Ռադիոակտիվության հաշվիչ (IoT) և մոնիտորինգի էկոհամակարգ. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Կարգավիճակը ՝ չհրապարակված

C-GM- ի որոնվածը վերջին անգամ թարմացվել է 2019 թվականի հունիսի 10-ին ՝ նոր 1.3 տարբերակով A-GM հավելվածով վերջին թարմացում ՝ 2019 թվականի նոյեմբերի 25-ին ՝ նոր 1.3 տարբերակով

Այս D. I. Y ցածր գնով (50 $/43 €) C-GM Counter նախագիծը տրամադրում է ապարատային և որոնվածը Geiger-Müller հաշվիչ սարք կառուցելու համար, որը հայտնի է որպես G. M. ռադիոակտիվության մակարդակի շարունակական չափման հաշվիչ: Այն հիմնված է Arduino Nano- ի, 20 դյույմանոց x 4 տողանոց LCD էկրանին, W5100 Ethernet քարտի, 400 Վ էլեկտրամատակարարման և շատ քիչ բաղադրիչների վրա: Բաղադրիչների քանակը նվազագույնի է հասցվել `հեշտ հավաքման և ծախսերը նվազեցնելու համար:

• C-GM հաշվիչը կարող է աշխատել որպես ռադիոակտիվության ինքնուրույն հաշվիչ
• կամ երկարաժամկետ ռադիոակտիվության մոնիտորինգ ապահովելու համար C-GM հաշվիչը կարող է օգտագործվել A-GM Manager- ի հետ միասին (շարունակությունը), որը բաց կոդով վեբ ծրագիր է, որը գործում է SOHO սերվերի վրա (օրինակ ՝ QNAP- ը վաճառում է Small Office Home Office- ի սերվերներ)): A-GM մենեջերը նաև կարող է C-GM Counter միջոցառումները հրապարակել GMC MAP- ի կողմից կառավարվող համաշխարհային ընդհանուր քարտեզի վրա: Վերջապես, կա նաև Node-RED տարբերակ ՝ C-GM հաշվիչի ՝ Node-RED- ի հետ ինտեգրման համար, ինչպիսին է QNAP IoT շրջանակը:

Տես նաև W-GM Counter, մարտկոցով աշխատող Wifi տարբերակ (22 $/27 €), որը հիմնված է ESP32 Heltec- ի վրա ՝ համատեղելի ներկայիս Էկոհամակարգի հետ:

ԿԱՐԵՎՈՐ (էլեկտրական ցնցումների վտանգ)

Սարքը պահանջում է 400 Վոլտ սնուցման աղբյուր: Չնայած ներկայիս առաքումը շատ ցածր կլինի, ես հուսահատեցնում եմ այն մարդկանց, ովքեր սովոր չեն զբաղվել էլեկտրոնիկայի և էլեկտրաէներգիայի հետ, փորձել այս սարքը կառուցել, այլ դրա փոխարեն ընտրել առևտրային ապրանք (տե՛ս էկոլոգիական համակարգի բաժնում առկա համատեղելի ապրանքները):

Քայլ 1: Էկոհամակարգ

Ձեզ կարող է հետաքրքրել միայն C-GM հաշվիչը կառուցելը: Իհարկե, դուք կարող եք!

Բայց դուք կարող եք նաև պատրաստ լինել իրականացնել ձեր տեղական ռադիոակտիվության չափման կետը և ժամանակի ընթացքում հետևել մակարդակի էվոլյուցիային: Դա կարելի է անել ՝ օգտագործելով մեր վերը նշված էկոհամակարգը:

Սարքավորումներ կառուցելու դժվարություններ ունեցողների համար ես գտա հաշվիչներ GQ Electronics LLC ©-ից, ինչպիսիք են GMC-320V5- ը, որը համատեղելի է մեր A-GM մենեջերի հետ (ես ո՛չ հետաքրքրություններ ունեմ, ո՛չ շփումներ այս ընկերության հետ, այնպես որ ինձ այլևս մի հարցրեք դրանց մասին ապրանքներ):

ՈEՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. Ինչպես C-GM Counter սարքի, այնպես էլ A-GM մենեջերի վերաբերյալ համապարփակ փաստաթղթերը հասանելի են PDF ձևաչափով ՝ ձեզ ուղղորդելու սարքի կառուցման և էկոհամակարգի իրականացման համար:

C-GM Counter սարքի ապարատային և որոնվածը հավաքելու համար անհրաժեշտ բոլոր տեղեկությունները կարելի է գտնել և ներբեռնել SourceForge- ից:

Քայլ 2. C-GM հաշվիչ սարքը

ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

• Radառագայթման հայտնաբերում `բետա, գամմա, ռենտգեն
• GM խողովակ ՝ STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (400 Վ աշխատանքային լարման)
• Լեզվի աջակցություն. Միայն անգլերեն
• Առավելագույն արժեքը 65 535 CPM / 425 μSv / h (տեսական)

• Displayուցադրման արժեքներ.

  • Ընթացիկ CPM
  • Ընթացիկ μSv/ժ
  • Գործարկման պահից առավելագույնը μSv/ժ
  • Գործարկման պահից միջին µSv/ժ
  • Գործարկման պահից անցած ժամանակը
  • Մակարդակը գրաֆիկի վրա

  • Alaարթուցիչ

    • Օգտագործողի կողմից սահմանված շեմը
    • Տագնապային հաղորդագրություններ LCD- ով
    • LCD լուսարձակը թարթում է

  • LED ֆլեշ յուրաքանչյուր բետա/գամմա ճառագայթման զարկերակի համար

    • LED- ը թարթում է ամեն վայրկյան, եթե GM խողովակը դետեկտիվ է
    • LED- ը դեռ միացված է, երբ ցանցի կապը խափանում է

  • Աուդիո ձայն

    • Բետա/գամմա ճառագայթման յուրաքանչյուր զարկերակի ազդանշան
    • Ձայնային ահազանգ

  • Սարքի վերահսկում ՝

    • Սարքի ներքին ընտրացանկ
    • USB (պահանջվում է սերիական վահանակ, օրինակ ՝ Termite) կամ Ethernet (վեբ դիտարկչի միջոցով)
  • Networkանցային կապ DHCP- ի միջոցով
  • Աջակցություն A-GM Manager վեբ ինտերֆեյսի համար

  • Օգտագործողի կողմից սահմանված պարամետրեր (Մենյուից կամ վեբ ինտերֆեյսի միջոցով)

    • GM խողովակի փոխակերպման գործակից (CPM դեպի μSv/h)
    • Rmարթուցիչի շեմը CPM- ում
    • Buzzer- ը միացված է կամ անջատված
    • Displayուցադրել ընդմիջում
    • Միացնել A-GM մենեջերի հետ հաղորդակցության ցանցը
    • A-GM սերվերի IP սահմանում (USB կամ A-GM մենեջերի միջոցով)
    • Ներքին Հ. Վ. վոլտմետրերի չափաբերում (USB կամ A-GM մենեջերի միջոցով)
    • Պարամետրերը կարող են մշտապես պահպանվել EEPROM- ում

Քայլ 3. Կառուցեք C-GM հաշվիչը

Կարճ նկարագրություն

Մանրամասների համար տե՛ս PDF ֆայլը

HARDWARE

C-GM հաշվիչ սարքավորման հավաքումը հնարավորինս պարզեցված է դարձել `օգտագործելով ես-ից հասանելի նվազագույն բաղադրիչները (օրինակ ՝ Amazon կամ eBay) և նվազագույն էլեկտրագծերը: Չկա հատուկ տպագիր տպատախտակ (PCB), այլ դրա փոխարեն էժան մեկ դեմքի կետ (նույնը ՝ Perfboard), յուրաքանչյուր անցքի համար (Veroboard) զոդման պահոցով:

• GM 5.6MΩ ռեզիստորը վաճառվում է անմիջապես RCA վարդակից:
• Ethernet տախտակը միացված է Arduino Nano- ին `օգտագործելով 2x5 միակցիչ:
• Ethernet տախտակի միակցիչի կապումներն անցնում են Perforboard- ով `դրա ամրացումն ապահովելու համար:
• Arduino Nano- ն եռակցված է Perfboard- ի վրա:
• C1 հզորությունը (10nF/2kV) եռակցվում է ելքային միակցիչի վրա H. V.- ի հետևի մասում: մոդուլ
• Հ. Վ. -ի հետևի մասում կա ժապավենային մետաղալարերի զոդում: մոդուլ մուտքի և ելքի GND- ի միջև:
• R6 ռեզիստորը (47KΩ) եռակցվում է անմիջապես LED- ի գետնին:
• W5100 Ethernet մոդուլը RST միացված չէ Arduino RST- ին: W5100 մոդուլի քորոցի RST կապում կա դիմադրություն և հզորություն: Եթե միացված է Arduino RST- ին, դա կանխում է Arduino- ում նոր որոնվածի ներբեռնումը: Թերությունն այն է, որ անհրաժեշտ է անջատել սնուցման աղբյուրը `Ethernet- ը վերականգնելու համար:

SOՐԱԳԻՐ

C-GM Counter Device ծրագրավորումը կարող է իրականացվել C-GM Counter սարքի HEX ֆայլի միջոցով:

Ձեզ հարկավոր կլինի UpLoader կոմունալ ծառայություն, ինչպիսին է Xloader- ը (հեղինակի կայքը փակված է, պատճենը հասանելի է այստեղ) կամ ArduinoSketchUploader (կազմման ենթակա C# աղբյուրներ): Այլ այլընտրանքներ կարող են հասանելի լինել Arduino կայքում:

• CGM_vx.x.x.hex Օգտագործեք այս ֆայլը ՝ ձեր Arduino Nano- ի բնիկ բեռնիչը պահելու համար:
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex Օգտագործեք այս ֆայլը ՝ C-GM- ի որոնվածը և դրա բեռնիչը բեռնաթափելու համար:

---

ՆՈՐ v1.3. Networkանցը անջատելու համար բեռնման ընթացքում շարունակեք սեղմել կոճակը (մինչև մենյու մուտք գործելը, այնուհետև թողեք ընտրացանկը): Սա խուսափում է անընդհատ արգելափակվել ցանցի միացման փորձերի պատճառով, ինչը կանխում է ցանցի նոր պարամետրեր սահմանելու մենյու մտնելը (զարմանում եմ, որ ոչ ոք մինչ այժմ չի անհանգստացրել դրանով):

Քայլ 4: Օգտագործելով C-GM հաշվիչը

Կարճ նկարագրություն

Մանրամասների համար խնդրում ենք կարդալ PDF- ը

C-GM Counter սարքը հաշվում է ճառագայթման իմպուլսների (CPM) թիվը մեկ րոպեի ընթացքում (փոփոխվող պատուհան) և այդ թիվը հաշվարկում է ժամում միկրո Սիվերտ (μSv/h) արժեքի ՝ օգտագործելով G. M. խողովակի փոխակերպման գործոնը:

• Գործարկման ժամանակ շաղ տալու էկրանը ցուցադրում է C-GM հաշվիչ սարքի որոնվածի տարբերակը և հեղինակային իրավունքները:
• Միացումից 5 վայրկյան անց շաղ տալու էկրանը փակվում է, և հաշվիչը սկսում է ճառագայթման չափումը:

Օգտվողի ինտերֆեյսը կատարվել է շատ պարզ, և սարքի էկրաններն ու ընտրացանկը վերահսկելու համար կա միայն մեկ սեղմիչ:

Ըստ կոճակի սեղմման տևողության, հնարավոր է երկու գործողություն:

1. Կարճ սեղմում = SELECT Օգտվող սեղմեք կոճակը կես վայրկյանից պակաս:
2. Երկար սեղմում = ՀԱEՈՐԴ օգտագործողը սեղմեք կոճակը ավելի քան կես վայրկյան:

Մենյու մուտք գործելու կամ ընտրացանկի մուտքը վավերացնելու համար մեկ երկար սեղմեք: Displayուցադրությունն արթնացնելու համար անցեք հաջորդ էկրանին կամ ընտրացանկի մուտքին, կատարեք մեկ կարճ սեղմում:

Կան 5 տեղեկատվական էկրաններ.

