低成本智能傳感器的面市提高了工業(yè)設(shè)備監(jiān)控的水平，使預(yù)測(cè)性維護(hù)現(xiàn)已成為可能。然而，對(duì)于許多開(kāi)發(fā)人員而言，由于所需硬件和應(yīng)用軟件的復(fù)雜性，收集、結(jié)構(gòu)化處理、傳輸、分析和應(yīng)用傳感器數(shù)據(jù)以進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)的任務(wù)仍然難以完成。

　　為了滿足業(yè)界對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)快速增長(zhǎng)的興趣，半導(dǎo)體供應(yīng)商正在推出結(jié)合了許多必需硬件和軟件的綜合平臺(tái)解決方案。借助此類平臺(tái)，工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員可以更快速、更經(jīng)濟(jì)高效地開(kāi)發(fā)并運(yùn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。

　　本文討論運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)的現(xiàn)代概念，以及它如何能夠大幅改善流程和結(jié)果。然后，本文介紹 STMicroelectronics 的預(yù)測(cè)性維護(hù)平臺(tái)，并闡述開(kāi)發(fā)人員如何使用該硬件與軟件，來(lái)評(píng)估預(yù)測(cè)性維護(hù)功能和開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用。

　　維護(hù)工作的演變——從猜測(cè)到預(yù)測(cè)

　　多年來(lái)，工業(yè)工程師使用振動(dòng)分析和其他方法來(lái)檢測(cè)機(jī)器中的問(wèn)題。過(guò)去，工程師依靠手持式分析儀或其他專用測(cè)試設(shè)備來(lái)收集和處理數(shù)據(jù)，以進(jìn)行設(shè)備分析。借助物聯(lián)網(wǎng)概念，制造商現(xiàn)在可以使用低成本傳感器對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，從而獲得實(shí)時(shí)監(jiān)控所需的詳細(xì)數(shù)據(jù)流。

　　持續(xù)評(píng)估設(shè)備性能的能力為工廠運(yùn)營(yíng)提供了重要優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在，工業(yè)工程師可以使用本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用來(lái)增強(qiáng)甚至取代計(jì)劃的手動(dòng)維護(hù)程序，后者可能在沒(méi)有問(wèn)題存在的情況下耗費(fèi)精力，或者來(lái)不及防止小問(wèn)題升級(jí)成設(shè)備損壞。工廠操作人員不是被動(dòng)地對(duì)可能導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)停的問(wèn)題作出反應(yīng)，而是使用基于傳感器的方法提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，安排所需的資源，甚至更換機(jī)器，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行維修，以便最大限度地降低對(duì)生產(chǎn)的影響。

　　通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)，設(shè)施管理人員有機(jī)會(huì)在問(wèn)題釀成災(zāi)難性故障之前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而保持生產(chǎn)線的完整性和工人的安全，同時(shí)還能分析數(shù)據(jù)以改進(jìn)流程和結(jié)果。開(kāi)發(fā)人員面臨的挑戰(zhàn)之一是創(chuàng)建一個(gè)平臺(tái)，以便能以所需的帶寬和分辨率收集數(shù)據(jù)，檢測(cè)受監(jiān)控設(shè)備中潛在問(wèn)題的跡象。

　　對(duì)于振動(dòng)分析，工業(yè)工程師通常要收集時(shí)域和頻域兩方面的振動(dòng)數(shù)據(jù)。經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師只需查看這兩個(gè)域的數(shù)據(jù)，即可識(shí)別設(shè)備中的機(jī)械問(wèn)題。例如，持續(xù)時(shí)間較短且頻率帶寬較寬的周期性脈沖通常意味著某個(gè)部件（如滾珠軸承）有缺陷，導(dǎo)致其在每次旋轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)撞擊軌道壁。相反，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)且?guī)捿^窄的事件可能意味著部件正在相互摩擦，最終導(dǎo)致磨損并可能發(fā)生故障。

