PMIOT-VIBRA – Capteur IoT autonome de vibrations 3 axes

Présentation

Le VibraTrack – PMIOT-VIBRA est un capteur vibratoire connecté autonome conçu pour la surveillance continue des vibrations générées par les chantiers, les travaux de construction, le trafic, les machines et les activités industrielles.

Le boîtier intègre directement un accéléromètre MEMS triaxial, l'électronique d'acquisition, le traitement des données, le stockage local et la communication IoT.

Aucun capteur externe ni centrale d'acquisition supplémentaire n'est nécessaire : le PMIOT-VIBRA constitue un système de mesure complet pouvant être installé directement sur un bâtiment, un ouvrage ou une structure.

Les vibrations sont mesurées suivant les trois axes X, Y et Z, puis traitées localement afin de générer les indicateurs nécessaires à l'analyse vibratoire.

Grandeurs mesurées

Le PMIOT-VIBRA permet notamment de suivre :

• les accélérations suivant les axes X, Y et Z
• la vitesse vibratoire
• la PPV – Peak Particle Velocity
• les valeurs RMS
• les accélérations maximales
• la fréquence dominante
• le contenu fréquentiel par analyse FFT
• la température au niveau du capteur
• les dépassements de seuil
• les événements vibratoires ponctuels

Ces indicateurs permettent de suivre aussi bien les vibrations continues que les événements courts provoqués par des impacts, travaux, engins ou opérations de chantier.

Traitement embarqué des vibrations

Le PMIOT-VIBRA analyse directement les signaux vibratoires au niveau du capteur.

Cette approche permet de transmettre uniquement les données utiles tout en conservant localement les informations détaillées nécessaires à l'analyse.

Le traitement embarqué peut comprendre :

• calcul de la PPV sur chaque axe
• calcul des valeurs RMS
• détection de la valeur maximale
• analyse fréquentielle FFT
• identification de la fréquence dominante
• calcul d'indicateurs de confort vibratoire
• comparaison avec plusieurs niveaux de seuil
• détection automatique d'un événement vibratoire

Lorsqu'un événement significatif est détecté, le système peut augmenter temporairement le niveau d'enregistrement et transmettre immédiatement une alerte.

Enregistrement des événements

En fonctionnement normal, le PMIOT-VIBRA enregistre périodiquement les indicateurs vibratoires configurés.

En cas de dépassement de seuil, le système peut enregistrer davantage d'informations sur l'événement afin de permettre une analyse ultérieure.

Selon la configuration, les données enregistrées peuvent comprendre :

• date et heure de l'événement
• PPV sur les trois axes
• accélération maximale
• valeurs RMS
• fréquence dominante
• spectre fréquentiel
• température
• niveau de batterie
• forme d'onde de l'événement

Cette fonction permet de disposer à la fois d'un monitoring longue durée et d'informations détaillées sur les événements exceptionnels.

Transmission IoT directe

Le PMIOT-VIBRA intègre sa propre communication IoT.

Les données peuvent être transmises directement par :

• LTE-M
• NB-IoT

Cette architecture permet de déployer un capteur sans installer de passerelle radio supplémentaire sur le chantier.

Plusieurs PMIOT-VIBRA peuvent être installés sur différents bâtiments ou ouvrages et être regroupés dans un même projet PMI-CloudVIEW.

En cas de perte temporaire du réseau, les données restent enregistrées localement puis peuvent être retransmises lorsque la communication est rétablie.

PMI-CloudVIEW

Les mesures sont centralisées dans PMI-CloudVIEW, accessible depuis un navigateur web.

L'utilisateur peut notamment :

• consulter les niveaux vibratoires actuels
• visualiser les courbes historiques
• afficher séparément les axes X, Y et Z
• suivre les valeurs PPV et RMS
• consulter les événements détectés
• analyser les fréquences dominantes
• configurer des seuils de vigilance et d'alerte
• recevoir des notifications automatiques
• superviser plusieurs capteurs et plusieurs sites
• exporter les données
• générer des rapports
• transmettre les données vers une plateforme tierce par API

Seuils et alertes

Plusieurs niveaux de seuil peuvent être configurés selon l'application.

Par exemple :

• niveau normal : fonctionnement dans les limites définies
• seuil de vigilance : augmentation significative des vibrations
• seuil d'alerte : dépassement nécessitant une vérification ou une intervention

Lors d'un dépassement, le PMIOT-VIBRA peut :

• enregistrer automatiquement l'événement
• transmettre immédiatement les résultats
• déclencher une notification
• conserver les données détaillées pour analyse

Les seuils sont définis selon l'ouvrage, l'environnement et les exigences du projet.

Référentiels et exploitation des mesures

Le système peut être configuré pour produire les indicateurs utilisés dans différents référentiels de surveillance vibratoire.

Selon la configuration et la validation retenue, les données peuvent notamment être exploitées pour des suivis basés sur :

• DIN 4150-3 – effets des vibrations sur les structures
• BS 7385-2 – évaluation des vibrations sur les bâtiments
• ISO 2631-2 – exposition humaine aux vibrations dans les bâtiments
• Circulaire du 23 juillet 1986 – vibrations transmises aux constructions
• référentiels spécifiques aux infrastructures ferroviaires ou aux projets

Le choix des seuils et du référentiel doit être défini en fonction de l'application et des exigences du projet.

Applications

• surveillance vibratoire de chantiers
• travaux de terrassement
• battage et vibrofonçage
• forage et travaux souterrains
• démolition
• travaux à proximité de bâtiments sensibles
• surveillance de bâtiments
• monuments historiques
• ponts et passerelles
• tunnels
• voies ferrées
• ouvrages d'art
• infrastructures industrielles
• surveillance des vibrations dues au trafic
• suivi des impacts
• contrôle de confort vibratoire
• surveillance temporaire ou permanente

Avantages

• système tout-en-un
• aucun capteur externe
• aucune passerelle obligatoire
• installation rapide
• mesure triaxiale
• traitement directement au niveau du capteur
• stockage local sécurisé
• détection automatique d'événements
• transmission IoT longue portée
• fonctionnement autonome
• supervision à distance
• alertes automatiques
• architecture facilement extensible
• installation possible sur plusieurs sites

Boîtier PMIOT-VIBRA

Le PMIOT-VIBRA est intégré dans un boîtier industriel compact regroupant le capteur, l'acquisition, le stockage, l'alimentation et la communication.

• Format : boîtier compact autonome
• Capteur : accéléromètre MEMS triaxial intégré
• Antenne : externe ou intégrée selon la version
• Montage : directement sur la structure
• Utilisation : intérieure ou extérieure
• Protection : IP67

Options

• fréquence de mesure configurable
• fréquence de transmission configurable
• différents niveaux de seuils
• transmission LTE-M / NB-IoT
• carte SIM IoT
• stockage local étendu
• enregistrement des formes d'onde sur événement
• calcul PPV
• calcul RMS
• analyse FFT
• calcul de la fréquence dominante
• indicateurs de confort vibratoire
• mesure de température
• mesure d'humidité interne
• configuration locale Bluetooth
• synchronisation temporelle renforcée
• synchronisation GPS selon la version
• alimentation externe
• batterie longue autonomie
• alimentation solaire
• notifications SMS / e-mail
• rapports automatiques
• intégration dans PMI-CloudVIEW
• transmission vers un serveur client par API
• configuration spécifique selon le référentiel du projet

Accessoires

• platine de fixation
• support mural
• visserie et chevilles
• antenne déportée
• batterie de remplacement
• panneau solaire
• valise de transport