摘 要：文中給出一種基于多跳擴頻和時分復用技術的無線分布式集成網絡平臺，可以實現設備狀態監測節點內傳感器信號采集、調理、數據分析處理和短程無線數據傳輸集成。在此設備狀態監測無線網絡平臺及軟件系統支持下可以進行設備的智能維護。
關鍵詞：智能維護系統，預診斷，積極維護，無線全分布式網絡
1 引言
　　目前，許多制造業企業仍然在推行基于故障反應方式的服務和維護活動，許多商用維護管理軟件工具缺乏與生產控制系統的集成性。改變這種情況的困難在于我們缺少有效的、預言性的診斷模式與工具，以理解生產線和設備每天的動作。由于缺乏設備健康狀態量化指標和故障判斷依據，要定期進行大檢大修，停機時間長，經濟損失大，特別是故障停機，其損失無可估量。這就要求研究涉及生產和設備故障原因，開發智能化的監視工具和軟件，提供前瞻性的維護能力，諸如性能退化測量、故障恢復、自維護以及遠程診斷。
　　發達國家提出21世紀的設備維護應能是在整個產品生命周期中進行健康狀態跟蹤監測、評估、性能退化測量，進行早期故障狀態預診斷，以減少甚至消除生產線的停機時間;同時能夠分析故障原因，消除不當因素，從源頭上克服故障的發生;能夠進行自維護及故障恢復;能夠進行遠程診斷，以主動的預診斷取代對故障的被動響應。
　　21世紀，又是互聯網時代，設備維護將是基于開放式的互聯網技術的智能電子維護，這是使制造業生產力和產品售后服務達到全球領先水平的關鍵。基于有線集中監測模式的傳感器/變送器監測系統已出現多年，但有線模式有其局限性，也談不上智能電子維護，因為沒有進行早期健康狀態評估和早期故障預診斷。
　　本文給出了一種基于無線分布式的集成監測網絡，它是設備狀態監測無線集成網絡研究及工業應用開發要解決的兩個核心技術之一，它克服了有線集中監測模式的局限性，使不適于安裝有線網絡的地方通過一種特殊的無線網絡實現遠程監測、評估，使設備運行和維護智能化，實現制造業的智能電子維護互聯網服務。而且這種無線網絡又是分布式的，即每個節點均具有數據處理的能力，僅將少量的分析結果發送到遠程主節點，有利于制造業制造系統的創新和經濟效益的提高，可廣泛應用于船舶、機車、車輛、海上石油平臺、橋梁隧道和環境保護等方面的分布式遠程監測、診斷、調度和預警網絡。
2 無線分布式網絡硬件系統
　　網絡硬件結構如圖1所示。

圖1 網絡結構圖
　　2.1 從節點硬件系統
　　從節點硬件系統由嵌入式系統、信號采集和調理部分及無線通信部分組成。
　　嵌入式系統由CPU模板和A/D數據采集卡構成。
　　低功耗的嵌入式處理器PC/104 CPU板型號為SED-586SV，133MHz-16MB內存，內置浮點運算協處理器，在板支持只讀固態盤（64K～1M）或可讀寫大容量電子盤（8～288M）, 2K位EEPROM，512 位OEM 可 用，保存除時間和日期之外的全部設置，在板包含DMA控制器、中斷控制器及定時器，實時時鐘（板上自帶或外接后備電池3.0V-3.6V），16～32M 字節DRAM;在板的外部接口有雙向并行口、兩個16550 兼容的RS232 串行口（COM2 可選RS485 接口標準）、固態盤存貯芯片插座、軟盤驅動器接口、IDE 硬盤驅動器及鍵盤、喇叭接口。增加了許多擴展功能的工業ROM-BIOS， 這些功能包括固態盤擴展（支持EPROM，DiskOnChip）、串行控制臺支持、看門狗定時器功能（BIOS 支持）。A/D采集卡采用PM-510 PC/104 100KHz，12bit，16單/8雙，0～5V輸入 。
　　信號采集與調理部分由一個或多個傳感器加信號調理部分構成，使采集到的設備狀態信息轉為A/D板可接收的信號（0～5V），系統中采用壓電式加速度傳感器和電荷放大器。加速度傳感器技術參數為靈敏度約2pC/ms-2、頻率范圍為1Hz～10KHz、極限量程1x104ms-2、橫向靈敏度