Strukturální monitorování zdravotního stavu civilních infrastruktur pomocí bezdrátových snímačů vibrací: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Zhoršení staré budovy a občanské infrastruktury může vést k smrtelné a nebezpečné situaci. Neustálé sledování těchto struktur je povinné. Monitorování strukturálního zdraví je nesmírně důležitou metodikou při hodnocení „zdraví“struktury hodnocením úrovně zhoršení a zbývající životnosti systémů civilní infrastruktury.

Bezdrátové senzorové sítě byly nainstalovány v mnoha průmyslových aplikacích, jako je vibrační analýza větrných turbín, vibrační analýza vodních turbín atd. A velmi dobře si vedly při ozáření mnoha průmyslových komplikací. Měření počtu vibrací, teploty a dalších aspektů nám může pomoci zabránit poškození a zhoršení infrastruktury.

V tomto Instructable projdeme bezdrátové snímače vibrací a teploty a jeho výhody při monitorování strukturálního zdraví. Zde tedy předvedeme následující-

• Bezdrátové snímače vibrací a teploty.
• Strukturální monitorování pomocí těchto senzorů.
• Shromažďování a analýza dat pomocí zařízení bezdrátové brány
• Publikování a přihlášení k odběru dat ze senzorů pomocí Ubidots

Krok 1: Specifikace hardwaru a softwaru

Specifikace softwaru

• Účet UbiDots
• Arduino IDE

Specifikace hardwaru

• ESP32
• Bezdrátový snímač teploty a vibrací
• Přijímač brány Zigmo

Krok 2: Bezdrátové snímače vibrací a teploty

Jedná se o bezdrátový snímač vibrací a teploty IoT s dlouhým dosahem, který se může pochlubit dosahem až 2 míle pomocí bezdrátové síťové architektury. Tento 16bitový snímač vibrací a teploty přenáší vysoce přesná data o vibracích v uživatelem definovaných intervalech. Má následující funkce:

• Průmyslový tříosý snímač vibrací s rozsahem ± 32 g
• Vypočítává RMS, MAX a MIN g vibrací
• Odstranění šumu pomocí dolního filtru
• Frekvenční rozsah (šířka pásma) až 12 800 Hz
• Vzorkovací frekvence až 25 600 Hz
• Šifrovaná komunikace s bezdrátovým dosahem 2 míle
• Rozsah provozních teplot -40 až +85 ° C
• Nástěnná nebo magnetická skříň s krytím IP65 Příklad softwaru pro Visual Studio a LabVIEW
• Senzor vibrací s možností externí sondy
• Až 500 000 přenosů ze 4 baterií AA K dispozici je mnoho možností brány a modemu

Krok 3: Obecné pokyny pro vibrace

Zde jsou některé doporučené vibrační standardy, které můžete porovnat s naším bezdrátovým snímačem teploty IoT s dlouhým dosahem IoT a určit, zda vaše zařízení funguje správně nebo zda vyžaduje servis (skutečné vybavení a aplikace se mohou lišit):

• 0,01 g nebo méně - vynikající stav, není nutná žádná akce
• 0,35 g nebo méně - dobrý stav, není nutná žádná akce, pokud není stroj hlučný nebo neběží při abnormální teplotě
• 0,5 g nebo méně - slušný stav, není nutná žádná akce, pokud není stroj hlučný nebo neběží při abnormální teplotě
• 0,75 g nebo více- hrubý stav, možná akce nutná, pokud je stroj hlučný a také zkontrolujte teplotu ložiska
• 1 g nebo více - velmi drsné podmínky, další analýza a zjistěte, zda to dělá nepřetržitě. Zkontrolujte také hluk a teplotu
• 1,5 g nebo více - úroveň nebezpečí, určitě je problém ve stroji nebo instalaci. Zkontrolujte také teplotní protokol
• 2,5 g nebo více - Stroj okamžitě vypněte a hledejte možné příčiny. Zavolejte technika k okamžité opravě U těžkých strojů mohou být tyto hodnoty 1,5krát až 2krát vyšší, než je uvedeno výše.

Krok 4: Získání hodnot snímače vibrací

Hodnoty vibrací, které získáváme ze senzorů, jsou v milisekundách. Ty se skládají z následujících hodnot

• rms vibrace podél osy x.
• rms vibrace podél osy y.
• rms vibrace podél osy z.
• minimální vibrace podél osy x.
• minimální vibrace podél osy y.
• minimální vibrace podél osy z.
• maximální vibrace podél osy x.
• maximální vibrace podél osy y.
• maximální vibrace podél osy z.

Krok 5: Publikování hodnot do Ubidots

Nyní si vizualizujte publikovaná data na řídicím panelu Ubidots. musíme k tomu přidat proměnné a widgety

Klikněte na znaménko+v pravém horním rohu

• Vyberte widget
• přidejte proměnnou

Krok 6: Vizualizace dat

Krok 7: E -mailové oznámení pomocí Ubidots

Ubidots nám poskytuje další nástroj k odeslání e -mailového oznámení uživateli. Vytvořili jsme událost upozornění na teplotu, která pokaždé, když teplota překročí 30 stupňů, bude uživateli zaslána automatická pošta. Když se vrátí do normálního stavu, je uživateli zaslána další automatizovaná pošta, která ho upozorní.

Krok 8: Celkový kód

Firmware tohoto nastavení najdete v tomto úložišti GitHub