Pochopení bezdrátového monitorování

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

$2,358.31

Díly

Snímač vibrací

$107.47

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

$148.07

Zařízení

Balanset-4

$8,123.32

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$54.93

Díly

Reflexní páska

$11.94

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definice: Co je bezdrátový monitoring?

Bezdrátové monitorování (také nazývané bezdrátové senzorové sítě nebo WSN) označuje monitorování stavu systémy využívající senzory napájené z baterií, které vysílají vibrace, teplota a další data prostřednictvím rádiofrekvenční (RF) komunikace do centrálních přijímačů, čímž se eliminuje potřeba signálních kabelů mezi senzory a monitorovacím hardwarem. Bezdrátové systémy kombinují senzor, lokální zpracování, rádiový vysílač a baterii v kompaktních pouzdrech namontovaných přímo na zařízení a přenášejí naměřené hodnoty do bran/přijímačů, které předávají data do monitorovacího softwaru prostřednictvím sítí zařízení.

Bezdrátové monitorování dramaticky snižuje náklady na instalaci (není třeba tahat kabely), umožňuje monitorování rotujícího zařízení, dočasných instalací a těžko dostupných míst a dovoluje rychlé rozšíření monitorovacího pokrytí. Technologický pokrok v elektronice s nízkým příkonem a získávání energie činí bezdrátové technologie stále vhodnějšími pro trvalé použití. online monitorování aplikace.

Architektura systému

Bezdrátové senzorové uzly

• Senzor: MEMS nebo piezoelektrické akcelerometr, teplotní senzor
• Procesor: Mikrokontrolér pro zpracování signálu a kompresi dat
• Rádio: Nízkoenergetický vysílač (typicky 2,4 GHz, subGHz)
• Moc: Baterie (typicky 3–5 let) nebo sběr energie
• Velikost: Kompaktní balení (z kreditní karty do balíčku karet)

Síťová infrastruktura

• Brány/Přijímače: Sběr dat z více senzorových uzlů
• Síťové sítě: Senzory se vzájemně přenášejí a rozšiřují dosah
• Připojení ke cloudu: Připojení k internetu pro vzdálený přístup
• Software: Trendy, analýzy, alarmy, reporty

Výhody

Jednoduchost instalace

• Žádné tahání kabelu (velká úspora nákladů)
• Montáž senzoru, konfigurace sítě, provozní
• Doba instalace: minuty oproti hodinám u kabelového připojení
• Minimálně potřebná kvalifikovaná pracovní síla

Flexibilita

• Snadné přidání nebo přemístění senzorů
• Dočasné monitorování jednoduché
• Pilotní programy s nízkým rizikem
• Škálovatelné inkrementálně

Těžko přístupné vybavení

• Vzdálená místa (nádrže, věže, nadzemní budovy)
• Rotační zařízení (obtížné zapojení)
• Nebezpečné oblasti (minimalizace vniknutí)
• Distribuovaná aktiva (potrubí, větrné farmy)

Nákladová efektivita

• Nižší náklady na instalaci než u kabelových systémů
• Umožňuje monitorování zařízení, které bylo dříve neekonomické
• Rozšíření pokrytí v rámci stejného rozpočtu

Omezení a výzvy

Výdrž baterie

• Omezená provozní životnost (typicky 1–5 let)
• Nutná výměna baterie
• Nutno sledovat stav baterie
• Získávání energie pomáhá, ale zvyšuje složitost

Rozlišení dat

• Omezený výpočetní výkon (šetří baterii)
• Nižší vzorkovací frekvence než u kabelových systémů
• Snížené spektrální detaily
• Může chybět obsah s vysokou frekvencí

Spolehlivost komunikace

• VF rušení od elektrických zařízení
• Omezení dosahu (kovové konstrukce tlumí signály)
• Možná ztráta dat v případě přerušení komunikace
• Složitost správy sítě

Bezpečnostní obavy

• Bezdrátové připojení zranitelné vůči hackerským útokům/rušení
• Je vyžadováno šifrování a ověřování
• Aspekty kybernetické bezpečnosti

Aplikace

Obecné krytí vybavení

• Rozšíření monitorování na dříve nemonitorovaná zařízení
• Nákladově efektivní monitorování velkých populací zařízení
• Vyvážení zařízení závodu

Dočasné monitorování

• Krátkodobé diagnostické kampaně
• Vybavení k zapůjčení/pronájmu
• Stavební stroje
• Sezónní vybavení

Vzdálená aktiva

• Větrné turbíny
• Potrubní zařízení
• Těžební zařízení
• Distribuovaná zařízení

Technologické trendy

Získávání energie

• Sběr vibrační energie prodlužuje životnost baterie
• Sběr tepelného gradientu
• Solární energie pro venkovní aplikace
• Blíží se soběstačný provoz

Zpracování hran

• Více analýz v uzlu senzoru
• Přenášet pouze alarmy nebo komprimovaná data
• Snižuje nároky na energii a šířku pásma

Integrace IIoT

• Platformy průmyslového internetu věcí
• Cloudová analytika
• Strojové učení ve velkém měřítku
• Rozhraní pro chytré telefony/tablety

Kritéria výběru

Bezdrátové připojení používejte, když:

• Náklady na kabeláž jsou neúnosné nebo nepraktické
• Potřeba monitorovat mnoho strojů se střední prioritou
• Dočasné nebo zkušební monitorování
• Vzdálené nebo distribuované zařízení
• Standardní vibrační analýza je dostačující (není kritická ochrana)

Použijte kabelové připojení, když:

• Kritická zařízení vyžadující nepřetržité vysoce přesné monitorování
• Je nutná ochrana strojního zařízení (automatické vypnutí)
• Vyžaduje velmi vysoké vzorkovací frekvence nebo spektrální rozlišení
• Regulační mandát pro pevně zapojené systémy

Bezdrátové monitorování vibrací představuje technologii, která ekonomicky činí monitorování stavu zařízení, která byla dříve z programů vyloučena kvůli nákladům na kabeláž, prakticky praktickým. Bezdrátové připojení sice nenahrazuje kabelové systémy pro kritické aplikace, ale výrazně rozšiřuje dosah monitorování, poskytuje flexibilní dočasné monitorování a umožňuje nové aplikace ve vzdálených a distribuovaných aktivech, čímž demokratizuje monitorování stavu v průmyslových zařízeních.

---

← Zpět na hlavní index