@Monitoring - overvågning af driftsparametre, skader og enhedsfejl

IoE.Systems

1. Introduktion.

@Overvågninger et integreret (realtid) advarselssystem til enheder, køretøjer og andre faciliteter.

Mulige anvendelser:

• måling af forskellige fysiske parametre

• sikkerhed, overvågning, tidlig varsling, alarmer

• GPS-geografisk placering

• detektering af forskydning, væltning, drejning, vibration

• trykmåling (ændringer i højden)

• elektronisk kompas (ændring af position)

• anomalier under arbejde og hvile

• mikroskader

• korrosion

• tyveri, sabotage

• dataanalyse (BIM - informationsmodellering)

• "Forudsigende vedligeholdelse" - forudsigelse og tidlig påvisning af skader

• automatisk slukning / blokering af enheder

• integration af enheder, maskiner

• digital transformation

@Monitoring-systemet giver mulighed for at overvåge:

• maskiner, apparater, kraner

• antennemaster

• kraftmaster, stænger, kraftledninger

• bus / sporvogn stopper

• Gadelamper (med kontrolfunktion)

• lagre, lagerrum til varer, der kræver specifikke opbevaringsbetingelser

• opbevaring og transportparametre for værdifulde varer

• alle slags køretøjer

• reklametavler, reklamer

@Overvågning er en del af Smart City "@City" system og fungerer med alle dets applikationer.

Målinger foretages hvert 10. sekund til 15. minut afhængigt af den anvendte kommunikationsmetode og rækkevidde, opdatering af data i @City sky.

@Monitoring-systemet tillader autonom overvågning af GPS-position af objekter og visning på kort i "@City Cloud" internetportal dedikeret til en individuel partner. Adgang til portalen kan være privat (begrænset til autoriserede personer) eller offentlig (generelt tilgængelig) afhængigt af applikationen.

Følgende GPS / GNSS-data er tilgængelige:

• geografisk position (længdegrad, breddegrad)

• højde over havets overflade

• nuværende hastighed

• bevægelsesretning

• antal registrerede satellitter (målenøjagtighed)

Derudover giver systemet dig mulighed for at måle parametrene for transport eller opbevaring af varer takket være flere sensorer af forskellige typer, f.eks. temperatur, fugtighed, oversvømmelse, vibrationer, acceleration, gyroskop, støv, VOC osv.

For store løsninger er der mulighed for en dedikeret server eller VPS (Virtual Private Server) til portalen / webstedet "@City Cloud" kun for en partner.

@Monitoring-systemet er en IoT / CIoT / IIoT-løsning, der består af dedikerede intelligente elektroniske enheder til hvert overvåget objekt / enhed. Enheder kan udføre GPS / GNNS positionsmåling og kommunikation med "@City Cloud".

Det @Overvågning enheder kan udføre måle-, overvågnings- og alarmfunktioner samtidigt ved hjælp af valgfri sensorer eller detektorer:

• måling af smog / støv / partikler (@AirQ) - PPM-partikelsensor 2,5 / 10um

• temperatur, fugtighed, tryk, generel luftkvalitet

• storm / lyn

• 3 akse (X, Y, Z) sensorer (f.eks. beskyttelse mod tyveri / manipulation osv. ):

  • acceleration (vibrationer),

  • magnetisk (magnetfelt),

  • hældningsmåler (forskydning),

  • gyroskop (rotation)

  • elektronisk kompas

• nærhed (~ 10 cm) og langdistance (~ 4 m) rækkevidde

• belysning (udsættelse for solstråling, infrarød)

• farve (R, G, B, IR)

• støj

• strøm, spænding, (batteristatus, solceller, elforbrug, batteriopladningshastighed)

• kapacitet (f.eks. berør eller til at forbinde kapacitive målesensorer)

• modstand (f.eks. oversvømmelse, fugt)

Data sendes til serveren på @City system - til en mini-sky, dedikeret til partneren (firma, by, kommune eller region).

Systemet tillader visualisering i realtid, geo-positionering og visning på kortet såvel som "informationsmodellering" (BIM) og bruge dem til at udføre specifikke reaktioner. Det er også muligt direkte at sende alarmmeddelelser som et resultat af en anomali eller overstiger måleværdien af ​​kritiske parametre (f.eks. ændring i position af maskiner, apparater, vibrationer, vipning, væltning, storme).

For meget spredte enheder og mængden af ​​transmitterede data er den vigtigste kommunikationstype GSM + GPS smitte. Alternativt, i situationer hvor hyppig opdatering af data ikke er nødvendig, og der kræves større dækning, kan kommunikation opnås ved hjælp af LoRaWAN lang rækkevidde teknologi. Dette kræver dog dækning af LoRaWAN-serien med kommunikationsgateways. I ideelle tilfælde er det muligt at kommunikere op til 10-15 km.

For enheder, der arbejder i industrianlæg eller virksomheder (lav spredning), er det muligt at bruge en variant af systemet baseret på Trådløst internet trådløs kommunikation. Dette reducerer omkostningerne betydeligt og forenkler netværksinfrastrukturen i forhold til LoRaWAN og GSM.

@Monitoring controllere kan også udstyres med industrielle kabelforbundne kommunikationsgrænseflader, hvis det er nødvendigt ( CAN, RS-485 / RS-422, Ethernet ) ved at sende information via den relevante kommunikationsgateway til @City-skyen.

Dette muliggør hybrid drift og enhver kombination af kommunikationsgrænseflader, der kræves af systemet eller omkostningsoptimering.

Ud over de automatiske nedluknings- / blokeringsfunktioner genererer systemet alarmer i tilfælde af uregelmæssigheder, hvilket giver mulighed for øjeblikkelig manuel handling for at forhindre beskadigelse af enheder.

2. Funktioner i @Monitoring System

Hovedtræk ved @Overvågning system:

• Mulighed for mobilt arbejde - med mulighed for sporing og geo-positionering

• Mulighed for stationært arbejde - sikkerhed (enheder, maskiner og andre genstande)

• Mulighed for at måle PPM 2,5 / 10um partikler

• Samlet måling: luftkvalitet, tryk, temperatur, fugtighed, skadelig gaskoncentration, torden / storm

• Mulighed for at opdage skader, anomalier, hærværk og informere interventionsgrupper (f.eks. via SMS).

• Evnen til at fjernstyre eller slukke for enheder.

• Muligheden for målinger fra omkring 10'erne til flere timer - i realtid 24 timer i døgnet.

• Grundlæggende trådløs GSM-transmission: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (for enhver operatør *), LTE-M1* (Orange), NB-IoT** (T-Mobile) - kræver SIM-kortet eller MIM for den valgte operatør og abonnementsgebyrer for datatransmissions- eller telemetritariffer, M2M eller langvarige kontrakter.

• AlternativLoraWAN trådløs transmission - ingen yderligere abonnementsgebyrer krævet. Det kræver at levere den rigtige mængde LoRaWAN-gateways (forbundet til internettet) til at dække området. Rækken af ​​LoRaWAN er meget større end GSM-teknologi, omkring 10-15 km i et lille urbaniseret område. LoRaWAN ved lange afstande er dog meget langsommere end GSM-teknologier og er ikke egnet til alle applikationer.

• Valgfri transmissioner i industrianlæg, lagre ( WiFi, RS-485/422, CAN, RF, Ethernet )

• Valgfri realtids GPS-positionsmåling (breddegrad, længdegrad, højde, hastighed, retning)

• Valgfri selvpositionering på kort med aktuelle måleresultater

• Selvbeskyttelse og overvågning af måleinstrumenter (mod tyveri og ødelæggelse - alarm)

*, ** - afhænger af tilgængeligheden af ​​operatørens service på den aktuelle placering (dækker hele området). Enheder kan dog arbejde i hybridtilstand (mange kommunikationsvarianter i et enkelt system).

3. Eksempler på brug (realtidssystemer - online)

3.1. Overvågning af enheder og maskiner (især vedligeholdelsesfri)

• optimale arbejdsforhold (temperatur, tryk, fugtighed, støj)

• 3-akset (X, Y, Z) måling og overvågning af acceleration, rotation, forskydning, stød, vibration, vibration, tilt, frit fald

• fjernlukning af enheden, når de tilladte parametre overskrides for at forhindre fuldstændig ødelæggelse eller større fejl.