1-ADԱՌԱՅՈԹՅԱՆ ԷԿՐԱՆ Նախնական տեղեկատվական էկրանը ցուցադրում է ճառագայթման ընթացիկ արժեքները, ինչպիսիք են ընթացիկ μSV/ժ չափումը, առավելագույն μSV/h արժեքը `ուժի մեջ մտնելուց հետո, ընթացիկ CPM արժեքը և միջին µSV/ժ` ուժի մեջ մտնելուց հետո: Հաղորդագրությունները ցուցադրվում են ներքևի տողում:

2 - ԴՈIMԻՄԵՏՐԻ ԷԿՐԱՆ

Այս էկրանը ցուցադրում է արժեքներ միացումից ի վեր, ներառյալ անցած ժամանակը, հաշվարկների ընդհանուր թիվը և համարժեք դոզան, արտահայտված ինչպես միկրո-Սիվերտ, այնպես էլ միկրո-Ռեմ:

3 - GM TUBE ԷԿՐԱՆ

Displayուցադրել GM խողովակի փոխակերպման գործակիցը CPM- ին μSv/h, ընթացիկ բարձր լարման արժեքը (կարդացեք ներքին վոլտմետրից) և rmարթուցիչի շեմը (CPM- ում):

4 - ETԱՆWԱՅԻՆ ԷԿՐԱՆ

Displayուցադրել սարքի (Dev) IP հասցեն (հատկացված է DHCP ծառայության կողմից) և A-GM հեռակա սերվերի (Svr) IP հասցեն:

5 - Վարկերի էկրան

Displayուցադրել որոնվածի տարբերակը և ամսաթիվը, ինչպես նաև հեղինակային իրավունքները:

ԿԱՌՈՈԹՅԱՆ ՄԵՆՅՈ

Սարքի կազմաձևման համար կա 7 ընտրացանկի էկրան: Որոշ պարամետրեր պետք է սահմանվեն ՝ օգտագործելով կապի պորտերը (Սերիա կամ ցանց):

Քայլ 5. Ընդհանուր էկոհամակարգի ներդրում

Կարճ նկարագրություն

Մանրամասների համար խնդրում ենք կարդալ PDF- ը

A-GM նախագիծը նպատակ ունի ապահովել ռադիոակտիվության մակարդակի երկարաժամկետ շարունակական չափում: Այն ներառում է բաց կոդով վեբ ծրագիր (A-GM մենեջեր), որը գործում է SOHO սերվերի վրա (օր. ՝ NAS- ից QNAP փոքր գրասենյակի տնային գրասենյակների սերվերների համար), որը կապված է Geiger-Muller ռադիոակտիվության հաշվիչի սարքի հետ, ինչպիսիք են C-GM հաշվիչները կամ GQ- ի համատեղելի հաշվիչները Էլեկտրոնիկա ՍՊԸ:

Ընդհանուր համակարգն ամփոփելու համար.

