Розуміння бездротового моніторингу
Визначення: Що таке бездротовий моніторинг?
Бездротовий моніторинг (також звані бездротовими сенсорними мережами або WSN) стосуються моніторинг стану системи, що використовують датчики з живленням від батарейок, які передають вібрація, температура та інші дані через радіочастотний (РЧ) зв'язок до центральних приймачів, що усуває необхідність у сигнальних кабелях між датчиками та обладнанням для моніторингу. Бездротові системи поєднують датчик, локальну обробку, радіопередавач та акумулятор у компактних корпусах, встановлених безпосередньо на обладнанні, передаючи вимірювання до шлюзів/приймачів, які пересилають дані до програмного забезпечення для моніторингу через мережі об'єктів.
Бездротовий моніторинг значно знижує витрати на встановлення (не потрібно протягувати кабель), дозволяє контролювати обертове обладнання, тимчасові установки та важкодоступні місця, а також дозволяє швидко розширювати зону охоплення моніторингу. Технологічний прогрес у малопотужній електроніці та зборі енергії робить бездротовий зв'язок все більш придатним для постійного використання. онлайн-моніторинг програми.
Архітектура системи
Бездротові сенсорні вузли
- Датчик: MEMS або п'єзоелектричні акселерометр, датчик температури
- Процесор: Мікроконтролер для обробки сигналів та стиснення даних
- Радіо: Передавач малої потужності (2,4 ГГц, типово субГГц)
- Потужність: Батарейка (зазвичай 3-5 років) або накопичення енергії
- Розмір: Компактний пакет (від кредитної картки до колоди карт)
Мережева інфраструктура
- Шлюзи/Приймачі: Збирайте дані з кількох сенсорних вузлів
- Мережева мережа: Датчики передають дані один через одного, розширюючи радіус дії
- Підключення до хмари: Підключення до Інтернету для віддаленого доступу
- Програмне забезпечення: Тренди, аналіз, тривога, звітність
Переваги
Простота встановлення
- Немає потреби тягнути кабель (значна економія коштів)
- Встановлення датчика, налаштування мережі, експлуатація
- Час встановлення: хвилини проти годин для дротового підключення
- Мінімальна потреба в кваліфікованій робочій силі
Гнучкість
- Легке додавання або переміщення датчиків
- Тимчасовий моніторинг простий
- Пілотні програми з низьким рівнем ризику
- Масштабовано поступово
Важкодоступне обладнання
- Віддалені місця (резервуари, вежі, надземні споруди)
- Обертове обладнання (важко під’єднати проводами)
- Небезпечні зони (мінімізація вторгнень)
- Розподілені активи (трубопроводи, вітрові електростанції)
Економічна ефективність
- Менша вартість встановлення, ніж у дротових
- Дозволяє контролювати обладнання, яке раніше було неекономічним
- Розширте покриття в рамках того ж бюджету
Обмеження та виклики
Термін служби батареї
- Обмежений термін служби (зазвичай 1-5 років)
- Потрібна заміна батареї
- Обов'язково слідкувати за станом батареї
- Збір енергії допомагає, але додає складності
Роздільна здатність даних
- Обмежена обчислювальна потужність (збереження заряду батареї)
- Нижчі частоти дискретизації, ніж у дротових системах
- Знижена спектральна деталізація
- Може пропускати високочастотний контент
Надійність зв'язку
- Радіочастотні перешкоди від електрообладнання
- Обмеження дальності (металеві конструкції послаблюють сигнали)
- Потенційна втрата даних у разі переривання зв'язку
- Складність управління мережею
Проблеми безпеки
- Бездротовий зв'язок вразливий до злому/перешкод
- Потрібне шифрування та автентифікація
- Міркування щодо кібербезпеки
Застосування
Загальне покриття обладнання
- Розширте моніторинг на обладнання, яке раніше не контролювалося
- Економічно ефективний моніторинг великих груп обладнання
- Обладнання балансу заводу
Тимчасовий моніторинг
- Короткострокові діагностичні кампанії
- Обладнання в позику/оренду
- Будівельне обладнання
- Сезонне обладнання
Віддалені активи
- Вітрові турбіни
- Обладнання для трубопроводів
- Гірничодобувне обладнання
- Розподілені об'єкти
Технологічні тенденції
Збір енергії
- Збір енергії вібрації подовжує термін служби акумулятора
- Збір теплового градієнта
- Сонячні батареї для зовнішнього застосування
- Наближення до самоокупної роботи
Обробка країв
- Більше аналізу на сенсорному вузлі
- Передавати лише тривоги або стиснуті дані
- Зменшує потреби в потужності та пропускній здатності
Інтеграція IIoT
- Платформи промислового Інтернету речей
- Хмарна аналітика
- Машинне навчання у великих масштабах
- Інтерфейси смартфона/планшета
Критерії вибору
Використовуйте бездротовий зв'язок, коли:
- Вартість кабельних послуг непомірна або недоцільна
- Потрібно контролювати багато машин із помірним пріоритетом
- Тимчасовий або пробний моніторинг
- Віддалене або розподілене обладнання
- Стандартний аналіз вібрації достатній (не критичний захист)
Використовуйте дротове підключення, коли:
- Критично важливе обладнання, що потребує постійного високоточного моніторингу
- Потрібен захист машин (автоматичне вимкнення)
- Потрібна дуже висока частота дискретизації або спектральна роздільна здатність
- Нормативний мандат для дротових систем
Бездротовий моніторинг вібрації являє собою технологію, яка робить моніторинг стану економічно практичним для обладнання, яке раніше виключалося з програм через витрати на кабельні розводки. Хоча бездротовий зв'язок не замінює дротові системи для критично важливих застосувань, він значно розширює охоплення моніторингу, забезпечує гнучкий тимчасовий моніторинг і дозволяє використовувати нові додатки у віддалених і розподілених активах, демократизуючи моніторинг стану на промислових об'єктах.
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 