振动可以反映设备的工作状态,石化企业需要对石化设备的振动状态监测,以便进行故障诊断。振动监测仪能够通过适时精准采集振动信号,实现基于振动的状态监测,为石化设备的检查与维护提供数据支撑。针对现有石化设备振动监测仪存在的测量精度低、数据管理能力弱、功能单一、使用不便等问题,本文设计并实现了一款新型的石化设备振动监测仪。论文的主要工作如下:(1)分析国内外目前使用的振动监测仪存在的问题,给出石化设备振动监测仪的功能需求和非功能需求,对比分析两种架构,提出基于多层架构的振动监测仪总体方案,将振动监测仪分成采集器与手机APP两部分设计,注重采集器与手机APP的数据处理相结合,不仅降低了采集器的设计复杂性,而且易于振动监测仪的功能扩展。(2)在采集器方面,自主研发压电式加速度传感器,降低硬件设计成本;选用外设功能丰富、性能高的32位CC2640R2F微处理器搭建主控电路,并设计了信号调理电路、模数转换电路、电源电路等,集成度较高;采用数电设计电路板,结合编程实现振动数据的运算与分析;采用多种低功耗芯片与低功耗电源电路相结合的方式,延长使用时间;PCB布局和布线严格按照电路板设计原则,同时要注意节省电路板空间,尽量减小仪器的体积,提高便携性。在手机APP方面,采用MVC架构,实现数据分析、存储、上传与下载等功能。(3)针对外界干扰噪声,提出基于EMD的NLM去噪算法,通过EMD算法对采集到的振动信号进行经验模态分解,结合消除波动趋势分析确定噪声主导的IMF分量,再使用改进的NLM算法进行去噪处理,最后重构信号,解决了噪声信号与有用信号不易确定的问题,并提高了滤除噪声的效率,去噪性能得到显著提升。经实验验证和工业测试,本文设计的振动监测仪具有功耗低、蓝牙传输距离远、丢包率低、测量精度高、便于使用等特点,能较好的监测石化设备的振动信号,蓝牙能稳定传输数据。现已经应用在石化设备工作现场,多次发现和预警设备问题,起到监测设备状态、诊断设备故障、维护设备稳定的作用,具有较高的实用价值。