摘 要：文中給出一種基于多跳擴(kuò)頻和時(shí)分復(fù)用技術(shù)的無(wú)線分布式集成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)傳感器信號(hào)采集,、調(diào)理,、數(shù)據(jù)分析處理和短程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸集成。在此設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及軟件系統(tǒng)支持下可以進(jìn)行設(shè)備的智能維護(hù),。
關(guān)鍵詞：智能維護(hù)系統(tǒng),，預(yù)診斷，積極維護(hù),，無(wú)線全分布式網(wǎng)絡(luò)
1 引言
　　目前,，許多制造業(yè)企業(yè)仍然在推行基于故障反應(yīng)方式的服務(wù)和維護(hù)活動(dòng)，許多商用維護(hù)管理軟件工具缺乏與生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成性,。改變這種情況的困難在于我們?nèi)鄙儆行У?、預(yù)言性的診斷模式與工具，以理解生產(chǎn)線和設(shè)備每天的動(dòng)作,。由于缺乏設(shè)備健康狀態(tài)量化指標(biāo)和故障判斷依據(jù),，要定期進(jìn)行大檢大修，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng),，經(jīng)濟(jì)損失大,，特別是故障停機(jī)，其損失無(wú)可估量,。這就要求研究涉及生產(chǎn)和設(shè)備故障原因,，開發(fā)智能化的監(jiān)視工具和軟件，提供前瞻性的維護(hù)能力,，諸如性能退化測(cè)量,、故障恢復(fù)、自維護(hù)以及遠(yuǎn)程診斷,。
　　發(fā)達(dá)國(guó)家提出21世紀(jì)的設(shè)備維護(hù)應(yīng)能是在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中進(jìn)行健康狀態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè),、評(píng)估、性能退化測(cè)量,，進(jìn)行早期故障狀態(tài)預(yù)診斷,，以減少甚至消除生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間;同時(shí)能夠分析故障原因，消除不當(dāng)因素,，從源頭上克服故障的發(fā)生;能夠進(jìn)行自維護(hù)及故障恢復(fù);能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷,，以主動(dòng)的預(yù)診斷取代對(duì)故障的被動(dòng)響應(yīng)。
　　21世紀(jì),，又是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,，設(shè)備維護(hù)將是基于開放式的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電子維護(hù)，這是使制造業(yè)生產(chǎn)力和產(chǎn)品售后服務(wù)達(dá)到全球領(lǐng)先水平的關(guān)鍵,?；谟芯€集中監(jiān)測(cè)模式的傳感器/變送器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已出現(xiàn)多年，但有線模式有其局限性,，也談不上智能電子維護(hù),，因?yàn)闆]有進(jìn)行早期健康狀態(tài)評(píng)估和早期故障預(yù)診斷,。
　　本文給出了一種基于無(wú)線分布式的集成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，它是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)無(wú)線集成網(wǎng)絡(luò)研究及工業(yè)應(yīng)用開發(fā)要解決的兩個(gè)核心技術(shù)之一,，它克服了有線集中監(jiān)測(cè)模式的局限性，使不適于安裝有線網(wǎng)絡(luò)的地方通過一種特殊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),、評(píng)估,，使設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)智能化，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能電子維護(hù)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),。而且這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)又是分布式的,，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)均具有數(shù)據(jù)處理的能力，僅將少量的分析結(jié)果發(fā)送到遠(yuǎn)程主節(jié)點(diǎn),，有利于制造業(yè)制造系統(tǒng)的創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)效益的提高,，可廣泛應(yīng)用于船舶、機(jī)車,、車輛,、海上石油平臺(tái)、橋梁隧道和環(huán)境保護(hù)等方面的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),、診斷,、調(diào)度和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。
2 無(wú)線分布式網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)
　　網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示,。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
　　2.1 從節(jié)點(diǎn)硬件系統(tǒng)
　　從節(jié)點(diǎn)硬件系統(tǒng)由嵌入式系統(tǒng),、信號(hào)采集和調(diào)理部分及無(wú)線通信部分組成。
　　嵌入式系統(tǒng)由CPU模板和A/D數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成,。
　　低功耗的嵌入式處理器PC/104 CPU板型號(hào)為SED-586SV,，133MHz-16MB內(nèi)存，內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器,，在板支持只讀固態(tài)盤（64K～1M）或可讀寫大容量電子盤（8～288M）, 2K位EEPROM,，512 位OEM 可 用，保存除時(shí)間和日期之外的全部設(shè)置,，在板包含DMA控制器,、中斷控制器及定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘（板上自帶或外接后備電池3.0V-3.6V）,，16～32M 字節(jié)DRAM;在板的外部接口有雙向并行口,、兩個(gè)16550 兼容的RS232 串行口（COM2 可選RS485 接口標(biāo)準(zhǔn)）、固態(tài)盤存貯芯片插座,、軟盤驅(qū)動(dòng)器接口,、IDE 硬盤驅(qū)動(dòng)器及鍵盤、喇叭接口,。增加了許多擴(kuò)展功能的工業(yè)ROM-BIOS,， 這些功能包括固態(tài)盤擴(kuò)展（支持EPROM,，DiskOnChip）、串行控制臺(tái)支持,、看門狗定時(shí)器功能（BIOS 支持）,。A/D采集卡采用PM-510 PC/104 100KHz，12bit,，16單/8雙,，0～5V輸入 。
　　信號(hào)采集與調(diào)理部分由一個(gè)或多個(gè)傳感器加信號(hào)調(diào)理部分構(gòu)成,，使采集到的設(shè)備狀態(tài)信息轉(zhuǎn)為A/D板可接收的信號(hào)（0～5V）,，系統(tǒng)中采用壓電式加速度傳感器和電荷放大器。加速度傳感器技術(shù)參數(shù)為靈敏度約2pC/ms-2,、頻率范圍為1Hz～10KHz,、極限量程1x104ms-2、橫向靈敏度