大型工业装置中往往包含了分布广泛、数量众多的压缩机，泵类设备。一旦发生故障，轻则造成装置停车、影响生产；重则发生安全事故、危及生命。因此，机泵运行状态实时在线监测系统是预知维修、保证机泵设备长周期稳定运行的必要条件。论文在系统研究了前人相关工作的基础上,对大型化工装置机泵群无线实时监测的关键技术开展了深入的研究，包括振动数据压缩、无线中继节点部署和无线路由协议设计，并取得了如下成果：(1)通过研究中国石油辽阳石化机械技术研究所中自1990年开始所有的机泵设备故障诊断报告，总结了机泵设备振动信号对于在线监测和故障诊断所能提供的主要信息，分析了机泵设备振动信号压缩的特殊性和应用于机泵设备振动信号的压缩算法特点。针对目前数据压缩算法在极低传输速率下存在的重构误差较大、容易引发误诊断的问题，提出了一种结合正交变换和矢量量化的振动信号压缩方法。实例研究表明，对于滚动轴承、滑动轴承和齿轮箱等振动信号，该方法可以在低传输速率（小于300bit/s）下，显著提高重构信噪比。(2)研究了工业监测系统可靠性与中继节点部署问题，根据大型化工装置中无线信道的特点，分析了无线中继节点优化部署问题的复杂性。利用贪婪思想将整个无线监测系统的中继节点部署转化为一个若干个单梯度层次中继节点优化部署问题，构造了0-1数学规划模型。针对大型化工装置无线节点部署过程中存在的可靠性监测与部署成本之间的矛盾，提出了一种新的无线中继节点部署的方法。该方法由无线信道勘测、无线信道路径衰减因子估计和无线中继节点部署三部分组成。实例研究表明，该方法可以在满足工业监测实时性和可靠性的前提下有效减小中继的数目，并且优化算法的时间复杂度显著低于一般的启发式算法。(3)通过分析几种主流的工业无线协议的路由策略，建立了工业路由协议中控制开销和传输延迟的数学模型。根据大型化工装置中机泵群设备监测的实际需求，分析了两种主要的监测模式(日常点检模式、设备报警模式)的特点并提出了适合的路由策略。针对一般工业路由协议中普遍存在的控制开销和传输延迟较大的问题，提出了一种将表路由与按需路由相结合的新的无线路由协议。这种新的路由协议可以根据不同的监测模式选择不同的路由方式。实例研究表明，在点检模式下，该协议能使无线路由开销下降30%-40%；在报警模式下，该协议能使无线传输延迟减小10%-50%。最后，基于论文的研究成果，以中国石油辽阳石化140万吨重整装置中的一层平面机泵群为对象设计并部署了一套无线监测的实验系统，工程应用取得了满意的效果。