@Monitoring - sledování provozních parametrů, poškození a poruch zařízení

Systémy IoE

1. Úvod.

@Monitoringje integrovaný výstražný systém (v reálném čase) pro zařízení, vozidla a další zařízení.

Možné aplikace:

• měření různých fyzikálních parametrů

• zabezpečení, monitorování, včasné varování, alarmy

• Geografické umístění GPS

• detekce posunutí, převrácení, otáčení, vibrací

• měření tlaku (změny výšky)

• elektronický kompas (změna polohy)

• anomálie během práce a odpočinku

• mikro-poškození

• koroze

• krádež, sabotáž

• analýza dat (BIM - informační modelování)

• "Prediktivní údržba" - predikce a včasné odhalení poškození

• automatické vypínání / blokování zařízení

• integrace zařízení, strojů

• digitální transformace

Systém @Monitoring umožňuje sledovat:

• stroje, zařízení, jeřáby

• anténní stožáry

• silové stožáry, stožáry, elektrické vedení

• autobusové / tramvajové zastávky

• Pouliční lampy (s funkcí ovládání)

• sklady, sklady zboží, které vyžadují specifické podmínky skladování

• skladovací a přepravní parametry cenného zboží

• všechny druhy vozidel

• billboardy, reklamy

@Monitoring je součástí Smart City "@Město" systému a pracuje se všemi jeho aplikacemi.

Měření se provádějí každých 10 sekund až 15 minut v závislosti na použité komunikační metodě a rozsahu, přičemž se aktualizují údaje v @City cloud.

Systém @Monitoring umožňuje autonomní sledování GPS polohy objektů a zobrazování na mapách v systému Windows "@Město Cloud" internetový portál věnovaný individuálnímu partnerovi. Přístup na portál může být soukromý (omezený na oprávněné osoby) nebo veřejný (obecně dostupný) v závislosti na aplikaci.

K dispozici jsou následující data GPS / GNSS:

• zeměpisná poloha (zeměpisná délka, zeměpisná šířka)

• výška nad mořem

• aktuální rychlost

• směr pohybu

• počet detekovaných satelitů (přesnost měření)

Kromě toho vám systém umožňuje měřit parametry přepravy nebo skladování zboží díky několika senzorům různých typů, např. teplota, vlhkost, záplavy, vibrace, zrychlení, gyroskop, prach, VOC atd.

U velkých řešení existuje pro portál / web možnost dedikovaného serveru nebo VPS (Virtual Private Server) "@Město Cloud" pouze pro jednoho partnera.

Systém @Monitoring je řešení IoT / CIoT / IIoT skládající se z vyhrazených inteligentních elektronických zařízení pro každý monitorovaný objekt / zařízení. Zařízení mohou provádět měření polohy GPS / GNNS a komunikaci s "@Město Cloud".

The @Monitoring zařízení mohou současně provádět měřicí, monitorovací a výstražné funkce pomocí volitelných senzorů nebo detektorů:

• měření smogu / prachu / částic (@AirQ) - snímač částic PPM 2,5 / 10um

• teplota, vlhkost, tlak, obecná kvalita vzduchu

• bouře / blesk

• 3osé (X, Y, Z) senzory (např. ochrana proti krádeži / neoprávněné manipulaci atd. ):

  • zrychlení (vibrace),

  • magnetické (magnetické pole),

  • sklonoměr (výtlak),

  • gyroskop (rotace)

  • elektronický kompas

• vzdálenost (~ 10 cm) a vzdálenost na dálku (~ 4 m)

• osvětlení (vystavení slunečnímu záření, infračervené záření)

• barevný (R, G, B, IR)

• hluk

• proud, napětí (stav baterie, fotovoltaika, spotřeba elektřiny, rychlost nabíjení baterie)

• kapacity (např. nebo k připojení libovolných kapacitních měřicích senzorů)

• odpor (např. povodeň, vlhkost)

Data se odesílají na server @Město systém - do mini-cloudu určeného pro partnera (společnost, město, obec nebo region).

Systém umožňuje vizualizaci v reálném čase, geografické umístění a zobrazení na mapě a také "informační modelování" (BIM) a jejich použití k provádění konkrétních reakcí. Je také možné přímo odesílat výstražné zprávy v důsledku anomálie nebo překročení hodnoty měření kritických parametrů (např. změna polohy strojů, zařízení, vibrací, náklonu, převrácení, bouří).