　　然而，為了可靠地捕獲這種數(shù)據(jù)，振動(dòng)傳感器需要足夠堅(jiān)固以維持運(yùn)行，而不受突然沖擊、強(qiáng)烈振動(dòng)或工業(yè)環(huán)境中常見(jiàn)的其他事件的影響。即使在正常工作時(shí)，工業(yè)設(shè)備也可能產(chǎn)生超過(guò)早期振動(dòng)傳感器能力的振動(dòng)和機(jī)械沖擊?；?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/10980/" target="_blank">微機(jī)電系統(tǒng) （MEMS） 技術(shù)的傳感器的出現(xiàn)在很大程度上消除了這種擔(dān)憂。MEMS 傳感器（例如 STMicroelectronics ISM330DLC）能夠承受高達(dá) 10，000 g 的突發(fā)加速度 0.2 毫秒 （ms），并且能以足夠快的速度恢復(fù)，從而提供靈敏度為千分之一重力的線性加速度測(cè)量。

　　盡管來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的可靠數(shù)據(jù)對(duì)于故障分析至關(guān)重要，但振動(dòng)只是機(jī)器運(yùn)行狀況的一個(gè)指標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師不僅可以從振動(dòng)數(shù)據(jù)中辨別出特定的故障模式，而且還能使用其他傳感器模態(tài)，來(lái)確定從檢測(cè)到癥狀到設(shè)備發(fā)生功能故障的時(shí)間——稱為“潛在到故障” （P-F） 間隔時(shí)間。例如，對(duì)于大多數(shù)機(jī)器而言，功耗、噪聲或熱量增加通常表明 P-F 間隔時(shí)間縮短（圖 1）。

　　圖 1：不同傳感器模態(tài)可以揭示一些表明機(jī)器有可能發(fā)生故障的狀況，但通過(guò)振動(dòng)分析通?？梢詫?shí)現(xiàn)早期檢測(cè)，有助于消除因突發(fā)故障而導(dǎo)致的停機(jī)事故。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　為了捕獲這些額外的指標(biāo)，工程師需要?jiǎng)?chuàng)建至少能夠捕獲振動(dòng)、音頻、壓力、溫度和濕度的傳感器系統(tǒng)。然而，對(duì)于開(kāi)發(fā)人員而言，將這些傳感器整合到一個(gè)穩(wěn)健設(shè)計(jì)中存在一些實(shí)際挑戰(zhàn)，這可能會(huì)明顯拖延實(shí)現(xiàn)設(shè)備分析更大目標(biāo)的進(jìn)度。STMicroelectronics 的 STEVAL-BFA001V1B 開(kāi)發(fā)套件及相關(guān)軟件提供了一個(gè)綜合性平臺(tái)，使得工程師可以快速啟動(dòng)設(shè)備監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。

　　參考平臺(tái)

　　STEVAL-BFA001V1B 套件既可作為參考設(shè)計(jì)，也可作為現(xiàn)成的解決方案，包含一塊用于預(yù)測(cè)性維護(hù)的工業(yè)傳感器板及相關(guān)軟件。該板是一個(gè)完整的獨(dú)立傳感器系統(tǒng)（圖 2）。它集 STMicroelectronics 高性能 32 位 Arm? Cortex?-M4 STM32F469 MCU 和全套傳感器于一體，包括前面提到的用于振動(dòng)測(cè)量的 ISM330DLC 運(yùn)動(dòng)傳感器，以及 STMicroelectronics 的下列器件：

　　HTS221 溫度和濕度傳感器

　　LPS22HBTR 壓力傳感器

　　MP34DT05TR-A MEMS 麥克風(fēng)

　　圖 2：基于 MCU 的工業(yè)傳感器板設(shè)計(jì)包含在 STMicroelectronics STEVAL-BFA001V1B 開(kāi)發(fā)套件中，含有設(shè)備監(jiān)控通常需要的全套傳感器。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　該系統(tǒng)為微控制器集成的 2 MB 閃存補(bǔ)充了 STMicroelectronics 的 M95M01-DF 1 Mb EEPROM，并通過(guò) STMicroelectronics L6984A 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和 LDK220 低壓差 （LDO） 穩(wěn)壓器提供電源管理功能。為了簡(jiǎn)化工業(yè)環(huán)境中的部署，該板的一端有一個(gè) M12 連接器，通過(guò) ST L6362A IO-Link 收發(fā)器提供支持。該板的另一端有一個(gè)擴(kuò)展連接器，供開(kāi)發(fā)人員連接微控制器的 GPIO、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 和 I2C 串行接口。結(jié)果得到一個(gè)穩(wěn)健的系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅比 M12 工業(yè)電纜略大，卻能滿足設(shè)備監(jiān)控的全套要求（圖 3）。

　　圖 3：STMicroelectronics STEVAL-BFA001V1B 工業(yè)傳感器板包括基于微控制器的多傳感器系統(tǒng)、擴(kuò)展連接器、串行線調(diào)試 （SWD） 連接器和 M12 連接器，外形尺寸僅略大于工業(yè)電纜。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　開(kāi)發(fā)人員既可以使用套件中包含的 M12 電纜，也可以添加自己的 M12 連接器。該套件包括一個(gè)適配器板，用于將 M12 傳感器板的串行輸出連接到 ST-LINK/V2-1 接口，該接口隨 STMicroelectronics STM32 Nucleo-64 開(kāi)發(fā)板一起提供。為了給該板供電，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò) M12 電纜自行供電，或?qū)?M12 電纜插入 ST STEVAL-IDP004V1 IO-Link 評(píng)估板。使用此 IO-Link 板是最快速的開(kāi)發(fā)途徑，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)人員可以快速連接多個(gè)工業(yè)傳感器板，并使用 STMicroelectronics 基于 Windows 的 STEVAL-IDP005V1-GUI_v1.0 圖形用戶界面 （GUI） 進(jìn)行配置（圖 4）。

　　圖 4：利用 ST Windows GUI，開(kāi)發(fā)人員可以快速配置傳感器板，執(zhí)行數(shù)據(jù)收集，查看頻域和時(shí)域運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)的結(jié)果。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　在配置屏幕上完成設(shè)置之后，開(kāi)發(fā)人員可轉(zhuǎn)到 Vibration Analysis（振動(dòng)分析）屏幕進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕后，開(kāi)發(fā)人員可以查看 x 軸、y 軸和 z 軸上收集的振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)速測(cè)量結(jié)果（圖 5）。在單獨(dú)的環(huán)境測(cè)量（ENV Measures（環(huán)境測(cè)量）選項(xiàng)卡）屏幕上，開(kāi)發(fā)人員可以查看每個(gè)傳感器板收集的壓力、溫度和濕度數(shù)據(jù)。

　　圖 5：ST Windows GUI 提供了一種評(píng)估傳感器數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單方法，能夠呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻域和時(shí)域結(jié)果。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　軟件開(kāi)發(fā)

　　雖然通過(guò) GUI 應(yīng)用可以快速訪問(wèn)傳感器板的功能，但開(kāi)發(fā)人員需要一種更靈活的方法，來(lái)創(chuàng)建自己的預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用。針對(duì)定制開(kāi)發(fā)，STMicroelectronics 的 STSW-BFA001V1 軟件包提供了一整套 C 軟件模塊，包括驅(qū)動(dòng)程序、庫(kù)和樣例應(yīng)用程序（圖 6）。

　　圖 6：ST STSW-BFA001V1 軟件分發(fā)提供了一整套驅(qū)動(dòng)程序、中間件以及開(kāi)發(fā)人員可立即運(yùn)行的樣例應(yīng)用程序，后者可用作定制應(yīng)用的基礎(chǔ)。（圖片來(lái)源：STMicroelectronics）

　　STSW-BFA001V1 軟件包的軟件樣例中有一個(gè)狀態(tài)監(jiān)控應(yīng)用，該應(yīng)用演示了從運(yùn)動(dòng)傳感器收集數(shù)據(jù)并生成頻域、RMS 和峰值加速度值的過(guò)程。對(duì)于生產(chǎn)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)人員可以將此數(shù)據(jù)上傳到旨在檢測(cè)故障的主機(jī)應(yīng)用。預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用擴(kuò)展了此數(shù)據(jù)收集基礎(chǔ)，提供了用于生成潛在故障警告的功能。

　　這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)，但最引人注目的是它能及早檢測(cè)到指示潛在故障的狀況，從而延長(zhǎng) P-F 間隔時(shí)間。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是讓故障檢測(cè)更靠近設(shè)備，從而更直接地識(shí)別故障。

　　STMicroelectronics 預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用展示了開(kāi)發(fā)人員如何將傳感器讀數(shù)與速度、加速度、頻率分量的一系列閾值進(jìn)行比較，從而執(zhí)行早期檢測(cè)。在生產(chǎn)系統(tǒng)中，閾值的選擇取決于多個(gè)因素，這些因素超出本文的討論范圍。

