國內制造業(yè)的設備維修管理服務需求不斷攀升。迫切需要研發(fā)面向大型裝備的維修、維護和大修MRO（Maintenance， Repair and Overhaul）協作平臺，為裝備制造企業(yè)、裝備用戶企業(yè)和裝備服務企業(yè)提供全面的數字化解決方案和信息化集成技術，推動制造服務業(yè)跨越式發(fā)展［1］。目前，雖然對鋼鐵連鑄設備的MRO協作平臺的研究已有一定的成果，但還有一些不足：（1）由于缺少有效的信息通信機制，不能自動、實時、準確、詳細地獲取連鑄設備的生產現場環(huán)境、生產加工等信息，造成鋼鐵企業(yè)的連鑄生產線與企業(yè)信息化系統之間無法實現緊密的信息集成。（2）由于連鑄生產線設備構造復雜，生產環(huán)境非常惡劣，設備之間的數據傳輸頻繁，從而使得難以對全部的設備進行監(jiān)控。
　　本文正是在這種背景下，提出M2M（Machine to Machine）技術在此協作平臺中應用。M2M即機器與機器之間的通信，通過一些通信模塊實現機器與機器之間數據交換［2］。其具有以下優(yōu)點：無需人工干預，實現數據自動上傳，提高了信息處理效率；數據集中處理與保存，實現信息集中管理；數據保存時間長，存儲安全；可實現實時監(jiān)控和控制，時效性高；無線方式傳輸數據，監(jiān)控終端運行狀態(tài)，保障業(yè)務穩(wěn)定運行。利用M2M的關鍵技術無線傳感器網絡ZigBee技術和CDMA遠程數據信息傳輸技術，實現從傳感器到測控中心的遠程無線傳輸方案，解決了鋼鐵連鑄設備的MRO協作平臺面臨的問題。
　　1 鋼鐵連鑄設備數據采集總體結構設計
　　鋼鐵連鑄設備數據采集總體結構如圖1所示。主要包括連鑄設備（A，…，N）采集節(jié)點模塊、傳感器及鋼鐵連鑄設備參數的局域網、CDMA無線通信網絡、鋼鐵連鑄設備遠程服務器、數據庫以及遠程用戶終端等幾個部分。
　　
　　其中，連鑄設備采集節(jié)點模塊組成無線傳感器網絡，采用星型拓撲結構設計，基于TI公司的ZigBee技術方案，即CC2430芯片結合無線ZigBee協議線實現的ZigBee MESH網［2］，如圖1所示。ZigBee網絡中包含傳感器節(jié)點、協調器和匯聚節(jié)點3種設備。協調器通過433 MHz射頻技術組成一個星型網絡，ZigBee網絡中的傳感器節(jié)點可以將采集到的數據通過ZigBee網絡傳輸到各自的協調器，協調器將數據匯總后，再通過433 MHz射頻技術傳送到星型網匯集器，即整個系統的匯聚節(jié)點，然后通過CDMA技術，將采集數據通過無線CDMA網絡和Internet對接，最終把數據傳送到遠程服務器。該系統的關鍵電路包括ZigBee無線傳輸模塊接口和CDMA無線通信模塊接口兩部分。
　　2 鋼鐵連鑄設備數據采集硬件設計
　　鋼鐵連鑄設備數據采集系統的核心是連鑄設備傳感器節(jié)點，傳感器節(jié)點的結構包括傳感器模塊、微處理器模塊（由嵌入式系統構成，包括CPU、存儲器等）、無線通信模塊和電源模塊四個單元，如圖2所示。其中，傳感器模塊完成監(jiān)測區(qū)域內信息的采集和信號轉換；處理器模塊負載控制整個傳感器節(jié)點的操作、存儲和處理本身采集的數據；無線通信模塊負責與其他傳感器節(jié)點進行無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數據；電源管理模塊為其他功能模塊單元提供正常工作所必需的能源。