在智能制造时代，设备的稳定运行已成为保障各行业高效、连续生产的关键因素。为了实现对关键设备健康状态的实时掌控，PHM（Prognostics and Health Management，故障预测与健康管理）系统应运而生，成为支撑现代工业运维的重要技术手段。该系统通过采集并分析设备运行过程中的各类状态数据，能够提前识别潜在故障，助力企业优化维护策略，降低停机损失，提升生产效率与设备可靠性。

PHM系统的核心能力在于“预测”，而精准预测依赖于高质量、多维度的数据支持。其中，动态信号如振动（位移、速度、加速度）、旋转机械特征参数（转速、阶次、键相信号、角度域信号、扭振）、噪声、温度、压力、流量、电压/电流以及声发射等，是反映设备内部运行状态的关键信息源。为有效捕捉这些瞬态且复杂的信号，高性能的动态信号采集系统显得尤为重要。汉航Hunter Pad不仅具备在线监测与保护功能，还可选配超速保护配置，全面满足工业现场对安全性与精确性的双重需求。

产品概述：多功能一体化智能分析设备

汉航公司推出的Hunter Pad是一款集手持式动态信号分析、在线状态监测与故障诊断三大功能于一体的高端智能设备。其融合了先进的信号采集能力与深度数据分析算法，能够在复杂工况下准确提取设备健康特征，及时发现异常趋势，为工业设备的安全稳定运行提供强有力的技术保障。

硬件性能参数

• 紧凑低功耗设计：整机尺寸为22.7cm × 16.9cm × 6.4cm，重量小于1.6kg，采用手持式结构设计，便于现场操作。内置独立FPGA、DSP处理器及ARM系统架构，整机功耗低于16W，配备可循环充电锂电池，续航时间不低于8小时。
• 模块化通道配置：单台设备支持16路模拟输入通道，集成2路转速输入、2路触发I/O通道和1路信号源输出，可高精度采集电压、电流、振动、力、声学、转速、温度等多种物理量信号。
• 高精度同步采样：每通道采用24位Σ-Δ A/D转换器，支持16通道或8通道模块选择，最高采样率达204.8kHz/通道。支持单端与差分两种输入模式，每个通道均配有独立LED状态指示灯，并可通过内置蜂鸣器设置报警提示。
• 丰富接口配置：设备提供USB3.0、千兆以太网、HDMI、CAN/CAN-FD、立体声耳机与麦克风接口、GPS/北斗定位、WIFI、蓝牙、RS232以及IRIG-B时间同步接口，实现灵活组网与多设备协同工作。
• 环境适应性强：无风扇壳体导热设计，工作温度范围为-25℃至+65℃，可在相对湿度达95%（非凝露）环境下稳定运行。
• 高清触控显示：配备7英寸电容式彩色触摸屏，分辨率为1280×800，支持多点触控，操作直观便捷。
• 大容量数据存储：内置TF卡槽，支持大容量扩展，确保海量测试数据得以安全保存，方便后续调用与分析。

软件功能体系 —— 基于Linux的嵌入式平台 NTS.Field

Hunter Pad搭载基于Linux系统的嵌入式软件NTS.Field，具备强大的实时分析与后处理能力，覆盖从信号采集到诊断决策的完整流程。

核心分析功能包括：

• 旋转机械分析：支持转速测量、扭转振动与轴向振动分析、实时阶次跟踪、声压/声强/声功率计算、声源定位、声品质评估等。
• 模态测试：支持锤击法与工作模态分析（OMA），用于结构动态特性识别。
• 动平衡测试：支持单面、双面及多面动平衡校正，用户无需拆卸设备即可完成不平衡量的检测与补偿。
• 轴心轨迹分析：提供极坐标图、伯德图、APHT图、半频谱图、全频谱图、趋势图、XY轨迹图及动力学刚度图等多种可视化方式，全面展示转子运动状态。
• 根轨迹分析：用于判断系统稳定性变化趋势。
• 故障诊断分析：结合多种特征提取方法，辅助判断轴承、齿轮、不对中、松动等典型故障类型。

阶次分析能力：

支持原始时间序列处理，生成实时阶次轨迹与阶次谱；提供窄带与固定带宽转速谱、整体转速谱分析，并可显示相对于转速计信号的相位阶次轨迹，适用于变速工况下的振动分析。

升降速过程采集与分析：

可在升速或降速过程中设置触发条件，阶次谱以三维形式呈现，清晰展现频率成分随转速变化的趋势，便于捕捉共振点与异常激励源。

转子平衡功能增强：

支持单平面与双平面平衡法，适用于不同尺寸转子的现场动平衡作业。借助多通道选项，可在两个传感器上同步采集数据，提高测量精度与操作安全性。界面支持测试暂停与重启，允许重读任意步骤而无需重新执行全流程。

