电机、驱动和其他关键机电设备的机械故障是引发停产的最主要原因。幸运的是，振动监控和数据分析的最新成果促成了工况检测系统。它可以在故障发生前精确地监测到问题，从而可以尽量避免代价高昂的设备停工，并且可以使产出最大化。这些系统安装在受监测的设备上，通常会通过网路与一台中央电脑连接，用于数据分析和报警。由于机械设备所处的位置可能会在网络设备无法覆盖的区域，一些运动平台也不太可能使用硬件连接，这时可以选择无线网络，它安装成本低、安装进度快，在某些情况下，甚至还具有更高的稳定性。
成本，回报
对许多工厂而言，一个简单的投资回报率（ROI）的计算结果可以轻易地证明购买工况检测系统是多么正确。从名义成本的角度来说，重要的设备可以依据工况监测进行更新，以减少操作故障。然而，当缺乏基础网络或者基础网络没有用处的时候，还要有额外的花费，包括光缆的安装，布线管路的施工，建筑物间沟渠的挖掘，远程电话线路的
发电厂冷却风扇的监控系统是很容易安装的。相比需要六个月时间铺设的光纤，无线以太
网的安装成本很低，安装时间也只有三周。
若被监测位于网络设施无法覆盖到的偏远位置上，则必须搭建电缆。工厂电缆的铺设成本很大程度上取决于工厂类型和工厂构造。研究表明，化工厂电缆铺设的平均花费是每尺＄40（每米＄120），而核电站电缆铺设的成本则高达每尺＄2000（每米＄6000）。铺设电缆的实际成本与下列因素相关：设备相对于现有的网络设施的位置，所需电缆类型（如光纤），是否需要铺设管路，劳务成本率及是否需要挖掘沟渠。
若设备位于几公里或更远的地方，则必须租借电话线路进行通讯。租借电话线路的成本通常包括了初装费和由网速决定的月租费。由于振动监控是持续的，通常会有大量的数据，所以电话业务必须能够有足够高的传输速度。一些电话线路连接很远的设备，诸如泵站，同样容易因为糟糕的线路质量和可靠性出现通讯故障，对此应该引起重视。对于偏远的位置，工程人员有时可以选择无线蜂窝电话服务，但受限于能否获得这样的服务以及速度限制。而且，蜂窝电话数据的提交成本可能十分高昂。
若设备是在移动的平台上，诸如起重机，调度车或运送系统，这些情况下将监控系统连接到工厂网络，对于工程技术人员来说，无疑是项挑战。它的难度取决于平台运动的速度和距离，传统的通讯线路布线方法，比如悬吊可能是可以的。不过，因为悬吊易磨损，所以需要考虑稳定性。对于纺织工作平台而言，可以通过滑环与以太网相连，但这项工程成本高昂，并且需要定期维护。一些设备运转得非常快，唯一可行的通讯方式是无线射频通讯。
鉴于上述种种基于的网络状态监测系统所面临的挑战，无线通讯系统的安装成本更为低廉（更短的投资回报时间），无需电话线路和之前不实用的远程监控设备。但是无线通讯技术及设备在工业安装中的性能和可靠性差异性很大。一个成功的无线通讯网络，需要对当前无线通讯的使用情况，射频线路和工厂环境问题等进行分析。
工况监控整合系统
大多数工况监控系统，可以使用以太网就行网络连接。如果需要对数据传送率（带宽）和数据延时这两方面着重考虑的话，以太网则是最适合作为无线通讯的接口。
当多个远程机器需要监测时，这些因素应当予以特别关注。重要的是要设计出一种射频网络，可以有效地覆盖所有远程目标，同时保证足够的数据传输速率。若远程设备数量众多，则最好分别安装射频系统以确保每个设备的运转情况最佳。
设备位置及建筑结构决定了天线的安装位置，也是考虑多重射频系统的另一个理由。
许多工业系统在射频信号传播中同样支持包重复循环，以帮助射频信号传播，同时也构成自愈网络。
最后，无线设备如何针对工业施工进行设计安装是十分重要的。关键检查部分如下：射频输出功率（通常越高越好），工作温度，内部诊断，危险认证（若需要），最重要的可能就是技术支持人员关于工业网络知识掌握的程度。
安全应用实例
跳频技术为数据的成功传输提供了绝佳的机会。因为发送方会重复通过不同的频道发送数据包，直到确认收到。跳频技术的缺点就是其速度比直接顺序传播慢，并且有更长的数据延时。同样，跳频调制解调器其本身是专利，这就意味着，每个厂商都利用自己的技术，供应商X的产品可能无法与供应商Y的产品通讯。这对于工业系统而言这有两种好处：安全保密和与无线IT系统的隔离。
有些无线工况监控系统应用是非常成功有效的。这些应用包括水处理厂的水泵控制，石油/天然气钻井成套设备中的驱动设备，自动化工厂装配流水线中的驱动设备及高温金属冶炼厂中的
发电厂冷却风扇的监控是一个非常有趣的应用实例。燃煤发电厂要监控其散热风扇，这些监控设备装配在冷却塔底层，而这水塔底层是经常有高温蒸汽的危险地区。当一个风扇发生故障时，冷却塔必须要关闭技术人员才可以维修，这会减少发电厂的电力发送功率，有时这样事故会发生在用电高峰期。但是如果安装了工况监测系统，工厂就可以将风扇维护时间安排在非用电高峰期。
状态监测系统的安装时相对便利的，除非这些塔没有以太网设备。铺设光纤的成本估计超过十万美元，并且至少需要6个月进行施工安装。发电厂研究无线以太网应用，发现它的成本只是光纤的一小部分而且3周内即可安装完成。安装进展十分顺利，该系统已经可靠运行了5年以上。
翻译：辛磊夫
文章编号：070807
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