U vysoce rozptýlených zařízení a množství přenášených dat je hlavním typem komunikace GSM + GPS přenos. Alternativně v situacích, kdy není nutné časté obnovování dat a je vyžadováno větší pokrytí, lze komunikaci provést pomocí LoRaWAN technologie dlouhého dosahu. To však vyžaduje pokrytí rozsahu LoRaWAN komunikačními branami. V ideálních případech je možné komunikovat až 10–15 km.

U zařízení pracujících v průmyslových podnicích nebo společnostech (nízký rozptyl) je možné použít variantu systému založeného na WiFi bezdrátová komunikace. To významně snižuje náklady a zjednodušuje síťovou infrastrukturu ve vztahu k LoRaWAN a GSM.

Kontroléry @Monitoring mohou být v případě potřeby také vybaveny průmyslovými kabelovými komunikačními rozhraními ( CAN, RS-485 / RS-422, Ethernet ) odesláním informací prostřednictvím příslušné komunikační brány do cloudu @City.

To umožňuje hybridní provoz a jakoukoli kombinaci komunikačních rozhraní požadovaných systémem nebo optimalizací nákladů.

Kromě možností automatického vypnutí / blokování systém generuje alarmy v případě anomálií, což umožňuje okamžité ruční zásahy, aby nedošlo k poškození zařízení.

2. Možnosti systému @Monitoring

Hlavní rysy @Monitoring Systém:

• Možnost mobilní práce - s možností sledování a geopolohování

• Možnost stacionární práce - zabezpečení (zařízení, stroje a jakékoli předměty)

• Možnost měření PPM 2,5 / 10um částic

• Celkové měření: kvalita vzduchu, tlak, teplota, vlhkost, koncentrace škodlivých plynů, hrom / bouře

• Možnost detekce poškození, anomálií, vandalismu a informování intervenčních skupin (např. prostřednictvím SMS).

• Možnost vzdáleného ovládání nebo vypnutí zařízení.

• Možnost měření od cca 10s do několika hodin - v reálném čase 24h / den.

• Základní bezdrátový přenos GSM: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (pro libovolného operátora *), LTE-M1* (Oranžový), NB-IoT** (T-Mobile) - vyžaduje SIM kartu nebo MIM vybraného operátora a poplatky za předplatné za tarify za přenos dat nebo telemetrii, M2M nebo dlouhodobé smlouvy.

• AlternativníLoraWAN bezdrátový přenos - nejsou vyžadovány žádné další poplatky za předplatné. To vyžaduje poskytování správného množství bran LoRaWAN (připojených k internetu) k pokrytí oblasti. Dosah LoRaWAN je mnohem větší než dosah technologie GSM, přibližně 10–15 km v malé urbanizované oblasti. LoRaWAN na dlouhé vzdálenosti je však mnohem pomalejší než technologie GSM a není vhodný pro každou aplikaci.

• Volitelné převodovky v průmyslových zařízeních, skladech ( WiFi, RS-485/422, CAN, RF, Ethernet )

• Volitelné měření polohy GPS v reálném čase (zeměpisná šířka, délka, nadmořská výška, rychlost, směr)

• Možnost vlastního polohování na mapách s aktuálními výsledky měření

• Vlastní ochrana a sledování měřicích zařízení (proti krádeži a devastaci - alarm)

*, ** - závisí na dostupnosti služeb operátora v aktuálním místě (pokrývající celou oblast). Zařízení však mohou pracovat v hybridním režimu (mnoho komunikačních variant v jednom systému).

3. Příklady použití (systémy v reálném čase - online)

3.1. Monitorování zařízení a strojů (zejména bezúdržbové)

• optimální pracovní podmínky (teplota, tlak, vlhkost, hluk)

• 3osé (X, Y, Z) měření a monitorování zrychlení, otáčení, posunu, rázu, vibrací, vibrací, náklonu, volného pádu

• vzdálené vypnutí zařízení při překročení přípustných parametrů, aby se zabránilo úplnému zničení nebo větší poruše.

• měření spotřeby elektřiny a nabíjení baterie

• ochrana elektrických zařízení proti neoprávněnému zapnutí (inteligentní alarm a "imobilizér" )

• Nouzové tlačítko (panika)

3.2. Stožáry / sloupy a elektrické vedení

• vibrace, měření zrychlení (3osý akcelerometr)

• měření odchylek odchylek (3osý inklinometr)

• měření torze (3osý gyroskop)

• měření koroze (odporový senzor)

• detekce přiblížení / pokusu vylézt na tyč (proxymetr)

• automatické určování polohy na mapách (GPS / GNSS)

• měření teploty, tlaku (nadmořské výšky), vlhkosti, hluku, srážek, bouří, smogu, znečištění ovzduší atd.

