油位監測開源硬件

描述

概述：

設備故障會對制造業的業務造成巨大影響。保持生產線運轉至關重要。發生這種情況的原因之一是油位不足。有時油不在庫存中，需要幾天時間才能買到。該系統監控油位并向用戶指示油位是否低于特定油位。系統后端使用 Azure IOT 流分析并顯示石油消耗趨勢。它可用于預測性維護。該系統還可以判斷是否存在可能由潛在泄漏或其他問題引起的油耗異常。

建筑學：

該系統包括一個連接到 Raspberry Pi 的力傳感器。樹莓派上的維護引擎會定期檢查傳感器測量的重量。它會將重量通知給 UWP App 和 Azure。UWP 應用將在屏幕上顯示關卡。在 Azure 上，IOT 套件將使用遙測數據并定義將根據油位向 Raspberry Pi 發送消息的業務規則。Raspberry Pi 上的維護引擎將監聽消息并將其傳輸到應用程序以顯示給用戶。關鍵消息還將激活硬件上的 LED。

• 為了使其更加健壯，維護引擎還具有通知應用程序的本地邏輯。如果互聯網連接失敗，這是一個備份。
• 傳感器與電位器耦合，而不是固定電阻器。這可以在現場進行微調。

約束：

該系統旨在僅測量油的重量，并且可以在未來擴展以進行詳細的油分析。該系統還可以擴展為發送推送通知并與公司的采購系統集成。

構建系統：

該項目包括使用 Raspberry Pi、UWP 應用程序構建硬件以及使用 Azure IOT 套件創建后端分析解決方案。

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Hardware:

力傳感器 FSR402 是一種模擬設備。MCP3208 用于將模擬信號轉換為數字信號。連接 FSR402 和電位器后，按照以下步驟連接 MCP3208。

• MCP3208：樹莓派 2 或 3 上的 VDD - 3.3V
• MCP3208：VREF - Raspberry Pi 2 或 3 上的 3.3V
• MCP3208：AGND - Raspberry Pi 2 或 3 上的 GND
• MCP3208：CLK - Raspberry Pi 2 或 3 上的“SPI0 SCLK”
• MCP3208：Dout - Raspberry Pi 2 或 3 上的“SPI0 MISO”
• MCP3208：Din - Raspberry Pi 2 或 3 上的“SPI0 MOSI”
• MCP3208：CS/SHDN - Raspberry Pi 2 或 3 上的“SPI0 CS0”
• MCP3208：DGND - Raspberry Pi 2 或 3 上的 GND
• MCP3208：CH0——電位器抽頭引腳

這將連接傳感器。將 LED 和電阻連接到 GPIO4 以指示關鍵更改。

Azure 物聯網套件：

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Azure IOT 套件提供用于創建后端的模板化解決方案。

過程很簡單。

1. 轉到Azure IOTsuite 門戶并登錄

2. 單擊創建新解決方案。

3. 選擇遠程監控解決方案。創建它需要一段時間。

4. 使用模擬設備創建解決方案。您可以轉到“設備”選項卡并刪除這些設備。

5. 點擊添加設備，選擇自定義設備

6. 創建設備后，記下設備 ID、IoT 中心主機名和設備密鑰的值。

UWP 應用程序：

UWP 應用程序的代碼可以從 Github 下載。

根據從 Azure IOT Suite AzureWeightSensor.cs獲得的值更新 UWP 應用中的以下值

OilAlertDeviceID 使用 IOT 解決方案 AzureConnector.cs中的設備 ID 進行更新

使用 IOT 解決方案中的 IoT 中心主機名進行更新。HostName

使用 IOT 解決方案中的設備密鑰進行更新。DeviceKey

打開 Cloud Explorer 并使用您的帳戶進行連接。

打開DocumentDB 對應的設備。

在 JSON 文件中，更新遙測部分如下：

"Telemetry": [     
{       
"Name": "Weight",       
"DisplayName": "Weight",       
"Type": "double"     
}   
],

這定義了儀表板的遙測參數。

使用 Visual Studio 在 Raspberry Pi 上部署應用程序。

在應用程序中，單擊開始按鈕。當您在力傳感器上施加和減少壓力時，它應該反映在應用程序以及遙測儀表板中。

（注意：只有在傳感器邊界內施加力時才能識別力。）

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