Monitoring - مراقبة معلمات التشغيل والأضرار وفشل الجهاز

أنظمة IoE

1. مقدمة.

@يراقبهو نظام تحذير متكامل (في الوقت الحقيقي) للأجهزة والمركبات والمرافق الأخرى.

التطبيقات الممكنة:

• قياس المعلمات الفيزيائية المختلفة

• الأمن والمراقبة والإنذار المبكر وأجهزة الإنذار

• GPS الموقع الجغرافي

• الكشف عن الإزاحة ، الانقلاب ، الدوران ، الاهتزاز

• قياس الضغط (تغيرات في الارتفاع)

• بوصلة الكترونية (تغيير الموقع)

• الشذوذ أثناء العمل والراحة

• الضرر الجزئي

• تآكل

• السرقة والتخريب

• تحليل البيانات (BIM - نمذجة المعلومات)

• "الصيانة الوقائية" - التنبؤ والكشف المبكر عن الضرر

• أجهزة الإيقاف / الإيقاف التلقائي

• تكامل الأجهزة والآلات

• التحول الرقمي

يسمح نظامMonitoring بمراقبة:

• الآلات والأجهزة والرافعات

• صواري الهوائي

• صواري الطاقة والأعمدة وخطوط الكهرباء

• محطات الحافلات / الترام

• مصابيح الشوارع (مع وظيفة التحكم)

• المستودعات وغرف التخزين للبضائع التي تتطلب ظروف تخزين محددة

• معلمات التخزين والنقل للبضائع القيمة

• جميع أنواع المركبات

• اللوحات الإعلانية والإعلانات

@يراقب وهو جزء من المدينة الذكية "@مدينة" نظام ويعمل بكافة تطبيقاته.

يتم إجراء القياسات كل 10 ثوانٍ إلى 15 دقيقة اعتمادًا على طريقة الاتصال والمدى المستخدم ، وتحديث البيانات في City cloud.

يسمح نظامMonitoring بالمراقبة المستقلة لمواقع GPS للأشياء وعرضها على الخرائط في "@مدينة Cloud" بوابة إنترنت مخصصة لشريك فردي. يمكن أن يكون الوصول إلى البوابة خاصًا (مقصورًا على الأشخاص المصرح لهم) أو عامًا (متاحًا بشكل عام) اعتمادًا على التطبيق.

تتوفر بيانات GPS / GNSS التالية:

• الموقع الجغرافي (خطوط الطول والعرض)

• الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر

• السرعة الحالية

• اتجاه الحركة

• عدد الأقمار الصناعية المكتشفة (دقة القياس)

بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لك النظام بقياس معلمات نقل البضائع أو تخزينها بفضل العديد من أجهزة الاستشعار من أنواع مختلفة ، على سبيل المثال درجة الحرارة ، الرطوبة ، الفيضانات ، الاهتزاز ، التسارع ، الجيروسكوب ، الغبار ، المركبات العضوية المتطايرة ، إلخ.

بالنسبة للحلول الكبيرة ، هناك إمكانية وجود خادم مخصص أو VPS (خادم خاص افتراضي) للبوابة الإلكترونية / موقع الويب "@مدينة Cloud" لشريك واحد فقط.

نظامMonitoring هو حل IoT / CIoT / IIoT يتكون من أجهزة إلكترونية ذكية مخصصة لكل كائن / جهاز مراقب. يمكن للأجهزة إجراء قياس موقع GPS / GNNS والتواصل مع "@مدينة Cloud".

ال @يراقب يمكن للأجهزة أداء وظائف القياس والمراقبة والإنذار في وقت واحد عن طريق أجهزة استشعار أو كاشفات اختيارية:

• قياس الضباب الدخاني / الغبار / الجسيمات (AirQ) - مستشعر الجسيمات PPM 2.5 / 10um

• درجة الحرارة والرطوبة والضغط وجودة الهواء العامة

• عاصفة / برق

• مستشعرات 3 محاور (X ، Y ، Z) (على سبيل المثال حماية ضد السرقة / العبث ، إلخ. ):

  • تسارع (اهتزازات) ،

  • مغناطيسي (مجال مغناطيسي) ،

  • الميل (الإزاحة) ،

  • جيروسكوب (دوران)

  • بوصلة الكترونية

• نطاق القرب (~ 10 سم) والمسافة الطويلة (~ 4 م)

• الإضاءة (التعرض للإشعاع الشمسي ، الأشعة تحت الحمراء)

• اللون (R ، G ، B ، IR)

• الضوضاء

• التيار ، الجهد ، (حالة البطارية ، الخلايا الكهروضوئية ، استهلاك الكهرباء ، سرعة شحن البطارية)

• القدرات (على سبيل المثال المس ، أو لتوصيل أي مستشعرات قياس سعوية)

• المقاومة (على سبيل المثال الفيضانات والرطوبة)

يتم إرسال البيانات إلى خادم @مدينة النظام - إلى سحابة صغيرة مخصصة للشريك (شركة أو مدينة أو بلدية أو منطقة).

