隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)廠房建設(shè)快速的發(fā)展，其中，“智能工廠”、“智能生產(chǎn)”、“智能物流”日漸成為工業(yè)發(fā)展的主流。在日常生產(chǎn)管理中，為交流溝通方便，廠房往往建成集辦公、科研、生產(chǎn)于一體的綜合樓。那么，伴著設(shè)備晝夜運(yùn)行，其運(yùn)轉(zhuǎn)的引起噪聲和樓板的振動(dòng)，對(duì)廠房的壽命和使用過(guò)程中的性也越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，近些年來(lái)，工業(yè)廠房辦公的舒適度和結(jié)構(gòu)問(wèn)題引起了有關(guān)主管部門(mén)的高度重視，如產(chǎn)能擴(kuò)大，在原有的樓板上再增加相同的生產(chǎn)設(shè)備，正常運(yùn)行時(shí)對(duì)樓板產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的性是否產(chǎn)生影響；廠房傍邊新修地鐵或馬路，正常運(yùn)行時(shí)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的性是否產(chǎn)生影響；在廠房地面上添置一臺(tái)精密的試驗(yàn)設(shè)備，當(dāng)前的地面的振幅及頻率是否滿足該精密設(shè)備的安裝條件要求等。
一.振動(dòng)檢測(cè)：各類振動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，分析振動(dòng)幅值及頻譜。
1.1現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)檢測(cè)的測(cè)試依據(jù)
l GB 50868-2013《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》
l GB 10070-88《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》
l GB 10071-88《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法》
l JBJ 16-2000 J61-2000《機(jī)械工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》
l GB/T 50355-2005《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》
l GB/T 1344.1-2007/ISO2631-1:1997《機(jī)械振動(dòng)與沖擊人體暴露于全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)第1部分：一般要求》
l GB 3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
l GB/T 1344.2-2008/ISO2631-1:2003《機(jī)械振動(dòng)與沖擊人體暴露于全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)第2部分：建筑物內(nèi)的振動(dòng)（1Hz~80Hz）》
l GB/T 14124-2009/ISO 4866:1990《機(jī)械振動(dòng)與沖擊建筑物的振動(dòng)振動(dòng)測(cè)量及其對(duì)建筑物影響的評(píng)價(jià)指南》
l GB/T 14125-2008/ISO 8569:1996《機(jī)械振動(dòng)與沖擊振動(dòng)與沖擊對(duì)建筑物內(nèi)敏感設(shè)備影響的測(cè)量和評(píng)價(jià)》
1.2高的振動(dòng)測(cè)試設(shè)備
現(xiàn)場(chǎng)所采用的儀器設(shè)備主要為是高靈敏度的傳感器和高性能的采集分析設(shè)備，具體性能參數(shù)如下所示：
（1）高靈敏度壓電式加速度傳感器I型
性能指標(biāo)如下：
l 靈敏度：49.67V/g
l 量程：±0.1g
l 頻率范圍：0.05-500Hz
l 分辨率：0.0000002g
l 線性：≤1%
l 橫向靈敏度：≤5% 典型值：≤3%
l 輸出偏壓：8-12VDC
l 定電流：2-20mA，典型值：4mA
l 輸出阻抗：＜150Ω
l 激勵(lì)電壓：18-30VDC 典型值：24VDC
（2）高靈敏度壓電式加速度傳感器II型
l 性能指標(biāo)如下：
l 靈敏度：16.89V/g
l 量程：±0.3g
l 頻率范圍：0.03-200Hz
l 線性：≤1%
l 橫向靈敏度：≤5% 典型值：≤3%
l 輸出偏壓：8-12VDC
l 定電流：2-20mA，典型值：2mA
l 輸出阻抗：＜150Ω
l 激勵(lì)電壓：24VDC
（3）數(shù)據(jù)采集和分析儀
采用我司自主研發(fā)的SVSA數(shù)據(jù)采集儀和數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，其性能指標(biāo)如下：
采集儀I型：
l 16通道輸入；
l 高達(dá)100kHz的采樣頻率；
l 16bit高精度A/D轉(zhuǎn)換；
l 96dB的動(dòng)態(tài)范圍；
l 大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，存儲(chǔ)空間僅受微機(jī)硬盤(pán)限制。
