BLEを利用した振動測定システム

振動速度の実効値、ピーク値を測定・計算し、
そのデータから振動対象物体の傾向分析・管理を行うことができるシステムです。
BLE Device、Collection Server にて構成され、Webアプリ経由で振動データを確認できます。
構成

システムの特徴

  • 加速度センサを使用した、3軸振動速度(実効値・ピーク値)の算出
  • BLE(Bluetooth Low Energy) モジュールによるBLEビーコンおよびBLE通信
  • Collection Server には、Raspberry pi (4B)を使用
  • スタンドアロンWi-Fi アクセスポイント(AP)機能
  • Webサーバーによる振動データの提供

外観

外観

機能概要

BLE Device


ルネサス社マイコンRL78/G1D 内蔵BLEモジュール「BT-RL-01」によるBLEビーコンおよびBLE通信

2種類の動作モード

【取得モード】
  • Bosch Sensortec社3軸加速度センサ「BMA456」による、加速度データのサンプリング(1kHzサンプリング)
  • 加速度データから振動速度の実効値、ピーク値を算出(算出区間500ms)
  • 振動速度実効値、ピーク値をBLEビーコンとして送出(1s間隔にて送出)
【設定モード】
  • 装置ごとの識別値をBLEビーコンとして送出
  • 独自プロファイルを使用した設定変更を行うBLE通信

電池交換通知

電池残量が少なくなり、電池交換が必要であることをビーコンにて通知

測定可能な振動特性

周波数:10Hz~100Hz
振動速度上限*・分解能*:

加速度センサ設定 2G 4G 8G 16G
実効値[mm/s] 220.7 441.6 882.8 1,765.7
ピーク値[mm/s] 312.1 624.2 1,248.5 2,497.1
分解能[mm/s] 3.8 7.7 15.4 30.8

* 理論値
誤差:±3dB 以下

Collection Server

市販ボードコンピュータ「Raspberry pi 4B」によるソフトウェア制御

  • ビーコンをスキャン・解析
  • 振動データのDB 管理
  • スタンドアロンWi-Fi AP(アクセスポイント)(hostapd)
  • DHCP サーバー(dnsmasq)
  • Webサーバーによる振動データの提供 (Django+uwsgi)

Webアプリ

指定した日付の振動データのグラフ表示・リスト表示

  • 実効値・ピーク値の表示選択
  • x/y/z 各軸の表示/非表示選択
  • 振動データのダウンロード

BLE制御の管理

  • BLEフィルタ設定
  • BLEスキャンイベントの管理
  • BLEスキャン結果の管理(スキャンしたデバイス、スキャン結果)