Я хочу высказаться за применение аналоговых систем защиты - в них все понятно.
Например, у нас требование на время срабатывания защиты - 40 мс. Пусть вибрация на частоте вращения - в 2 раза выше порога срабатывания, максимально нужен 1 период, чтобы защита сработала. Следовательно на машинах с частотой вращения 25 Гц и выше все получается просто. Теперь я пропущу сигнал через двухполупериодный выпрямитель - сигнал достигнет порога меньше, чем за половину периода, т.е. зашита сработает за 40 мс для всех машин с частотой вращения от 600 об/мин и выше.
Все цифровые фильтры, как Вы говорите, дадут задержку, и не маленькую. Я ее не понимаю, но понимаю, что будет если брать Фурье. У нас фильтр для машин более 600 об/мин с нижней частотой 10 Гц, по Вашим словам разрешение в спектре должно быть не более 2,5 Гц, значит гарантированно мы получим спектр со скачком уровня в конце измерения спектра, через 400 мс, а не через 40, т.е. требования не выполним.
Так что делать защиту по спектру - нельзя. Но можно, как мне кажется, перевести аналоговый сигнал в цифру без всяких фильтров и по нему делать защиту. Если это так, пропадает разница между аналоговой и цифровой аварийной защитой машин по вибрации.

Вы рассуждаете правильно в том случае, если у Вас вибрация есть только на частоте вращения и она не не менее 10Гц. Тогда пропустив сигнал через двухполупериодный выпрямитель Вы гарантированно превысите порог через 40 мс. Так рассуждают и те, кто реализуют защиту по встраиваемым в опоры вращения датчикам виброперемещения. Я только слышал, что в таких системах аналоговой защиты много ложных срабатываний в сейсмически активных районах, т.е. все-равно приходится использовать интегрирование и ставить задержку на срабатывание защиты, чтобы отстроиться от одиночных толчков небольшой амплитуды. Так что в любой защите задача интегрирования результатов и задержки решения никуда не девается.
Но простейшие системы защиты строятся на датчиках ускорения, которые просто ставятся на неподвижные части агрегата. В датчиках ускорения много составляющих вибрации на частотах выше оборотной, в том числе и импульсные, быстро затухающие. Так что если коротко ударить кованным сапогом по агрегату рядом с датчиком - сработает аварийная защита без интегрирования. Следовательно не зря время задержки на выработку даже команды включить сигнализацию для агрегатов от 600 об/мин устанавливается больше, начиная от 0,5 сек.
Теперь о цифровой обработке. Остановимся на расчете общего уровня (СКЗ) по спектру. Чтобы обеспечить метрологию, как я уже отмечал, будем брать спектры с разрешением 10/4=2,5Гц. Кто Вам сказал, что их надо брать через 0,4 сек? Берите хоть в 10 раз чаще с перекрытием отрезков сигнала 90%. Если Вы берете Фурье с окном Хана и в определенный момент времени начинаете подавать на вход синусоидальный сигнал (идеальный случай) с амплитудой в 2 раза выше порога и одновременно начинаете измерять спектры,то выходной сигнал превысит порог уже на втором спектре, через 80 мс. За время в 0,5 с Вы сделаете 6 полных измерений, и если на последних 5 и 6-ом измерении превышений порога не будет - значит сигнал короткий, импульсный, и реагировать на него не надо. Это хороший способ снизить вероятность ошибочного срабатывания аварийной защиты, при цифровой обработке сигналов есть и более эффективные.
Что будет при использовании цифровых фильтров, объяснять сложнее, но результат очень похож. Можно оптимизировать защиту от импульсных помех на входе датчика ускорения и у машин с частотами вращения от 600об/мин, и с более низкими частотами (до 120об/мин), и даже с более низкими частотами но об этом не подумали те, кто разрабатывал требования к амплитудно-частотным характеристикам стандартных фильтров для измерения вибрации, эти требования (за пределами частотной полосы фильтра) мешают такой оптимизации - чем лучше защита, тем меньше класс точности используемого фильтра.