ワイヤレスモニタリングについて
定義: ワイヤレス モニタリングとは何ですか?
ワイヤレス監視 （ワイヤレスセンサーネットワークまたはWSNとも呼ばれる）は、 状態監視 電池駆動のセンサーを使用して送信するシステム 振動, 温度、その他のデータは無線周波数（RF）通信を介して中央受信機に送信されるため、センサーと監視ハードウェア間の信号ケーブルは不要です。ワイヤレスシステムは、センサー、ローカルプロセッサ、無線送信機、バッテリーをコンパクトなパッケージに統合し、機器に直接搭載します。測定値はゲートウェイ/受信機に送信され、ゲートウェイ/受信機は施設ネットワークを介して監視ソフトウェアにデータを転送します。.
ワイヤレス監視は設置コストを大幅に削減し（ケーブル配線が不要）、回転機器、一時的な設備、アクセス困難な場所の監視を可能にし、監視範囲を迅速に拡大します。低消費電力エレクトロニクスとエネルギーハーベスティングの技術進歩により、ワイヤレスは恒久的な監視にもますます有効になっています。 オンライン監視 アプリケーション。
システムアーキテクチャ
ワイヤレスセンサーノード
- センサー： MEMSまたは圧電 加速度計, 、温度センサー
- プロセッサ: 信号処理およびデータ圧縮用のマイクロコントローラ
- 無線： 低電力送信機（2.4 GHz、サブ GHz 標準）
- 力： バッテリー（通常3～5年）またはエネルギーハーベスティング
- サイズ： コンパクトパッケージ（クレジットカードからカードまで）
ネットワークインフラストラクチャ
- ゲートウェイ/レシーバー: 複数のセンサーノードからデータを収集する
- メッシュネットワーク: センサーは相互に中継して範囲を拡大します
- クラウド接続: リモートアクセス用のインターネット接続
- ソフトウェアだ： トレンド、分析、警告、レポート
利点
インストールのシンプルさ
- ケーブルの引き回しが不要（大幅なコスト削減）
- センサーの取り付け、ネットワークの設定、運用
- 設置時間：有線の場合は数分、有線の場合は数時間
- 熟練労働は最小限で済む
柔軟性
- センサーの追加や移動が簡単
- 一時的な監視は簡単
- 低リスクのパイロットプログラム
- 段階的に拡張可能
アクセスが困難な機器
- 遠隔地（タンク、タワー、頭上）
- 回転機器（配線が難しい）
- 危険区域（侵入を最小限に抑える）
- 分散資産（パイプライン、風力発電所）
費用対効果
- 有線よりも設置コストが低い
- これまで経済的に不可能だった監視機器の導入が可能
- 同じ予算内でカバレッジを拡大
制限と課題
バッテリー寿命
- 有限の動作寿命（通常1～5年）
- 電池交換が必要です
- バッテリーの状態を追跡する必要がある
- エネルギーハーベスティングは役立つが、複雑さが増す
データ解像度
- 処理能力の制限（バッテリー節約）
- 有線システムよりも低いサンプルレート
- スペクトルの詳細の減少
- 高頻度コンテンツを見逃す可能性がある
通信の信頼性
- 電気機器からのRF干渉
- 範囲制限（金属構造は信号を減衰させる）
- 通信が中断された場合、データが失われる可能性があります
- ネットワーク管理の複雑さ
セキュリティ上の懸念
- 無線はハッキングや干渉に対して脆弱
- 暗号化と認証が必要
- サイバーセキュリティの考慮事項
アプリケーション
一般的な機器の補償範囲
- これまで監視されていなかった機器に監視を拡張
- 大規模な機器群をコスト効率よく監視
- バランスオブプラント機器
一時監視
- 短期診断キャンペーン
- 貸出/レンタル機器
- 建設機械
- 季節の装備
リモート資産
- 風力タービン
- パイプライン設備
- 採掘設備
- 分散施設
テクノロジートレンド
エネルギーハーベスティング
- 振動エネルギー収集によりバッテリー寿命が延長
- 温度勾配収穫
- 屋外用途向け太陽光発電
- 自立運営に近づく
エッジ処理
- センサーノードでのさらなる分析
- アラームまたは圧縮データのみを送信する
- 電力と帯域幅の必要性を削減
IIoT統合
- 産業用IoTプラットフォーム
- クラウドベースの分析
- 大規模な機械学習
- スマートフォン/タブレットインターフェース
選考基準
次の場合にワイヤレスを使用します:
- ケーブル配線コストが法外または非現実的
- 中程度の優先度のマシンを多数監視する必要がある
- 一時的または試験的なモニタリング
- リモートまたは分散機器
- 標準的な振動解析は適切（重要な保護ではない）
有線を使用する場合:
- 継続的な高忠実度監視を必要とする重要な機器
- 機械保護（自動停止）が必要
- 非常に高いサンプルレートまたはスペクトル分解能が必要
- 有線システムに関する規制義務
ワイヤレス振動モニタリングは、これまで配線コストの問題でプログラムから除外されていた機器の状態監視を経済的に実現する技術です。重要なアプリケーションにおいて有線システムに取って代わるものではありません。ワイヤレスは、監視範囲を大幅に拡大し、柔軟な一時監視を提供し、遠隔地や分散した資産における新たなアプリケーションを可能にし、産業施設全体で状態監視を民主化します。.
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