სამოქალაქო ინფრასტრუქტურის სტრუქტურული ჯანმრთელობის მონიტორინგი უკაბელო ვიბრაციის სენსორების გამოყენებით: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ძველი შენობის და სამოქალაქო ინფრასტრუქტურის გაუარესებამ შეიძლება გამოიწვიოს ფატალური და საშიში მდგომარეობა. ამ სტრუქტურების მუდმივი მონიტორინგი სავალდებულოა. სტრუქტურული ჯანმრთელობის მონიტორინგი არის უაღრესად მნიშვნელოვანი მეთოდოლოგია სტრუქტურის „ჯანმრთელობის“შეფასებისათვის, სამოქალაქო ინფრასტრუქტურის სისტემების გაუარესების დონის და დარჩენილი მომსახურების ვადის შეფასებით.

უკაბელო სენსორული ქსელები დაინსტალირებულია მრავალ სამრეწველო პროგრამაში, როგორიცაა ქარის ტურბინების ვიბრაციის ანალიზი, ჰიდროტურბინების ვიბრაციის ანალიზი და ა. შ. ვიბრაციის, ტემპერატურის და სხვა ასპექტების გაზომვა დაგვეხმარება ინფრასტრუქტურის დაზიანებისა და გაუარესების თავიდან ასაცილებლად.

ამ ინსტრუქციაში ჩვენ გავდივართ უკაბელო ვიბრაციისა და ტემპერატურის სენსორებს და ეს მისი უპირატესობაა სტრუქტურული ჯანმრთელობის მონიტორინგში. ასე რომ, აქ ჩვენ ვაჩვენებთ შემდეგს-

• უკაბელო ვიბრაციის და ტემპერატურის სენსორები.
• სტრუქტურული მონიტორინგი ამ სენსორების გამოყენებით.
• მონაცემთა შეგროვება და ანალიზი უკაბელო კარიბჭის მოწყობილობის გამოყენებით
• სენსორული მონაცემების გამოქვეყნება და გამოწერა Ubidots– ის გამოყენებით

ნაბიჯი 1: აპარატურის და პროგრამული უზრუნველყოფის სპეციფიკაციები

პროგრამული უზრუნველყოფის სპეციფიკაცია

• UbiDots ანგარიში
• Arduino IDE

აპარატურის სპეციფიკაცია

• ESP32
• უკაბელო ტემპერატურისა და ვიბრაციის სენსორი
• ზიგმოს კარიბჭის მიმღები

ნაბიჯი 2: უკაბელო ვიბრაციის და ტემპერატურის სენსორები

ეს არის გრძელი დიაპაზონის სამრეწველო IoT უკაბელო ვიბრაციისა და ტემპერატურის სენსორი, რომელიც ამაყობს 2 მილის დიაპაზონით უკაბელო mesh ქსელის არქიტექტურის გამოყენებით. 16 ბიტიანი ვიბრაციისა და ტემპერატურის სენსორის ჩათვლით, ეს სენსორი გადასცემს უაღრესად ზუსტ ვიბრაციის მონაცემებს მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული ინტერვალებით. მას აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

• სამრეწველო კლასის 3 ღერძი ვიბრაციის სენსორი ± 32 გ დიაპაზონში
• ითვლის RMS, MAX და MIN გ ვიბრაციას
• ხმაურის მოცილება დაბალი გამავლობის ფილტრის გამოყენებით
• სიხშირის დიაპაზონი (გამტარუნარიანობა) 12, 800 ჰერცამდე
• საცდელი მაჩვენებელი 25, 600 ჰც -მდე
• დაშიფრული კომუნიკაცია 2 მილის უკაბელო დიაპაზონში
• სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი -40 -დან +85 ° C- მდე
• კედელზე დამონტაჟებული ან მაგნიტით დამონტაჟებული IP65 რეიტინგული დანართი მაგალითი პროგრამული უზრუნველყოფა ვიზუალური სტუდიისა და ლაბორატორიისთვის VIEW
• ვიბრაციის სენსორი გარე ზონდის ვარიანტით
• 500 -მდე გადაცემა 4 AA ბატარეიდან ბევრი კარიბჭე და მოდემი ხელმისაწვდომია

