@Monitoring: control de paràmetres de funcionament, danys i fallades del dispositiu
IoE.Systems
Taula de continguts
1. Introducció. 3
2. Capacitats del sistema de monitorització 6
3. Exemples d'ús (sistemes en temps real - en línia) 8
3.1. Monitorització de dispositius i màquines (especialment sense manteniment) 8
3.2. Màsters / pols i línies elèctriques 8
3.3. Pals / antenes, antenes, pancartes, anuncis 9
4. @Monitoring Device Work 10
4.1. Comunicació 11
5. Plataforma dedicada @City (núvol) 11
6. Visualització en línia als mapes 12
7. Visualització dels resultats a la taula 13
8. Gràfics de barres. 14
9. Gràfics d’arxiu. 15
9.1. Gràfic de barres: (només mostra les dades existents) 15
9.2. Gràfic continu: (per a les mateixes dades d’entrada) 15
10. Variants d'equips 16
10.1. Opcions per a electrònica 16
10.2. Muntatge 16
10.3. Portades 16
11. Informació útil 16
12. Paràmetres de funcionament del dispositiu @Monitoring 17
@Monitoringés un sistema d’alerta integrat (en temps real) per a dispositius, vehicles i altres instal·lacions.
Aplicacions possibles:
mesura de diversos paràmetres físics
seguretat, vigilància, avís precoç, alarmes
Geolocalització GPS
detecció de desplaçament, bolcada, gir, vibració
mesura de pressió (canvis d’alçada)
brúixola electrònica (canvi de posició)
anomalies durant el treball i el descans
micro-danys
corrosió
robatori, sabotatge
anàlisi de dades (BIM - modelització de la informació)
"Manteniment predictiu" - predicció i detecció precoç de danys
apagat / bloqueig automàtic de dispositius
integració de dispositius, màquines
transformació digital
El sistema @Monitoring permet controlar:
màquines, dispositius, grues
pals d'antena
pals d’alimentació, pals, línies elèctriques
parades d'autobús / tramvia
Fanals (amb funció de control)
magatzems, magatzems de mercaderies que requereixen condicions específiques d’emmagatzematge
paràmetres d’emmagatzematge i transport de mercaderies valuoses
tota mena de vehicles
cartells publicitaris
@Monitoring forma part de l’Smart City "@Ciutat" i funciona amb totes les seves aplicacions.
Les mesures es realitzen cada 10 segons a 15 minuts en funció del mètode de comunicació i de l’abast que s’utilitzen, actualitzant les dades a Núvol @City.
El sistema @Monitoring permet un control autònom de la posició GPS dels objectes i la visualització en mapes de la web "@Ciutat Cloud" portal d’internet dedicat a un soci individual. L’accés al portal pot ser privat (limitat a persones autoritzades) o públic (generalment disponible) segons l’aplicació.
Hi ha disponibles les dades GPS / GNSS següents:
posició geogràfica (longitud, latitud)
alçada sobre el nivell del mar
velocitat actual
direcció del moviment
nombre de satèl·lits detectats (precisió de la mesura)
A més, el sistema permet mesurar els paràmetres del transport o emmagatzematge de mercaderies gràcies a diversos sensors de diversos tipus, per exemple temperatura, humitat, inundacions, vibracions, acceleració, giroscopi, pols, COV, etc.
Per a solucions grans, hi ha la possibilitat d’un servidor dedicat o VPS (Virtual Private Server) per al portal / lloc web "@Ciutat Cloud" només per a un soci.
El sistema @Monitoring és una solució IoT / CIoT / IIoT que consisteix en dispositius electrònics intel·ligents dedicats per a cada objecte / dispositiu monitoritzat. Els dispositius poden realitzar mesuraments de posició GPS / GNNS i comunicar-se amb el "@Ciutat Cloud".
El @Monitoring els dispositius poden realitzar simultàniament funcions de mesura, control i alarma mitjançant sensors o detectors opcionals:
mesura de fum / pols / partícules (@AirQ): sensor de partícules PPM 2,5 / 10um
temperatura, humitat, pressió, qualitat general de l’aire
tempesta / llamp
Sensors de 3 eixos (X, Y, Z) (p. Ex. protecció antirobatori / manipulació, etc. ):
acceleració (vibracions),
magnètic (camp magnètic),
inclinòmetre (desplaçament),
giroscopi (rotació)
brúixola electrònica
abast de proximitat (~ 10cm) i llarga distància (~ 4m)
il·luminació (exposició a la radiació solar, infrarojos)
color (R, G, B, IR)
soroll
corrent, tensió (estat de la bateria, energia fotovoltaica, consum d’electricitat, velocitat de càrrega de la bateria)
capacitats (p. ex. o connectar qualsevol sensor de mesura capacitiu)
resistència (p. ex. inundacions, humitat)
Les dades s'envien al servidor de @Ciutat sistema: a un mini-núvol, dedicat al soci (empresa, ciutat, comuna o regió).
El sistema permet la visualització en temps real, el geo-posicionament i la visualització al mapa, així com "modelització de la informació" (BIM) i utilitzar-los per realitzar reaccions específiques. També és possible enviar missatges d’alarma directament com a conseqüència d’una anomalia o que excedeixi el valor de mesura de paràmetres crítics (per exemple, canvi de posició de les màquines, dels dispositius, de les vibracions, de la inclinació, del tombament, de les tempestes).
Per als dispositius molt dispersos i la quantitat de dades transmeses, el principal tipus de comunicació és GSM + GPS transmissió. Com a alternativa, en situacions en què no és necessària una actualització freqüent de les dades i es necessita una major cobertura, es pot aconseguir mitjançant la comunicació LoRaWAN tecnologia de llarg abast. Tanmateix, això requereix una cobertura de la gamma LoRaWAN amb passarel·les de comunicació. En els casos ideals, és possible comunicar-se fins a 10-15 km.
Per a dispositius que treballen en plantes industrials o empreses (de baixa dispersió), és possible utilitzar una variant del sistema basada en WiFi comunicació sense fils. Això redueix significativament els costos i simplifica la infraestructura de xarxa en relació amb LoRaWAN i GSM.
Els controladors @Monitoring també es poden equipar amb interfícies de comunicació industrials per cable si cal ( CAN, RS-485 / RS-422, Ethernet ) mitjançant l’enviament d’informació a través de la passarel·la de comunicació adequada al núvol @City.
Això permet un funcionament híbrid i qualsevol combinació d'interfícies de comunicació que requereixi el sistema o l'optimització de costos.
A més de les funcions d’aturada / bloqueig automàtic, el sistema genera alarmes en cas d’anomalies, cosa que permet realitzar accions manuals immediates per evitar danys als dispositius.
Característiques principals del @Monitoring sistema:
Possibilitat de treballar amb mòbil - amb l’opció de rastrejar i posicionar geogràficament
Possibilitat de treball estacionari: seguretat (dispositius, màquines i qualsevol objecte)
Possibilitat de mesurar partícules de PPM 2,5 / 10um
Mesura general: qualitat de l'aire, pressió, temperatura, humitat, concentració nociva de gas, trons / tempestes
Possibilitat de detectar danys, anomalies, vandalisme i informar els grups d’intervenció (p. Ex. mitjançant SMS).
La possibilitat de controlar o apagar els dispositius de forma remota.
La possibilitat de mesurar des de deu segons fins a diverses hores, en temps real les 24 hores del dia.
Transmissió sense fils GSM bàsica: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (per a qualsevol operador *), LTE-M1* (Taronja), NB-IoT** (T-Mobile): requereix la targeta SIM o MIM de l’operador seleccionat i les tarifes de subscripció per a les tarifes de transmissió de dades o telemetria, M2M o contractes a llarg termini.
AlternativaLoraWAN transmissió sense fils: no es requereixen tarifes de subscripció addicionals. Requereix proporcionant la quantitat adequada de passarel·les LoRaWAN (connectades a Internet) per cobrir l'àrea. L'abast de LoRaWAN és molt més gran que el de la tecnologia GSM, al voltant de 10-15 quilòmetres en una zona poc urbanitzada. LoRaWAN a llargues distàncies, però, és molt més lent que les tecnologies GSM i no és adequat per a totes les aplicacions.
Transmissions opcionals a instal·lacions industrials, magatzems ( WiFi, RS-485/422, CAN, RF, Ethernet )
Mesura opcional de la posició GPS en temps real (latitud, longitud, altitud, velocitat, direcció)
Posicionament automàtic opcional als mapes amb resultats de mesurament actuals
Autoprotecció i control de dispositius de mesura (contra robatoris i devastacions - alarma)
*, ** - depèn de la disponibilitat del servei de l'operador a la ubicació actual (que cobreix tota l'àrea). No obstant això, els dispositius poden funcionar en mode híbrid (moltes variants de comunicació en un sol sistema).
condicions òptimes de treball (temperatura, pressió, humitat, soroll)
Mesura i control de 3 eixos (X, Y, Z) d’acceleració, rotació, desplaçament, xoc, vibració, vibració, inclinació, caiguda lliure
apagament remot del dispositiu quan es superen els paràmetres permesos per evitar la destrucció completa o fallades majors.
mesures del consum d’electricitat i de la càrrega de la bateria
protecció dels dispositius elèctrics contra l 'engegada no autoritzada (alarma intel·ligent i "immobilitzador" )
Botó d'emergència (pànic)
vibració, mesura de l’acceleració (acceleròmetre de 3 eixos)
mesura de canvis de desviació (inclinòmetre de 3 eixos)
mesura de torsió (giroscopi de 3 eixos)
mesura de corrosió (sensor de resistència)
detecció d'aproximació / intent de pujar al pal (proxímetre)
autoposicionament en mapes (GPS / GNSS)
mesura de temperatura, pressió (altitud), humitat, soroll, precipitacions, tempestes, boira, contaminació atmosfèrica, etc.
mesura de la intensitat de la radiació magnètica (proporcional al corrent que flueix al fil i a la deflexió del fil)
captació d'energia (fotovoltaica i / o camp magnètic de cables d'alta tensió)
mesura de corrents al cable mitjançant convertidors
detecció de fallades de corrent
vibració, mesura de l’acceleració (acceleròmetre de 3 eixos)
mesura de canvis de desviació (inclinòmetre de 3 eixos)
mesura de torsió / rotació (giroscòpic de 3 eixos)
posicionament (posició / direcció) angle d'inclinació / elevació de les antenes (brúixola electrònica de 3 eixos)
mesura de corrosió (sensor de resistència)
detecció d'aproximació / intent de pujar al pal (proxímetre) fins a 4 m
autoposicionament en mapes (GPS / GNSS)
mesura de temperatura, pressió (altitud), humitat, soroll, precipitacions, tempestes, boira, contaminació atmosfèrica, etc.
recollida d'energia (obtenció d'electricitat del camp solar i / o d'antena)
assegurar equips BTS
El dispositiu funciona les 24 hores del dia, el període mínim de mesura i transferència de dades és d’uns 10 segons. Aquest temps depèn de la longitud total de totes les mesures, inclòs el temps de transmissió. El temps de transmissió depèn del mitjà de transmissió utilitzat, així com del nivell de senyal i la velocitat de transferència en una ubicació determinada.
El dispositiu també pot mesurar partícules sòlides (2,5 / 10um), pressió, temperatura, humitat, qualitat general de l’aire, nivell de gas nociu (opció B). Això us permet detectar anomalies meteorològiques (canvis ràpids de temperatura, pressió, humitat), incendis i alguns intents de manipulació del dispositiu (congelació, inundació, robatori, etc.) ). També permet mesurar paràmetres de transport o mercaderies mitjançant l’anàlisi de dades d’acceleració, magnètics, giroscopis i altres sensors.
Amb transmissions freqüents des del dispositiu al núvol (cada diverses dotzenes de segons), també és una protecció d'alarma per al dispositiu en el cas de:
intents de desmuntatge
devastació
sabotatge
canvis d'ubicació
e.t.c.
Això permet la intervenció immediata de la policia o del propi personal després de detectar qualsevol anomalia.
El dispositiu (en fase de producció) es pot equipar amb accessoris addicionals per a:
controlar la il·luminació de làmpades LED, encendre / apagar els aparells elèctrics.
Infrarojos per a comunicacions de curta distància (enviament / recepció)
sensors de mesura: corrent, tensió, capacitat, resistència, color, nivell d’il·luminació (ALS)
sensors de proximitat: proxímetre (abast d'aproximadament 10 cm) i abast mitjà (abast d'aproximadament 4 m)
Sensors de 3 eixos (X, Y, Z - totes direccions): acceleració / vibració (acceleròmetre), magnetòmetre (camp magnètic), giroscopi (detecció de l'angle de rotació), inclinòmetre (sensor de desplaçament)
sensor de tempesta / llamp (amb una distància de fins a 40 km)
Connectivitat Bluetooth (comunicació, p. Ex. amb un telèfon mòbil), NFC (RFID p. ex. per a autorització de persones) amb targetes de proximitat o telèfon.
La transmissió de dades de mesurament es realitza mitjançant una interfície de comunicació *:
GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTE-M1, NB-IoT) - requereix tarifes de subscripció a l’operador GSM i cobertura completa per al servei seleccionat. L’abast màxim és a pocs quilòmetres de GSM BTS a la zona oberta.
LoRaWAN (868 MHz / UE, 902 ... 915 MHz / altres): comunicació de ràdio de llarg abast a la banda pública (sense posicionament GPS). A causa de la naturalesa oberta i lliure de la banda de freqüència, hi ha un risc d’interferència i bloqueig del dispositiu per part d’altres dispositius. @City LoRaWAN requereix la instal·lació d’un mínim d’una passarel·la d’Internet LoRaWAN +, cosa que garanteix la cobertura de tota l’àrea (per exemple, en xemeneies altes o pals GSM o antenes externes en edificis alts). Abast màxim fins a 10-15 km en zones baixes urbanes.
Per a la protecció de màquines i dispositius estacionaris, és possible utilitzar un WiFi controladors (sense comprovar la posició GPS).
Per a instal·lacions estacionàries, també és possible utilitzar interfícies amb cable disponibles a la eHouse sistema (RS-422/485, CAN, Ethernet)
*: depèn del tipus de control @Monitoring seleccionat i de les opcions del mòdem
El @Ciutat plataforma, posterior / frontal es discuteix amb més detall a "eCity" document.
Les posicions geogràfiques GPS es poden mostrar als mapes juntament amb els valors de mesura del sensor i altres paràmetres, per exemple. temps de mesura (personalització). S’actualitzen constantment.
Podeu veure les dades actuals de tots els dispositius o les dades històriques d’un dispositiu.
Els resultats també es poden mostrar en taules personalitzades (cerca, ordenació, limitació de resultats). Les taules també tenen gràfics personalitzats (tema). És possible mostrar una taula amb dades actuals per a tots els dispositius de supervisió @ City / @ o taules d’arxiu per a un sol dispositiu. En el cas del sistema @Monitoring, això permet, per exemple, comprovar altres mesures, determinar dispositius inoperatius / danyats, etc.
Els gràfics de barres es mostren ordenats "normalitzat" barres fins al valor màxim, de major a menor.
Són útils per comprovar ràpidament resultats extrems i prendre mesures immediates.
Pasant el ratolí per sobre de la barra, es mostra informació addicional sobre el dispositiu (altres dades de mesurament i ubicació)
És possible mostrar gràfics històrics durant un període de temps determinat per a un paràmetre seleccionat (per exemple, Sòlids PM2,5, temperatura, humitat, etc. ) per a qualsevol dispositiu.
Si moveu el punter del ratolí es mostren els valors de mesura detallats i la data / hora.
Els dispositius poden estar en moltes variants de maquinari quant a opcions d'equips i carcasses (cosa que proporciona diverses combinacions). Per mesurar la qualitat de l'aire @AirQ, el dispositiu ha d'estar en contacte amb l'aire que flueix "extern" , que imposa certs requisits al disseny de l’habitatge.
Per tant, els tancaments es poden demanar individualment en funció de les necessitats.
Aplicació del sensor de partícules 2,5 / 10um
Ús d’un sensor ambiental (temperatura, humitat, pressió, qualitat de l’aire)
L’ús d’elements de control d’il·luminació
L'ús de qualsevol combinació de sensors per a l'aplicació seleccionada (en l'etapa de producció de tota la sèrie)
Diferents variants de potència (SAI 230V, 230V +, bateria, captació d’energia: fotovoltaica, camp magnètic, etc.) )
Dispositius i maquinària estacionaris
dispositius mòbils (cotxes, vaixells, camions)
caixes metàl·liques fixes dedicades / tancaments mòbils: color seleccionat, disseny gràfic, impressió / adhesius, mètode de fixació
carcasses de plàstic adaptades
tancaments de plàstic dedicats
el cas depèn de la mida de la bateria
El sensor làser de contaminació atmosfèrica utilitzat es pot danyar si la concentració de pols i quitrà és massa alta i, en aquest cas, queda exclòs de la garantia del sistema. Es pot comprar per separat com a recanvi.
La garantia exclou els danys mecànics causats directament per llamps, actes vandàlics, sabotatges al dispositiu (inundacions, congelació, fumat, danys mecànics, etc.) ).
Alguns sensors de mesura (MEM) també tenen valors crítics que superen causaran danys al dispositiu / sensor i també estan exclosos de la garantia.
El temps de funcionament d'una bateria externa depèn de: intensitat del senyal GSM, temperatura, mida de la bateria, freqüència i nombre de mesures i dades enviades.
Els paràmetres elèctrics i de treball es documenten a "IoT-CIoT-devs-ca" dossier.