声学分析功能：

包含CPB倍频程分析与声级计（SLM）测量功能，满足噪声评估标准要求。

冲击响应测试：

可计算用户自定义频段内的频率响应函数（FRF）、相干性、自功率谱与相位谱，适用于轻敲测试与结构响应分析。

实时信号处理：

支持数学运算、积分/微分、FFT变换、平均处理、加窗、自/互功率谱、FRF、相干性分析、实时滤波、均方根计算、倍频程分析、阶次跟踪、扫频正弦激励、阈值报警或自动中止等功能。同时具备重采样、截取、删除、合并等数据管理功能，可根据预设模板自动生成实验报告，并支持活动图动态展示。

后处理分析能力：

• 基于加速度或声压信号提取转速信息；
• 特征信号处理与模态参数识别；
• 动平衡后处理（单面、双面、多面）；
• 轴心轨迹与平均轴心位置分析（涵盖轴绝对振动、轴向位移、差胀、斜面差胀、壳胀、阀门位置等），支持极坐标、伯德图、APHT图、半频谱图、全频谱图、趋势图、XY图、动力学刚度图等多种图形表达；
• 根轨迹分析与故障诊断；
• 声品质深入分析；
• 基于波束成形法（Beamforming）与声全息技术（NAH）实现高精度噪声源定位。

典型应用场景

健康状态监测与预测性维护（PHM）系统已被广泛应用于高端装备、重大工业设施及生命攸关系统中，作为实现“视情维修”战略的核心工具。利用汉航Hunter Pad进行信号采集与深度分析，可有效完成设备故障的检测、诊断、预测与管理闭环，推动运维模式由传统的“定期检修”向“按需维护”转变，显著提升系统的安全性、可靠性和经济性。

航空航天领域应用：

在航空发动机、飞行控制系统、起落架传动机构等关键部件的状态监测中，Hunter Pad可用于高速旋转部件的振动特性分析、早期故障预警与寿命预测，保障飞行安全与任务可靠性。

在工业与交通多个关键领域中，设备健康状态的实时监测和故障预警已成为保障运行安全、提升效率的核心手段。通过先进的便携式数据采集技术，能够实现对复杂系统多参数的同步感知与分析，推动传统运维向预测性维护转型。

航空领域应用

发动机健康管理：利用Hunter Pad可实时采集发动机的温度、压力及振动等关键参数，动态评估其运行状态。系统不仅能够监控当前性能表现，还可基于数据分析预测涡轮叶片等核心部件的剩余使用寿命，提前识别潜在故障风险，实现预测性维护，有效避免飞行过程中突发性失效，确保航空安全。

飞机机体结构监测：针对机翼、机身等主要承载结构，可通过传感器网络检测其应力、应变变化，并识别裂纹萌生与腐蚀发展情况，全面掌握机体健康状况，为维修决策提供科学依据。

车辆与轨道交通行业

乘用车故障诊断：面向传统燃油车与新能源汽车，系统可采集发动机、电机、变速箱、动力电池以及制动系统的电压、压力和振动数据，实时分析各核心部件的工作状态，及时发现异常并发出预警，提升整车可靠性与驾驶安全性。

列车运维支持：通过对牵引变流系统、通风装置等关键子系统的温度、电流及振动参数进行持续监测，构建健康评估模型，实现故障趋势预测。该方式为故障处置提供了有力的数据支撑，显著增强机车运行的稳定性和耐久性，同时延长设备服役周期。

能源电力设施监测

在发电与输配电系统中，汽轮机、水轮机、风机、压缩机、电动机、发电机、励磁机、齿轮箱、水泵等多种旋转设备广泛存在。借助Hunter Pad，可对发电机、变压器、汽轮机等重点装备实施在线状态监测与故障预判。

通过采集设备的振动特性、温度变化及电气参数，系统能快速识别早期故障征兆，如轴承磨损、转子不平衡或绝缘劣化等问题，从而提前制定检修计划，防止非计划停机，保障电网运行的连续性与供电质量。

工业制造场景

在生产线上，针对风机、泵组、机床等关键旋转机械，开展基于数据驱动的预测性维护策略，可大幅降低突发故障率，减少非计划停产时间，提高整体生产效率与设备可用率。高精度的现场数据采集成为实现智能维保的基础支撑。

大型建筑与基础设施

以大型桥梁为例，其结构复杂且布设点位众多，需实现跨区域的同步数据采集。通过部署多台便携式动态信号采集设备，构建分布式监测网络，将各个采集单元安装于桥墩、桥身、桥面等关键位置，在GPS或IRIG-B时间同步机制下，实现对桥梁在车辆荷载、风力扰动、温度变化等工况下的振动、应变与位移信号的精确同步采集，全面评估结构安全性与耐久性。

技术优势总结

汉航Hunter Pad将“实验室级”的高精度测试能力延伸至外场环境，打破传统测试对空间与时间的限制，真正实现了向工业现场、移动装备以及恶劣复杂环境的全面覆盖。凭借其高采样率与多物理量同步采集能力，确保了监测数据的完整性与准确性，极大提升了健康管理系统在时空维度上的适应性与实用性。