Visualización de datos de sensores inalámbricos con gráficos de Google: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

El análisis predictivo de las máquinas es muy necesario para minimizar el tiempo de inactividad de la máquina. La revisión regular ayuda a mejorar el tiempo de trabajo de la máquina y, a su vez, mejora su tolerancia a fallas. Los sensores inalámbricos de vibración y temperatura pueden ayudarnos a analizar la vibración en la máquina. Hemos visto en nuestros instructables anteriores cómo los sensores inalámbricos de vibración y temperatura sirvieron para diferentes aplicaciones y nos ayudaron en la detección de fallas y vibraciones irregulares en la máquina.

En este instructable usaremos Google Charts para visualizar los datos del sensor. Los gráficos de Google son la forma interactiva de examinar y analizar los datos del sensor. Nos proporciona muchas opciones como gráficos de líneas, gráficos pi, histograma, gráficos de valores múltiples, etc. Entonces, aquí aprenderemos sobre lo siguiente:

• Sensores inalámbricos de vibración y temperatura
• configuración de hardware
• Recopilación de datos mediante un dispositivo de puerta de enlace inalámbrica
• Análisis de vibraciones utilizando estos sensores.
• Cómo hacer una página web usando el servidor web ESP32.
• Cargue gráficos de Google en la página web.

Paso 1: Especificaciones de hardware y software

Especificación de software

• API de gráficos de Google
• IDE de Arduino

Especificación de hardware

• ESP32
• Sensor inalámbrico de temperatura y vibración
• Receptor Zigmo Gateway

Paso 2: Pautas para verificar la vibración en las máquinas

Como se mencionó en el último instructable "Análisis de vibración mecánica de motores de inducción". Hay ciertas pautas que se deben seguir para separar la falla y la vibración de identificación de fallas. Para el breve número de revoluciones, la frecuencia es uno de ellos. Las frecuencias de velocidad de rotación son características de diferentes fallas.

• 0.01g o menos - Excelente estado - La máquina está funcionando correctamente.
• 0,35 go menos - Buen estado. La máquina está funcionando bien. No se requiere ninguna acción a menos que la máquina sea ruidosa. Puede haber una falla de excentricidad del rotor.
• 0,75 go más - Estado rudo - Es necesario comprobar el motor; puede haber un fallo de excentricidad del rotor si la máquina hace demasiado ruido.
• 1g o más - Estado muy difícil - Puede haber una falla grave en un motor. La falla puede deberse a una falla en el rodamiento o al doblado de la barra. Compruebe el ruido y la temperatura
• 1,5 go más - Nivel de peligro - Necesita reparar o cambiar el motor.
• 2.5 go más - Nivel severo - Apague la maquinaria inmediatamente.

Paso 3: obtener los valores del sensor de vibración

Los valores de vibración que obtenemos de los sensores están en milis. Estos constan de los siguientes valores.

Valor RMS: valores cuadráticos medios a lo largo de los tres ejes. El valor de pico a pico se puede calcular como

valor pico a pico = valor RMS / 0,707

• Valor mínimo: valor mínimo a lo largo de los tres ejes
• Valores máximos: valor de pico a pico a lo largo de los tres ejes. El valor RMS se puede calcular usando esta fórmula

Valor RMS = valor pico a pico x 0,707

Antes, cuando el motor estaba en buenas condiciones, obtuvimos valores de alrededor de 0,002 g. Pero cuando lo probamos en un motor defectuoso, la vibración que examinamos era de aproximadamente 0,80 ga 1,29 g. El motor defectuoso se sometió a una gran excentricidad del rotor. Entonces, podemos mejorar la tolerancia a fallas del motor usando los sensores de vibración

Paso 4: servir una página web con ESP32webServer

En primer lugar, alojaremos una página web utilizando ESP32. Para alojar una página web solo tenemos que seguir estos pasos:

incluir la biblioteca "WebServer.h"

#include "WebServer.h"

Luego inicialice un objeto de la clase Web Server. Luego envíe una solicitud al servidor para abrir las páginas web en la raíz y otras URL usando server.on (). y comience el servidor usando server.begin ()

Servidor webserver

server.on ("/", handleRoot); servidor.on ("/ dht22", handleDHT); server.onNotFound (handleNotFound); server.begin ();

Ahora llame a las devoluciones de llamada para diferentes rutas de URL que hemos almacenado la página web en SPIFFS. para obtener más información sobre SPIFFS, siga este instructivo. La ruta URL "/ dht22" dará el valor de los datos del sensor en formato JSON

void handleRoot () {Archivo archivo = SPIFFS.open ("/ chartThing.html", "r"); server.streamFile (archivo, "texto / html"); file.close (); }

vacío handleDHT () {StaticJsonBuffer jsonBuffer; JsonObject & root = jsonBuffer.createObject (); raíz ["rmsx"] = rms_x; root ["rmsy"] = rms_y; char jsonChar [100]; root.printTo ((char *) jsonChar, root.measureLength () + 1); server.send (200, "texto / json", jsonChar); }

Ahora cree una página web HTML usando cualquier editor de texto, estamos usando notepad ++ en nuestro caso. Para saber más sobre la creación de páginas web, consulte este instructivo. Aquí, en esta página web, llamamos a la API de gráficos de Google que alimentan los valores del sensor a los gráficos. Esta página web está alojada en la página web raíz. Puede encontrar el código de la página web HTML aquí

En el siguiente paso, solo necesitamos manejar el servidor web

server.handleClient ();

Paso 5: visualización de datos

Google Charts proporciona una forma muy eficiente de visualizar datos en su sitio web o páginas web estáticas. Desde gráficos de líneas simples hasta mapas de árboles jerárquicos complejos, la galería de gráficos de Google proporciona una gran cantidad de tipos de gráficos listos para usar.

Paso 6: Código general

El firmware para este instructable se puede encontrar aquí.