汽轮机是发电系统中主要设备，需长期运行，转轴作为核心部件直接影响着发电机组的的健康运转。许多故障的产生都与轴振动有关，而对振动进行测量不会影响设备的正常运转，因此通过分析轴振动来判断机组的运行状况是很有效的方法。传统的振动监测系统是以单片机为主控芯片，随着汽轮机向大型化、高容量化方向发展，系统对数据量和计算要求不断提高，硬件资源较少的单片机已不能满足实时分析处理的要求。因此必须选取处理速度快、存储容量大的主控芯片构建硬件平台来对振动信号进行数据处理和频谱分析。本文在研究了振动信号的测量和分析方法的基础上，确定了轴振动监测系统的方案，以通用型DSP芯片TMS320LF2407A为主控制器构建硬件平台。传感器获取的轴振动信号经过信号调理电路的处理，以键相信号作为基准信号，实现对振动信号同步整周期采样；通过DSP的计算得到监测参数，当参数值超过安全阈值系统发出报警信号，采取保护措施，同时利用快速傅里叶变换(FFT)对振动信号进行频谱分析，得到振动信号在各个频率的幅值和相位。系统的硬件电路采用模块化设计，根据功能的划分以CCS为平台对软件设计，程序编写采用混合编程的方法，增加了程序的可读性和可移植性。针对在振动信号的采样过程中，采样周期和信号不同步和采样时间间隔不均匀产生误差的问题，采用软硬件相结合的方法，在不增加硬件电路和电路复杂性的基础上，每个采样周期动态调整采样间隔，经过仿真验证，这种方法能有效减小同步误差，提高测量精度。