• A-GM մենեջեր Վեբ ծրագիր, որը շարունակաբար վերահսկում և պահում է Geiger-Muller Counters- ից ձեռք բերված Beta/Gamma ճառագայթման մակարդակները տեղական սերվերում: Տվյալները կարող են վերահղվել դեպի GMC. MAP կայք ՝ օգտվողի հաշվի միջոցով տվյալների համաշխարհային փոխանակման համար:
• C-GM Counter Բաց կոդով սարքավորում և որոնվածը Ethernet G. M.- ի համար: հաշվիչ, որը մշակվել և տրամադրվել է Ad’Novea® ընկերության կողմից ՝ աշխատելով A-GM մենեջերի հետ:
• GMC-320 սարք GMC-320/5xx/6xx սարքերը վաճառվում են GQ Electronics LLC ©-ի կողմից և թույլ են տալիս միջոցների վերահղում դեպի GMC. MAP կայք ուղղակիորեն սարքից `WiFi կապի միջոցով: A-GM մենեջերն աջակցում է այս սարքերին ՝ ձեր սերվերի վրա ճառագայթման միջոցառումները գրանցելու և GMC. MAP կայքէջի վերահղումը ապահովելու համար:

ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

• Լեզվի աջակցություն անգլերեն, ֆրանսերեն, ճապոներեն, ռուսերեն և չինարեն լեզուներին
• Աջակցություն C-GM Counters- ին և GQ Electronics LLC Geiger-Muller հաշվիչին կամ համատեղելի սարքերին
• Վերահսկել ռադիոակտիվությունը օգտագործողի կողմից սահմանված պահպանման ժամանակահատվածում (առավելագույնը 90 օր) կամ ամսական (տես նկարը)
• Եթե մակարդակը գերազանցի օգտագործողի կողմից սահմանված շեմը. նամակները ուղարկվում են մինչև 5 էլ.
• Displayուցադրել μSv/ժամ ընթացիկ ճառագայթման մակարդակը և պահպանման ժամանակահատվածում առավելագույն մակարդակը (գրանցում)
• Հողամասի հետք ՝ խոշորացման և անցման գործառույթներով (1 ժամ, 6 ժամ, 24 ժամ, 1 շաբաթ և 4 շաբաթ)
• Պահպանման ժամանակահատվածի մասին տեղեկամատյանները կարող են ներբեռնվել, իսկ ամսական տվյալները ՝ առկայության դեպքում
• Ներբեռնումը և կազմաձևումը պաշտպանված են մուտքի և գաղտնաբառով
• GM խողովակի անսարքության հայտնաբերում և էլ. Փոստի հասցե ուղարկել ադմինիստրատորին
• Տվյալների վերահղում դեպի GMC. MAP կայք (պահանջվում է օգտվողի հաշիվ gmcmap- ում)
• Աջակցություն սեղանադիր համակարգիչների, պլանշետների և սմարթֆոնների էկրանների համար:

ԲԵՌՆԵԼ

Ստորև բերված ZIP- ը կարող է հանվել ձեր SOHO սերվերի վեբ գրացուցակում: QNAP NAS սեփականատերերի համար կա QPKG փաթեթ, որը հասանելի է SourceForge- ից:

Վերջին VERSION 1.3 -ը կարելի է ներբեռնել SourceForge- ից

Քայլ 6: IoT ինտեգրում

Կարճ նկարագրություն

A-GM- ի ամբողջովին անկախ Node-RED սահմանափակ տարբերակը հասանելի է QNAP IoT միջավայրի համար: Դա այլ և սահմանափակ A-GM Manager ծրագիր է, որը կարող է օգտագործվել միայն մոնիտորինգի համար:

Քանի որ C-GM հաշվիչը ի վիճակի է JSON ձևաչափով տրամադրել չափման տվյալներ, դա IoT ինտեգրման հեշտ թեկնածու է: Որոշ SOHO/NAS պրովայդերներ, ինչպիսիք են QNAP- ը, իրենց մեքենաներում մատչելի են դարձնում IoT- ի շրջանակները `JSON տվյալների ձևաչափին աջակցող IoT սարքերի համար:

Այստեղ կցված է մատչելի NodeRED ֆայլ, որը ես մշակել եմ QNAP IOT շրջանակներում ինտեգրվելու համար: Այն հնարավորություն է տալիս մուտք գործել C-GM Counter- ի տվյալները ցանկացած համակարգչից կամ շարժական սարքերից: