वायरलेस कंपन सेंसर का उपयोग कर सिविल इन्फ्रास्ट्रक्चर की संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

पुराने भवन और सिविल इंफ्रास्ट्रक्चर के बिगड़ने से घातक और खतरनाक स्थिति पैदा हो सकती है। इन संरचनाओं की निरंतर निगरानी अनिवार्य है। संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी एक संरचना के 'स्वास्थ्य' के मूल्यांकन में गिरावट के स्तर और सिविल इंफ्रास्ट्रक्चर सिस्टम के शेष सेवा जीवन का आकलन करके एक अत्यंत महत्वपूर्ण पद्धति है।

कई औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे पवन टर्बाइनों के कंपन विश्लेषण, हाइड्रो टर्बाइनों के कंपन विश्लेषण आदि में वायरलेस सेंसर नेटवर्क स्थापित किए गए हैं और कई औद्योगिक जटिलताओं को दूर करने में उल्लेखनीय रूप से अच्छा किया है। कंपन, तापमान और अन्य पहलुओं की संख्या को मापने से हमें बुनियादी ढांचे की क्षति और गिरावट को रोकने में मदद मिल सकती है।

इस निर्देशयोग्य में हम वायरलेस कंपन और तापमान सेंसर के माध्यम से जा रहे हैं और संरचनात्मक स्वास्थ्य की निगरानी में इसके फायदे हैं। तो यहां हम निम्नलिखित का प्रदर्शन करेंगे-

• वायरलेस कंपन और तापमान सेंसर।
• इन सेंसरों का उपयोग करके संरचनात्मक निगरानी।
• वायरलेस गेटवे डिवाइस का उपयोग करके डेटा एकत्र करना और उसका विश्लेषण करना
• Ubidots का उपयोग करके सेंसर डेटा का प्रकाशन और सदस्यता लेना

चरण 1: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर विनिर्देश

सॉफ्टवेयर विशिष्टता

• एक UbiDots खाता
• अरुडिनो आईडीई

हार्डवेयर विशिष्टता

• ESP32
• वायरलेस तापमान और कंपन सेंसर
• ज़िग्मो गेटवे रिसीवर

चरण 2: वायरलेस कंपन और तापमान सेंसर

यह एक लॉन्ग रेंज इंडस्ट्रियल IoT वायरलेस वाइब्रेशन और टेम्परेचर सेंसर है, जो वायरलेस मेश नेटवर्किंग आर्किटेक्चर का उपयोग करके 2 मील रेंज तक का दावा करता है। 16-बिट कंपन और तापमान सेंसर को शामिल करते हुए, यह सेंसर उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित अंतराल पर अत्यधिक सटीक कंपन डेटा प्रसारित करता है। इसमें निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• औद्योगिक ग्रेड 3-अक्ष कंपन सेंसर ± 32 जी रेंज के साथ
• RMS, MAX और MIN g कंपन की गणना करता है
• लो-पास फिल्टर का उपयोग करके शोर हटाना
• फ़्रीक्वेंसी रेंज (बैंडविड्थ) १२, ८०० हर्ट्ज तक
• नमूना दर 25, 600 हर्ट्ज तक
• 2 मील वायरलेस रेंज के साथ एन्क्रिप्टेड संचार
• ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40 से +85 डिग्री सेल्सियस
• वॉल-माउंटेड या मैग्नेट माउंटेड IP65 रेटेड एनक्लोजर विजुअल स्टूडियो और लैब व्यू के लिए उदाहरण सॉफ्टवेयर
• बाहरी जांच विकल्प के साथ कंपन सेंसर
• 4 AA बैटरियों से ५००,००० प्रसारण तक कई गेटवे और मोडेम विकल्प उपलब्ध हैं

