Radioaktyvumo skaitiklis (IoT) ir ekosistemos stebėjimas: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Būsena: nepaskelbta

Paskutinis „C-GM“programinės įrangos atnaujinimas įvyko 2019 m. Birželio 10 d., Su nauja 1.3 versija A-GM programa

Šis „D. I. Y“nebrangus (50 USD/43 €) „C-GM Counter“projektas teikia techninę ir programinę įrangą, skirtą sukurti „Geiger-Müller“skaitiklį, dar žinomą kaip G. M. skaitiklis nuolatiniam radioaktyvumo lygio matavimui. Jis pagrįstas „Arduino Nano“, 20 simbolių x 4 eilučių skystųjų kristalų ekranu, „W5100 Ethernet“kortele, 400 V maitinimo šaltiniu ir labai nedaug aplinkinių komponentų. Komponentų skaičius buvo sumažintas iki minimumo, kad būtų lengviau surinkti ir sumažinti išlaidas.

• C-GM skaitiklis gali veikti kaip atskiras radioaktyvumo skaitiklis
• arba siekiant užtikrinti ilgalaikį radioaktyvumo stebėjimą, C-GM skaitiklis gali būti naudojamas kartu su A-GM Manager (tęsinyje), kuri yra atviro kodo žiniatinklio programa, veikianti SOHO serveryje (pvz., QNAP parduoda „Small Office Home Office“serverius)). „A-GM Manager“taip pat gali paskelbti „C-GM Counter“priemones visame pasaulyje bendrame žemėlapyje, kurį tvarko GMC MAP. Galiausiai taip pat yra „Node-RED“versija, skirta C-GM skaitiklio integravimui su „Node-RED“, pvz., „QNAP IoT Framework“.

Taip pat žiūrėkite „W-GM Counter“, nešiojamą baterija maitinamą „Wi-Fi“versiją (22 USD/27 €), pagrįstą ESP32 „Heltec“, suderinama su dabartine „Eco-System“.

SVARBU (elektros smūgio pavojus)

Įrenginiui reikalingas 400 voltų maitinimo šaltinis. Nepaisant to, kad dabartinis pristatymas išliks labai mažas, aš nerekomenduoju žmonėms, kurie nėra įpratę dirbti su elektronika ir elektra, bandyti kurti šį įrenginį, o vietoj to pasirinkti komercinį produktą (galimus suderinamus produktus žr. Skiltyje „Ekosistema“).

1 žingsnis: ekologinė sistema

Jums gali būti įdomu TIK sukurti C-GM skaitiklį. Žinoma, jūs galite!

Tačiau galbūt norėsite įgyvendinti savo vietinį radioaktyvumo matavimo tašką ir atsekamumo lygio raidą laikui bėgant. Tai galima padaryti naudojant aukščiau pateiktą mūsų ekologinę sistemą.

Tiems, kuriems kyla sunkumų kuriant aparatūrą, radau „GQ Electronics LLC“©, pvz., GMC-320V5, skaitiklius, suderinamus su mūsų A-GM vadybininku (neturiu nei interesų, nei kontaktų su šia įmone, todėl neklauskite daugiau apie jų Produktai).

PASTABA: Išsami dokumentacija, susijusi su „C-GM Counter“įrenginiu ir „A-GM Manager“, yra PDF formatu, kad padėtų jums sukurti įrenginį ir įdiegti ekosistemą.

Visą informaciją, reikalingą „C-GM Counter“įrenginio aparatinei ir programinei įrangai surinkti, galima rasti ir atsisiųsti iš „SourceForge“.