يسمح النظام بالتخيل في الوقت الفعلي وتحديد المواقع الجغرافية والعرض على الخريطة ، وكذلك "نمذجة المعلومات" (BIM) واستخدامها لأداء ردود فعل محددة. من الممكن أيضًا إرسال رسائل إنذار مباشرة نتيجة لوجود شذوذ أو تجاوز قيمة قياس المعلمات الحرجة (على سبيل المثال تغيير في وضع الآلات ، والأجهزة ، والاهتزازات ، والميل ، والانقلاب ، والعواصف).

بالنسبة للأجهزة شديدة التشتت وكمية البيانات المرسلة ، يكون النوع الرئيسي للاتصال هو GSM + GPS انتقال. بدلاً من ذلك ، في الحالات التي لا يكون فيها تحديث البيانات المتكرر ضروريًا والمطلوب تغطية أكبر ، يمكن إجراء الاتصال باستخدام لوراوان تكنولوجيا بعيدة المدى. ومع ذلك ، يتطلب هذا تغطية نطاق LoRaWAN مع بوابات الاتصال. في الحالات المثالية ، يمكن التواصل لمسافة تصل إلى 10-15 كم.

بالنسبة للأجهزة التي تعمل في المنشآت الصناعية أو الشركات (تشتت منخفض) ، من الممكن استخدام متغير للنظام يعتمد على واي فاي اتصالات لاسلكية. هذا يقلل بشكل كبير من التكاليف ويبسط البنية التحتية للشبكة فيما يتعلق بـ LoRaWAN و GSM.

يمكن أيضًا تجهيز وحدات التحكمMonitoring بواجهات اتصال سلكية صناعية إذا لزم الأمر ( CAN ، RS-485 / RS-422 ، إيثرنت ) عن طريق إرسال المعلومات عبر بوابة الاتصال المناسبة إلىCity cloud.

هذا يسمح بالتشغيل المختلط وأي مجموعة من واجهات الاتصال التي يتطلبها النظام أو تحسين التكلفة.

بالإضافة إلى إمكانات الإغلاق / الحجب التلقائي ، يقوم النظام بإصدار إنذارات في حالة حدوث حالات شاذة ، مما يسمح باتخاذ إجراءات يدوية فورية لمنع تلف الأجهزة.

2. قدراتMonitoring System

الملامح الرئيسية لبرنامج @يراقب النظام:

• إمكانية العمل المتنقل - مع خيار التتبع وتحديد المواقع الجغرافية

• إمكانية الأعمال الثابتة - الأمن (الأجهزة والآلات وأي أشياء)

• إمكانية قياس جزيئات PPM 2.5 / 10um

• القياس العام: جودة الهواء ، الضغط ، درجة الحرارة ، الرطوبة ، تركيز الغازات الضارة ، الرعد / العاصفة

• إمكانية الكشف عن الأضرار والتشوهات والتخريب وإبلاغ مجموعات التدخل (على سبيل المثال عبر الرسائل القصيرة).

• القدرة على التحكم عن بعد أو إيقاف تشغيل الأجهزة.

• إمكانية القياسات من حوالي 10 ثوان إلى عدة ساعات - في الوقت الحقيقي 24 ساعة / يوم.

• الإرسال اللاسلكي GSM الأساسي: 2G ، 3G ، LTE ، SMS ، USSD (لأي عامل *) ، LTE-M1* (البرتقالي)، ملحوظة: إنترنت الأشياء** (T-Mobile) - يتطلب بطاقة SIM أو MIM للمشغل المحدد ورسوم الاشتراك لنقل البيانات أو التعريفات عن بعد أو M2M أو العقود طويلة الأجل.

• لبديلLoraWAN الإرسال اللاسلكي - لا توجد رسوم اشتراك إضافية مطلوبة. يتطلب توفير المبلغ المناسب من بوابات LoRaWAN (المتصلة بالإنترنت) لتغطية المنطقة. نطاق LoRaWAN أكبر بكثير من نطاق تقنية GSM ، حوالي 10-15 كيلومترًا في منطقة حضرية صغيرة. ومع ذلك ، فإن LoRaWAN على مسافات طويلة أبطأ بكثير من تقنيات GSM وليست مناسبة لكل تطبيق.

• عمليات النقل الاختيارية في المنشآت الصناعية والمستودعات ( WiFi ، RS-485/422 ، CAN ، RF ، إيثرنت )

• قياس موضع GPS اختياري في الوقت الفعلي (خطوط الطول والعرض والارتفاع والسرعة والاتجاه)

• تحديد المواقع ذاتيًا اختياريًا على الخرائط مع نتائج القياس الحالية

• الحماية الذاتية ومراقبة أجهزة القياس (ضد السرقة والدمار - الإنذار)

* ، ** - يعتمد على مدى توفر خدمة المشغل في الموقع الحالي (تغطي المنطقة بأكملها). ومع ذلك ، يمكن أن تعمل الأجهزة في الوضع المختلط (العديد من متغيرات الاتصال في نظام واحد).

3. أمثلة على الاستخدام (أنظمة الوقت الفعلي - عبر الإنترنت)

3.1. مراقبة الأجهزة والآلات (خاصة التي لا تحتاج إلى صيانة)

• ظروف العمل المثلى (درجة الحرارة ، الضغط ، الرطوبة ، الضوضاء)

• 3 محاور (X ، Y ، Z) قياس ومراقبة التسارع ، الدوران ، الإزاحة ، الصدمة ، الاهتزاز ، الاهتزاز ، الإمالة ، السقوط الحر

• الإغلاق عن بعد للجهاز عند تجاوز المعلمات المسموح بها من أجل منع التدمير الكامل أو الفشل الكبير.

• قياسات استهلاك الكهرباء وشحن البطارية

• حماية الأجهزة الكهربائية من التشغيل غير المصرح به (إنذار ذكي و "منع الحركة" )

• زر الطوارئ (الذعر)

3.2 الصواري / الأعمدة وخطوط الكهرباء

• الاهتزاز ، قياس التسارع (3 محاور التسارع)

• قياس تغيرات الانحراف (3 محاور الميل)

• قياس الالتواء (جيروسكوب 3 محاور)

• قياس التآكل (مستشعر المقاومة)

• الكشف عن النهج / محاولة تسلق العمود (مقياس قريب)

• تحديد المواقع الذاتية على الخرائط (GPS / GNSS)

• قياس درجة الحرارة والضغط (الارتفاع) والرطوبة والضوضاء والأمطار والعواصف والضباب الدخاني وتلوث الهواء وما إلى ذلك.

• قياس شدة الإشعاع المغناطيسي (يتناسب مع التيار المتدفق في السلك وانحراف السلك)

• حصاد الطاقة (الخلايا الكهروضوئية و / أو المجال المغناطيسي لكابلات الجهد العالي)

• قياس التيارات في الكابل من خلال المحولات

• الكشف عن انقطاع التيار الكهربائي

3.3 أعمدة / هوائيات ، هوائيات ، لافتات ، إعلانات

• الاهتزاز ، قياس التسارع (3 محاور التسارع)

• قياس تغيرات الانحراف (3 محاور الميل)

• قياس الالتواء / الدوران (3 محاور الدوران)

• تحديد الموقع (الموضع / الاتجاه) زاوية ميل / ارتفاع الهوائيات (بوصلة إلكترونية ذات 3 محاور)

• قياس التآكل (مستشعر المقاومة)

• الكشف عن النهج / محاولة تسلق العمود (مقياس قريب) حتى 4 أمتار

• تحديد المواقع الذاتية على الخرائط (GPS / GNSS)

• قياس درجة الحرارة والضغط (الارتفاع) والرطوبة والضوضاء والأمطار والعواصف والضباب الدخاني وتلوث الهواء وما إلى ذلك.

• حصاد الطاقة (الحصول على الكهرباء من الطاقة الشمسية و / أو مجال الهوائي)

• تأمين معدات BTS

4. @ مراقبة عمل الجهاز

الجهاز يعمل 24 ساعة في اليوم ، أقل فترة للقياس ونقل البيانات حوالي 10 ثواني. يعتمد هذا الوقت على الطول الإجمالي لجميع القياسات ، بما في ذلك وقت الإرسال. يعتمد وقت الإرسال على وسيط الإرسال المستخدم بالإضافة إلى مستوى الإشارة ومعدل النقل في موقع معين.

يمكن للجهاز أيضًا قياس الجسيمات الصلبة (2.5 / 10 ميكرومتر) والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء العامة - مستوى الغاز الضار (الخيار ب). يسمح لك هذا باكتشاف الانحرافات المناخية (التغيرات السريعة في درجة الحرارة والضغط والرطوبة) والحرائق بالإضافة إلى بعض محاولات العبث بالجهاز (التجميد والفيضان والسرقة وما إلى ذلك. ). كما يسمح بقياسات النقل أو معلمات البضائع من خلال تحليل البيانات من التسارع والمغناطيسية والجيروسكوبات وأجهزة الاستشعار الأخرى.

مع عمليات النقل المتكررة من الجهاز إلى السحابة (كل عدة عشرات من الثواني) ، فهي أيضًا بمثابة إنذار حماية للجهاز في حالة:

• محاولات لتفكيك

• دمار

• تخريب

• تغييرات الموقع

• إلخ.

هذا يسمح بالتدخل الفوري من قبل الشرطة أو الموظفين الخاصين عند الكشف عن أي حالات شاذة.

يمكن تجهيز الجهاز (في مرحلة الإنتاج) بملحقات إضافية من أجل:

• التحكم في إضاءة مصباح LED وتشغيل / إيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية.

• الأشعة تحت الحمراء للاتصال قصير المدى (إرسال / استقبال)

• مستشعرات القياس: التيار ، الجهد ، السعة ، المقاومة ، اللون ، مستوى الإضاءة (ALS)

• مستشعرات القرب - المقياس القريب (مدى حوالي 10 سم) ، ومتوسط ​​المدى (حوالي 4 أمتار)

• 3 مستشعرات محاور (X ، Y ، Z - جميع الاتجاهات): التسارع / الاهتزاز (مقياس التسارع) ، مقياس المغناطيسية (المجال المغناطيسي) ، الجيروسكوب (الكشف عن زاوية الدوران) ، مقياس الميل (مستشعر الإزاحة)

• مستشعر العاصفة / البرق (بمسافة تصل إلى 40 كم)

• اتصال Bluetooth (الاتصال على سبيل المثال باستخدام هاتف محمول) ، NFC (RFID على سبيل المثال للحصول على إذن الأشخاص) ببطاقات القرب أو الهاتف.

4.1 الاتصالات

يتم إرسال بيانات القياس من خلال واجهة اتصال واحدة *:

• GSM (2G..4G ، USSD ، SMS ، LTE-M1 ، NB-IoT) - يتطلب رسوم اشتراك مشغل GSM والتغطية الكاملة للخدمة المختارة. أقصى مدى هو بضعة كيلومترات من GSM BTS في المنطقة المفتوحة.

• لوراوان (868 ميجا هرتز / الاتحاد الأوروبي ، 902..915 ميجا هرتز / أخرى) - اتصالات لاسلكية طويلة المدى في النطاق العام (بدون تحديد موقع GPS). نظرًا لطبيعة النطاق الترددي المفتوح والحر ، فهناك خطر حدوث تداخل وتشويش للجهاز من قبل الأجهزة الأخرى. تضمين التغريدة يتطلب تثبيت بوابة إنترنت واحدة على الأقل LoRaWAN + - لضمان تغطية المنطقة بأكملها (على سبيل المثال على المداخن الطويلة أو صواري GSM أو الهوائيات الخارجية في المباني الشاهقة). أقصى مدى يصل إلى 10-15 كم في المناطق الحضرية المنخفضة.

• لحماية الآلات والأجهزة الثابتة ، يمكن استخدام ملف واي فاي وحدات تحكم (بدون التحقق من موقع GPS).

• بالنسبة للمرافق الثابتة ، من الممكن أيضًا استخدام واجهات سلكية متوفرة في eHouse نظام (RS-422/485 ، CAN ، إيثرنت)

* - بناءً على نوع برنامج تشغيلMonitoring المحدد وخيارات المودم

5. منصةCity مخصصة (سحابية)

ال @مدينة المنصة الخلفية / الواجهة الأمامية بمزيد من التفصيل في ملف "eCity" وثيقة.

6. التصور عبر الإنترنت على الخرائط

يمكن عرض المواقع الجغرافية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على الخرائط مع قيم قياس أجهزة الاستشعار والمعلمات الأخرى ، على سبيل المثال وقت القياس (التخصيص). يتم تحديثها باستمرار.

يمكنك عرض البيانات الحالية لجميع الأجهزة أو البيانات التاريخية لجهاز واحد.

7. تصور النتائج في الجدول

يمكن أيضًا عرض النتائج في جداول مخصصة (بحث ، فرز ، تحديد النتائج). تحتوي الجداول أيضًا على رسومات مخصصة بشكل فردي (سمة). من الممكن عرض جدول بالبيانات الحالية لجميع أجهزة المراقبة @ City / @ أو جداول الأرشيف لجهاز واحد. في حالة نظامMonitoring ، يسمح هذا ، على سبيل المثال ، بفحص القياسات الأخرى وتحديد الأجهزة المعطلة / التالفة ، إلخ.

8. المخططات الشريطية.

عرض الرسوم البيانية الشريطية مرتبة "تطبيع" أشرطة إلى أقصى قيمة ، من الأعلى إلى الأدنى.

إنها مفيدة للتحقق بسرعة من النتائج القصوى واتخاذ إجراءات فورية.

تحريك الماوس فوق الشريط ، يعرض معلومات إضافية حول الجهاز (القياسات الأخرى وبيانات الموقع)

9. مخططات أرشيفية.

من الممكن عرض الرسوم البيانية التاريخية لفترة زمنية معينة لمعامل محدد (على سبيل المثال المواد الصلبة PM2.5 ودرجة الحرارة والرطوبة ، إلخ. ) لأي جهاز.

9.1 شريط الرسم البياني: (يعرض البيانات الموجودة فقط)

9.2. مخطط مستمر: (لنفس بيانات الإدخال)

يؤدي تحريك مؤشر الماوس إلى عرض قيم القياس التفصيلية والتاريخ / الوقت.

10. متغيرات المعدات

يمكن أن تكون الأجهزة في العديد من متغيرات الأجهزة فيما يتعلق بخيارات المعدات وكذلك العلب (التي توفر عدة مجموعات). لقياس جودة الهواء AirQ، يجب أن يكون الجهاز ملامسًا للهواء المتدفق "خارجي" ، مما يفرض متطلبات معينة على تصميم السكن.

لذلك ، يمكن طلب المرفقات بشكل فردي حسب الاحتياجات.

10.1. خيارات للإلكترونيات

• تطبيق مستشعر الجسيمات 2.5 / 10um

• استخدام جهاز استشعار بيئي (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، جودة الهواء)

• استخدام عناصر التحكم في الإضاءة

• استخدام أي مجموعة من أجهزة الاستشعار للتطبيق المحدد (في مرحلة إنتاج السلسلة بأكملها)

• متغيرات طاقة مختلفة (230 فولت ، 230 فولت + UPS ، بطارية ، حصاد الطاقة - الخلايا الكهروضوئية ، المجال المغناطيسي ، إلخ. )

10.2. مونتاج

• الأجهزة والآلات الثابتة

• الأجهزة المحمولة (سيارات ، سفن ، شاحنات)

10.3. أغلفة

• علب معدنية ثابتة / حاويات متنقلة - لون محدد ، تصميم رسومي ، طباعة / ملصقات ، طريقة التركيب

• العلب البلاستيكية المكيفة

• العبوات البلاستيكية المخصصة

• الحالة تعتمد على حجم البطارية

11. معلومات قابلة للاستخدام

قد يتلف مستشعر تلوث الهواء بالليزر المستخدم إذا كان تركيز الغبار والقطران مرتفعًا جدًا ، وفي هذه الحالة يتم استبعاده من ضمان النظام. يمكن شراؤها بشكل منفصل كقطعة غيار.

لا يشمل الضمان التلف الميكانيكي الناجم مباشرة عن الصواعق وأعمال التخريب والتخريب على الجهاز (الفيضانات ، التجميد ، التدخين ، التلف الميكانيكي ، إلخ. ).

تحتوي بعض مستشعرات القياس (MEMs) أيضًا على قيم حرجة سيؤدي تجاوزها إلى إلحاق الضرر بالجهاز / المستشعر كما أنها مستثناة من الضمان.

يعتمد وقت التشغيل من بطارية خارجية على: قوة إشارة GSM ودرجة الحرارة وحجم البطارية والتردد وعدد القياسات والبيانات المرسلة.

12. معلمات تشغيل جهازMonitoring

تم توثيق المعلمات الكهربائية والعمل في "IoT-CIoT-devs-en" ملف.