• målinger af elforbrug og batteriopladning

• beskyttelse af elektriske apparater mod uautoriseret tænding (intelligent alarm og "startspærre" )

• Nødknap (panik)

3.2. Master / stænger og kraftledninger

• vibration, accelerationsmåling (3-akset accelerometer)

• måling af afvigelsesændringer (3-akset hældningsmåler)

• torsionsmåling (3-akset gyroskop)

• korrosionsmåling (modstandssensor)

• påvisning af tilgang / forsøg på at klatre på stangen (proxymeter)

• selvpositionering på kort (GPS / GNSS)

• måling af temperatur, tryk (højde), fugtighed, støj, nedbør, storme, smog, luftforurening osv.

• måling af intensiteten af ​​magnetisk stråling (proportional med strømmen, der strømmer i ledningen og afbøjningen af ​​ledningen)

• høst af energi (solceller og / eller magnetfeltet til højspændingskabler)

• måling af strømme i kablet gennem omformere

• påvisning af strømsvigt

3.3. Stænger / antennemaster, antenner, bannere, reklamer

• vibration, accelerationsmåling (3-akset accelerometer)

• måling af afvigelsesændringer (3-akset hældningsmåler)

• torsions- / rotationsmåling (3-akset gyro)

• positionering (position / retning) hældningsvinkel / højde af antenner (3-akset elektronisk kompas)

• korrosionsmåling (modstandssensor)

• påvisning af tilgang / forsøg på at klatre stangen (proxymeter) op til 4m

• selvpositionering på kort (GPS / GNSS)

• måling af temperatur, tryk (højde), fugtighed, støj, nedbør, storme, smog, luftforurening osv.

• høst af energi (opnåelse af elektricitet fra sol- og / eller antennefelt)

• sikring af BTS-udstyr

4. @Monitoring Device Work

Enheden fungerer 24 timer i døgnet, den minimale måling og dataoverførselsperiode er ca. 10 sekunder. Denne tid afhænger af den samlede længde af alle målinger, inklusive transmissionstiden. Transmissionstiden afhænger af det anvendte transmissionsmedium samt signalniveauet og overførselshastigheden på et givet sted.

Enheden kan også måle faste partikler (2,5 / 10um), tryk, temperatur, fugtighed, generel luftkvalitet - skadeligt gasniveau (mulighed B). Dette giver dig mulighed for at opdage vejrfejl (hurtige ændringer i temperatur, tryk, fugtighed), brande samt nogle forsøg på at manipulere med enheden (frysning, oversvømmelse, tyveri osv. ). Det tillader også målinger af transport- eller vareparametre ved at analysere data fra acceleration, magnet, gyroskoper og andre sensorer.

Med hyppige transmissioner fra enheden til skyen (hvert flere dusin sekunder) er det også en alarmbeskyttelse for enheden i tilfælde af:

• forsøg på at demontere

• ødelæggelse

• sabotage

• placeringsændringer

• etc.

Dette muliggør øjeblikkelig indgriben fra politiets eller eget personale ved påvisning af uregelmæssigheder.

Enheden (i produktionsfasen) kan udstyres med ekstra tilbehør til:

• styring af LED-lampebelysning, til- / frakobling af elektriske apparater.

• Infrarød til kortdistancekommunikation (afsendelse / modtagelse)

• målesensorer: strøm, spænding, kapacitet, modstand, farve, lysniveau (ALS)

• nærhedssensorer - proxymeter (rækkevidde på ca. 10 cm) og medium rækkevidde (rækkevidde på ca. 4 m)

• 3 akse sensorer (X, Y, Z - alle retninger): acceleration / vibration (accelerometer), magnetometer (magnetfelt), gyroskop (registrering af rotationsvinkel), hældningsmåler (forskydningssensor)

• storm / lynsensor (med afstand op til 40 km)

• Bluetooth-forbindelse (kommunikation f.eks. med en mobiltelefon), NFC (RFID f.eks. til autorisation af personer) med nærhedskort eller telefon.

4.1. Meddelelse

Overførsel af måledata udføres via en kommunikationsgrænseflade *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTE-M1, NB-IoT) - kræver GSM-operatørs abonnementsgebyrer og fuld dækning for den valgte tjeneste. Den maksimale rækkevidde er et par kilometer fra GSM BTS i det åbne område.

• LoRaWAN (868MHz / EU, 902..915MHz / andre) - langdistance radiokommunikation i det offentlige bånd (uden GPS-positionering). På grund af frekvensbåndets åbne og frie natur er der risiko for interferens og fastklemning af enheden fra andre enheder. @City LoRaWAN kræver installation af mindst en LoRaWAN + internet-gateway - hvilket sikrer dækning af hele området (f.eks. på høje skorstene eller GSM-master eller eksterne antenner på høje bygninger). Maksimal rækkevidde op til 10-15 km i lave byområder.