2 žingsnis: C-GM skaitiklis

FUNKCIJOS

• Radiacijos aptikimas: beta, gama, rentgeno spinduliai
• GM vamzdis: STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (400 V darbinė įtampa)
• Kalbos palaikymas: tik anglų kalba
• Didžiausia vertė 65 535 CPM / 425 µSv / h (teorinė)

• Rodomos vertės:

  • Dabartinis MUT
  • Srovė µSv/h
  • Didžiausias µSv/h nuo paleidimo
  • Vidutiniškai µSv/h nuo paleidimo
  • Praėjo laikas nuo paleidimo
  • Juostos diagramos lygis
  • Signalizacija
    • Vartotojo apibrėžta riba
    • Pavojaus pranešimai LCD ekrane
    • Mirksi LCD apšvietimas

  • LED blykstė kiekvienam beta/gama spinduliuotės impulsui

    • Šviesos diodas mirksi kas sekundę, jei GM vamzdelis yra detektyvas
    • Šviesos diodas vis tiek dega, kai nepavyksta prisijungti prie tinklo

  • Garso garsas

    • Pyptelėkite kiekvieną beta/gama spinduliuotės impulsą
    • Garsinis aliarmas

  • Įrenginio valdymas iš:

    • Įrenginio vidinis meniu
    • USB (reikalinga nuosekli konsolė, pvz., „Termite“) arba „Ethernet“(naudojant žiniatinklio naršyklę)
  • Tinklo ryšys naudojant DHCP
  • „A-GM Manager“žiniatinklio sąsajos palaikymas

  • Vartotojo nustatyti parametrai (iš meniu arba per žiniatinklio sąsają)

    • GM mėgintuvėlio konversijos koeficientas (MUT į µSv/h)
    • Signalo slenkstis MUT
    • Signalas įjungtas arba išjungtas
    • Rodyti skirtąjį laiką
    • Įgalinti tinklą bendravimui su „A-GM Manager“
    • A-GM serverio IP apibrėžimas (per USB arba A-GM Manager)
    • Vidinis H. V. voltmetro kalibravimas (per USB arba A-GM Manager)
    • Parametrus galima visam laikui išsaugoti EEPROM

3 žingsnis: sukurkite C-GM skaitiklį

Trumpas aprašymas

Išsamesnės informacijos ieškokite PDF faile

Aparatūra

„C-GM“skaitiklio aparatūros surinkimas buvo padarytas kuo paprastesnis, naudojant minimalius komponentus, kuriuos galima įsigyti iš „Amazon“ar „eBay“, ir kuo mažiau laidų. Nėra specialios spausdintinės plokštės (PCB), o vietoj to nebrangi vieno taško plokštė (dar žinoma kaip „Perfboard“) su lituokliu kiekvienai angai („Veroboard“).

• GM 5.6MΩ rezistorius parduodamas tiesiai ant RCA lizdo.
• Ethernet plokštė prijungta prie „Arduino Nano“naudojant 2x5 jungtį.
• Eterneto plokštės jungties kaiščiai praeina per „Perforboard“, kad užtikrintų jos fiksavimą.
• „Arduino Nano“yra suvirintas „Perfboard“.
• C1 talpa (10nF/2kV) yra suvirinta ant išvesties jungties, esančios H. V. modulis.
• Galinėje H. V. modulis tarp įvesties ir išvesties GND.
• R6 rezistorius (47KΩ) yra suvirintas tiesiai ant šviesos diodo įžeminimo kaiščio.
• „W5100 Ethernet“modulis RST nėra prijungtas prie „Arduino RST“. Ant W5100 modulio kaiščio RST kaiščio yra rezistorius ir talpa. Jei prijungtas prie „Arduino RST“, tai neleidžia atsisiųsti naujos programinės įrangos į „Arduino“. Trūkumas yra būtinybė išjungti maitinimą, kad būtų galima iš naujo nustatyti „Ethernet“.

PROGRAMINĖ ĮRANGA

„C-GM Counter Device“programavimą galima atlikti naudojant „C-GM Counter“įrenginio HEX failą.

Jums reikės „UpLoader“įrankio, pvz., „Xloader“(autoriaus svetainė šiuo metu uždaryta, kopiją galite rasti čia) arba „ArduinoSketchUploader“(C# šaltiniai turi būti sudaryti). Kitos alternatyvos gali būti pateiktos „Arduino“svetainėje.

