Designing a Wireless Sensor System for Elevator Condition Monitoring

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2016-06-13
Department
Major/Subject
Elektroniikka ja sovellukset
Mcode
S3007
Degree programme
EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka (TS2005)
Language
en
Pages
79+8
Series
Abstract
The aim of this thesis is to design, implement and validate a prototype sensor system for wirelessly monitoring the condition of an elevator. One purpose of such system is long-term monitoring of the elevator, which could help detecting emerging issues in advance. The system could also be used by maintenance personnel as a real-time troubleshooting tool, assisting in device commissioning and maintenance situations, for example. Due to requirements set by the use case and the elevator environment, a wireless, battery operated device is required. A significant part of this thesis focuses on aspects of selecting a suitable wireless technology, as the choice has a large impact on the performance of the system. Different wireless solutions are researched and compared, and a technology using the sub-GHz frequency bands is selected for the prototypes. The prototype sensor is designed based on the choice of the wireless technology. The hardware and software of the sensor nodes, as well as a PC tool for collecting data, are presented. The performance of the sensor nodes and the functionality of the whole sensor system is tested using a batch of manufactured prototype devices. The prototypes and the selection of the wireless technology are considered successful. Minor improvements to the design of the prototypes are presented at the end of the thesis.

Tässä työssä suunnitellaan, toteutetaan ja arvioidaan hissin kunnonvalvontaan tarkoitetun langattoman anturijärjestelmän prototyyppi. Järjestelmän käyttötarkoituksena on sekä hissin pitkäaikainen kunnonvalvonta, jonka avulla voidaan havaita orastavia vikoja etukäteen, että mahdollisuus käyttää laitetta reaaliaikaisena vianetsintätyökaluna, jota huoltohenkilöstö voisi käyttää apunaan esimerkiksi hissin käyttöönoton ja huoltotilanteiden yhteydessä. Käyttökohteen asettamien vaatimusten takia on tarpeen suunnitella langaton, paristokäyttöinen anturi. Merkittävä osa tästä työstä käsittelee langattoman teknologian valintaan vaikuttavia tekijöitä, sillä valinnalla on suuri vaikutus järjestelmän suorituskykyyn. Työssä kartoitetaan ja vertaillaan erilaisia langattomia ratkaisuita, joista prototyyppilaitteeseen valitaan sub-GHz-taajuuksia käyttävä langaton teknologia. Anturilaitteen prototyyppi suunnitellaan valitun langattoman teknologian pohjalta. Anturilaitteen elektroniikka, ohjelmisto, ja PC-tietokoneelle toteutettu datankeräystyökalu esitellään. Anturien suorituskyky sekä koko järjestelmän toiminta testataan valmistetuilla prototyyppikappaleilla. Prototyyppi arvioidaan toimivaksi ja langattoman teknologian valinta onnistuneeksi. Työn lopussa esitetään pieniä parannusehdotuksia prototyypin suunnitteluun.
Description
Supervisor
Ovaska, Seppo
Thesis advisor
Tertsonen, Jani
Keywords
remote monitoring, condition monitoring, wireless technology, sub-GHz, sensor network, elevator
Other note
Citation