振動(dòng)分析的發(fā)展促成了現(xiàn)代工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它能顯著改善工廠生產(chǎn)。添加了工業(yè)無(wú)線技術(shù)可以降低成本、提高穩(wěn)定性。在工廠中用光纖搭建一個(gè)系統(tǒng)需要六個(gè)月時(shí)間，而無(wú)線以太網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只需要三周時(shí)間即可安裝完成。
電機(jī)、驅(qū)動(dòng)和其他關(guān)鍵機(jī)電設(shè)備的機(jī)械故障是引發(fā)停產(chǎn)的最主要原因。幸運(yùn)的是，振動(dòng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析的最新成果促成了工況檢測(cè)系統(tǒng)。它可以在故障發(fā)生前精確地監(jiān)測(cè)到問(wèn)題，從而可以盡量避免代價(jià)高昂的設(shè)備停工，并且可以使產(chǎn)出最大化。這些系統(tǒng)安裝在受監(jiān)測(cè)的設(shè)備上，通常會(huì)通過(guò)網(wǎng)路與一臺(tái)中央電腦連接，用于數(shù)據(jù)分析和報(bào)警。由于機(jī)械設(shè)備所處的位置可能會(huì)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無(wú)法覆蓋的區(qū)域，一些運(yùn)動(dòng)平臺(tái)也不太可能使用硬件連接，這時(shí)可以選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它安裝成本低、安裝進(jìn)度快，在某些情況下，甚至還具有更高的穩(wěn)定性。
成本，回報(bào)
對(duì)許多工廠而言，一個(gè)簡(jiǎn)單的投資回報(bào)率（ROI）的計(jì)算結(jié)果可以輕易地證明購(gòu)買工況檢測(cè)系統(tǒng)是多么正確。從名義成本的角度來(lái)說(shuō)，重要的設(shè)備可以依據(jù)工況監(jiān)測(cè)進(jìn)行更新，以減少操作故障。然而，當(dāng)缺乏基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)或者基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有用處的時(shí)候，還要有額外的花費(fèi)，包括光纜的安裝，布線管路的施工，建筑物間溝渠的挖掘，遠(yuǎn)程電話線路的租賃，運(yùn)動(dòng)設(shè)備上懸桿和滑環(huán)的安裝。這些額外的費(fèi)用使投資回報(bào)率讓管理者不能接受。
發(fā)電廠冷卻風(fēng)扇的監(jiān)控系統(tǒng)是很容易安裝的。相比需要六個(gè)月時(shí)間鋪設(shè)的光纖，無(wú)線以太
網(wǎng)的安裝成本很低，安裝時(shí)間也只有三周。 若被監(jiān)測(cè)位于網(wǎng)絡(luò)設(shè)施無(wú)法覆蓋到的偏遠(yuǎn)位置上，則必須搭建電纜。工廠電纜的鋪設(shè)成本很大程度上取決于工廠類型和工廠構(gòu)造。研究表明，化工廠電纜鋪設(shè)的平均花費(fèi)是每尺＄40（每米＄120），而核電站電纜鋪設(shè)的成本則高達(dá)每尺＄2000（每米＄6000）。鋪設(shè)電纜的實(shí)際成本與下列因素相關(guān)：設(shè)備相對(duì)于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的位置，所需電纜類型（如光纖），是否需要鋪設(shè)管路，勞務(wù)成本率及是否需要挖掘溝渠。
若設(shè)備位于幾公里或更遠(yuǎn)的地方，則必須租借電話線路進(jìn)行通訊。租借電話線路的成本通常包括了初裝費(fèi)和由網(wǎng)速?zèng)Q定的月租費(fèi)。由于振動(dòng)監(jiān)控是持續(xù)的，通常會(huì)有大量的數(shù)據(jù)，所以電話業(yè)務(wù)必須能夠有足夠高的傳輸速度。一些電話線路連接很遠(yuǎn)的設(shè)備，諸如泵站，同樣容易因?yàn)樵愀獾木�路質(zhì)量和可靠性出現(xiàn)通訊故障，對(duì)此應(yīng)該引起重視。對(duì)于偏遠(yuǎn)的位置，工程人員有時(shí)可以選擇無(wú)線蜂窩電話服務(wù)，但受限于能否獲得這樣的服務(wù)以及速度限制。而且，蜂窩電話數(shù)據(jù)的提交成本可能十分高昂。
若設(shè)備是在移動(dòng)的平臺(tái)上，諸如起重機(jī)，調(diào)度車或運(yùn)送系統(tǒng)，這些情況下將監(jiān)控系統(tǒng)連接到工廠網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是項(xiàng)挑戰(zhàn)。它的難度取決于平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的速度和距離，傳統(tǒng)的通訊線路布線方法，比如懸吊可能是可以的。不過(guò)，因?yàn)閼业跻啄p，所以需要考慮穩(wěn)定性。對(duì)于紡織工作平臺(tái)而言，可以通過(guò)滑環(huán)與以太網(wǎng)相連，但這項(xiàng)工程成本高昂，并且需要定期維護(hù)。一些設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)得非�？�，唯一可行的通訊方式是無(wú)線射頻通訊。
鑒于上述種種基于的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)，無(wú)線通訊系統(tǒng)的安裝成本更為低廉（更短的投資回報(bào)時(shí)間），無(wú)需電話線路和之前不實(shí)用的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。但是無(wú)線通訊技術(shù)及設(shè)備在工業(yè)安裝中的性能和可靠性差異性很大。一個(gè)成功的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，需要對(duì)當(dāng)前無(wú)線通訊的使用情況，射頻線路和工廠環(huán)境問(wèn)題等進(jìn)行分析。
工況監(jiān)控整合系統(tǒng)
大多數(shù)工況監(jiān)控系統(tǒng)，可以使用以太網(wǎng)就行網(wǎng)絡(luò)連接。如果需要對(duì)數(shù)據(jù)傳送率（帶寬）和數(shù)據(jù)延時(shí)這兩方面著重考慮的話，以太網(wǎng)則是最適合作為無(wú)線通訊的接口。
當(dāng)多個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)器需要監(jiān)測(cè)時(shí)，這些因素應(yīng)當(dāng)予以特別關(guān)注。重要的是要設(shè)計(jì)出一種射頻網(wǎng)絡(luò)，可以有效地覆蓋所有遠(yuǎn)程目標(biāo)，同時(shí)保證足夠的數(shù)據(jù)傳輸速率。若遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)量眾多，則最好分別安裝射頻系統(tǒng)以確保每個(gè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況最佳。
設(shè)備位置及建筑結(jié)構(gòu)決定了天線的安裝位置，也是考慮多重射頻系統(tǒng)的另一個(gè)理由。
許多工業(yè)系統(tǒng)在射頻信號(hào)傳播中同樣支持包重復(fù)循環(huán)，以幫助射頻信號(hào)傳播，同時(shí)也構(gòu)成自愈網(wǎng)絡(luò)。
最后，無(wú)線設(shè)備如何針對(duì)工業(yè)施工進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝是十分重要的。關(guān)鍵檢查部分如下：射頻輸出功率（通常越高越好），工作溫度，內(nèi)部診斷，危險(xiǎn)認(rèn)證（若需要），最重要的可能就是技術(shù)支持人員關(guān)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)掌握的程度。
安全應(yīng)用實(shí)例
跳頻技術(shù)為數(shù)據(jù)的成功傳輸提供了絕佳的機(jī)會(huì)。因?yàn)榘l(fā)送方會(huì)重復(fù)通過(guò)不同的頻道發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到確認(rèn)收到。跳頻技術(shù)的缺點(diǎn)就是其速度比直接順序傳播慢，并且有更長(zhǎng)的數(shù)據(jù)延時(shí)。同樣，跳頻調(diào)制解調(diào)器其本身是專利，這就意味著，每個(gè)廠商都利用自己的技術(shù)，供應(yīng)商X的產(chǎn)品可能無(wú)法與供應(yīng)商Y的產(chǎn)品通訊。這對(duì)于工業(yè)系統(tǒng)而言這有兩種好處：安全保密和與無(wú)線IT系統(tǒng)的隔離。
有些無(wú)線工況監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用是非常成功有效的。這些應(yīng)用包括水處理廠的水泵控制，石油/天然氣鉆井成套設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，自動(dòng)化工廠裝配流水線中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備及高溫金屬冶煉廠中的高空起重機(jī)。
發(fā)電廠冷卻風(fēng)扇的監(jiān)控是一個(gè)非常有趣的應(yīng)用實(shí)例。燃煤發(fā)電廠要監(jiān)控其散熱風(fēng)扇，這些監(jiān)控設(shè)備裝配在冷卻塔底層，而這水塔底層是經(jīng)常有高溫蒸汽的危險(xiǎn)地區(qū)。當(dāng)一個(gè)風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)，冷卻塔必須要關(guān)閉技術(shù)人員才可以維修，這會(huì)減少發(fā)電廠的電力發(fā)送功率，有時(shí)這樣事故會(huì)發(fā)生在用電高峰期。但是如果安裝了工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，工廠就可以將風(fēng)扇維護(hù)時(shí)間安排在非用電高峰期。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝時(shí)相對(duì)便利的，除非這些塔沒(méi)有以太網(wǎng)設(shè)備。鋪設(shè)光纖的成本估計(jì)超過(guò)十萬(wàn)美元，并且至少需要6個(gè)月進(jìn)行施工安裝。發(fā)電廠研究無(wú)線以太網(wǎng)應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)它的成本只是光纖的一小部分而且3周內(nèi)即可安裝完成。安裝進(jìn)展十分順利，該系統(tǒng)已經(jīng)可靠運(yùn)行了5年以上。 |