• Til beskyttelse af stationære maskiner og apparater er det muligt at bruge en Trådløst internet controllere (uden at kontrollere GPS-position).

• For stationære faciliteter er det også muligt at bruge kablede grænseflader, der er tilgængelige i eHouse-system (RS-422/485, CAN, Ethernet)

* - afhængigt af den valgte @Monitoring-drivertype og modemindstillinger

5. Dedikeret @City-platform (sky)

Det @City platform, back / front-end diskuteres mere detaljeret i "eCity" dokument.

6. Online visualisering på kort

GPS geo-positioner kan vises på kort sammen med sensor måleværdier og andre parametre, f.eks. målingstid (tilpasning). De opdateres konstant.

Du kan se aktuelle data for alle enheder eller historiske data for en enhed.

7. Visualisering af resultater i tabellen

Resultaterne kan også vises i tilpassede tabeller (søgning, sortering, begrænsning af resultater). Tabellerne har også individuelt tilpasset grafik (Theme). Det er muligt at få vist en tabel med aktuelle data for alle @ City / @ overvågningsenheder eller arkivtabeller for en enkelt enhed. I tilfældet med @Monitoring-systemet giver dette f.eks. Mulighed for at kontrollere andre målinger, bestemme inoperative / beskadigede enheder osv.

8. Søjlediagrammer.

Søjlediagrammer vises sorteret "normaliseret" søjler til den maksimale værdi, fra højeste til laveste.

De er nyttige til hurtig kontrol af ekstreme resultater og øjeblikkelig handling.

Hold musen over bjælken og viser yderligere oplysninger om enheden (andre målinger og placeringsdata)

9. Arkivdiagrammer.

Det er muligt at vise historiske diagrammer for en given tidsperiode for en valgt parameter (f.eks. PM2.5 faste stoffer, temperatur, fugtighed osv. ) til enhver enhed.

9.1. Søjlediagram: (viser kun eksisterende data)

9.2. Kontinuerligt diagram: (for de samme inputdata)

Flytning af musemarkøren viser detaljerede måleværdier og dato / tid.

10. Udstyrsvarianter

Enhederne kan være i mange hardware-varianter med hensyn til udstyrsindstillinger såvel som huse (hvilket giver flere kombinationer). Til måling af luftkvalitet @AirQ, skal enheden være i kontakt med den strømmende luft "ekstern" , som stiller visse krav til boligudformningen.

Derfor kan kabinetterne bestilles individuelt afhængigt af behovet.

10.1. Indstillinger for elektronik

• Anvendelse af partikelsensoren 2,5 / 10um

• Brug af en miljøsensor (temperatur, fugtighed, tryk, luftkvalitet)

• Brug af belysningsstyringselementer

• Brug af en hvilken som helst kombination af sensorer til den valgte applikation (i produktionsfasen af ​​hele serien)

• Forskellige effektvarianter (230V, 230V + UPS, batteri, energihøstning - solceller, magnetfelt osv. )

10.2. Montage

• Stationære apparater og maskiner

• mobile enheder (biler, skibe, lastbiler)

10.3. Omslag

• dedikerede stationære metalkasser / mobile kabinetter - valgt farve, grafisk design, trykning / klistermærker, fastgørelsesmetode

• tilpassede plasthuse

• dedikerede plastkabinetter

• sagen afhænger af batteriets størrelse

11. Brugbar information

Den anvendte laserforureningssensor kan blive beskadiget, hvis koncentrationen af ​​støv, tjære er for høj, og i dette tilfælde er den udelukket fra systemets garanti. Den kan købes separat som reservedel.

Garantien udelukker mekaniske skader forårsaget direkte af lyn, hærværk, sabotage på enheden (oversvømmelse, frysning, rygning, mekanisk beskadigelse osv. ).

Nogle målesensorer (MEM'er) har også kritiske værdier, der overstiger, vil beskadige enheden / sensoren, og det er også udelukket fra garantien.

Driftstiden fra et eksternt batteri afhænger af: GSM-signalstyrke, temperatur, batteristørrelse, frekvens og antal målinger og sendte data.

12. Driftsparametre for @Monitoring-enheden

Elektriske parametre og arbejdsparametre er dokumenteret på "IoT-CIoT-devs-da" fil.