Визуализация данных беспроводного датчика с помощью Google Charts: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Прогнозный анализ машин очень необходим, чтобы минимизировать время простоя машины. Регулярные проверки помогают увеличить время работы машины и, в свою очередь, повысить ее отказоустойчивость. Беспроводные датчики вибрации и температуры могут помочь нам проанализировать вибрацию в машине. В наших предыдущих инструкциях мы видели, как беспроводные датчики вибрации и температуры обслуживают различные приложения и помогают нам в обнаружении неисправностей и нерегулярных вибраций в машине.

В этом руководстве мы будем использовать Google Charts для визуализации данных датчиков. Диаграммы Google - это интерактивный способ изучения и анализа данных датчиков. Он предоставляет нам множество вариантов, таких как линейные диаграммы, пи-диаграммы, гистограммы, диаграммы с несколькими значениями и т. Д. Итак, здесь мы узнаем о следующем:

• Беспроводные датчики вибрации и температуры
• Настройка оборудования
• Сбор данных с помощью устройства беспроводного шлюза
• Анализ вибрации с использованием этих датчиков.
• Как создать веб-страницу с помощью веб-сервера ESP32.
• Загрузите диаграммы Google на веб-страницу.

Шаг 1. Технические характеристики оборудования и программного обеспечения

Спецификация программного обеспечения

• Google charts API
• IDE Arduino

Спецификация оборудования

• ESP32
• Беспроводной датчик температуры и вибрации
• Приемник Zigmo Gateway

Шаг 2: Рекомендации по проверке вибрации в машинах

Как упоминалось в последнем руководстве «Анализ механической вибрации асинхронных двигателей». Существуют определенные правила, которым необходимо следовать, чтобы отделить неисправность от вибрации, идентифицирующей неисправность. Для краткости частота вращения - одна из них. Частоты скорости вращения характерны для разных неисправностей.

• 0,01 г или меньше - Отличное состояние - Машина исправна.
• 0,35 г или меньше - хорошее состояние. Машина работает нормально. Никаких действий не требуется, если машина не шумная. Это может быть ошибка эксцентриситета ротора.
• 0,75 г или более - Неровное состояние - Необходимо проверить двигатель, может ли быть неисправность эксцентриситета ротора, если машина издает слишком много шума.
• 1 г или более - очень плохое состояние - в двигателе может быть серьезная неисправность. Неисправность может быть связана с дефектом подшипника или изгибом шины. Проверьте шум и температуру
• 1,5 г или более - Уровень опасности - Требуется ремонт или замена двигателя.
• 2,5 г или более - Тяжелый уровень - Немедленно остановите оборудование.

Шаг 3: Получение значений датчика вибрации

Значения вибрации, которые мы получаем от датчиков, указаны в миллисах. Они состоят из следующих значений.

Среднеквадратичное значение - среднеквадратичные значения по всем трем осям. Пиковое значение может быть рассчитано как

от пика до пика = среднеквадратичное значение / 0,707

• Мин. Значение - минимальное значение по всем трем осям.
• Максимальные значения - от пика до пика по всем трем осям. Среднеквадратичное значение можно рассчитать по этой формуле

Среднеквадратичное значение = от пика до пика x 0,707

Раньше, когда двигатель был в хорошем состоянии, мы получали значения около 0,002 г. Но когда мы попробовали его на неисправном двигателе, мы исследовали вибрацию от 0,80 до 1,29 г. Неисправный двигатель подвергался высокому эксцентриситету ротора. Таким образом, мы можем повысить отказоустойчивость двигателя с помощью датчиков вибрации

Шаг 4. Обслуживание веб-страницы с помощью ESP32webServer

Прежде всего, мы разместим веб-страницу с использованием ESP32. Чтобы разместить веб-страницу, нам просто нужно выполнить следующие шаги:

включить библиотеку "WebServer.h"

#include "WebServer.h"

Затем инициализируйте объект класса веб-сервера. Затем отправьте запрос к серверу на открытие веб-страниц в корневом каталоге и других URL-адресов с помощью server.on (). и запустите сервер с помощью server.begin ()

Сервер веб-сервера

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

Теперь вызовите обратные вызовы для разных URL-адресов, которые мы сохранили на веб-странице в SPIFFS. для получения дополнительной информации о SPIFFS следуйте этим инструкциям. Путь URL "/ dht22" даст значение данных датчика в формате JSON

void handleRoot () {Файл файл = SPIFFS.open ("/ chartThing.html", "r"); server.streamFile (файл, «текст / HTML»); file.close (); }

void handleDHT () {StaticJsonBuffer jsonBuffer; JsonObject & root = jsonBuffer.createObject (); корень ["среднеквадратичное значение"] = среднеквадратичное значение_x; корень ["rmsy"] = rms_y; char jsonChar [100]; root.printTo ((char *) jsonChar, root.measureLength () + 1); server.send (200, «текст / json», jsonChar); }

Теперь создайте веб-страницу HTML с помощью любого текстового редактора, в нашем случае мы используем notepad ++. Чтобы узнать больше о создании веб-страниц, пройдите по этой инструкции. Здесь, на этой веб-странице, мы вызываем API диаграмм Google, передавая значения датчиков в диаграммы. Эта веб-страница размещается на корневой веб-странице. Вы можете найти код HTML-страницы здесь

На следующем этапе нам просто нужно обработать веб-сервер

server.handleClient ();

Шаг 5: Визуализация данных

Google Charts предоставляет очень эффективный способ визуализации данных на вашем веб-сайте или статических веб-страницах. Галерея диаграмм Google предоставляет большое количество готовых к использованию типов диаграмм, от простых линейных диаграмм до сложных иерархических древовидных карт.

Шаг 6: Общий код

Прошивку для этого руководства можно найти здесь.