(gong)享(xiang)性(xing)要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)以(yi)上(shang)特(te)點(dian)，需(xu)要(yao)將(jiang)分(fen)散(san)的(de)試(shi)驗(yan)場(chang)站(zhan)的(de)試(shi)驗(yan)係(xi)統(tong)納(na)入(ru)統(tong)一(yi)的(de)數(shu)據(ju)網(wang)絡(luo)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)

，因(yin)此(ci)如(ru)何(he)將(jiang)試(shi)驗(yan)中(zhong)心(xin)或(huo)基(ji)地(di)獲(huo)取(qu)的(de)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)和(he)結(jie)果(guo)近(jin)於(yu)實(shi)時(shi)地(di)傳(chuan)給(gei)設(she)計(ji)
、製造
、使用等單位

，及如何分析和使用試驗數據等就成為新的挑戰。

基於柔性測試技術的旋轉機械信號處理平台
應用先進的網絡技術構建，不僅充分考慮到測試係統對可靠性
、精確性的需求
，保證了數據的安全
，同時
，也針對試驗中多測試點、實時傳輸數據等特點，在測試係統設計時充分保證了係統的擴展性和靈活性。

二.旋轉機械信號處理平台架構
旋轉機械信號處理平台包括三個部分：前端數據分係統、中央數據服務分係統和離線分析工作站係統。平台的架構如下圖所示

• 前端數據分係統即為各分立的場站試驗台係統，負責將數據上傳到服務器；其可以獨立運行，具備數據采集、數據本地備份、在線分析、本地監控等功能。
• 中央數據服務分係統是整個係統的核心，完成各前端數據分係統上傳數據的接收
、存儲
，為各個離線工作站提供數據離線分析、數據檢索等服務。
• 離線分析工作站即為經授權接入中央數據服務分係統的內網終端

，包括時域顯示

、聯合時頻分析
、倍頻程分析、階次分析等16種針對振動信號的分析算法。

三.各分係統說明
（一）前端數據分係統
前端數據分係統主要是指場站試驗係統，提供平台運作的原始試驗數據。
1.  主要功能：
•試驗數據采集
•本地數據備份
•數據上傳
•試驗係統狀態監控
•在線數據分析
•試驗係統控製

2.  係統組成：前端數據分係統主要包括數據采集設備、試
驗控製設備
、監控主機設備
、數據備份設備等。監控主機、數據采集設備和數據備份設備組成局域網

，通過TCP/IP進行內外數據交換。

數shu據ju采cai集ji設she備bei根gen據ju信xin號hao測ce試shi點dian的de數shu量liang和he采cai集ji速su率lv需xu求qiu，一yi般ban配pei置zhi為wei多duo采cai集ji器qi組zu合he，即ji主zhu采cai集ji器qi加jia數shu個ge輔fu助zhu采cai集ji器qi，采cai集ji通tong道dao可ke以yi擴kuo充chong或huo調tiao整zheng。如ru有you需xu要yao
，信xin號hao需xu經jing調tiao理li後hou接jie入ru數shu采cai設she備bei。

試驗控製設備為發動機試車提供燃油、進風、環境等基礎條件的控製，屬於場站基礎設施範疇

，需要專業單位承建，在此不再贅述。

監控主機負責資源配置管理，試驗監控管理和在線分析等任務，多配置為數個計算機終端，分別負責試驗監控
、係統管理和在線分析
，具備報警功能。
數據備份設備保存所有數據采集端采集的通道數據，同時將數據上傳至中央數據服務係統。
前端數據分係統結構如下圖所示：

（二）中央數據服務器分係統
中zhong央yang數shu據ju服fu務wu器qi分fen係xi統tong是shi整zheng個ge平ping台tai的de數shu據ju集ji散san中zhong心xin
，它ta通tong過guo網wang絡luo接jie收shou前qian端duan數shu據ju係xi統tong的de試shi驗yan數shu據ju，進jin行xing分fen類lei標biao識shi存cun儲chu，同tong時shi接jie收shou離li線xian分fen析xi工gong作zuo

站的數據查詢請求，分析離線分析工作站的數據請求參數，將索引出的通道數據分發給各離線分析工
作站。

1.  係統功能
• 數據存儲：按照通訊協議，通過TCP/IP接收各前端數據分係統發送過來的數據
，並進行標記存儲
；
•數據分發：按照通訊協議，通過TCP/IP分發給各離線分析工作站要求的數據
；
•權限管理：對申請數據查詢的客戶端進行權限認證。

2.  係統結構中央數據服務係統支持多個前端數據係統和多次試驗數據的存儲與分發，采用服務器作為中央數
據服務係統的硬件，當通道數量過多時
，可采用服務器群。係統結構如下圖所示：

3.  工作原理
• 數據存儲：qianduanshujuxitongzhongdebeifenxitongjiangshujutongguowangluochuanshuzhizhongyangshujufuwuxitong

，bingtongguoliupanjishujiangshujubaocundaocipanzhenliezhong。dangchenggongbaocunshujuhou，shucaiduanhuishanchuxiangyingshujuwenjian，bimianyinwangluoguzhangzaochengshujudiushi。
• 中央數據服務係統的另一個數據操作就是分發數據給各離線分析工作站，驗證登錄用戶的權限，保證數據查詢的安全性

；根據離線分析工作站提交的索引條件向離線分析工作站分發相應數據。

（三）離線分析工作站係統
離線分析工作站係統用來查詢、分析旋轉機械試驗的曆史數據。

 分析功能：

工作原理：離線分析工作站係統的主要任務是對旋轉機
械信號進行各種分析處理。首先，離線分析工作站向服務器提交檢索信息；然後中央數據服務係統根據這些檢索信息，將相應數據發送給離線分析工作站；最後離線分析工作站對這些通道數據進行特定的分析與顯示。

四.旋轉機械信號處理平台特點
• 配置的靈活性：在上位機上可以配置下位機參與采集的通道，方便用戶根據實際情況增加或刪除采集通道；並且可以對每個通道分別標定；在離線分析工作站中可以提取任意時間段的任意數據分析。•
• 數據安全的可靠性：數(shu)據(ju)備(bei)份(fen)端(duan)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)接(jie)收(shou)各(ge)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)的(de)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)，分(fen)類(lei)表(biao)示(shi)存(cun)儲(chu)，進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)備(bei)份(fen)

，同(tong)時(shi)按(an)照(zhao)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)的(de)時(shi)間(jian)順(shun)序(xu)，將(jiang)試(shi)驗(yan)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)上(shang)傳(chuan)至(zhi)中(zhong)央(yang)服(fu)務(wu)器(qi)；當(dang)數(shu)據(ju)備(bei)份(fen)係(xi)統(tong)與(yu)中(zhong)央(yang)數(shu)據(ju)服(fu)務(wu)係(xi)統(tong)成(cheng)功(gong)的(de)保(bao)存(cun)數(shu)據(ju)後(hou)

，會(hui)通(tong)知(zhi)數(shu)采(cai)端(duan)，數(shu)采(cai)端(duan)將(jiang)刪(shan)除(chu)相(xiang)應(ying)數(shu)據(ju)
，這(zhe)樣(yang)數(shu)據(ju)的(de)安(an)全(quan)就(jiu)得(de)到(dao)了(le)保(bao)證(zheng)
，避(bi)免(mian)因(yin)網(wang)絡(luo)故(gu)障(zhang)造(zao)成(cheng)數(shu)據(ju)丟(diu)失(shi)。

• 易於維護和擴展性：可以根據采樣點的個數任意擴充機箱
、板卡；當通道數量增加時
，可以采用服務器群作為中央服務器係統的硬件資源

；根據需求可以任意添加監控端和離線分析工作站。

•大數據量吞吐的能力：支持130個通道，50KS/s的數據同步采集，增加硬件配置可提升吞吐能力。

五.結語
上述旋轉機械信號處理平台能有效地解決目前旋轉機械試驗麵臨的挑戰。其利用柔性測試技術的核心――虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)技(ji)術(shu)為(wei)主(zhu)體(ti)的(de)軟(ruan)硬(ying)件(jian)，結(jie)合(he)當(dang)前(qian)國(guo)際(ji)測(ce)試(shi)和(he)網(wang)絡(luo)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)所(suo)開(kai)發(fa)的(de)綜(zong)合(he)試(shi)驗(yan)管(guan)理(li)平(ping)台(tai)，對(dui)各(ge)試(shi)驗(yan)係(xi)統(tong)的(de)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)管(guan)理(li)

，包(bao)括(kuo)試(shi)車(che)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji)
、存儲、在線分析、離線分析等，在保證數據安全的前提下，使多協作單位數據的共享成為可能。