Sommario:

Monitoraggio della salute strutturale delle infrastrutture civili mediante sensori di vibrazione wireless: 8 passaggi
Monitoraggio della salute strutturale delle infrastrutture civili mediante sensori di vibrazione wireless: 8 passaggi

Video: Monitoraggio della salute strutturale delle infrastrutture civili mediante sensori di vibrazione wireless: 8 passaggi

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Video: Monitoraggio strutturale wireless - Fabbricati, cantieri e sismabonus 2024, Novembre
Anonim
Monitoraggio della salute strutturale delle infrastrutture civili mediante sensori di vibrazione wireless
Monitoraggio della salute strutturale delle infrastrutture civili mediante sensori di vibrazione wireless

Il deterioramento del vecchio edificio e delle infrastrutture civili può portare a situazioni fatali e pericolose. Il monitoraggio costante di queste strutture è obbligatorio. Il monitoraggio della salute strutturale è una metodologia estremamente importante per valutare la "salute" di una struttura valutando il livello di deterioramento e la durata residua dei sistemi di infrastrutture civili.

Wireless Sensor Networks è stato installato in molte applicazioni industriali come l'analisi delle vibrazioni delle turbine eoliche, l'analisi delle vibrazioni delle turbine idrauliche, ecc. e ha fatto molto bene nell'eliminare molte delle complicazioni industriali. Misurare il numero di vibrazioni, temperatura e altri aspetti può aiutarci a prevenire danni e deterioramento dell'infrastruttura.

In questo Instructable esamineremo i sensori wireless di vibrazione e temperatura e i suoi vantaggi nel monitoraggio della salute strutturale. Quindi qui dimostreremo quanto segue-

  • Sensori di vibrazione e temperatura senza fili.
  • Monitoraggio strutturale utilizzando questi sensori.
  • Raccolta e analisi dei dati utilizzando il dispositivo gateway wireless
  • Pubblicazione e sottoscrizione dei dati del sensore utilizzando Ubidots

Passaggio 1: specifiche hardware e software

Specifiche del software

  • Un account UbiDots
  • Arduino IDE

Specifiche hardware

  • ESP32
  • Sensore di temperatura e vibrazioni wireless
  • Ricevitore Zigmo Gateway

Passaggio 2: sensori di vibrazione e temperatura wireless

Sensori di vibrazione e temperatura wireless
Sensori di vibrazione e temperatura wireless

Si tratta di un sensore di temperatura e vibrazione wireless IoT industriale a lungo raggio, che vanta una portata fino a 2 miglia utilizzando un'architettura di rete mesh wireless. Incorporando un sensore di vibrazione e temperatura a 16 bit, questo sensore trasmette dati di vibrazione estremamente precisi a intervalli definiti dall'utente. Ha le seguenti caratteristiche:

  • Sensore di vibrazione a 3 assi di grado industriale con gamma ± 32 g
  • Calcola RMS, MAX e MIN g Vibrazione
  • Rimozione del rumore utilizzando il filtro passa basso
  • Gamma di frequenza (larghezza di banda) fino a 12, 800 Hz
  • Frequenza di campionamento fino a 25, 600Hz
  • Comunicazione crittografata con portata wireless di 2 miglia
  • Intervallo di temperatura di esercizio da -40 a +85 °C
  • Enclosure IP65 con montaggio a parete o con magneteEsempi di software per Visual Studio e LabVIEW
  • Sensore di vibrazioni con opzione sonda esterna
  • Fino a 500.000 trasmissioni da 4 batterie AAMolte opzioni di gateway e modem disponibili

Passaggio 3: linee guida generali sulle vibrazioni

Di seguito sono riportati alcuni standard di vibrazione consigliati, è possibile confrontare queste letture con il nostro sensore di temperatura a vibrazione wireless IoT a lungo raggio per determinare se il dispositivo funziona correttamente o se potrebbe richiedere assistenza (si noti che l'attrezzatura e l'applicazione effettive possono variare):

  • 0,01 g o meno - Condizioni eccellenti, nessuna azione richiesta
  • 0,35 g o meno - Buone condizioni, nessuna azione richiesta a meno che la macchina non sia rumorosa o funzioni a una temperatura anormale
  • 0,5 g o meno - Condizioni discrete, nessuna azione richiesta a meno che la macchina non sia rumorosa o funzioni a una temperatura anormale
  • 0,75 g o più - Condizione ruvida, possibile azione richiesta se la macchina è rumorosa e controllare anche la temperatura del cuscinetto
  • 1g o più - Condizioni molto difficili, ulteriori analisi e vedere se lo fa continuamente. Inoltre, controlla il rumore e la temperatura
  • 1,5 g o più - Livello di pericolo, c'è sicuramente un problema nella macchina o nell'installazione. Inoltre, controlla il registro della temperatura
  • 2,5g o più - Spegnere immediatamente la macchina e cercare le possibili cause. Chiamare un tecnico per la riparazione immediata Per i macchinari pesanti queste letture potrebbero essere da 1,5 volte a 2 volte superiori a quelle elencate sopra.

Passaggio 4: ottenere i valori del sensore di vibrazioni

Ottenere i valori del sensore di vibrazioni
Ottenere i valori del sensore di vibrazioni
Ottenere i valori del sensore di vibrazioni
Ottenere i valori del sensore di vibrazioni

I valori di vibrazione che riceviamo dai sensori sono in millisecondi. Questi sono costituiti dai seguenti valori

  • Vibrazione efficace lungo l'asse x.
  • Vibrazione efficace lungo l'asse y.
  • Vibrazione efficace lungo l'asse z.
  • vibrazione minima lungo l'asse x.
  • vibrazione minima lungo l'asse y.
  • vibrazione minima lungo l'asse z.
  • vibrazione massima lungo l'asse x.
  • vibrazione massima lungo l'asse y.
  • massima vibrazione lungo l'asse z.

Passaggio 5: pubblicazione dei valori su Ubidots

Pubblicare i valori su Ubidots
Pubblicare i valori su Ubidots
Pubblicare i valori su Ubidots
Pubblicare i valori su Ubidots
Pubblicare i valori su Ubidots
Pubblicare i valori su Ubidots

Ora per visualizzare i dati pubblicati nella dashboard di Ubidots. dobbiamo aggiungere le variabili e i widget ad esso

Fai clic sul segno "+" nell'angolo in alto a destra

  • Seleziona il widget
  • aggiungi la variabile

Passaggio 6: visualizza i dati

Visualizza i dati
Visualizza i dati
Visualizza i dati
Visualizza i dati

Passaggio 7: notifica e-mail utilizzando Ubidots

Notifica e-mail utilizzando Ubidots
Notifica e-mail utilizzando Ubidots
Notifica e-mail utilizzando Ubidots
Notifica e-mail utilizzando Ubidots

Ubidots ci offre un altro strumento per inviare una notifica e-mail all'utente. Abbiamo creato un evento di allerta temperatura cioè ogni volta che la temperatura supera i 30 gradi verrà inviata una mail automatica all'utente. Quando torna allo stato normale viene inviata un'altra e-mail automatica all'utente per avvisarlo.

Passaggio 8: codice generale

Il firmware di questa configurazione può essere trovato in questo repository GitHub

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