　　但重要的是，要注意有一些標(biāo)準(zhǔn)可供參考。例如，ISO 10816 為運(yùn)行在四種不同工作區(qū)域的四類機(jī)器的振動(dòng)值提供了指引，所述工作區(qū)域包括 A 區(qū)（良好）、B 區(qū)（滿意）、C 區(qū)（不適合連續(xù)工作）和 D 區(qū)（危急，連續(xù)工作可能造成損壞）。正如這些區(qū)域所表明的，當(dāng)機(jī)器的振動(dòng)水平達(dá)到 C 區(qū)時(shí)，應(yīng)向操作人員發(fā)出警告；當(dāng)振動(dòng)水平達(dá)到 D 區(qū)時(shí)，應(yīng)發(fā)出更緊急的警報(bào)。

　　STMicroelectronics 設(shè)計(jì)了預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用，來(lái)支持這種特定使用模型。樣例應(yīng)用軟件集中的頭文件 （MotionSP_Threshold.h） 包括警告和警報(bào)級(jí)別的閾值。在這種情況下，STMicroelectronics 將警告閾值定義為 ISO 10816 介于 B 區(qū)和 C 區(qū)邊界之間的推薦操作值。警報(bào)閾值是 ISO 10816 介于 C 區(qū)和 D 區(qū)邊界之間的推薦操作值。典型的運(yùn)動(dòng)傳感器（如 STMicroelectronics ISM330DLC）提供 x、y、z 平面的數(shù)據(jù)，因此針對(duì)每個(gè)被監(jiān)控量——RMS 速度、加速度和快速傅里葉變換 （FFT）——的警告和警報(bào)閾值均提供三個(gè)值。該應(yīng)用在四個(gè)不同的頻譜子范圍中使用 FFT 的閾值。

　　由此得到的一組閾值與各種不同的實(shí)際機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)一致。不過(guò)，開(kāi)發(fā)人員仍然需要調(diào)整這些警告和警報(bào)閾值，使之與受監(jiān)控設(shè)備的具體特性以及警告和警報(bào)的總體目標(biāo)匹配。

　　頭文件提供關(guān)于監(jiān)控的運(yùn)行目標(biāo)，而主例程 （main.c） 提供邏輯來(lái)檢測(cè)工業(yè)板傳感器所收集的數(shù)據(jù)中的閾值偏移。初始化硬件和相關(guān)軟件結(jié)構(gòu)之后，主例程便進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)，以生成振動(dòng)數(shù)據(jù)的 FFT，測(cè)量 RMS 和峰值加速度，檢測(cè)閾值超越情況，并發(fā)送警告（清單 1）。

　　/* Initialize the motion sensor */

　　MotionSensorInit（）;

　　MotionSP_TimeDomainAlarmInit（&sTdAlarm，&sTimeDomainVal，&sTdRmsThresholds，&sTdPkThresholds）;

　　MotionSP_FreqDomainAlarmInit（&FDWarnThresh，&FDAlarmThresh，&THR_Fft_Alarms，MotionSP_Parameters.subrange_num）;

　　/****************************************************************************/

　　while （1）

　　{

　　/* Vibration Analysis */

　　MotionSP_Vibration_manager_run（&MotionSP_Parameters）;

　　/* Status check during Time domain Analysis */

　　MotionSP_TimeDomainAlarm（&sTdAlarm，&sTimeDomainVal，

　　&sTdRmsThresholds，

　　&sTdPkThresholds，

　　&sTimeDomain）;

　　if（FinishAvgFlag == 1）

　　{

　　SendVibrationResult（）;

　　TD_Thresholds_DataSend（&sTdAlarm，&sTimeDomainVal）;

　　MotionSP_FreqDomainAlarm （&SRAmplitude， FDWarnThresh， FDAlarmThresh，

　　MotionSP_Parameters.subrange_num，

　　&THR_Check，

　　&THR_Fft_Alarms）;

　　FD_Thresholds_DataSend（MotionSP_Parameters.subrange_num，

　　&SRBinVal，

　　&THR_Fft_Alarms，

　　&THR_Check）;

　　MotionSP_TotalStatusAlarm（&sTdAlarm，

　　&THR_Fft_Alarms，

　　MotionSP_Parameters.subrange_num，

　　&TotalTDAlarm，

　　&TotalFDAlarm）;

　　Thresholds_DataSend（&TotalTDAlarm， &TotalFDAlarm）;

　　FinishAvgFlag = 0;

　　RestartFlag = 1;