• CGM_vx.x.x.hex Naudokite šį failą, kad išsaugotumėte savo „Arduino Nano“įkrovos įkėlimo programą.
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex Naudokite šį failą, kad paleistumėte C-GM programinę įrangą ir jos įkrovos įkėlimo programą.

---

NAUJAS v1.3: norėdami išjungti tinklą, paleisdami nuspauskite mygtuką (kol įeisite į meniu, tada išeikite iš meniu). Taip išvengsite nuolatinio užblokavimo dėl tinklo ryšio pakartotinių bandymų, kurie neleidžia patekti į meniu, kuriame nustatomi nauji tinklo parametrai (stebiuosi, kad niekas nepranešė, kad dėl to nerimauja iki šiol!)

4 žingsnis: C-GM skaitiklio naudojimas

Trumpas aprašymas

Norėdami gauti daugiau informacijos, perskaitykite PDF

„C-GM Counter“prietaisas skaičiuoja spinduliuotės impulsų (CPM) skaičių per vieną minutę (perjungimo langas) ir konvertuoja šį skaičių į mikro Sievert per valandą (µSv/h) vertę, naudojant G. M. vamzdžio perskaičiavimo koeficientas.

• Paleidžiant, pradiniame ekrane rodoma C-GM skaitiklio įrenginio programinės įrangos versija ir autorių teisės.
• Praėjus maždaug 5 sekundėms po įjungimo, ekranas uždaromas ir skaitiklis pradeda matuoti spinduliuotę.

Vartotojo sąsaja buvo labai paprasta, o įrenginio ekranams ir meniu valdyti yra tik vienas jungiklis.

Atsižvelgiant į mygtuko paspaudimo trukmę, galimi du veiksmai.

1. Trumpas paspaudimas = SELECT Vartotojas paspaudžia mygtuką mažiau nei pusę sekundės.
2. Ilgas paspaudimas = KITAS Vartotojas paspaudžia mygtuką ilgiau nei pusę sekundės.

Norėdami įeiti į meniu arba patvirtinti meniu įrašą, vieną kartą paspauskite. Norėdami pažadinti ekraną, pereikite prie kito ekrano ar meniu įrašo, paspauskite vieną kartą.

Yra 5 informacijos ekranai:

1-RADIACIJOS EKRANAS Numatytosios informacijos ekrane rodomos dabartinės spinduliuotės vertės, tokios kaip dabartinė µSV/h matavimo priemonė, didžiausia µSV/h vertė nuo įjungimo, dabartinė MUT vertė ir vidutinė µSV/h nuo įjungimo. Pranešimai rodomi apatinėje eilutėje.

2 - Dozatoriaus ekranas

Šiame ekrane rodomos vertės nuo įjungimo, įskaitant praleistą laiką, bendrą skaičiavimų skaičių ir lygiavertę dozę, išreikštą mikro-Sievert ir micro-Rem.

3 - GM VAMZDŽIŲ EKRANAS

Rodykite GM vamzdžio konversijos koeficientą MUT į µSv/h, dabartinę aukštos įtampos vertę (nuskaitytą iš vidinio voltmetro) ir aliarmo slenkstį (MUT).

4 - TINKLO EKRANAS

Parodykite įrenginio (kūrėjo) IP adresą (suteiktą DHCP paslaugos) ir A-GM nuotolinio serverio (Svr) IP adresą.

5 - KREDITŲ EKRANAS

Parodykite programinės įrangos versiją ir datą bei autorių teises.

KONFIGŪRACIJOS MENIU

Yra 7 meniu ekranai įrenginiui konfigūruoti. Kai kurie parametrai turi būti nustatyti naudojant ryšio prievadus (nuoseklųjį ar tinklo).

5 žingsnis: bendros ekologinės sistemos diegimas

Trumpas aprašymas

Norėdami gauti daugiau informacijos, perskaitykite PDF

A-GM projekto tikslas-užtikrinti ilgalaikį nuolatinį radioaktyvumo lygio matavimą. Jame yra atviro kodo žiniatinklio programa (A-GM Manager), veikianti SOHO serveryje (pvz., NAS iš „QNAP“, skirto „Small Office Home Office“serveriams), prijungta prie „Geiger-Muller“radioaktyvumo skaitiklio įrenginio, pvz., „C-GM“skaitikliai arba suderinami „GQ“skaitikliai Elektronika LLC.

