Înțelegerea monitorizării wireless
Definiție: Ce este monitorizarea wireless?
Monitorizare wireless (numite și rețele de senzori fără fir sau WSN) se referă la monitorizarea stării sisteme care utilizează senzori alimentați de baterii care transmit vibrații, temperatura și alte date prin comunicare prin radiofrecvență (RF) către receptoare centrale, eliminând necesitatea cablurilor de semnal între senzori și hardware-ul de monitorizare. Sistemele wireless combină senzorul, procesarea locală, emițătorul radio și bateria în pachete compacte montate direct pe echipament, comunicând măsurătorile către gateway-uri/receptoare care transmit datele către software-ul de monitorizare prin intermediul rețelelor instalațiilor.
Monitorizarea wireless reduce dramatic costurile de instalare (fără a fi nevoie să se tragă cablu), permite monitorizarea echipamentelor rotative, a instalațiilor temporare și a locațiilor greu accesibile și permite extinderea rapidă a acoperirii de monitorizare. Progresele tehnologice în domeniul electronicii de consum redus și al captării energiei fac ca tehnologia wireless să fie din ce în ce mai viabilă pentru utilizarea permanentă. monitorizare online aplicații.
Arhitectura sistemului
Noduri senzoriale wireless
- Senzor: MEMS sau piezoelectric accelerometru, senzor de temperatură
- Procesor: Microcontroler pentru procesarea semnalelor și compresia datelor
- Radio: Transmițător de putere redusă (2,4 GHz, sub-GHz tipic)
- Putere: Baterie (tipic 3-5 ani) sau cu captare de energie
- Dimensiune: Pachet compact (de la o carte de credit la un pachet de cărți)
Infrastructură de rețea
- Gateway-uri/Receptoare: Colectați date de la mai multe noduri de senzori
- Rețea tip plasă: Senzorii se transmit unul prin celălalt, extinzând raza de acțiune
- Conectivitate în cloud: Conexiune la internet pentru acces de la distanță
- Software: Tendințe, analiză, alarmă, raportare
Avantaje
Simplitate a instalării
- Fără tragere de cablu (economii majore de costuri)
- Montare senzor, configurare rețea, operațional
- Timp de instalare: minute vs. ore pentru cabluri
- Necesită forță de muncă calificată minimă
Flexibilitate
- Senzori ușor de adăugat sau mutat
- Monitorizare temporară simplă
- Programe pilot cu risc scăzut
- Scalabil incremental
Echipamente greu accesibile
- Locații îndepărtate (rezervoare, turnuri, instalații aeriene)
- Echipamente rotative (dificil de cablat)
- Zone periculoase (minimizarea intruziunilor)
- Active distribuite (conducte, parcuri eoliene)
Cost-eficacitate
- Cost de instalare mai mic decât cel cu fir
- Permite echipamente de monitorizare anterior neeconomice
- Extindeți acoperirea în cadrul aceluiași buget
Limitări și provocări
Durata de viață a bateriei
- Durată de viață finită (1-5 ani tipic)
- Înlocuirea bateriei este necesară
- Trebuie să urmărească starea bateriei
- Colectarea energiei ajută, dar adaugă complexitate
Rezoluția datelor
- Putere de procesare limitată (conservarea bateriei)
- Rate de eșantionare mai mici decât sistemele cu fir
- Detalii spectrale reduse
- Este posibil să se omită conținut de înaltă frecvență
Fiabilitatea comunicării
- Interferențe RF de la echipamentele electrice
- Limitări de rază de acțiune (structurile metalice atenuează semnalele)
- Pierdere potențială de date în cazul întreruperii comunicării
- Complexitatea gestionării rețelei
Preocupări de securitate
- Wireless vulnerabil la hacking/interferențe
- Criptare și autentificare necesare
- Considerații privind securitatea cibernetică
Aplicații
Acoperire generală pentru echipamente
- Extindeți monitorizarea la echipamentele nemonitorizate anterior
- Monitorizați eficient din punct de vedere al costurilor populațiile mari de echipamente
- Echipamente pentru echilibrul instalației
Monitorizare temporară
- Campanii de diagnosticare pe termen scurt
- Echipamente împrumutate/închiriate
- Echipamente de construcții
- Echipament sezonier
Active la distanță
- Turbine eoliene
- Echipamente pentru conducte
- Echipamente miniere
- Facilități distribuite
Tendințe tehnologice
Colectarea energiei
- Captarea energiei prin vibrații prelungește durata de viață a bateriei
- Recoltarea gradientului termic
- Solar pentru aplicații exterioare
- Se apropie de operațiune autosustenabilă
Prelucrare de margini
- Mai multe analize la nodul senzor
- Transmiteți doar alarme sau date comprimate
- Reduce nevoile de energie și lățime de bandă
Integrare IIoT
- Platforme industriale pentru Internetul Lucrurilor
- Analiză bazată pe cloud
- Învățare automată la scară largă
- Interfețe pentru smartphone/tabletă
Criterii de selecție
Utilizați wireless când:
- Costul cablajului este prohibitiv sau impracticabil
- Necesitatea monitorizării multor mașini cu prioritate moderată
- Monitorizare temporară sau de probă
- Echipamente la distanță sau distribuite
- Analiza standard a vibrațiilor este adecvată (nu este protecție critică)
Folosește conexiunea cu fir când:
- Echipamente critice care necesită monitorizare continuă de înaltă fidelitate
- Protecția mașinilor (oprire automată) necesară
- Sunt necesare rate de eșantionare foarte mari sau rezoluție spectrală
- Mandatul de reglementare pentru sistemele cablate
Monitorizarea vibrațiilor wireless reprezintă o tehnologie care face ca monitorizarea stării să fie practică din punct de vedere economic pentru echipamentele excluse anterior din programe din cauza costurilor de cablare. Deși nu înlocuiește sistemele cu fir pentru aplicațiile critice, tehnologia wireless extinde considerabil acoperirea monitorizării, oferă o monitorizare temporară flexibilă și permite noi aplicații în active la distanță și distribuite, democratizând monitorizarea stării în cadrul instalațiilor industriale.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 