振動分析的發(fā)展促成了現(xiàn)代工況監(jiān)測系統(tǒng)，它能顯著改善工廠生產(chǎn)。添加了工業(yè)無線技術(shù)可以降低成本、提高穩(wěn)定性。在工廠中用光纖搭建一個系統(tǒng)需要六個月時間，而無線以太網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)只需要三周時間即可安裝完成。
電機、驅(qū)動和其他關(guān)鍵機電設(shè)備的機械故障是引發(fā)停產(chǎn)的最主要原因。幸運的是，振動監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析的最新成果促成了工況檢測系統(tǒng)。它可以在故障發(fā)生前精確地監(jiān)測到問題，從而可以盡量避免代價高昂的設(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)測的設(shè)備上，通常會通過網(wǎng)路與一臺中央電腦連接，用于數(shù)據(jù)分析和報警。由于機械設(shè)備所處的位置可能會在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法覆蓋的區(qū)域，一些運動平臺也不太可能使用硬件連接，這時可以選擇無線網(wǎng)絡(luò)，它安裝成本低、安裝進度快，在某些情況下，甚至還具有更高的穩(wěn)定性。
成本，回報
對許多工廠而言，一個簡單的投資回報率（ROI）的計算結(jié)果可以輕易地證明購買工況檢測系統(tǒng)是多么正確。從名義成本的角度來說，重要的設(shè)備可以依據(jù)工況監(jiān)測進行更新，以減少操作故障。然而，當缺乏基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)或者基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)沒有用處的時候，還要有額外的花費，包括光纜的安裝，布線管路的施工，建筑物間溝渠的挖掘，遠程電話線路的租賃，運動設(shè)備上懸桿和滑環(huán)的安裝。這些額外的費用使投資回報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。相比需要六個月時間鋪設(shè)的光纖，無線以太
網(wǎng)的安裝成本很低，安裝時間也只有三周。 若被監(jiān)測位于網(wǎng)絡(luò)設(shè)施無法覆蓋到的偏遠位置上，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)的平均花費是每尺＄40（每米＄120），而核電站電纜鋪設(shè)的成本則高達每尺＄2000（每米＄6000）。鋪設(shè)電纜的實際成本與下列因素相關(guān)：設(shè)備相對于現(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的地方，則必須租借電話線路進行通訊。租借電話線路的成本通常包括了初裝費和由網(wǎng)速決定的月租費。由于振動監(jiān)控是持續(xù)的，通常會有大量的數(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的設(shè)備，諸如泵站，同樣容易因為糟糕的線路質(zhì)量和可靠性出現(xiàn)通訊故障，對此應(yīng)該引起重視。對于偏遠的位置，工程人員有時可以選擇無線蜂窩電話服務(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)備是在移動的平臺上，諸如起重機，調(diào)度車或運送系統(tǒng)，這些情況下將監(jiān)控系統(tǒng)連接到工廠網(wǎng)絡(luò)，對于工程技術(shù)人員來說，無疑是項挑戰(zhàn)。它的難度取決于平臺運動的速度和距離，傳統(tǒng)的通訊線路布線方法，比如懸吊可能是可以的。不過，因為懸吊易磨損，所以需要考慮穩(wěn)定性。對于紡織工作平臺而言，可以通過滑環(huán)與以太網(wǎng)相連，但這項工程成本高昂，并且需要定期維護。一些設(shè)備運轉(zhuǎn)得非�？欤ㄒ豢尚械耐ㄓ嵎绞绞菬o線射頻通訊。
鑒于上述種種基于的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)，無線通訊系統(tǒng)的安裝成本更為低廉（更短的投資回報時間），無需電話線路和之前不實用的遠程監(jiān)控設(shè)備。但是無線通訊技術(shù)及設(shè)備在工業(yè)安裝中的性能和可靠性差異性很大。一個成功的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，需要對當前無線通訊的使用情況，射頻線路和工廠環(huán)境問題等進行分析。
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。如果需要對數(shù)據(jù)傳送率（帶寬）和數(shù)據(jù)延時這兩方面著重考慮的話，以太網(wǎng)則是最適合作為無線通訊的接口。
當多個遠程機器需要監(jiān)測時，這些因素應(yīng)當予以特別關(guān)注。重要的是要設(shè)計出一種射頻網(wǎng)絡(luò)，可以有效地覆蓋所有遠程目標，同時保證足夠的數(shù)據(jù)傳輸速率。若遠程設(shè)備數(shù)量眾多，則最好分別安裝射頻系統(tǒng)以確保每個設(shè)備的運轉(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)的另一個理由。
許多工業(yè)系統(tǒng)在射頻信號傳播中同樣支持包重復(fù)循環(huán)，以幫助射頻信號傳播，同時也構(gòu)成自愈網(wǎng)絡(luò)。
最后，無線設(shè)備如何針對工業(yè)施工進行設(shè)計安裝是十分重要的。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，危險認證（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)知識掌握的程度。
安全應(yīng)用實例
跳頻技術(shù)為數(shù)據(jù)的成功傳輸提供了絕佳的機會。因為發(fā)送方會重復(fù)通過不同的頻道發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到確認收到。跳頻技術(shù)的缺點就是其速度比直接順序傳播慢，并且有更長的數(shù)據(jù)延時。同樣，跳頻調(diào)制解調(diào)器其本身是專利，這就意味著，每個廠商都利用自己的技術(shù)，供應(yīng)商X的產(chǎn)品可能無法與供應(yīng)商Y的產(chǎn)品通訊。這對于工業(yè)系統(tǒng)而言這有兩種好處：安全保密和與無線IT系統(tǒng)的隔離。
有些無線工況監(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)動設(shè)備，自動化工廠裝配流水線中的驅(qū)動設(shè)備及高溫金屬冶煉廠中的高空起重機。
發(fā)電廠冷卻風(fēng)扇的監(jiān)控是一個非常有趣的應(yīng)用實例。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地區(qū)。當一個風(fēng)扇發(fā)生故障時，冷卻塔必須要關(guān)閉技術(shù)人員才可以維修，這會減少發(fā)電廠的電力發(fā)送功率，有時這樣事故會發(fā)生在用電高峰期。但是如果安裝了工況監(jiān)測系統(tǒng)，工廠就可以將風(fēng)扇維護時間安排在非用電高峰期。
狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的安裝時相對便利的，除非這些塔沒有以太網(wǎng)設(shè)備。鋪設(shè)光纖的成本估計超過十萬美元，并且至少需要6個月進行施工安裝。發(fā)電廠研究無線以太網(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。安裝進展十分順利，該系統(tǒng)已經(jīng)可靠運行了5年以上。 |
