NELSCONELSCOحميدرضا محبوب مقدم
← عودة إلى المشاريعإنترنت الأشياء (IoT)

منصة مراقبة حالة المعدات — عقدة ESP32 وتحليل لكشف الشذوذ

العميل
الصناعات التحويلية والصناعة 4.0
السنة
2024
التصنيف
إنترنت الأشياء (IoT)
منصة مراقبة حالة المعدات — عقدة ESP32 وتحليل لكشف الشذوذ

قد يسبب التعطل المفاجئ لآلات الإنتاج خسائر تشغيلية كبيرة. طوّرت NELSco نظامًا يربط عقدة ESP32 مركّبة على الآلة بمحرك تحليل على الخادم لرصد السلوك غير المعتاد وإظهار المستشعرات الأكثر مساهمة في التنبيه.

ترسل عقدة ESP32 بيانات الحرارة والضغط والاهتزاز إلى الخادم؛ وتقارن الواجهة الخلفية خمسة خوارزميات PyOD وفق معايير محددة لبيانات كل آلة.

معالجة القيم الشاذة بطريقة IQR وتطبيع متعدد المستشعرات، ثم إبراز الإشارات الأكثر انحرافًا بدرجات Z-Score لدعم التحقيق الفني دون اعتبارها تحديدًا تلقائيًا للسبب الجذري.

تخزين السلاسل الزمنية بـ InfluxDB، وواجهة خلفية REST بـ FastAPI وPostgreSQL، ولوحات معلومات حية بـ Streamlit وGrafana ضمن بنية خدمات مصغّرة قابلة للتوسّع عبر عدة آلات.

التحدي

يصعب تمييز تغيرات حالة المعدات من بيانات الحرارة والضغط والاهتزاز الخام. فالعتبات الثابتة قد تنتج إنذارات زائفة أو تفوّت تغيرات تدريجية، كما تؤثر جودة الاتصال واختلاف نطاقات المستشعرات في التحليل. لذلك يحتاج المشغّل إلى تنبيه مفهوم يوضح القراءات المؤثرة.

نهجنا

ترسل عقدة ESP32 بيانات الحرارة والضغط والاهتزاز إلى الخادم. وتقارن نواة PyOD مخرجات خمسة نماذج لكشف الشذوذ وفق معايير محددة لكل ملف بيانات. وبعد المعالجة الأولية، تُستخدم درجات Z-Score لإبراز إشارات المستشعرات ذات الانحراف الأكبر؛ وهي مؤشرات تساعد التحقيق الفني ولا تثبت وحدها عطل المستشعر أو السبب الجذري. تُخزّن البيانات في InfluxDB وتُدار وتُعرض عبر FastAPI وPostgreSQL وStreamlit وGrafana.

النتيجة

يحلّل النظام بيانات المستشعرات ويعرض ظروف التشغيل غير الطبيعية لمساعدة فريق الصيانة على تقييم الحالة والتدخل عند الحاجة. وتتيح بنية الخدمات المصغّرة إضافة عدة آلات إلى المنصة.

النتائج

  • يرصد ظروف التشغيل غير الطبيعية ويدعم التخطيط المبكر للصيانة
  • عرض المستشعرات الأكثر مساهمة في التنبيه مع قيم انحراف رقمية
  • التوسّع عبر عدة آلات بفضل بنية الخدمات المصغّرة
ESP32PyODIsolation ForestECODInfluxDBFastAPIPostgreSQLGrafanaStreamlitCondition Monitoring

هل لديك مشروع مشابه؟

تواصل مع الفريق الهندسي في NELSco لمناقشة متطلبات مشروعك.