描述

圖表、折線圖、餅圖等是可視化和分析傳感器數據的交互式方式。在本博客中，我們將重點介紹如何使用 Google 圖表來可視化無線振動和溫度傳感器數據。這些統計數據可以幫助我們在早期故障檢測和消除機器退化的可能性后采取必要的可能步驟。我們在之前的博客中看到無線振動和溫度傳感器如何服務于不同的應用，并幫助我們檢測故障和機器中的不規則振動。

在此博客中，我們將從網關設備提供網頁，并將使用 Google Charts 監控傳感器數據。在這里，我們將學習以下內容：

• 無線振動和溫度傳感器
• 硬件設置
• 使用無線網關設備收集數據
• 使用這些傳感器進行振動分析。
• 如何使用 ESP32 Asyncwebserver 制作網頁并提供服務。
• 在網頁中加載谷歌圖表。

硬件和軟件規格

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軟件規范

• 谷歌圖表 API
• Arduino IDE

硬件規格

• ESP32
• 無線溫度和振動傳感器
• Zigmo 網關接收器

檢查機器振動的指南

上一篇博客《感應電機的機械振動分析》中提到過。為了區分故障和故障識別振動，需要遵循某些準則。對于短暫的轉速頻率是其中之一。轉速頻率是不同故障的特征。

• 0.01g 或更少 - 狀況良好- 機器正常工作。
• 0.35g 或更少 - 狀況良好。機器工作正常。除非機器有噪音，否則無需采取任何措施。可能存在轉子偏心故障。
• 0.75g 或更多 - 粗糙條件- 需要檢查電機，如果機器噪音太大，可能存在轉子偏心故障。
• 1g 或更多 - 非常粗糙的條件- 電機可能存在嚴重故障。故障可能是由于軸承故障或鋼筋彎曲造成的。檢查噪音和溫度
• 1.5g 或更多 - 危險級別- 需要修理或更換電機。
• 2.5g 或更多 - 重度- 立即關閉機器。

獲取振動傳感器值

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我們從傳感器獲得的振動值以英里為單位。這些由以下值組成。

• RMS 值- 沿所有三個軸的均方根值。峰峰值可以計算為

峰峰值 = RMS 值/0.707

• 最小值- 沿所有三個軸的最小值
• 最大值- 沿所有三個軸的峰峰值。可以使用此公式計算 RMS 值

RMS 值 = 峰峰值 x 0.707

• 早些時候，當電機狀況良好時，我們得到的值約為 0.002g。但是當我們在有故障的電機上嘗試時，我們檢查的振動約為 0.80g 到 1.29g。故障電機的轉子偏心度很高。因此，我們可以使用振動傳感器提高電機的容錯能力。

使用 ESP32 AsyncwebServer 提供網頁

首先，我們將使用 ESP32 托管一個網頁。要托管網頁，我們只需要按照以下步驟操作：

• 克隆或下載ESPAsyncWebServer庫。
• ESPAsyncWebServer 庫需要AsyncTCP才能運行。
• 包括庫頭文件。

#include "ESPAsyncWebServer.h"

• 然后初始化一個 Web Server 類的對象，它將端口作為參數。

AsyncWebServer server(80);

• 現在使用任何文本編輯器創建一個 HTML 網頁，在我們的例子中我們使用的是 notepad++。要了解有關創建網頁的更多信息，請訪問此博客。在此網頁中，我們調用谷歌圖表 API 將傳感器值提供給圖表。此網頁托管在根網頁上。您可以在此處找到 HTML 網頁代碼。
• 將網頁存儲在 SPIFFS 中。
• 然后發送服務器請求以使用 server.on() 在 root 和其他 URL 中打開網頁。

server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){    request->send(SPIFFS, "/testFinal1.html", "text/html");  });

• 然后使用server.begin() 啟動服務器

使用 ThingSpeak MQTT 發布和訂閱

• 發布到頻道供稿channels//publish/
• 發布到特定字段channels//publish/fields//
• 訂閱頻道字段channels//subscribe/ /
• 訂閱私人頻道 feed channels//subscribe/fields//
• 訂閱頻道的所有字段。頻道//subscribe/fields//

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數據可視化

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Google Charts 提供了一種非常有效的方式來可視化您的網站或靜態網頁上的數據。從簡單的折線圖到復雜的分層樹狀圖，谷歌圖表庫提供了大量即用型圖表類型。

在這里，我們制作了一個用戶界面來使用谷歌圖表分析傳感器數據。它的工作原理如下。

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• 在網絡瀏覽器上打開本地 WiFi IP。網頁在此 IP 上提供。
• 從下拉列表中選擇傳感器類型。列表中有不同的傳感器可用。
• 然后為電子郵件通知或移動通知創建一個事件。使用 IFTTT。要了解有關 IFTTT 和 webhook 以及設置的更多信息，請參閱此博客。
• 然后點擊提交按鈕。點擊提交按鈕后，該函數將調用 Thingspeak API。它以 JSON 格式從事物中提取傳感器讀數。這個 JSON 數據將被解析以獲得真實的振動值。
• 該圖表將顯示在網頁的左側。

振動警報的電子郵件通知

我們正在使用 IFTTT 小程序向用戶提供實時天氣報告電子郵件通知。有關 IFTTT 設置的更多信息，您可以瀏覽此博客。所以，我們已經通過 ThingSpeak 實現了它。每當機器中發生溫度變化時，我們都會向用戶發送電子郵件通知。它將觸發電子郵件通知“多么美好的一天”。每天上午 10:00 左右（IST），我們將收到一封電子郵件通知

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