换有一些性质，
如线性叠加，
对称，时间展缩，
频率展缩，
时间位移，
频率位移，
微分特性和积分特性等。这些性质
在实际工程应用中经常用到，常常能起到简化计算，
明晰
物理过程的作用。
2.2
傅
倒频谱
专家
所谓倒频谱其实质为频域信号的傅氏再变换。对功
率谱作倒频变换，其根本原因是在倒频谱上可以较容易
地识别信号的组成分量，便于提取其中我们所关心的信
号成分。
对于
对于复杂的频域波形，
取其对数后再作倒频域变换，
使其在能量上再次分解和集中，这就能及时识别出在频
域中所难以鉴别的信息，
例如，
用倒频谱来分析和研究功
率谱中的谐频的边频，将可得到较清晰地显示。
式中τ——倒频率，
与自相关函数Ｒｘ （τ） 的时间变量具
有相同的量纲，我们称为倒频率时间变量，
单位为ｓ 。
对于
本系统的调试是在以下的环境下进行的。
3.1
傅
硬件环境
对于
压电传感器一个，
主要用于采集现场的振动信号。
电
机的控制通过西门子６ Ｓ Ｅ ７ ０ 系列变频器来实现。
将传感
器和一个现场数据采集卡（Ｐ Ｃ Ｌ ８ １ ８ Ｌ ）
相连，
利用采集程
序将得到的数据保存在现场的工控机上，工控机通过
Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 方式与上位机通讯，
在工控机和上位机上分别安
装一个亚当模块，主要起到Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 通信模式和Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 通
信模式的转化。上位机将工控机采集到的数据保存在本
地硬盘，然后调用本系统进行故障分析。连接关系如图２
所示。
3.2
傅
软件环境
对于
本系统支持微软的视窗操作系统，
如：
ｗｉｎｄｏｗｓ ９８／
２０００等。
4 .1
傅
信号采集及数据保存
对于
数据采集是采用Ｐ Ｃ Ｌ ８ １ ８ Ｌ 实现，由于Ｗ ｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 的进
程调度是基于分时原理，所以采样频率无法达到系统的
要求，
因此数据的采集我们采用Ｃ 语言编程实现。
由于我
们对采集的信号样本采用２５６个数据进行分析，
所以无法
直接存储在数据库中，
因此，首先将原始数据存入一个二
进制文件中，
然后在数据库中对该文件进行索引，
实现了
历史样本的查询、
记录的功能。
软件与数据库的连接采用
Ａ Ｄ Ｏ 技术，这样可以实现在网络环境下该软件的运行，
而无需将原始数据集中在同一台计算机中。Ａ Ｄ Ｏ 的连接
语句如下：
对于
ｃｎ：＝ ＣｒｅａｔｅＯｌｅＯｂｊｅｃｔ（＇ＡＤＯＤＢ．Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ＇）；
对于
ｃｎ．ｏｐｅｎ（＇Ｄｒｉｖｅｒ＝｛Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｒｉｖｅｒ（＊．
ｍｄｂ）｝；ＤＢＱ＝ｄ：＼ｄｅｓｉｇｎ＼ｔｅｓｔ．ｍｄｂ。
对于
ＤｒｉｖｅｒＩｄ＝２５；ＦＩＬ＝ＭＳ Ａｃｃｅｓｓ；ＭａｘＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅ
＝２０４８；ＰａｇｅＴｉｍｅｏｕｔ＝５；ＵＩＤ＝ａｄｍｉｎ；＇）；
对于
以上的语句实现和数据库的连接，
数据的读出采用
以下的语句：
对于
ｒｓ２：＝ＣｒｅａｔｅＯｌｅＯｂｊｅｃｔ（＇ＡＤＯＤＢ．ＲｅｃｏｒｄＳｅｔ＇）；
对于
ｒｓ２．ＬｏｃｋＴｙｐｅ：＝ｌｔＯｐｔｉｍｉｓｔｉｃ；
对于
ｒｓ２．Ｏｐｅｎ（＇ｓｅｌｅｃｔ ＊ ｆｒｏｍ Ｄａｔａ＇，Ｃｎ）；
4.2
时
时域分析
对于
时域分析的主要工作是对原始信号以曲线图的方式
显示出来，
这样让用户对采集的数据有一个直观的认识。
在实际应用中发现，
原始数据之间的差别不大，
这样画出
的图形无法显示真实的振动信号，
也很难做进一步的分
析，因此我们对原始信号做了去平均值的处理得到比较
理想的结果，
并可根据振动烈度
（ＩＳＯ２９５４－１９７５ ）
设报警
值，
通过计算机的音响发出ｂ ｅ ｅ ｐ 提示有故障。
4.3
时
频域分析
对于
计算原始信号的对应频谱，
频谱的计算主要是通过
Ｆ Ｆ Ｔ 实现，
Ｆ Ｆ Ｔ 变换的算法如图３ 所示，
可以对振动信号
进行处理，从谱图中各谱峰的中心频率及对应的峰值找
出引起振动的激振频率以及激振原因，从而判断机械的
运行是否正常，为专家诊断提供数据。
在具体实现时首先
去掉了均值，
在傅立叶变换后做了加汉宁窗（Ｈａｎｎｉｎｇ）处
理，
在此基础上对频谱作内插细化处理。
经过这样处理得
到的有效数据与原始数据的功率谱以及与该功率谱所对
3
实
实 验 环 境
4
软
软 件 功 能 及 实 现 方 法
Ｃｘ（τ）＝
ｌｎＳｘ（ｆ）ｅ
ｊ２πｆτ
ｄｆ
－∞
∫
＋∞
技术进步
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
图２
实
硬件连接图
图１
实
实验装置图
１－ 变频器
变
２ － 基础板
变
３ － 电机
变
４ － 减速箱
变
５ － 联轴器
变
６ － 轴承座
变
７－ 辊体
变
８ － 传感器
变
９ － 采集卡接线板
变
１０－ＰＣ 机
４３
China Pulp & Paper Industry Vol.25,No.8 Aug.,2004