Intelligent Wear Plate Condition Monitoring System

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorKaraila, Mika
dc.contributor.authorNikkilä, Vesa
dc.contributor.schoolSähkötekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorSeilonen, Ilkka
dc.date.accessioned2015-05-27T07:51:13Z
dc.date.available2015-05-27T07:51:13Z
dc.date.issued2015-05-11
dc.description.abstractWear plates are a necessity in quarrying and in mining industry. Wear parts are needed in locations where abrasion is present. Abrasion is caused by the flowing stone material on the surface of the plate. Heavy duty abrasion resistant plates are required in such positions to protect the industrial machinery from damage. The material typically comprises different size stones and they cause wear plates to vibrate for a short period of time when contacting the surface of the plate. This vibration has a specific frequency which changes during the lifetime of the wear plate. In the beginning of the wear plate life cycle, the natural frequency is high, but the frequency slowly drops as the material flow consumes the plate making it thinner. Currently wear plate monitoring is manual process and the supervision of the plates is time consuming. This work studies the possibility to automate the wear plate condition monitoring basing the analysis on the frequency analysis of the wear plate vibration. The thesis provides a prototype of a monitoring system. Work examines the applicability of two different wireless communication protocols, Bluetooth Low Energy and IEEE 802.15.4, to use with the vibration sensor. Vibration is measured with high-speed MEMS accelerometer. Measurements are passed through gateway to a cloud service for storing and analysis. Although this work only concentrates on wear plates, the idea could be exploited with other wear parts in quarrying and mining. This work is done for Metso Automation. The project is a part of the Arrowhead project, which is funded by the European Union.en
dc.description.abstractKulutuslevyt ovat välttämättömiä malmin louhinnassa ja muussa kaivostoiminnassa. Kulutuslevyjä käytetään kohteissa, joissa esiintyy louhintamateriaalista aiheutuvaa kulumista eli abraasiota. Yleisimmin tämä materiaali koostuu erisuuruisista kivistä, ja koneen rakennetta suojaavien kulutuslevyjen käyttö on tarpeellista kohteissa, jotka ovat kosketuksissa louhitun materiaalin kanssa. Virtaavan kiviaineksen yksittäisen kiven osuma kulutuslevyyn saa levyn värähtelemään. Värähtelystä on erotettavissa suuruusluokaltaan poikkeava, muista erottuva taajuus, jota kutsutaan levyn ominaistaajuudeksi. Tämä taajuus muuttuu levyn eliniän myötä. Nykyinen kulutuslevyjen kunnonvalvonta perustuu ihmisen tekemiin havaintoihin sekä arvioihin. Tässä työssä tutkitaan mahdollisuutta automatisoida kulutuslevyjen kunnonvalvontatoiminto perustuen levyjen ominaistaajuuksien muutokseen. Työssä arvioidaan ja käytetään hyväksi langattomia teknologioita, joita tarvitaan siirettäessä suoritetut värähtelymittaukset kulutuslevyltä eteenpäin. Erityisesti työssä tutkitaan Bluetooth Low Energyä ja IEEE:n 802.15.4 standardiin perustuvaa liikennöintiä. Kulutuslevyn värähtelyä mitataan MEMS-kiihtyvyysanturilla. Työ oleellisesti keskittyy vain kulutuslevyihin, mutta värähtelyyn perustuvan kunnonvalvonnan laajentamista myös muiden kulutusosien kunnonvalvontaan mietitään. Tämä työ on tehty Metso Automaatiolle osana Euroopan Unionin rahoittamaa Arrowhead projektia.fi
dc.format.extent64 + 3
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/16235
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201505272913
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeAUT - Automaatio- ja systeemitekniikkafi
dc.programme.majorAutomaation tietotekniikka ja -järjestelmätfi
dc.programme.mcodeETA3005fi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordIoTen
dc.subject.keywordWSNen
dc.subject.keywordBLEen
dc.subject.keyword802.15.4en
dc.subject.keywordnode.jsen
dc.subject.keywordRESTen
dc.titleIntelligent Wear Plate Condition Monitoring Systemen
dc.titleÄlykäs kulutuslevyjen kunnonseurantajärjestelmäfi
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.idinssi51466
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Nikkilä_Vesa_2015.pdf
Size:
1.72 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description: