1无线传感网
所谓无线传感器网络就是由部署在监测区域内点协作地实时感知、监测各种环境或目标对象信息，通过嵌入式系统对信息进行智能处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端。无线传感网络可以在长期无人值守的状态下工作，在国民经济各领域都有重要的科研价值、巨大的实用价值和广阔的市场前景。
断系统能从根本上解决复杂环境中网络、通信情况的不确定性，保证了对压缩机监控的实时性，并且可以将传感器、数据采集和通信部分集成在一起，保障了通信硬件的安全性。无论从投入成本、使用维护费用、施工难度和工期等方面进行比较考察，该系统都具有很大的优越性。
2总体架构设计
整个系统由传感器节点、基站、局域网服务器、数据库服务器、通信服务器、W eb服务器以及客户端软件构成。系统结构框架如所示。无线传感器采集的数据根据用途不同可分为实时数据和入库（写入数据库）数据两大类。数据库数据详细记录各时段设备的运行数据，使用不同的表存储不同类型、不同用途的数据，其中包括故障数据、维修后的短期运行数据等，供监测用户与远程用户调用。局域网监测用户可同时使用实时数据及入库数据，完成监测与初步诊断任务；远程用户可访问数据库数据，获得各时段入库的数据及故障数据，并进一步做出分析、诊断。对于难以识别的故障，通过本系统可以进行专家会诊，采用群体决策方法提高识别的准确性。
3硬件设计
传感器节点探测出的数据通过无线多跳自组的M esh网络传输给基站或通过中继M ote传输给基站。基站将这些数据传输到上层处理设备，用户可以通过系统应用软件进行监控。
3. 1传感器节点
每个传感器节点包含一个或多个传感器元件，一个M ote和电池组。传感器主要探测压缩机的振动、噪声、温度、压力和开关量等数据， M ote负责对这些数据进行处理并通过M esh网络传输到基站。传感器与M ote是通过数据线相连。传感器安装在压缩机上， M ote安装在压缩机附近的地方。每台压缩机构成一个这样的节点，如果企业里有多个压缩机，则有多个节点，每个节点之间的距离大约是100至400米左右，如果距离过长中间可以加中继M ote.
3. 2中继M ote
中继M ote的硬件结构和M ote完全一样。中继M ote将来自节点的数据通过M esh网络传输到基站。当一个M ote出现故障，与之相关的其他M ote会自动重新选择路由。在这个M ote的故障排除后，会重新加入到M esh网络中继续工作。
3. 3基站
基站是由一个网关和一个M ote组成。网关作为一个桥梁将无线传感器网络与其他系统相连。
基站的主要功能是汇集无线传感器网络所采集的数据并传给上层处理设备如计算机，手机或其他通讯平台。另外，网关也是对节点实施无线空中编程（O ver The A ir Programm ing）的主要工具。通过空中编程能够高效地实施对整个M esh网络节点的软件升级和更新。
4软件设计
4. 1企业本地监测软件
压缩机使用企业的本地监测软件采用M ote V iew开发。无线网络中所有节点的数据通过基站储存在PostreSQL数据库中。M oteV iew能够将这些数据从数据库中读取并显示出来，也能够实时地显示基站接收到的数据。通过该软件案，压缩机使用企业的技术人员可随时掌握压缩机健康情况，也可快速整理、搜寻或查阅每个节点的数据信息，同时还可以根据设置以手机短信和电子邮件的方式提供报警信息。
4. 2数据通信传输软件
数据通信传输软件负责把压缩机工作信息实时传输到远程监控中心，为了保证数据传输的实时性和系统本身的特点，采用UDP协议。该通讯协议格式为：<指令头> <指令长度> <企业号> <机号> <企业号+机号> <指令> <指令反码> <数据1 > - - - <数据N > <异或校验> <和校验>以上每一部分都为一字节长度，指令头：
0x7e；指令长度：为数据1到数据N的长度；企业号： 0 255；机号： 0 255；企业号+机号： 0 255；指令；指令反码；异或校验：从指令长度开始至数据N的异或，再异或0x33；和校验：从指令长度开始至数据N的和，再和上0x33.通信软件采用C /S结构开发，分为客户端和中心服务端，服务端软件安装在具有固定IP地址的服务器上。客户端把实时数据按照相应的通信协议打包发送，服务端把接收的数据按照通信协议解包显示并存储到数据库。
4. 3远程监控中心
远程监控中心位于压缩机生产企业，监控中心服务器申请配置专线和Internet上固定的IP地址。
监控中心服务器上安装相关监控系统软件。监控系统的服务器包括通信服务器、应用服务器、数据库服务器、W EB服务器四个部分。
分别实现行业数据通信协议、数据代理转发、通信设备状态监控等功能；数据分析、存储、反控等功能；数据存储、备份功能和实时监控、数据管理、业务管理等功能。
具体实现时，通信服务器、应用服务器、数据库服务器、W EB服务器可以安装在一台服务器中，也可以安装在不同服务器中。如果行业客户要求对终端进行终端IP绑定，需要安装RAD IU S服务器，为系统提供AAA认证和IP绑定功能。
5监测中心信息管理系统
远程故障诊断中心系统是压缩机远程故障诊断系统的核心，它通常包括知识库，数据库，推理机和管理界面。将数据采集系统获取的故障信息接入互联网，为进一步分析和定位故障，先由数据处理模块处理、分析各种对故障诊断有关的性能和指标如：进气压力、进气温度、冷却液温度和流量等。
将这些数据存入大型数据库中（ SQL Server），专家系统就可以按照一定的推理策略给出故障原因和具体故障部位。故障诊断中心是网络服务平台的核心部分，它除了包含丰富的故障诊断资源，如故障号、各种传感器标准波形、故障波形等外，还必须具备综合分析、计算、推理、判别等功能，另外还具备远程示教、技术交流、信息查询等功能。
6应用案例
该设计方案在某压缩机公司！压缩机远程监测及故障诊断系统？中实现，中心系统采用W in dow s 2003 Server操作系统、SQL Server数据库以及Apache服务器，数据采集终端采用克尔斯博公司产品无线传感网产品。数据通讯采用了UDP协议。根据监测的数据量及实时性要求，并考虑到网络的使用费用，现场每隔3分钟向监控中心传输一次数据。
7结语
基于传感网的压缩机远程监测与故障系统大大提高了管理者对压缩机维护的工作效率。将无线传感技术、Internet技术与故障诊断技术相结合开发远程在线监测与故障诊断系统，是现代设备故障诊断和预知维修的发展需要，其不仅大大提高在线监测系统的实用性、利用率，同时能够将远程专家的知识与现场监测情况相结合，提高故障诊断的效率和准确性。
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