Strukturell helseovervåking av sivile infrastrukturer ved bruk av trådløse vibrasjonssensorer: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Forverringen av den gamle bygningen og sivil infrastruktur kan føre til dødelig og farlig situasjon. Den konstante overvåking av disse strukturene er obligatorisk. Strukturell helseovervåking er en ekstremt viktig metodikk for å evaluere ‘helse’ til en struktur ved å vurdere forringelsesnivået og gjenværende levetid for sivile infrastruktursystemer.

Trådløse sensornettverk har blitt installert i mange industrielle applikasjoner som vibrasjonsanalyse av vindturbiner, vibrasjonsanalyse av hydroturbiner etc. og har gjort det bemerkelsesverdig godt med bestråling av mange av de industrielle komplikasjonene. Å måle antall vibrasjoner, temperatur og andre aspekter kan hjelpe oss med å forhindre skade og forringelse av infrastrukturen.

I denne instruksen vil vi gå gjennom trådløse vibrasjons- og temperatursensorer, og fordelene ved å overvåke strukturell helse. Så her vil vi demonstrere følgende-

• Trådløse vibrasjons- og temperatursensorer.
• Strukturell overvåking ved bruk av disse sensorene.
• Samle og analysere dataene ved hjelp av en trådløs gateway -enhet
• Publisering og abonnement på sensordata ved hjelp av Ubidots

Trinn 1: Spesifikasjoner for maskinvare og programvare

Programvarespesifikasjon

• En UbiDots -konto
• Arduino IDE

Maskinvarespesifikasjon

• ESP32
• Trådløs temperatur- og vibrasjonssensor
• Zigmo Gateway -mottaker

Trinn 2: Trådløse vibrasjons- og temperatursensorer

Dette er en Long Range Industrial IoT trådløs vibrasjons- og temperatursensor, med opptil 2 mils rekkevidde ved bruk av en trådløs nettverksarkitektur. Denne sensoren har en 16-biters vibrasjons- og temperatursensor og overfører svært nøyaktige vibrasjonsdata med brukerdefinerte intervaller. Den har følgende funksjoner:

• Industriell 3-akset vibrasjonssensor med ± 32g rekkevidde
• Beregner RMS, MAX og MIN g vibrasjon
• Fjerning av støy ved bruk av lavpassfilter
• Frekvensområde (båndbredde) opptil 12, 800 Hz
• Prøvehastighet opptil 25, 600Hz
• Kryptert kommunikasjon med 2 Mile Wireless Range
• Driftstemperaturområde -40 til +85 ° C
• Veggmontert eller magnetmontert IP65-klassifisert kabinett Eksempelprogramvare for Visual Studio og LabVIEW
• Vibrasjonssensor med ekstern sonde
• Opptil 500 000 overføringer fra 4 AA -batterier Mange gateway- og modemalternativer er tilgjengelige

Trinn 3: Generelle retningslinjer for vibrasjon

Her er noen anbefalte vibrasjonsstandarder. Du kan sammenligne disse målingene med vår Long Range IoT Wireless Vibration Temperature Sensor for å avgjøre om enheten din fungerer som den skal eller om den kan kreve service (merk at faktisk utstyr og applikasjon kan variere):

• 0,01 g eller mindre - Utmerket stand, Ingen handling nødvendig
• 0,35 g eller mindre - God stand, ingen handling nødvendig med mindre maskinen bråker eller kjører ved en unormal temperatur
• 0,5 g eller mindre - God stand, ingen handling nødvendig med mindre maskinen bråker eller kjører ved en unormal temperatur
• 0,75 g eller mer- grov tilstand, mulig handling nødvendig hvis maskinen bråker og sjekk også lagertemperaturen
• 1g eller mer - Veldig tøffe forhold, videre analyse og se om det gjør dette kontinuerlig. Sjekk også støy og temperatur
• 1,5 g eller mer - Farenivå, det er definitivt et problem i maskinen eller installasjonen. Sjekk også temperaturloggen
• 2,5 g eller mer - Slå av maskinen umiddelbart og se etter mulige årsaker. Ring en tekniker for umiddelbar reparasjon For tunge maskiner kan disse avlesningene være 1,5 til 2 ganger mer enn nevnt ovenfor.

Trinn 4: Få verdiene for vibrasjonssensoren

Vibrasjonsverdiene vi får fra sensorene er i millis. Disse består av følgende verdier

• rms-vibrasjon langs x-aksen.
• rms-vibrasjon langs y-aksen.
• rms-vibrasjon langs z-aksen.
• minimum vibrasjon langs x-aksen.
• minimum vibrasjon langs y-aksen.
• minimum vibrasjon langs z-aksen.
• maksimal vibrasjon langs x-aksen.
• maksimal vibrasjon langs y-aksen.
• maksimal vibrasjon langs z-aksen.

Trinn 5: Publisering av verdiene til Ubidots

Nå for å visualisere de publiserte dataene i Ubidots dashbord. vi må legge til variablene og widgetene til den

Klikk på+-tegnet øverst til høyre

• Velg widgeten
• legg til variabelen

Trinn 6: Visualiser dataene

Trinn 7: E -postvarsling ved bruk av Ubidots

Ubidots gir oss et annet verktøy for å sende en e -postvarsel til brukeren. Vi har opprettet en hendelse med temperaturvarsel, hver gang temperaturen går utover 30 grader, vil en automatisk e -post bli sendt til brukeren. Når det kommer tilbake til normal tilstand, sendes en annen automatisk e -post til brukeren for å varsle ham/henne.

Trinn 8: Samlet kode

Fastvaren til dette oppsettet finnes i dette GitHub -depotet