Radioaktiivsuse loendur (IoT) ja ökosüsteemi jälgimine: 6 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Olek: avaldamata

C-GM püsivara viimane värskendus 10. juunil 2019 koos uue 1.3 versiooniga A-GM rakenduse viimane värskendus 25. novembril 2019 koos uue 1.3 versiooniga

See D. I. Y madala hinnaga (50 $/43 €) C-GM Counter projekt pakub riistvara ja püsivara Geiger-Mülleri loenduri ehk G. M. loendur radioaktiivsuse taseme pidevaks mõõtmiseks. Selle aluseks on Arduino Nano, 20 tähemärgi x 4 rea LCD -ekraan, W5100 Ethernet -kaart, 400 V toiteallikas ja väga vähe komponente. Komponentide arv on viidud miinimumini, et oleks lihtne kokku panna ja kulusid vähendada.

• C-GM loendur suudab töötada iseseisva radioaktiivsuse loendurina
• või pikaajalise radioaktiivsuse seire tagamiseks saab C-GM loendurit kasutada koos A-GM Manageriga (järg), mis on avatud lähtekoodiga veebirakendus, mis töötab SOHO serveris (nt QNAP müüb Small Office Home Office servereid). A-GM Manager saab avaldada ka C-GM Counter meetmed ülemaailmsel jagatud kaardil, mida haldab GMC MAP. Lõpuks on olemas ka Node-RED versioon C-GM loenduri integreerimiseks Node-RED-iga, näiteks QNAP IoT raamistik.

Vaadake ka W-GM Counterit, kaasaskantavat patareitoitega Wifi versiooni (22 $/27 €), mis põhineb praegusel ökosüsteemil ühilduval ESP32 Heltecil.

TÄHTIS (elektrilöögi oht)

Seade vajab 400 -voldist toiteallikat. Hoolimata sellest, et praegune tarnitav kogus jääb väga madalaks, ei soovita ma inimestel, kes pole elektroonika ja elektriga tegeleda harjunud, proovida seda seadet ehitada, vaid valida selle asemel kaubanduslik toode (vaadake saadaolevaid ühilduvaid tooteid jaotises Ökosüsteem).

Samm: ökosüsteem

Te võite olla huvitatud AINULT C-GM loenduri ehitamisest. Muidugi sa suudad!

Kuid võite olla valmis rakendama ka oma kohalikku radioaktiivsuse mõõtmispunkti ja jälgima taseme arengut aja jooksul. Seda saab teha ülaltoodud ökosüsteemi abil.

Neile, kellel on riistvara ehitamisega raskusi, leidsin GQ Electronics LLC © loendurid, näiteks GMC-320V5, mis ühildub meie A-GM halduriga (mul pole selle ettevõttega ei huvisid ega kontakte, nii et ärge küsige nende kohta rohkem tooted).

MÄRKUS. Põhjalikud dokumentatsioonid nii C-GM Counter seadme kui ka A-GM Manageri kohta on saadaval PDF-vormingus, et juhendada teid seadme loomisel ja ökosüsteemi juurutamisel.

Kogu C-GM Counter seadme riistvara ja püsivara kokkupanekuks vajaliku teabe leiate ja saate alla laadida SourceForge'ist.

2. samm: C-GM loendur

FUNKTSIOONID

• Kiirguse tuvastamine: beeta, gamma, röntgen
• GM toru: STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (400 V tööpinge)
• Keele tugi: ainult inglise keel
• Maksimaalne väärtus 65 535 CPM / 425 µSv / h (teoreetiline)

• Kuva väärtused:

  • Praegune CPM
  • Voolu µSv/h
  • Maksimaalne µSv/h pärast käivitamist
  • Keskmine µSv/h pärast käivitamist
  • Käivitamisest möödunud aeg
  • Tase tulpdiagrammil

  • Alarm

    • Kasutaja määratud lävi
    • Häireteated LCD -ekraanil
    • LCD taustvalgus vilgub

  • LED -välk iga beeta/gammakiirguse impulsi jaoks

    • Kui GM -toru on detektiiv, vilgub LED iga sekund
    • LED -tuli põleb ka siis, kui võrguühendus ebaõnnestub

  • Heli heli

    • Piiks iga beeta/gammakiirguse impulsi kohta
    • Helisignaal

  • Seadme juhtimine:

    • Seadme sisemine menüü
    • USB (vaja jadakonsooli, näiteks Termite) või Ethernet (veebibrauseri abil)
  • Võrguühendus DHCP abil
  • A-GM Manageri veebiliidese tugi

  • Kasutaja määratud parameetrid (menüüst või veebiliidese kaudu)