• měření intenzity magnetického záření (úměrné proudu protékajícímu vodičem a průhybu drátu)

• získávání energie (fotovoltaika a / nebo magnetické pole kabelů vysokého napětí)

• měření proudů v kabelu přes převodníky

• detekce výpadku proudu

3.3. Stožáry / Anténní stožáry, antény, bannery, reklamy

• vibrace, měření zrychlení (3osý akcelerometr)

• měření odchylek odchylek (3osý inklinometr)

• měření torze / rotace (3osý gyroskop)

• polohování (poloha / směr) úhel sklonu / elevace antén (3osý elektronický kompas)

• měření koroze (odporový senzor)

• detekce přiblížení / pokusu vylézt na tyč (proxymetr) až do 4 m

• automatické určování polohy na mapách (GPS / GNSS)

• měření teploty, tlaku (nadmořské výšky), vlhkosti, hluku, srážek, bouří, smogu, znečištění ovzduší atd.

• získávání energie (získávání elektřiny ze solárního a / nebo anténního pole)

• zajištění zařízení BTS

4. @ Monitorování práce zařízení

Zařízení pracuje 24 hodin denně, minimální doba měření a přenosu dat je přibližně 10 sekund. Tato doba závisí na celkové délce všech měření, včetně doby přenosu. Přenosový čas závisí na použitém přenosovém médiu, stejně jako na úrovni signálu a rychlosti přenosu v daném místě.

Zařízení může také měřit pevné částice (2,5 / 10 μm), tlak, teplotu, vlhkost, obecnou kvalitu vzduchu - hladinu škodlivého plynu (možnost B). To vám umožní detekovat anomálie počasí (rychlé změny teploty, tlaku, vlhkosti), požáry a také některé pokusy o manipulaci se zařízením (zamrznutí, zaplavení, krádež atd.) ). Umožňuje také měření parametrů dopravy nebo zboží analýzou dat z akceleračních, magnetických, gyroskopů a dalších senzorů.

S častým přenosem ze zařízení do cloudu (každých několik desítek sekund) je to také ochrana alarmu pro zařízení v případě:

• pokusy o demontáž

• devastace

• sabotovat

• změny umístění

• atd.

To umožňuje okamžitý zásah policie nebo vlastního personálu po zjištění jakýchkoli anomálií.

Zařízení (ve fázi výroby) může být vybaveno dalším příslušenstvím pro:

• ovládání osvětlení LED lamp, zapnutí / vypnutí elektrických zařízení.

• Infračervené pro komunikaci na krátkou vzdálenost (odesílání / příjem)

• měřicí senzory: proud, napětí, kapacita, odpor, barva, úroveň osvětlení (ALS)

• přibližovací senzory - proxymetr (dosah asi 10 cm) a střední dosah (dosah asi 4 m)

• 3osé senzory (X, Y, Z - všechny směry): zrychlení / vibrace (akcelerometr), magnetometr (magnetické pole), gyroskop (detekce úhlu natočení), inklinometr (snímač posunu)

• senzor bouře / blesku (se vzdáleností až 40 km)

• Bluetooth připojení (komunikace např. s mobilním telefonem), NFC (RFID např. pro autorizaci osob) s bezdotykovými kartami nebo telefonem.

4.1. Sdělení

Přenos naměřených dat se provádí prostřednictvím jednoho komunikačního rozhraní *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTE-M1, NB-IoT) - vyžaduje poplatky za předplatné operátora GSM a úplné pokrytí vybrané služby. Maximální dosah je několik kilometrů od GSM BTS na volném prostranství.

• LoRaWAN (868MHz / EU, 902..915MHz / další) - rádiová komunikace na velké vzdálenosti ve veřejném pásmu (bez GPS). Vzhledem k otevřené a volné povaze kmitočtového pásma existuje riziko rušení a rušení zařízení jinými zařízeními. @City LoRaWAN vyžaduje instalaci minimálně jedné internetové brány LoRaWAN + - zajištění pokrytí celé oblasti (např. na vysokých komínech nebo stožárech GSM nebo externích anténách na vysokých budovách). Maximální dojezd až 10–15 km v nízko městských oblastech.

