Nowy "zmysł" w Metium - Detekcja CO2

W ostatnim czasie pracowaliśmy nad nowym urządzeniem, które pozwoli badać kolejny element naszego otoczenia. Tym razem wybór padł na pomiar zawartości dwutlenku węgla (CO2) w powietrzu. Gaz ten nie jest trujący jednak jego duża zawartość w powietrzu może powodować gorsze samopoczucie u osób znajdujących się w pomieszczeniu, gdzie występuje takie zjawisko.

Urządzenie, które stworzyliśmy jest niewielkich rozmiarów przez co nie wymaga wydzielenia specjalnego miejsca, a dzięki umieszczeniu w estetycznej obudowie nie niszczy wyglądu otoczenia.

W we wnętrzu obudowy znajduje się:

• Sensor CO2 ELT S300

• Moduł sterujący oparty o Raspberry Pi 0 z WIFI

Detektor ma możliwość pracy samodzielnej oraz współpracować z Jednostką centralną systemu IRS. Urządzenie może pracować w temperaturze od -20 st.C do 70 st.C, oraz do zasilania jest niezbędne użycie ładowarki 5V wyposażonej w microUSB.

Jednostką definiującą stężenie CO2 jest liczba części na milion czyli ppm (parts per milion), co powoduje dużą dokładność detekcyjną.

Oczywiście urządzenie znajduje duże zastosowanie m.in. w przemyśle, gdzie istotny jest aspekt wentylacji i przewietrzania hal czy też w miejscach zamkniętych, gdzie organizowane są imprezy masowe bądź duże zgromadzenia tłumu.

Normy CO2 w liczbach:

• 360 ppm - 400 ppm - zawartość w świeżym powietrzu, 
• 1000 ppm - górny próg w pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie - zgodnie z zaleceniami WHO; powyżej tej wartości odczuwany jest przez człowieka dyskomfort związany z jakością powietrze wpływający na  zmęczenie, brak koncentracji,
• 5000 ppm - limit dla przemysłu (0,5%),
• 10000 ppm - wzrost częstotliwości oddychania,
• 15000 ppm - maksymalne stężenie w specyficznych warunkach pracy (jak np. w łodziach podwodnych),
• 40000 ppm - zawartość w wydychanym powietrzu (ok. 20 litrów CO2/h)

Prawo

WHO wskazuje, iż progiem granicznym w pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie jest poziom CO2 rzędu 1000 ppm. Polskie przepisy określają jedynie najwyższe dopuszczalne stężenie CO2 w mg/m3 w zależności od czasu narażenia w ciągu zmiany roboczej i wynosi ono odpowiednio: NDS 9000, NDSCh 27000 (chwilowe) - zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy

Powrót do:

Nawigacja po urządzeniach IRS 

Chmura w praktyce

Pewien czas temu postanowiliśmy sprawdzić praktyczność oraz niezawodność naszego systemu pomiarowego opartego o system Metium IRS.

W tym celu powstały dwa układy pomiarowe czujników, które posiadały swoje jednostki centralne. Układy te zostały zainstalowane w naszym biurze oraz w mieszkaniu jednego z naszych pracowników. Czujniki rozmieszczone w pomieszczeniach oraz na zewnątrz obu lokalizacji mierzyły temperaturę otoczenia.

Jednostki centralne gromadziły dane ze swoich czujników co już wcześniej na blogu zostało omówione przy prezentacji istoty działania tego elementu systemu. Dotychczas przeglądanie danych przez oba układy pomiarowe odbywało się oddzielnie co nie jest wygodnym rozwiązaniem szczególnie w przypadkach, gdy chcemy porównać pomiary czujników z oddzielnych układów.






Zniwelowanie tej bariery jest zbieranie danych kilku układów w jednym miejscu. Dzięki programowi IRS znajdującego się na Chmurze istnieje możliwość synchronizacji Chmury z jednostkami centralnymi. Pozwala to na dostęp do danych z dwóch układów posługując się tylko jednym programem. Aby móc korzystać z tego rozwiązania należy przeprowadzić konfigurację związaną z synchronizacją, którą wykonuje się na jednostkach centralnych co zostało poruszone w temacie ostatniego posta.

Dużą zaletą tego rozwiązania jest ciągłość w zapisie zebranych danych nawet w przypadku przerw w połączeniu z Internetem. Oznacza to, że tworzenie zestawień lub wykresów porównawczych będzie zgodne z rzeczywistymi zapisami.