    • GM toru teisendustegur (CPM µSv/h)
    • Alarmi lävi CPM -is
    • Signaal sisse või välja
    • Kuvamise ajalõpp
    • Luba A-GM Manageriga suhtlemiseks võrk
    • A-GM serveri IP määratlus (USB või A-GM halduri kaudu)
    • Sisemine H. V. voltmeetri kalibreerimine (USB või A-GM Manageri kaudu)
    • Parameetreid saab püsivalt EEPROM -i salvestada

3. samm: ehitage C-GM loendur

Lühike kirjeldus

Vaadake üksikasju PDF -failist

RIISTVARA

C-GM loenduri riistvara kokkupanek on tehtud võimalikult lihtsaks, kasutades minimaalseid komponente (nt Amazon või eBay) ja minimaalset juhtmestikku. Puudub spetsiaalne trükkplaat (PCB), vaid selle asemel odav ühe küljega punktplaat (aka Perfboard), millel on iga augu jaoks jootmisalus (Veroboard).

• GM 5.6MΩ takisti müüakse otse RCA pesa külge.
• Etherneti plaat ühendatakse Arduino Nanoga 2x5 pistiku abil.
• Etherneti plaadi pistiku tihvtid läbivad Perforboardi, et tagada selle fikseerimine.
• Arduino Nano on Perfboardil keevitatud.
• C1 mahtuvus (10nF/2kV) on keevitatud H. V. moodul.
• H. V. tagaküljel on rihmatraadi keevisõmblus. moodul sisendi ja väljundi vahel GND.
• R6 takisti (47KΩ) keevitatakse otse LED -i maandusnõelale.
• W5100 Etherneti moodul RST ei ole ühendatud Arduino RST -ga. W5100 mooduli tihvti RST tihvtil on takisti ja mahtuvus. Kui see on ühendatud Arduino RST -ga, ei lase see Arduinole uut püsivara alla laadida. Puuduseks on vajadus Etherneti lähtestamiseks toide välja lülitada.

TARKVARA

C-GM Counter Device programmeerimist saab teha C-GM Counter seadme HEX-faili abil.

Teil on vaja utiliiti UpLoader, näiteks Xloader (autori veebisait on praegu suletud, koopia on saadaval siin) või ArduinoSketchUploader (koostatavad C# allikad). Muud alternatiivid võivad olla saadaval Arduino veebisaidil.

• CGM_vx.x.x.hex Kasutage seda faili, et hoida oma Arduino Nano alglaadimislaadurit.
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex Kasutage seda faili C-GM püsivara ja selle alglaaduri välgutamiseks.

---

UUS v1.3: võrgu keelamiseks hoidke käivitamise ajal nuppu all (kuni menüüsse sisenemiseni ja seejärel menüüst väljumiseks). See väldib pidevat blokeerimist võrguühenduse uuesti proovimise tõttu, mis takistab uute võrguparameetrite seadistamise menüüsse sisenemist (olen üllatunud, et keegi pole siiani selle pärast vaeva näinud!)

4. samm: C-GM loenduri kasutamine

Lühike kirjeldus

Üksikasjade saamiseks lugege palun PDF -faili

Seade C-GM Counter loendab kiirgusimpulsside arvu (CPM) ühe minuti jooksul (nihkeaken) ja teisendab selle arvu mikro Sievert tunnis (µSv/h), kasutades G. M. toru teisendustegur.

• Käivitamisel kuvatakse avakuval C-GM loenduri püsivara versioon ja autoriõigused.
• Umbes 5 sekundit pärast sisselülitamist sulgub pritsmeekraan ja loendur alustab kiirguse mõõtmist.

Kasutajaliides tehti väga lihtsaks ning seadme ekraanide ja menüü juhtimiseks on ainult üks lukustuslüliti.

Vastavalt nupu vajutamise kestusele on kaks võimalikku toimingut.

1. Lühike vajutus = SELECT Kasutaja vajutab nuppu alla poole sekundi.
2. Pikk vajutus = JÄRGMINE Kasutaja vajutab nuppu üle poole sekundi.

Menüüsse sisenemiseks või menüükirje kinnitamiseks vajutage üks kord pikalt. Ekraani äratamiseks, järgmisele ekraanile või menüükirjele liikumiseks vajutage üks lühike vajutus.

Teabeekraane on 5:

1-KIIRGUSEKRAAN Vaiketeabe ekraanil kuvatakse kiirguse praegused väärtused, näiteks praegune µSV/h mõõt, maksimaalne µSV/h väärtus pärast sisselülitamist, praegune CPM-väärtus ja keskmine µSV/h pärast sisselülitamist. Sõnumid kuvatakse alumisel real.

2 - DOSIMETER EEKRAAN

Sellel ekraanil kuvatakse väärtused pärast sisselülitamist, sealhulgas möödunud aeg, loenduste koguarv ja ekvivalentdoos, väljendatuna nii mikro-Sievertis kui ka mikro-Remis.

3 - GM TORUEKRAAN

Kuvage GM toru teisendustegur CPM väärtuseks µSv/h, praegune kõrgepinge väärtus (loetud sisemiselt voltmeetrilt) ja häire lävi (CPM -is).

4 - VÕRGUKRAAN

Kuvage seadme (arendaja) IP-aadress (eraldatud DHCP-teenuse poolt) ja A-GM-serveri (Svr) IP-aadress.

5 - KREDIIDIEKRAAN

Kuvage püsivara versioon ja kuupäev ning autoriõigused.

KONFIGURATSIOONIMENÜÜ

Seadme konfigureerimiseks on 7 menüüekraani. Mõned parameetrid tuleb seadistada kommunikatsiooniportide abil (jada või võrk).

5. samm: üldise ökosüsteemi rakendamine

Lühike kirjeldus

Üksikasjade saamiseks lugege palun PDF -faili

A-GM projekti eesmärk on pakkuda radioaktiivsuse taseme pikaajalist pidevat mõõtmist. See sisaldab avatud lähtekoodiga veebirakendust (A-GM Manager), mis töötab SOHO-serveris (nt NAS QNAP-ist väikeste kontorite kodukontori serverite jaoks), mis on ühendatud Geiger-Mülleri radioaktiivsuse loenduri seadmega, näiteks C-GM-loendurid või ühilduvad loendurid GQ-lt Elektroonika OÜ.

Kogu süsteemi kokkuvõtteks:

• A-GM Manager Veebirakendus, mis jälgib ja salvestab pidevalt kohalikus serveris Geiger-Mulleri loenduritelt saadud beeta/gamma kiirguse taset. Andmeid saab kasutajakonto abil ülemaailmseks andmete jagamiseks suunata GMC. MAP veebisaidile.
• C-GM Counter Avatud lähtekoodiga riistvara ja püsivara Ethernet G. M. loendur, mille on välja töötanud ja pakkunud Ad’Novea® koos A-GM Manageriga.
• GMC-320 seade GMC-320/5xx/6xx seadmeid müüb GQ Electronics LLC © ja need võimaldavad meetmete ümbersuunamist GMC. MAP veebisaidile otse WiFi-ühendust kasutavast seadmest. A-GM Manager toetab neid seadmeid teie serveris kiirgusmeetmete logimiseks ja GMC. MAP veebisaidile suunamise tagamiseks.

FUNKTSIOONID

• Keeletoetus inglise, prantsuse, jaapani, vene ja hiina keelele
• Toetus C-GM loenduritele ja GQ Electronics LLC Geiger-Mulleri loendurile või ühilduvatele seadmetele
• Jälgige radioaktiivsust kasutaja määratud säilitusaja jooksul (maksimaalselt 90 päeva) või iga kuu (vt pilti)
• Kui tase ületab kasutaja määratud läve; e -kirju saadetakse kuni 5 e -posti aadressi.
• Kuvab praeguse kiirguse taseme µSv/h ja maksimaalse taseme säilitusperioodi jooksul (salvestus)
• Joonista jälg suumi ja panoraamfunktsioonidega (1 tund, 6 tundi, 24 tundi, 1 nädal ja 4 nädalat)
• Säilitusperioodi logi saab alla laadida ja igakuised andmed, kui need on saadaval
• Allalaadimine ja konfigureerimine on kaitstud sisselogimise ja parooliga
• GM-toru rikke tuvastamine ja administraatorile e-kirja saatmine
• Andmete ümbersuunamine GMC. MAP veebisaidile (vajalik kasutajakonto aadressil gmcmap)
• Lauaarvutite, tahvelarvutite ja nutitelefonide ekraanide tugi.

LAE ALLA

Allpool oleva ZIP -i saab ekstraheerida teie SOHO -serveri veebikataloogi. QNAP NAS -i omanike jaoks on SourceForge'ist saadaval QPKG -pakett.

Viimase versiooni 1.3 saab alla laadida SourceForge'ist

6. samm: asjade Interneti integreerimine

Lühike kirjeldus

QNAP IoT keskkonna jaoks on saadaval täiesti sõltumatu A-GM Node-RED piiratud versioon. See on erinev ja piiratud A-GM Manageri rakendus, mida saab kasutada ainult jälgimiseks.

Kuna C-GM loendur suudab esitada mõõtmisandmeid JSON-vormingus, on see lihtne IoT-integratsiooni kandidaat. Mõned SOHO/NAS -i pakkujad, näiteks QNAP, pakuvad oma masinates IS -raamistikke JSON -vormingut toetavate IoT -seadmete jaoks.

Siia on lisatud saadaval olev NodeRED -fail, mille olen välja töötanud QNAP IOT raamistikku integreerimiseks. See võimaldab juurdepääsu C-GM Counter andmetele igast arvutist või mobiilseadmest.