采集儀II型：
l 4通道輸入；
l 高達(dá)100kHz 的采樣頻率；
l 16bit 高精度A/D 轉(zhuǎn)換；
l 96dB 的動(dòng)態(tài)范圍；
l 大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，僅受微機(jī)硬盤(pán)限制。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集
根據(jù)工業(yè)廠房測(cè)試依據(jù)的測(cè)量建議，確定廠房的振動(dòng)測(cè)試內(nèi)容，同時(shí)基于業(yè)主提出的技術(shù)要求，主要的測(cè)試內(nèi)容如下：（1）廠房工作區(qū)域參考點(diǎn)水平向及豎向加速度測(cè)試；（2）不同工況下廠房設(shè)備的振動(dòng)特性、工作時(shí)間等記錄等。得出各點(diǎn)的振動(dòng)幅值及頻譜曲線。
二.振源識(shí)別：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，分析各類振動(dòng)現(xiàn)象的原因。
根據(jù)測(cè)試依據(jù)以及業(yè)主的測(cè)試需求，數(shù)據(jù)分析處理主要分為如下三個(gè)步驟：“數(shù)據(jù)預(yù)處理-數(shù)據(jù)分析-數(shù)據(jù)評(píng)估”，分析出振動(dòng)的原因。
2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理—濾波降噪
首先，在信號(hào)傳輸?shù)乃兄虚g環(huán)節(jié)中，任何電流的存在都會(huì)產(chǎn)生熱噪聲及其他噪聲，產(chǎn)生信號(hào)的傳感器和處理信號(hào)的儀器設(shè)備都能將這些噪聲引入信號(hào)之中；其次，由于傳感器處于常處于惡劣的外部環(huán)境中，廠房的振動(dòng)設(shè)備或來(lái)往車輛多，干擾源類型多而復(fù)雜，如交流電源及其諧波干擾，雷電、無(wú)線電等的射頻干擾、電臺(tái)電視臺(tái)的信號(hào)干擾等等。因此，對(duì)原始測(cè)試數(shù)據(jù)需要進(jìn)行去除噪聲預(yù)處理。
2.2 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析方法有如下三種：
1) 概率統(tǒng)計(jì)分析
運(yùn)用SVSA振動(dòng)信號(hào)采集分析系統(tǒng)，在時(shí)域分析菜單欄中，選取概率統(tǒng)計(jì)分析，可獲得設(shè)定時(shí)段內(nèi)的值、小值、均值、方差和標(biāo)準(zhǔn)差等。
2) 頻域分析
運(yùn)用SVSA振動(dòng)信號(hào)采集分析系統(tǒng)，對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)作各種頻譜分析（幅值譜分析、自功率譜分析、互功率譜分析、傳遞函數(shù)、相干函數(shù)）等，基于以上分析結(jié)果獲得振動(dòng)信號(hào)的頻譜特點(diǎn)，繼而獲得結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵振動(dòng)特性。
3) 時(shí)頻域分析
運(yùn)用SVSA振動(dòng)信號(hào)采集分析系統(tǒng)，通過(guò)時(shí)頻域積分，獲得測(cè)點(diǎn)各方向的速度和振幅結(jié)果，并通過(guò)先進(jìn)的時(shí)頻域分析手段，獲得結(jié)構(gòu)量測(cè)信號(hào)的時(shí)頻域特性。
2.3 測(cè)試與評(píng)價(jià)成果
1）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)振動(dòng)加速度時(shí)程和頻譜數(shù)據(jù)以及規(guī)范要求的1/3倍頻程水平向振級(jí)、鉛垂向振級(jí)以及分頻振級(jí)。
2）振動(dòng)速度峰值和1/3倍頻程振動(dòng)速度曲線。
3）對(duì)辦公樓振動(dòng)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并與規(guī)范限值進(jìn)行對(duì)比，包括振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)性的影響、振源的振源方向、位置、持續(xù)時(shí)間和頻譜特性等。
三.振動(dòng)控制：根據(jù)振動(dòng)原因提供針對(duì)性解決方案
3.1現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)振動(dòng)加速度時(shí)程和頻譜數(shù)據(jù)以及規(guī)范要求的1/3倍頻程水平向振級(jí)、鉛垂向振級(jí)、分頻振級(jí)以及豎向四次方振動(dòng)劑量值。
3.2振動(dòng)速度峰值和1/3倍頻程振動(dòng)速度曲線。
3.3對(duì)工廠振動(dòng)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并與規(guī)范限值進(jìn)行對(duì)比，包括振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)性的影響、振源的振源方向、位置、持續(xù)時(shí)間和頻譜特性等，并針對(duì)具體情況提出可行的減振分析方案，提供給業(yè)主參考。