Strukturel sundhedsovervågning af civile infrastrukturer ved hjælp af trådløse vibrationssensorer: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Forringelsen af den gamle bygning og den civile infrastruktur kan føre til dødelig og farlig situation. Den konstante overvågning af disse strukturer er obligatorisk. Strukturel sundhedsovervågning er en ekstremt vigtig metode til evaluering af en strukturs 'sundhed' ved at vurdere niveauet af forringelse og den resterende levetid for civile infrastruktursystemer.

Trådløse sensornetværk er blevet installeret i mange industrielle applikationer som vibrationsanalyse af vindmøller, vibrationsanalyse af hydroturbiner osv. Og har gjort det bemærkelsesværdigt godt at bestråle mange af de industrielle komplikationer. Måling af antallet af vibrationer, temperatur og andre aspekter kan hjælpe os med at forhindre skader og forringelse af infrastrukturen.

I denne instruks vil vi gennemgå trådløse vibrations- og temperatursensorer, og dens fordele ved overvågning af strukturel sundhed. Så her vil vi demonstrere følgende-

• Trådløse vibrations- og temperatursensorer.
• Strukturel overvågning ved hjælp af disse sensorer.
• Indsamling og analyse af data ved hjælp af en trådløs gateway -enhed
• Publicering og abonnement på sensordata ved hjælp af Ubidots

Trin 1: Hardware- og softwarespecifikationer

Softwarespecifikation

• En UbiDots -konto
• Arduino IDE

Hardware specifikation

• ESP32
• Trådløs temperatur- og vibrationssensor
• Zigmo Gateway modtager

Trin 2: Trådløse vibrations- og temperatursensorer

Dette er en Long Range Industrial IoT trådløs vibrations- og temperatursensor, der kan prale af op til en 2 Mile rækkevidde ved hjælp af en trådløs mesh -netværksarkitektur. Denne sensor har en 16-bit vibrations- og temperatursensor og sender meget præcise vibrationsdata med brugerdefinerede intervaller. Det har følgende funktioner:

• Industriel grad 3-akset vibrationssensor med ± 32g rækkevidde
• Beregner RMS, MAX og MIN g vibration
• Fjernelse af støj ved hjælp af lavpasfilter
• Frekvensområde (båndbredde) op til 12, 800 Hz
• Prøvehastighed op til 25, 600Hz
• Krypteret kommunikation med 2 Mile Wireless Range
• Driftstemperaturområde -40 til +85 ° C
• Vægmonteret eller magnetmonteret IP65-klassificeret kabinet Eksempelsoftware til Visual Studio og LabVIEW
• Vibrationssensor med ekstern sonde
• Op til 500.000 transmissioner fra 4 AA -batterier Mange tilgængelige gateway- og modemindstillinger

Trin 3: Generelle vibrationsretningslinjer

Her er nogle anbefalede vibrationsstandarder. Du kan sammenligne disse aflæsninger med vores Long Range IoT Wireless Vibration Temperature Sensor for at afgøre, om din enhed fungerer korrekt, eller om den kan kræve service (bemærk at det faktiske udstyr og applikationen kan variere):

• 0,01 g eller mindre - Fremragende stand, ingen handling nødvendig
• 0,35 g eller mindre - God stand, ingen handling nødvendig, medmindre maskinen larmer eller kører ved en unormal temperatur
• 0,5 g eller mindre - rimelig stand, ingen handling nødvendig, medmindre maskinen larmer eller kører ved en unormal temperatur
• 0,75 g eller mere- hård tilstand, mulig handling nødvendig, hvis maskinen larmer, og kontroller også lejetemperaturen
• 1g eller mere - Meget hårde forhold, yderligere analyse og se om det gør dette kontinuerligt. Kontroller også for støj og temperatur
• 1,5 g eller mere - Fareniveau, der er helt sikkert et problem i maskinen eller installationen. Kontroller også temperaturloggen
• 2,5 g eller mere - Sluk straks for maskinen, og se efter mulige årsager. Ring til en tekniker for øjeblikkelig reparation For tunge maskiner kan disse aflæsninger være 1,5 til 2 gange mere end angivet ovenfor.

Trin 4: Hentning af vibrationssensorværdier

De vibrationsværdier, som vi får fra sensorerne, er i millis. Disse består af følgende værdier

• rms-vibration langs x-aksen.
• rms-vibration langs y-aksen.
• rms-vibration langs z-aksen.
• minimal vibration langs x-aksen.
• minimal vibration langs y-aksen.
• minimal vibration langs z-aksen.
• maksimal vibration langs x-aksen.
• maksimal vibration langs y-aksen.
• maksimal vibration langs z-aksen.

Trin 5: Offentliggør værdierne til Ubidots

Nu for at visualisere de offentliggjorte data i Ubidots dashboard. vi skal tilføje variablerne og widgets til den

Klik på '+' - tegnet i øverste højre hjørne

• Vælg widgeten
• tilføj variablen

Trin 6: Visualiser dataene

Trin 7: E -mailmeddelelse ved hjælp af Ubidots

Ubidots giver os et andet værktøj til at sende en e -mail -meddelelse til brugeren. Vi har oprettet en hændelse med temperaturadvarsel, der hver gang temperaturen overstiger 30 grader, sendes en automatisk mail til brugeren. Når det vender tilbage til normal tilstand, sendes en anden automatisk mail til brugeren for at underrette ham/hende.

Trin 8: Overordnet kode

Firmwaren til denne opsætning findes i dette GitHub -lager