Zachráňte svoj život s monitorom zrútenia budovy: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Analyzujte betónové, kovové a drevené konštrukcie na ohyby a uhly a výstrahy, ak sa odchýlili od pôvodnej polohy.

Krok 1: Úvod

S rozvojom stavebného inžinierstva môžeme identifikovať množstvo stavieb kdekoľvek. Kovové konštrukcie, betónové nosníky, multiplatformové budovy sú niektoré z nich. Ďalej, väčšina z nás je zvyknutá zostať vo väčšine dňa v budove alebo dome. Ako však môžeme zaistiť, aby bola budova dostatočne bezpečná na to, aby zostala? Čo keď je vo vašej budove malá prasklina alebo šikmý nosník? Riskoval by stovky životov.

Zemetrasenia, tvrdosť pôdy, tornáda a mnoho ďalších vecí môžu byť faktormi vnútorných trhlín a odchýlky štruktúr alebo lúčov od neutrálnej polohy. Väčšinou si nie sme vedomí situácie okolitých štruktúr. Možno miesto, kde každý deň chodíme, má prasknuté betónové trámy a môže sa kedykoľvek zrútiť. Ale bez toho, aby sme to vedeli, voľne ideme dovnútra. Ako riešenie na to potrebujeme dobrú metódu monitorovania betónových, drevených a kovových nosníkov konštrukcií, kam sa nedostaneme.

Krok 2: Riešenie

„Structure Analyzer“je prenosné zariadenie, ktoré je možné namontovať na betónový nosník, kovovú konštrukciu, dosky atď. Toto zariadenie meria uhol a analyzuje ohyby, kde je namontované, a odosiela údaje do mobilnej aplikácie cez Bluetooth. Toto zariadenie používa akcelerometer/ gyroskop na meranie uhla v rovinách x, y, z a snímač ohybu na monitorovanie ohybov. Všetky nespracované údaje sa spracujú a informácie sa odošlú do mobilnej aplikácie.

Krok 3: Okruh

Zozbierajte nasledujúce súčasti.

• Doska Arduino 101
• 2 X senzory Flex
• 2 x 10k odpory

Na zníženie počtu komponentov sa tu používa doska Arduino 101, ktorá obsahuje akcelerometer a modul BLE. Flex senzory sa používajú na meranie veľkosti ohybu, pretože mení jeho odpor pri ohybe. Obvod je veľmi malý, pretože je potrebné pripojiť iba 2 odpory a 2 flexibilné snímače. Nasledujúci diagram ukazuje, ako pripojiť flexibilný snímač k doske Arduino.

Jeden kolík rezistora je pripojený k kolíku A0 dosky Arduino. Pri pripájaní druhého snímača ohybu postupujte rovnakým spôsobom. Na pripojenie rezistora použite pin A1.

Pripojte bzučiak priamo na kolíky D3 a Gnd.

Krok 4: Dokončenie zariadenia

Po vytvorení obvodu musí byť upevnený vo vnútri skrinky. Podľa vyššie uvedeného 3D modelu musia byť 2 ohybné senzory umiestnené na opačnej strane krytu. Vytvorte miesto pre port USB na programovanie dosky a napájanie. Pretože je potrebné toto zariadenie používať dlhší čas, najlepšou metódou na napájanie je použitie pevného zdroja.

Krok 5: Mobilná aplikácia

Prevezmite a nainštalujte si Blynk z Obchodu Android Play. Začnite nový projekt pre Arduino 101. Vyberte spôsob komunikácie ako BLE. Pridajte k rozhraniu 1 terminál, 2 tlačidlá a BLE. Nasledujúce obrázky vám ukážu, ako vytvoriť rozhranie.

Krok 6: Súbory kódu Blynk

Po vytvorení rozhrania na Blynku dostanete autorizačný kód. Zadajte kód na nasledujúcom mieste.

#include #include char auth = "**************"; // Autorizačný kód Blynk

WidgetTerminal terminál (V2);

BLEPeriférny blePeriférny;

Počas kalibrácie sa aktuálne hodnoty snímačov ukladajú do EEPROM.

hodnoty (); EEPROM.write (0, flx1);

EEPROM.write (1, flx2);

EEPROM.write (2, x);

EEPROM.write (3, y);

EEPROM.write (4, z);

terminal.print („Kalibrácia úspešná“);

Po kalibrácii zariadenie porovná odchýlku s prahovými hodnotami a pípne, ak prekročia hodnotu.

hodnoty (); if (abs (flex1-m_flx1)> 10 alebo abs (flex2-m_flx2)> 10) {

terminal.println („Over Bend“);

tón (bzučiak, 1000);

}

ak (abs (x-m_x)> 15 alebo abs (y-m_y)> 15 alebo abs (z-m_z)> 15) {

terminal.println („príliš naklonený“);

tón (bzučiak, 1000);

}

Krok 7: Funkčnosť

Prilepte zariadenie na konštrukciu, ktorú je potrebné monitorovať. Prilepte aj 2 snímače ohybu. Napájajte dosku pomocou kábla USB.

Otvorte rozhranie Blynk. Pripojte sa k zariadeniu klepnutím na ikonu Bluetooth. Stlačte tlačidlo kalibrácie. Po kalibrácii terminál zobrazí správu ako „Úspešne kalibrované“. Resetujte zariadenie. Teraz bude monitorovať štruktúru a upozorní vás prostredníctvom bzučiaka, ak sa odchýli od deformácií. Hodnoty uhlov a ohybov môžete kedykoľvek skontrolovať stlačením tlačidla Stav. Môže to vyzerať ako malé zariadenie. Jeho využitie je však na nezaplatenie. Niekedy zabúdame kontrolovať stav svojho domova, kancelárie atď., Pretože sme zaneprázdnení. Ak však dôjde k malému problému, môže to skončiť ako na obrázku vyššie.

Ale s týmto zariadením môžu byť stovky životov zachránené informovaním o malých, ale nebezpečných problémoch v stavbách.

Krok 8: Súbor kódu Arduino101

#define BLYNK_PRINT Sériové číslo

#define flex1 A0

#define flex2 A1 // Definujte kolíky senzora a bzučiaka

#definovať bzučiak 3

#include "CurieIMU.h" #include "BlynkSimpleCurieBLE.h"

#include "CurieBLE.h"

#include "Wire.h"

#include "EEPROM.h"

#include "SPI.h"

char auth = "**************"; // Blynk autorizačný kód WidgetTerminal terminál (V2);

BLEPeriférny blePeriférny;

int m_flx1, m_flx2, m_x, m_y, m_z; // hodnoty uložené v pamäti

int flx1, flx2, x, y, z; // Aktuálne hodnoty

prázdne hodnoty () {for (int i = 0; i <100; i ++) {

flx1 = analogRead (flex1); // Získajte surové hodnoty zo senzorov

flx2 = analogRead (flex2);

x = CurieIMU.readAccelerometer (X_AXIS)/100;

y = CurieIMU.readAccelerometer (Y_AXIS)/100;

z = CurieIMU.readAccelerometer (Z_AXIS)/100;

oneskorenie (2);

}

flx1 = flx1/100; flx2 = flx2/100;

x = x/100; // Zistite priemerné hodnoty nameraných hodnôt

y = y/100;

z = z/100;

}

void setup () {// pinMode (3, VÝSTUP);

pinMode (flex1, INPUT);

pinMode (flex2, INPUT); // Nastavenie režimov kolíkov snímača

Serial.begin (9600);

blePeripheral.setLocalName ("Arduino101Blynk"); blePeripheral.setDeviceName ("Arduino101Blynk");

blePeripheral.setAppearance (384);

Blynk.begin (auth, blePeripheral);

blePeripheral.begin ();

m_flx1 = EEPROM.read (0); m_flx2 = EEPROM.read (1);

m_x = EEPROM.read (2); // Prečítajte si vopred uložené hodnoty senzorov z EEPROM

m_y = EEPROM.read (3);

m_z = EEPROM.read (4);

}

void loop () {Blynk.run ();

blePeripheral.poll ();

hodnoty ();

if (abs (flex1-m_flx1)> 10 alebo abs (flex2-m_flx2)> 10) {terminal.println ("Over Bend");

tón (bzučiak, 1000);

}

ak (abs (x-m_x)> 15 alebo abs (y-m_y)> 15 alebo abs (z-m_z)> 15) {terminal.println ("Over Inclined");

tón (bzučiak, 1000);

}

tón (bzučiak, 0);

}

/*VO označuje režim kalibrácie. V tomto režime sú hodnoty senzorov * uložené v EEPROM

*/

BLYNK_WRITE (V0) {int pinValue = param.asInt ();

if (pinValue == 1) {

hodnoty ();

EEPROM.write (0, flx1); EEPROM.write (1, flx2);

EEPROM.write (2, x);

EEPROM.write (3, y);

EEPROM.write (4, z);

terminal.print („Kalibrácia úspešná“);

}

}

/ * Aktuálne hodnoty odchýlky * môžeme požadovať stlačením tlačidla V1

*/

BLYNK_WRITE (V1) {

int pinValue = param.asInt ();

if (pinValue == 1) {

hodnoty (); terminal.print ("odchýlka uhla X-");

terminal.print (abs (x-m_x));

terminal.println ();

terminal.print ("odchýlka uhla Y-");

terminal.print (abs (y-m_y));

terminal.println ();

terminal.print („odchýlka uhla Z-“);

terminal.print (abs (z-m_z));

terminal.println ();

terminal.print („odchýlka Flex 1-“);

terminal.print (abs (flx1-m_flx1));

terminal.println ();

terminal.print („odchýlka Flex 2-“);

terminal.print (abs (flx2-m_flx2));

terminal.println ();

}

}

BLYNK_WRITE (V2) {

}