Apibendrinant visą sistemą:

• A-GM Manager Interneto programa, kuri nuolat stebi ir saugo beta/gama spinduliuotės lygius, gautus iš Geiger-Muller skaitiklių, vietiniame serveryje. Duomenis galima nukreipti į GMC. MAP svetainę, kad būtų galima bendrinti duomenis visame pasaulyje naudojant vartotojo abonementą.
• C-GM skaitiklis Atviro kodo aparatinė ir programinė įranga, skirta „Ethernet G. M. skaitiklį sukūrė ir pateikė „Ad’Novea®“, veikianti kartu su „A-GM Manager“.
• GMC-320 įrenginys GMC-320/5xx/6xx įrenginius parduoda „GQ Electronics LLC“© ir leidžia nukreipti priemones į GMC. MAP svetainę tiesiai iš įrenginio naudojant „WiFi“ryšį. „A-GM Manager“palaiko šiuos įrenginius, skirtus registruoti radiacijos matavimus jūsų serveryje ir užtikrinti nukreipimą į GMC. MAP svetainę.

FUNKCIJOS

• Kalbos palaikymas anglų, prancūzų, japonų, rusų ir kinų kalboms
• „C-GM“skaitiklių ir „GQ Electronics LLC Geiger-Muller“skaitiklių arba suderinamų įrenginių palaikymas
• Stebėkite radioaktyvumą per vartotojo nustatytą saugojimo laikotarpį (ne daugiau kaip 90 dienų) arba kas mėnesį (žr. Paveikslėlį)
• Jei lygis viršija vartotojo nustatytą ribą; laiškai siunčiami iki 5 el. pašto adresų.
• Rodyti dabartinį spinduliuotės lygį µSv/h ir maksimalų lygį per saugojimo laikotarpį (įrašymas)
• Nubraižykite pėdsaką su priartinimo ir pasukimo funkcijomis (1 valanda, 6 valandos, 24 valandos, 1 savaitė ir 4 savaitės)
• Žurnalas per saugojimo laikotarpį gali būti atsisiųstas ir mėnesio duomenys, jei yra
• Atsisiuntimas ir konfigūracija apsaugota prisijungimu ir slaptažodžiu
• GM vamzdžio gedimo aptikimas ir el. Laiško siuntimas administratoriui
• Duomenų peradresavimas į GMC. MAP svetainę (reikalinga vartotojo paskyra adresu gmcmap)
• Stalinių kompiuterių, planšetinių kompiuterių ir išmaniųjų telefonų ekranų palaikymas.

PARSISIŲSTI

Žemiau esantį ZIP failą galima išgauti į jūsų SOHO serverio žiniatinklio katalogą. „QNAP NAS“savininkams yra „QFKG“paketas, kurį galima įsigyti iš „SourceForge“.

Naujausią 1.3 versiją galima atsisiųsti iš „SourceForge“

6 veiksmas: daiktų interneto integracija

Trumpas aprašymas

Visiškai nepriklausoma „Node-RED“ribota A-GM versija yra prieinama QNAP IoT aplinkai. Tai kitokia ir ribota „A-GM Manager“programa, kurią galima naudoti tik stebėjimui.

Kadangi C-GM skaitiklis gali pateikti matavimo duomenis JSON formatu, tai yra lengvas kandidatas į interneto integraciją. Kai kurie SOHO/NAS tiekėjai, pvz., QNAP, savo mašinose prieina daiktų interneto rėmus IoT įrenginiams, palaikantiems JSON duomenų formatą.

Čia pridedamas galimas „NodeRED“failas, kurį sukūriau integravimui į QNAP IOT sistemą. Tai leidžia pasiekti „C-GM Counter“duomenis iš bet kurio kompiuterio ar mobiliųjų įrenginių.