ნაბიჯი 3: ვიბრაციის ზოგადი მითითებები

აქ არის რამოდენიმე რეკომენდებული ვიბრაციის სტანდარტი, შეგიძლიათ შეადაროთ ეს მაჩვენებლები ჩვენს გრძელვადიანი IoT უკაბელო ვიბრაციის ტემპერატურის სენსორს, რათა დადგინდეს, მუშაობს თუ არა თქვენი მოწყობილობა სწორად ან საჭიროებს თუ არა სერვისს (გაითვალისწინეთ, რომ ფაქტობრივი აღჭურვილობა და პროგრამა შეიძლება განსხვავდებოდეს):

• 0.01 გ ან ნაკლები - შესანიშნავი მდგომარეობა, არანაირი მოქმედება არ არის საჭირო
• 0.35 გ ან ნაკლები - კარგი მდგომარეობა, არანაირი ქმედება არ არის საჭირო, თუ მანქანა არ არის ხმაურიანი ან მუშაობს არანორმალურ ტემპერატურაზე
• 0.5 გ ან ნაკლები - ნორმალური მდგომარეობა, არანაირი ქმედება არ არის საჭირო, თუ მანქანა არ არის ხმაურიანი ან მუშაობს არანორმალურ ტემპერატურაზე
• 0.75 გ ან მეტი- უხეში მდგომარეობა, შესაძლებელია მოქმედება, თუ მანქანა ხმაურიანია და ასევე შეამოწმეთ ტარების ტემპერატურა
• 1 გ ან მეტი - ძალიან უხეში პირობები, შემდგომი ანალიზი და ნახეთ აკეთებს თუ არა ამას მუდმივად. ასევე, შეამოწმეთ ხმაური და ტემპერატურა
• 1.5 გ ან მეტი - საფრთხის დონე, ნამდვილად არის პრობლემა მანქანაში ან ინსტალაციაში. ასევე, შეამოწმეთ ტემპერატურის ჟურნალი
• 2.5 გ ან მეტი - დაუყოვნებლივ გამორთეთ მანქანა და მოძებნეთ შესაძლო მიზეზები. დაურეკეთ ტექნიკოსს სასწრაფო რემონტისთვის მძიმე დანადგარებისათვის ეს მაჩვენებლები შეიძლება იყოს 1.5 -დან 2 -ჯერ მეტი ვიდრე ზემოთ ჩამოთვლილი.

ნაბიჯი 4: ვიბრაციის სენსორის მნიშვნელობების მიღება

ვიბრაციის მნიშვნელობები, რომელსაც ჩვენ ვიღებთ სენსორებისგან არის მილი. ისინი შედგება შემდეგი მნიშვნელობებისგან

• rms ვიბრაცია x ღერძის გასწვრივ.
• rms ვიბრაცია y ღერძის გასწვრივ.
• rms ვიბრაცია z ღერძის გასწვრივ.
• მინიმალური ვიბრაცია x ღერძის გასწვრივ.
• მინიმალური ვიბრაცია y ღერძის გასწვრივ.
• მინიმალური ვიბრაცია z ღერძის გასწვრივ.
• მაქსიმალური ვიბრაცია x ღერძის გასწვრივ.
• მაქსიმალური ვიბრაცია y ღერძის გასწვრივ.
• მაქსიმალური ვიბრაცია z ღერძის გასწვრივ.

ნაბიჯი 5: ღირებულებების გამოქვეყნება უბიდოტებისათვის

ახლა გამოვიყენოთ გამოქვეყნებული მონაცემები Ubidots დაფაზე. ჩვენ უნდა დავამატოთ ცვლადები და ვიჯეტები მას

დააწკაპუნეთ ნიშანზე "+" ზედა მარჯვენა კუთხეში

• აირჩიეთ ვიჯეტი
• დაამატეთ ცვლადი

ნაბიჯი 6: მონაცემების ვიზუალიზაცია

ნაბიჯი 7: ელ.ფოსტის შეტყობინება Ubidots– ის გამოყენებით

Ubidots გვაძლევს სხვა ინსტრუმენტს მომხმარებლისთვის ელ.ფოსტის შეტყობინების გაგზავნისთვის. ჩვენ შევქმენით ტემპერატურის გაფრთხილების მოვლენა, როდესაც ტემპერატურა 30 გრადუსს გადააჭარბებს, ავტომატური წერილი იგზავნება მომხმარებლისთვის. როდესაც ის ნორმალურ მდგომარეობას დაუბრუნდება, სხვა ავტომატური წერილი ეგზავნება მომხმარებელს, რომ შეატყობინოს მას.

ნაბიჯი 8: საერთო კოდი

ამ კონფიგურაციის firmware შეგიძლიათ იხილოთ ამ GitHub საცავში