Pochopenie bezdrôtového monitorovania
Definícia: Čo je bezdrôtové monitorovanie?
Bezdrôtové monitorovanie (nazývané aj bezdrôtové senzorové siete alebo WSN) sa vzťahujú monitorovanie stavu systémy používajúce senzory napájané z batérií, ktoré vysielajú vibrácie, teplota a ďalšie údaje prostredníctvom rádiofrekvenčnej (RF) komunikácie do centrálnych prijímačov, čím sa eliminuje potreba signálnych káblov medzi senzormi a monitorovacím hardvérom. Bezdrôtové systémy kombinujú senzor, lokálne spracovanie, rádiový vysielač a batériu v kompaktných puzdrách namontovaných priamo na zariadení a prenášajú merania do brán/prijímačov, ktoré preposielajú údaje do monitorovacieho softvéru prostredníctvom sietí zariadení.
Bezdrôtové monitorovanie dramaticky znižuje náklady na inštaláciu (žiadne ťahanie káblov), umožňuje monitorovanie rotujúcich zariadení, dočasných inštalácií a ťažko dostupných miest a umožňuje rýchle rozšírenie monitorovacieho pokrytia. Technologický pokrok v oblasti nízkopríkonovej elektroniky a získavania energie robí bezdrôtové pripojenie čoraz vhodnejším pre trvalé použitie. online monitorovanie aplikácie.
Architektúra systému
Bezdrôtové senzorové uzly
- Senzor: MEMS alebo piezoelektrické akcelerometer, teplotný senzor
- Procesor: Mikrokontrolér na spracovanie signálu a kompresiu dát
- Rádio: Nízkoenergetický vysielač (typicky 2,4 GHz, subGHz)
- Výkon: Batéria (typicky 3 – 5 rokov) alebo zber energie
- Veľkosť: Kompaktné balenie (z kreditnej karty do balíčka kariet)
Sieťová infraštruktúra
- Brány/Prijímače: Zbierajte údaje z viacerých senzorových uzlov
- Sieťové siete: Senzory sa prenášajú navzájom a rozširujú dosah
- Pripojenie ku cloudu: Internetové pripojenie pre vzdialený prístup
- Softvér: Trendy, analýzy, alarmy, reporty
Výhody
Jednoduchosť inštalácie
- Žiadne ťahanie kábla (významná úspora nákladov)
- Namontovať senzor, nakonfigurovať sieť, prevádzkové
- Čas inštalácie: minúty oproti hodinám pre káblové pripojenie
- Minimálna potrebná kvalifikovaná pracovná sila
Flexibilita
- Jednoduché pridávanie alebo premiestňovanie senzorov
- Dočasné monitorovanie jednoduché
- Pilotné programy s nízkym rizikom
- Škálovateľné inkrementálne
Ťažko dostupné vybavenie
- Vzdialené miesta (nádrže, veže, nadzemné budovy)
- Rotačné zariadenie (ťažko sa zapája)
- Nebezpečné oblasti (minimalizácia vniknutia)
- Distribuované aktíva (potrubia, veterné farmy)
Nákladová efektívnosť
- Nižšie náklady na inštaláciu ako pri káblovom pripojení
- Umožňuje monitorovanie zariadení, ktoré boli predtým neekonomické
- Rozšírte pokrytie v rámci rovnakého rozpočtu
Obmedzenia a výzvy
Výdrž batérie
- Obmedzená prevádzková životnosť (typicky 1 – 5 rokov)
- Vyžaduje sa výmena batérie
- Je potrebné sledovať stav batérie
- Zber energie pomáha, ale zvyšuje zložitosť
Rozlíšenie údajov
- Obmedzený výpočtový výkon (šetrí batériu)
- Nižšie vzorkovacie frekvencie ako káblové systémy
- Znížené spektrálne detaily
- Môže chýbať obsah s vysokou frekvenciou
Spoľahlivosť komunikácie
- Rádiové rušenie z elektrických zariadení
- Obmedzenia dosahu (kovové konštrukcie zoslabujú signály)
- Možná strata údajov v prípade prerušenia komunikácie
- Zložitosť správy siete
Bezpečnostné obavy
- Bezdrôtové pripojenie zraniteľné voči hackerským útokom/interferencii
- Vyžaduje sa šifrovanie a autentifikácia
- Aspekty kybernetickej bezpečnosti
Aplikácie
Všeobecné krytie vybavenia
- Rozšírte monitorovanie na predtým nemonitorované zariadenia
- Nákladovo efektívne monitorovanie veľkých súborov zariadení
- Vyvážené zariadenia závodu
Dočasné monitorovanie
- Krátkodobé diagnostické kampane
- Vybavenie na zapožičanie/prenájom
- Stavebné stroje
- Sezónne vybavenie
Vzdialené aktíva
- Veterné turbíny
- Potrubné zariadenia
- Ťažobné zariadenia
- Distribuované zariadenia
Technologické trendy
Zber energie
- Zber vibračnej energie predlžuje životnosť batérie
- Zber tepelného gradientu
- Solárne panely pre vonkajšie použitie
- Blížime sa k sebestačnej prevádzke
Spracovanie hrán
- Viac analýz v senzorovom uzle
- Prenášať iba alarmy alebo komprimované dáta
- Znižuje požiadavky na energiu a šírku pásma
Integrácia IIoT
- Platformy priemyselného internetu vecí
- Cloudová analytika
- Strojové učenie vo veľkom meradle
- Rozhrania pre smartfóny/tablety
Kritériá výberu
Používajte bezdrôtové pripojenie, keď:
- Náklady na kabeláž sú neúnosné alebo nepraktické
- Potreba monitorovať veľa strojov so strednou prioritou
- Dočasné alebo skúšobné monitorovanie
- Vzdialené alebo distribuované zariadenia
- Štandardná analýza vibrácií je postačujúca (nie je kritická ochrana)
Použite káblové pripojenie, keď:
- Kritické zariadenia vyžadujúce nepretržité vysoko presné monitorovanie
- Vyžaduje sa ochrana strojov (automatické vypnutie)
- Vyžaduje sa veľmi vysoká vzorkovacia frekvencia alebo spektrálne rozlíšenie
- Regulačný mandát pre pevne zapojené systémy
Bezdrôtové monitorovanie vibrácií predstavuje technológiu, ktorá umožňuje ekonomicky praktické monitorovanie stavu zariadení, ktoré boli predtým z programov vylúčené kvôli nákladom na kabeláž. Hoci bezdrôtové pripojenie nenahrádza káblové systémy pre kritické aplikácie, výrazne rozširuje pokrytie monitorovania, poskytuje flexibilné dočasné monitorovanie a umožňuje nové aplikácie vo vzdialených a distribuovaných aktívach, čím demokratizuje monitorovanie stavu v priemyselných zariadeniach.
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 