　　// wait while the UART is transmitting

　　while（（HAL_UART_GetState（&hSrvUart） & HAL_UART_STATE_BUSY_TX ） == HAL_UART_STATE_BUSY_TX）;

　　strcpy（（char *）SrvUartTxBuffer， “\r\n|#################### Next Measurement ####################\r\n”）;

　　HAL_UART_Transmit（&hSrvUart， SrvUartTxBuffer， strlen（（char *）SrvUartTxBuffer）， SRV_UART_TIMEOUT_MAX）;

　　MotionSP_TimeDomainAlarmInit（&sTdAlarm，&sTimeDomainVal，

　　&sTdRmsThresholds，&sTdPkThresholds）;

　　MotionSP_FreqDomainAlarmInit（&FDWarnThresh，

　　&FDAlarmThresh，

　　&THR_Fft_Alarms，

　　MotionSP_Parameters.subrange_num）;

　　/* Configure the Hardware using parameters in RAM */

　　MotionSP_Vibration_manager_init（&MotionSP_Parameters， 1）;

　　Accelero_MeasurementInit（）;

　　}

　　}

　　清單 1：STMicroelectronics 預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用演示了如何使用一個(gè)無(wú)限循環(huán)，根據(jù)頻域和時(shí)域傳感器數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)識(shí)別和發(fā)送警報(bào)。（代碼來(lái)源：STMicroelectronics）

　　隨著循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行，板級(jí)支持包中的傳感器驅(qū)動(dòng)程序和服務(wù)處理程序讀取數(shù)據(jù)，并填充由更高級(jí)別例程監(jiān)視的緩沖區(qū)。STMicroelectronics 樣例軟件在應(yīng)用級(jí)別分配處理程序，允許開(kāi)發(fā)人員輕松換用自己的例程以滿足獨(dú)特的需求，而無(wú)需深入了解軟件架構(gòu)。

　　在主循環(huán)的每次迭代中，主例程調(diào)用 MotionSP_TimeDomainAlarm（） 來(lái)檢查 RMS 速度和峰值加速度的閾值。對(duì)于頻域檢查，主循環(huán)重復(fù)調(diào)用 MotionSP_Vibration_manager_run（），后者間接調(diào)用另一個(gè)模塊的例程 MotionSP_FrequencyDomainProcess（）；如果所需的循環(huán)緩沖區(qū) （AccCircBuffer） 足夠滿并且 FFT 已啟用，它最終會(huì)調(diào)用中間件 FFT 計(jì)算例程（清單 2）。實(shí)際上，基本狀態(tài)監(jiān)控應(yīng)用也是使用這種模式。

　　/**

　　* @brief Frequency Domain Processing starting from the Circular Buffer

　　* @param pMotionSP_Parameters： Pointer to board parameters

　　* @return None

　　*/

　　void MotionSP_FrequencyDomainProcess（sMotionSP_Parameter_t *pMotionSP_Parameters）

　　{

　　#define FFTSIZEDELTA （MotionSP_Parameters.size*（（100.0-MotionSP_Parameters.ovl）/100.0））

　　if （fftIsEnabled == 1） {

　　if （！accCircBuffIndexWaitForOvf） {

　　if （AccCircBuffer.IdPos 》= accCircBuffIndexForFft） {

　　MotionSP_FFT_All_Axes（）;

　　accCircBuffIndexForFft += FFTSIZEDELTA;

　　if （accCircBuffIndexForFft 》= AccCircBuffer.Size） {

　　accCircBuffIndexForFft -= AccCircBuffer.Size;

　　accCircBuffIndexWaitForOvf = 1;

　　}

　　}

　　}

　　else {

　　if （AccCircBuffer.Ovf） {

　　AccCircBuffer.Ovf = 0;

　　accCircBuffIndexWaitForOvf = 0;

　　}

　　}

　　}

　　}

　　清單 2：STMicroelectronics 樣例應(yīng)用程序的這個(gè)例程展示了一種使用循環(huán)緩沖區(qū)（其數(shù)據(jù)來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器）進(jìn)行頻域分析的機(jī)制。（代碼來(lái)源：STMicroelectronics）