चरण 3: सामान्य कंपन दिशानिर्देश

यहां कुछ अनुशंसित कंपन मानक दिए गए हैं, आप इन रीडिंग की तुलना हमारे लॉन्ग रेंज IoT वायरलेस वाइब्रेशन टेम्परेचर सेंसर से कर सकते हैं ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि आपका डिवाइस ठीक से काम कर रहा है या यदि उसे सेवा की आवश्यकता हो सकती है (ध्यान दें कि वास्तविक उपकरण और एप्लिकेशन भिन्न हो सकते हैं):

• 0.01 ग्राम या उससे कम - उत्कृष्ट स्थिति, किसी कार्रवाई की आवश्यकता नहीं
• 0.35 ग्राम या उससे कम - अच्छी स्थिति, कोई कार्रवाई की आवश्यकता नहीं है जब तक कि मशीन शोर न हो या असामान्य तापमान पर न चल रहा हो
• 0.5 ग्राम या उससे कम - उचित स्थिति, कोई कार्रवाई की आवश्यकता नहीं है जब तक कि मशीन शोर न हो या असामान्य तापमान पर न चल रही हो
• 0.75 ग्राम या अधिक- खराब स्थिति, मशीन शोर होने पर संभावित कार्रवाई की आवश्यकता है और असर तापमान की भी जांच करें
• 1g या अधिक - बहुत कठिन स्थितियां, आगे का विश्लेषण और देखें कि क्या यह लगातार ऐसा कर रहा है। इसके अलावा, शोर और तापमान की जांच करें
• 1.5g या अधिक - खतरे का स्तर, निश्चित रूप से मशीन या स्थापना में कोई समस्या है। इसके अलावा, तापमान की जाँच करें Log
• 2.5 ग्राम या अधिक - मशीन को तुरंत बंद करें और संभावित कारणों की तलाश करें। तत्काल मरम्मत के लिए किसी तकनीशियन को बुलाएं भारी मशीनरी के लिए ये रीडिंग ऊपर सूचीबद्ध की तुलना में 1.5 गुना से 2 गुना अधिक हो सकती हैं।

चरण 4: कंपन सेंसर मान प्राप्त करना

कंपन मान, जो हमें सेंसर से मिल रहे हैं, मिली में हैं। इनमें निम्नलिखित मान शामिल हैं:

• x-अक्ष के अनुदिश rms कंपन।
• y-अक्ष के अनुदिश rms कंपन।
• z-अक्ष के अनुदिश rms कंपन।
• एक्स-अक्ष के साथ न्यूनतम कंपन।
• y-अक्ष के अनुदिश न्यूनतम कंपन।
• z-अक्ष के अनुदिश न्यूनतम कंपन।
• एक्स-अक्ष के साथ अधिकतम कंपन।
• y-अक्ष के अनुदिश अधिकतम कंपन।
• z-अक्ष के अनुदिश अधिकतम कंपन।

चरण 5: मूल्यों को यूबीडॉट्स में प्रकाशित करना।

अब Ubidots डैशबोर्ड में प्रकाशित डेटा की कल्पना करने के लिए। हमें इसमें वेरिएबल और विजेट जोड़ने की जरूरत है

ऊपरी दाएं कोने पर '+' चिह्न पर क्लिक करें

• विजेट का चयन करें
• चर जोड़ें

चरण 6: डेटा की कल्पना करें

चरण 7: यूबीडॉट्स का उपयोग करके ईमेल अधिसूचना

यूबीडॉट्स हमें यूजर को ईमेल नोटिफिकेशन भेजने के लिए एक और टूल देता है। हमने तापमान अलर्ट की एक घटना बनाई है कि जब भी तापमान 30 डिग्री से अधिक हो जाता है तो उपयोगकर्ता को एक स्वचालित मेल भेजा जाएगा। जब यह सामान्य स्थिति में वापस आता है तो उपयोगकर्ता को सूचित करने के लिए एक अन्य स्वचालित मेल भेजा जाता है।

चरण 8: कुल मिलाकर कोड

इस सेटअप का फर्मवेयर इस GitHub रिपॉजिटरी में पाया जा सकता है