Kablosuz İzlemeyi Anlamak
Tanım: Kablosuz İzleme Nedir?
Kablosuz izleme (ayrıca kablosuz sensör ağları veya WSN olarak da adlandırılır) şunu ifade eder: durum izleme pil gücüyle çalışan sensörler kullanan sistemler titreşim, sıcaklık ve diğer verileri radyo frekansı (RF) iletişimi yoluyla merkezi alıcılara ileterek, sensörler ve izleme donanımı arasında sinyal kablolarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Kablosuz sistemler, sensör, yerel işleme, radyo vericisi ve pili doğrudan ekipmana monte edilmiş kompakt paketler halinde birleştirerek ölçümleri ağ geçitlerine/alıcılara iletir ve bu ağ geçitleri/alıcılar da verileri tesis ağları üzerinden izleme yazılımlarına iletir.
Kablosuz izleme, kurulum maliyetlerini önemli ölçüde azaltır (kablo çekme gerektirmez), dönen ekipmanların, geçici kurulumların ve erişilmesi zor yerlerin izlenmesini sağlar ve izleme kapsamının hızla genişletilmesine olanak tanır. Düşük güç elektroniği ve enerji hasadı alanındaki teknolojik gelişmeler, kablosuzu kalıcı uygulamalar için giderek daha uygulanabilir hale getiriyor. çevrimiçi izleme uygulamalar.
Sistem Mimarisi
Kablosuz Sensör Düğümleri
- Sensör: MEMS veya piezoelektrik ivmeölçer, sıcaklık sensörü
- İşlemci: Sinyal işleme ve veri sıkıştırma için mikrodenetleyici
- Radyo: Düşük güçlü verici (tipik olarak 2,4 GHz, GHz altı)
- Güç: Pil (tipik olarak 3-5 yıl) veya enerji hasadı
- Boyut: Kompakt paket (kredi kartından deste karta)
Ağ Altyapısı
- Ağ Geçitleri/Alıcılar: Birden fazla sensör düğümünden veri toplayın
- Mesh Ağları: Sensörler, menzili genişleterek birbirlerine iletirler
- Bulut Bağlantısı: Uzaktan erişim için internet bağlantısı
- Yazılım: Trend, analiz, endişe verici, raporlama
Avantajları
Kurulum Basitliği
- Kablo çekme yok (önemli maliyet tasarrufu)
- Sensörü monte edin, ağı yapılandırın, çalıştırın
- Kurulum süresi: kablolu için dakikalar ve saatler
- Minimum vasıflı iş gücü gerekli
Esneklik
- Sensörleri eklemek veya yerini değiştirmek kolaydır
- Geçici izleme basittir
- Pilot programlar düşük riskli
- Artımlı olarak ölçeklenebilir
Erişilmesi Zor Ekipmanlar
- Uzak yerler (tanklar, kuleler, tepeler)
- Döner ekipman (kablolanması zor)
- Tehlikeli alanlar (izinsiz girişleri en aza indirin)
- Dağıtılmış varlıklar (boru hatları, rüzgar çiftlikleri)
Maliyet-Etkililik
- Kablolu olanlardan daha düşük kurulum maliyeti
- Daha önce ekonomik olmayan ekipmanların izlenmesini sağlar
- Aynı bütçe dahilinde kapsamı genişletin
Sınırlamalar ve Zorluklar
Pil Ömrü
- Sonlu çalışma ömrü (tipik olarak 1-5 yıl)
- Pil değişimi gerekli
- Pil durumunu takip etmelisiniz
- Enerji hasadı yardımcı olur ancak karmaşıklığa neden olur
Veri Çözümlemesi
- Sınırlı işlem gücü (pil tasarrufu)
- Kablolu sistemlere göre daha düşük örnekleme hızları
- Azaltılmış spektral ayrıntı
- Yüksek frekanslı içerikleri kaçırabilirsiniz
İletişim Güvenilirliği
- Elektrikli ekipmanlardan kaynaklanan RF paraziti
- Menzil sınırlamaları (metal yapılar sinyalleri zayıflatır)
- İletişim kesilirse potansiyel veri kaybı
- Ağ yönetimi karmaşıklığı
Güvenlik Endişeleri
- Kablosuz ağlar hacklenmeye/müdahaleye karşı savunmasız
- Şifreleme ve kimlik doğrulaması gerekli
- Siber güvenlik hususları
Uygulamalar
Genel Ekipman Kapsamı
- İzlemeyi daha önce izlenmeyen ekipmanlara genişletin
- Büyük ekipman popülasyonlarını uygun maliyetli bir şekilde izleyin
- Tesis dengesi ekipmanları
Geçici İzleme
- Kısa vadeli teşhis kampanyaları
- Ödünç/kiralık ekipman
- İnşaat ekipmanları
- Mevsimsel ekipman
Uzak Varlıklar
- Rüzgar türbinleri
- Boru hattı ekipmanları
- Madencilik ekipmanları
- Dağıtılmış tesisler
Teknoloji Trendleri
Enerji Hasadı
- Titreşim enerjisi hasadı pil ömrünü uzatır
- Termal gradyan hasadı
- Dış mekan uygulamaları için güneş enerjisi
- Kendini idame ettiren bir operasyona yaklaşıyoruz
Kenar İşleme
- Sensör düğümünde daha fazla analiz
- Yalnızca alarmları veya sıkıştırılmış verileri iletin
- Güç ve bant genişliği ihtiyaçlarını azaltır
IIoT Entegrasyonu
- Endüstriyel Nesnelerin İnterneti platformları
- Bulut tabanlı analizler
- Ölçekte makine öğrenimi
- Akıllı telefon/tablet arayüzleri
Seçim Kriterleri
Kablosuzu Şu Durumlarda Kullanın:
- Kablolama maliyeti çok yüksek veya pratik değil
- Birçok orta öncelikli makinenin izlenmesi gerekiyor
- Geçici veya deneme amaçlı izleme
- Uzak veya dağıtılmış ekipman
- Standart titreşim analizi yeterli (kritik koruma değil)
Wired'ı Şu Durumlarda Kullanın:
- Sürekli yüksek doğrulukta izleme gerektiren kritik ekipman
- Makine koruması (otomatik kapatma) gereklidir
- Çok yüksek örnekleme hızları veya spektral çözünürlük gereklidir
- Sabit kablolu sistemler için düzenleyici zorunluluk
Kablosuz titreşim izleme, kablolama maliyetleri nedeniyle daha önce programlardan çıkarılmış ekipmanlar için durum izlemeyi ekonomik olarak pratik hale getiren, kolaylaştırıcı bir teknolojidir. Kritik uygulamalar için kablolu sistemlerin yerini almasa da, kablosuz izleme kapsamını büyük ölçüde genişletir, esnek geçici izleme sağlar ve uzak ve dağıtılmış varlıklarda yeni uygulamalara olanak tanıyarak endüstriyel tesislerde durum izlemeyi demokratikleştirir.