Powrót do:

Doświadczenia prowadzone z pomocą Metium IRS
Nawigacja po programie Metium IRS

Podłączenie systemu Metium IRS do chmury ∴

System Metium IRS oprócz komunikacji pomiędzy urządzeniami pomiarowymi, a jednostką centralną daje możliwość przekazania zapisów na inne urządzenie magazynujące większe ilości danych, czyli inaczej na Chmurę.
Działanie systemu Metium w trybie chmurowym pozwala na zapisywanie danych z kilku urządzeń w jednym miejscu, a także umożliwia dojście do danych pomiarowych z zewnątrz nawet w przypadkach, gdy brak możliwości połączenia z Jednostką Centralną Metium.

Takie rozwiązanie ponadto pozwala to na budowanie zestawień porównawczych czujników łączących się oddzielnie z jednostkami centralnymi.

Aby móc skorzystać z tego udogodnienia w systemie Metium IRS należy skonfigurować połączenie jednostki centralnej z serwerem chmurowym. Opis konfiguracji został przedstawiony na github.com - Podłączenie systemu pomiarowego do Chmury ustawienia Proxy .

Poniższy schemat wizualizuje połączenie jednostek centralnych z Chmurą.

Na schemacie zostały przedstawione warianty konfiguracji (prawidłowo HOST 1 i HOST 2, nieprawidłowo HOST 3). W przypadku Hosta 3 brak zaznaczonych opcji zdalny dostęp i remote request skutkuje brakiem połączenia z serwerem chmurowym i zaznaczone czerwoną ramką sensory w Chmurze nie będą posiadały zapisów w bazie serwera.

Powrót do:

Nawigacja po programie Metium IRS

Biblioteki SSL i Crypto

Łączność czujników z jednostką centralną - kanały w programie IRS Metium ∴

W systemie Metium IRS czujniki potrafią się komunikować z jednostką centralną na określonym kanale. Definiowanie drogi łączności pozwala na pracę kilku jednostek centralnych znajdujących się w pobliżu siebie i przypisanie do nich określonych czujników. Dzięki temu mamy umożliwioną stabilną pracę tych urządzeń oraz wyeliminowanie problemów wynikających z połączeniem się jednego czujnika z kilkoma jednostkami centralnymi.

W programie Metium istnieje możliwość wyboru kanału radia jednostki centralnej. Aby wybrać określony kanał należy przejść do modułu Administracja opcja Konfiguracja, co spowoduje wyświetlenie okna konfiguracyjnego.

W zaznaczonej części zrzutu z programu Metium należy dokonać selekcji kanału, na którym ma działać nasza jednostka centralna. Program umożliwia na ustawienie radia na 1 z 4 dostępnych kanałów.
Wybranie określonego kanału spowoduje pojawienie się sensorów (czujników) z tego samego kanału, który został wybrany dla naszej jednostki centralnej.

Powrót do:

Nawigacja po programie Metium IRS

Storage - generowanie zestawień ∴

W module Database programu IRS oprócz podglądu danych wyświetlanych w formie listy istnieje również możliwość wygenerowania zestawień w formie tabeli informacji, które interesują użytkownika. Aby przejść do utworzenia określonego zestawienia należy w wybrać w opcji Zestawienia rodzaj dokumentu.

Zestawienie kartoteka 

Zestawienie Kartoreka pozwala na wygenerowanie zestawienia poprzez wyselekcjonowanie wybranych danych oraz określeniu okresu czasu jakiego ma dotyczyć zestawienie. Po zaznaczeniu [v] typu informacji i zatwierdzeniu przyciskiem Start zostanie wygenerowany dokument z informacjami jakie zostały wybrane. W tym zestawieniu nie są uwzględniane zapisy serwisowe (knock, hello).

Wygenerowane zestawienie:

Zestawienie okresowe

Zestawienie okresowe pozwala na szybkie wygenerowanie danych dotyczących wartości zmierzonych oraz napięcia z określonego czasu.

Podgląd wygenerowanego zestawienia.

Zestawienie błędów 

Zestawienie błędów pozwala na utworzenie zestawienia, które zawiera informacje dotyczące zapisów w bazie świadczących o niskim stanie zasilania, zanikach sygnału urządzeń lub opisujących przekroczenia zakresów pomiarowych. Pozwala  zdiagnozować problemy i pozwala na ich rozwiązanie.

Aby wygenerować to zestawienie należy określić okres oraz urządzenie, którego ma dotyczyć dokument.