　　在每個(gè)測(cè)量時(shí)期結(jié)束時(shí)，應(yīng)用程序使用另一個(gè)例程 （MotionSP_TotalStatusAlarm（）） 來(lái)檢查運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的每個(gè)屬性，將頻域警報(bào) （pTotalFDAlarm） 和時(shí)域警報(bào) （pTotalTDAlarm） 設(shè)置為最大警報(bào)值（清單 3）。清單 1 中的主例程進(jìn)而通過(guò) UART 連接發(fā)送這些警報(bào)，然后重新初始化系統(tǒng)以開(kāi)始下一個(gè)測(cè)量時(shí)期。

　　void MotionSP_TotalStatusAlarm（sTimeDomainAlarm_t *pTdAlarm，

　　sFreqDomainAlarm_t *pTHR_Fft_Alarms，

　　uint8_t subrange_num，

　　Alarm_Type_t *pTotalTDAlarm，

　　Alarm_Type_t *pTotalFDAlarm）

　　{

　　Alarm_Type_t TempAlarm = GOOD;

　　Alarm_Type_t TempFDAlarm = GOOD;

　　TempAlarm = MAX4（TempAlarm，

　　pTdAlarm-》PK_STATUS_AXIS_X，

　　pTdAlarm-》PK_STATUS_AXIS_Y，

　　pTdAlarm-》PK_STATUS_AXIS_Z）;

　　TempAlarm = MAX4（TempAlarm，

　　pTdAlarm-》RMS_STATUS_AXIS_X，

　　pTdAlarm-》RMS_STATUS_AXIS_Y，

　　pTdAlarm-》RMS_STATUS_AXIS_Z）;

　　for（int i=0; i《subrange_num; i++）

　　{

　　TempFDAlarm = MAX4（TempFDAlarm，

　　pTHR_Fft_Alarms-》STATUS_AXIS_X［i］，

　　pTHR_Fft_Alarms-》STATUS_AXIS_Y［i］，

　　pTHR_Fft_Alarms-》STATUS_AXIS_Z［i］）;

　　}

　　*pTotalTDAlarm = TempAlarm;

　　*pTotalFDAlarm = TempFDAlarm;

　　}

　　清單 3：STMicroelectronics 樣例應(yīng)用程序展示了在預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用中使用多個(gè)警報(bào)源的基本設(shè)計(jì)模式。（代碼來(lái)源：STMicroelectronics）

　　運(yùn)用 STMicroelectronics 樣例應(yīng)用程序，開(kāi)發(fā)人員可以快速評(píng)估預(yù)測(cè)性維護(hù)特性和功能。更直接的是，開(kāi)發(fā)人員只需通過(guò)終端仿真程序連接到工業(yè)傳感器板，便可立即開(kāi)始查看測(cè)量值和警告/警報(bào)狀態(tài)。

　　但對(duì)于生產(chǎn)應(yīng)用，開(kāi)發(fā)人員更可能使用傳感器板的串行接口連接上游資源，以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的應(yīng)用監(jiān)視和控制。主要云服務(wù)提供商已經(jīng)為預(yù)測(cè)性維護(hù)提供了先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案。例如，Microsoft Azure 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案加速器組合中便有一款預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案。

　　開(kāi)發(fā)人員甚至可以提前開(kāi)始使用 Azure 加速器，因?yàn)槠渲邪姆抡嬖O(shè)備能夠呈現(xiàn)從 NASA 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲取的多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)流。在此加速器工具鏈的末端，Azure 機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)提供一個(gè)基于此數(shù)據(jù)而訓(xùn)練的模型。在某些情況下，開(kāi)發(fā)人員可以采用遷移學(xué)習(xí)方法，將一個(gè)預(yù)訓(xùn)練模型（如 Azure 預(yù)測(cè)性維護(hù)模型）用作自己的定制機(jī)器學(xué)習(xí)模型的起點(diǎn)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　為了滿足業(yè)界對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)日益濃厚的興趣，開(kāi)發(fā)人員需要能夠快速部署適用于工業(yè)環(huán)境的、穩(wěn)健的多傳感器系統(tǒng)。STMicroelectronics 的全面開(kāi)發(fā)解決方案既有硬件傳感器板，又有專門(mén)針對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)要求而設(shè)計(jì)的軟件環(huán)境。

　　使用此系統(tǒng)解決方案，開(kāi)發(fā)人員可以立即開(kāi)始評(píng)估預(yù)測(cè)性維護(hù)，快速開(kāi)發(fā)自己的預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用，并利用新興的基于云的機(jī)器學(xué)習(xí)資源來(lái)創(chuàng)建更高級(jí)的預(yù)測(cè)性維護(hù)功能。