• Pro ochranu stacionárních strojů a zařízení je možné použít a WiFi řadiče (bez kontroly polohy GPS).

• Pro stacionární zařízení je také možné použít kabelová rozhraní dostupná v eHouse systém (RS-422/485, CAN, Ethernet)

* - v závislosti na vybraném typu ovladače @Monitoring a možnostech modemu

5. Dedikovaná platforma @City (cloud)

The @Město platforma, back / front-end je podrobněji popsána v "eCity" dokument.

6. Online vizualizace na mapách

Geopolohy GPS lze zobrazit na mapách společně s hodnotami měření senzoru a dalšími parametry, např. doba měření (přizpůsobení). Jsou neustále osvěžováni.

Můžete zobrazit aktuální data pro všechna zařízení nebo historická data pro jedno zařízení.

7. Vizualizace výsledků v tabulce

Výsledky lze také zobrazit v přizpůsobených tabulkách (vyhledávání, třídění, omezování výsledků). Tabulky mají také individuálně přizpůsobenou grafiku (téma). Je možné zobrazit tabulku s aktuálními daty pro všechna monitorovací zařízení @ City / @ nebo archivovat tabulky pro jedno zařízení. V případě systému @Monitoring to umožňuje například zkontrolovat další měření, určit nefunkční / poškozená zařízení atd.

8. Sloupcové grafy.

Sloupcové grafy se zobrazují seřazené "normalizováno" pruhy na maximální hodnotu, od nejvyšší po nejnižší.

Jsou užitečné pro rychlou kontrolu extrémních výsledků a okamžitou akci.

Když umístíte ukazatel myši nad lištu, zobrazí se další informace o zařízení (další měření a údaje o poloze)

9. Archivní mapy.

U vybraného parametru je možné zobrazit historické grafy pro dané časové období (např. Pevné látky PM2,5, teplota, vlhkost atd. ) pro jakékoli zařízení.

9.1. Sloupcový graf: (zobrazí pouze existující data)

9.2. Průběžný graf: (pro stejná vstupní data)

Pohybem ukazatele myši se zobrazí podrobné naměřené hodnoty a datum / čas.

10. Varianty vybavení

Zařízení mohou být v mnoha variantách hardwaru, pokud jde o možnosti vybavení i pouzdra (což dává několik kombinací). Pro měření kvality vzduchu @AirQ, zařízení musí být v kontaktu s proudícím vzduchem "externí" , který klade určité požadavky na design bydlení.

Proto je možné rozvaděče objednat individuálně podle potřeb.

10.1. Doplňky pro elektroniku

• Aplikace snímače částic 2,5 / 10um

• Použití senzoru prostředí (teplota, vlhkost, tlak, kvalita vzduchu)

• Použití ovládacích prvků osvětlení

• Použití libovolné kombinace senzorů pro vybranou aplikaci (ve fázi výroby celé série)

• Různé varianty napájení (230V, 230V + UPS, baterie, získávání energie - fotovoltaika, magnetické pole atd. )

10.2. Montáž

• Stacionární zařízení a stroje

• mobilní zařízení (osobní automobily, lodě, nákladní automobily)

10.3. Kryty

• vyhrazená stacionární kovová pouzdra / mobilní krabičky - vybraná barva, grafický design, tisk / samolepky, způsob připevnění

• upravené plastové kryty

• vyhrazené plastové krabičky

• případ závisí na velikosti baterie

11. Použitelné informace

Použitý laserový snímač znečištění vzduchu může být poškozen, pokud je koncentrace prachu, dehtu příliš vysoká, a v takovém případě je vyloučen ze záruky systému. Lze jej zakoupit samostatně jako náhradní díl.

Záruka vylučuje mechanické poškození způsobené přímo bleskem, vandalismem, sabotáží na zařízení (zaplavení, zamrznutí, kouření, mechanické poškození atd.) ).

Některé měřicí senzory (MEM) mají také kritické hodnoty, jejichž překročení způsobí poškození zařízení / senzoru a je také vyloučeno ze záruky.

Doba provozu z externí baterie závisí na: síle signálu GSM, teplotě, velikosti baterie, frekvenci a počtu měření a odeslaných datech.

12. Provozní parametry zařízení @Monitoring

Elektrické a pracovní parametry jsou dokumentovány na "IoT-CIoT-devs-en" soubor.