摘 要：文中给出一种基于多跳扩频和时分复用技术的无线分布式集成网络平台，可以实现设备状态监测节点内传感器信号采集、调理、数据分析处理和短程无线数据传输集成。在此设备状态监测无线网络平台及软件系统支持下可以进行设备的智能维护。
关键词：智能维护系统，预诊断，积极维护，无线全分布式网络
1 引言
　　目前，许多制造业企业仍然在推行基于故障反应方式的服务和维护活动，许多商用维护管理软件工具缺乏与生产控制系统的集成性。改变这种情况的困难在于我们缺少有效的、预言性的诊断模式与工具，以理解生产线和设备每天的动作。由于缺乏设备健康状态量化指标和故障判断依据，要定期进行大检大修，停机时间长，经济损失大，特别是故障停机，其损失无可估量。这就要求研究涉及生产和设备故障原因，开发智能化的监视工具和软件，提供前瞻性的维护能力，诸如性能退化测量、故障恢复、自维护以及远程诊断。
　　发达国家提出21世纪的设备维护应能是在整个产品生命周期中进行健康状态跟踪监测、评估、性能退化测量，进行早期故障状态预诊断，以减少甚至消除生产线的停机时间;同时能够分析故障原因，消除不当因素，从源头上克服故障的发生;能够进行自维护及故障恢复;能够进行远程诊断，以主动的预诊断取代对故障的被动响应。
　　21世纪，又是互联网时代，设备维护将是基于开放式的互联网技术的智能电子维护，这是使制造业生产力和产品售后服务达到全球领先水平的关键。基于有线集中监测模式的传感器/变送器监测系统已出现多年，但有线模式有其局限性，也谈不上智能电子维护，因为没有进行早期健康状态评估和早期故障预诊断。
　　本文给出了一种基于无线分布式的集成监测网络，它是设备状态监测无线集成网络研究及工业应用开发要解决的两个核心技术之一，它克服了有线集中监测模式的局限性，使不适于安装有线网络的地方通过一种特殊的无线网络实现远程监测、评估，使设备运行和维护智能化，实现制造业的智能电子维护互联网服务。而且这种无线网络又是分布式的，即每个节点均具有数据处理的能力，仅将少量的分析结果发送到远程主节点，有利于制造业制造系统的创新和经济效益的提高，可广泛应用于船舶、机车、车辆、海上石油平台、桥梁隧道和环境保护等方面的分布式远程监测、诊断、调度和预警网络。
2 无线分布式网络硬件系统
　　网络硬件结构如图1所示。

图1 网络结构图
　　2.1 从节点硬件系统
　　从节点硬件系统由嵌入式系统、信号采集和调理部分及无线通信部分组成。
　　嵌入式系统由CPU模板和A/D数据采集卡构成。
　　低功耗的嵌入式处理器PC/104 CPU板型号为SED-586SV，133MHz-16MB内存，内置浮点运算协处理器，在板支持只读固态盘（64K～1M）或可读写大容量电子盘（8～288M）, 2K位EEPROM，512 位OEM 可 用，保存除时间和日期之外的全部设置，在板包含DMA控制器、中断控制器及定时器，实时时钟（板上自带或外接后备电池3.0V-3.6V），16～32M 字节DRAM;在板的外部接口有双向并行口、两个16550 兼容的RS232 串行口（COM2 可选RS485 接口标准）、固态盘存贮芯片插座、软盘驱动器接口、IDE 硬盘驱动器及键盘、喇叭接口。增加了许多扩展功能的工业ROM-BIOS， 这些功能包括固态盘扩展（支持EPROM，DiskOnChip）、串行控制台支持、看门狗定时器功能（BIOS 支持）。A/D采集卡采用PM-510 PC/104 100KHz，12bit，16单/8双，0～5V输入 。
　　信号采集与调理部分由一个或多个传感器加信号调理部分构成，使采集到的设备状态信息转为A/D板可接收的信号（0～5V），系统中采用压电式加速度传感器和电荷放大器。加速度传感器技术参数为灵敏度约2pC/ms-2、频率范围为1Hz～10KHz、极限量程1x104ms-2、横向灵敏度