Na podglądzie omawianego zestawienia wyszczególnione są uwagi z uwzględnieniem dokładnego czasu ich wystąpienia.

Zestawienie pracy

Zestawienie pracy pozwala na utworzenie dokumentu, w którym zostaną zawarte informacje dotyczące czasu pracy czujnika oraz jego procentowy udział w danym czasie. Generowanie przebiega w podobny sposób jak we wcześniej omówionym zestawieniu.

Zestawienie serwisowe

Generowanie zestawienia serwisowego przebiega podobnie jak w przypadku tworzenia zestawienia kartoteka. Aby utworzyć je należy wybrać rodzaj określonych informacji jakie powinny się znaleźć na zestawieniu.

Różnica pomiędzy kartoteką, a zestawieniem serwisowym występuje przy wartościach jakie są zebrane do zestawienia. W zestawieniu serwisowym, w przeciwieństwie do zestawienia kartoteka, znajdują się tylko wartości diagnostyczne (knock, hello), natomiast wartości pomiarowe są pominięte.

Dzięki wygenerowaniu zestawień w programie użytkownik ma możliwość w wygodny sposób monitorować zapisy czujników oraz kontrolować ich prawidłowe działanie.

Powrót do:

Nawigacja po programie IRS

Sensor - jak dodawać nowe urządzenia / edycja [?]

Moduł Sensor to lista urządzeń, którymi można zarządzać. W tym miejscu można dodawać nowe urządzenia, edytować i usuwać wcześniej dodane.

Aby dodać nowe urządzenia należy poprzez wybranie opcji dopisz w dolnej części okna, co spowoduje wyświetlenie okna punkt. Kolejnym etapem dodawania urządzenia jest wypełnienie pól:

Zakładka dane

• Nazwa - nazwa nadana urządzeniu,
• Stanowisko - (opcjonalnie) nazwa stanowiska, na którym będą prowadzone pomiary przez urządzenie,
• Miejsce - (opcjonalnie) nazwa miejsca, która pozwoli na zlokalizowanie urządzenia,
• MAC - (alfanumeryczny) adres urządzenia, który można odnaleźć w module Server ( nowo podłączone urządzenie w module Server posiada puste pole w kolumnie nazwa), jest niezbędny w dodawaniu nowego urządzenia w programie,
• Gatunek - model dodawanego urządzenia, dokonanie wyboru jest niezbędne do prawidłowego działania urządzenia z programem,
• Interwał - pozwala na określenie częstotliwości zapisów pomiarowych w bazie danych (domyślnie ustawiona wartość 3s),
• Transmiter - możliwość wykorzystania czujnika dodatkowo jako urządzenie transmitujące sygnał innego urządzenia,
• Steering - możliwość wykorzystania czujnika dodatkowo jako urządzenie sterujące sygnałem,
• Rodzaj - należy dokonać selekcji typu dodawanego urządzenia,
• Icon - (opcjonalnie) istnieje możliwość wybrania ikony dla danego urządzenia, która jest widoczna w module Dashboard,
• Group - (opcjonalnie) pozwala na przypisanie urządzenia do określonej grupy urządzeń pomiarowych,
• Address - adres nadawany przez program na daną sesję połączeniową, pozwala programowi zidentyfikować urządzenie oraz należące do niego dane.

Zakładka value3

Ustawienia w tej zakładce pozwalają skonfigurować rodzaj oraz wartości z zakresu wykresu

• Chart - rodzaj wykresu w dashboard dla dodawanego urządzenia (gauge,meter),
• Minimum - wartość minimalna zakresu pomiarowego,
• Optimum low - optymalnie minimalna wartość zakresu pomiarowego
• Optimum high - optymalnie maksymalna wartość zakresu pomiarowego
• Maximum - wartość maksymalna zakresu pomiarowego.

Po uzupełnieniu pól należy zapisać wprowadzone dane przy użyciu przycisku zatwierdź. Nowe urządzenie pojawi się w programie w ciągu 15 minut.

Powrót do:

Nawigacja po programie IRS

Sygnalizowanie przekroczonego zakresu w pomiarach ∴

Na płycie czołowej programu Metium, znajdują się informacje dotyczące m.in. statusu urządzeń oraz bieżących pomiarów przedstawionych w formie liczbowej oraz graficznej (dotyczą pomiarów z ostatnich 24h). Oprócz wymienionych funkcji istnieje również możliwość sygnalizowania wartości, które nie znajdują się w przedziale wartości ustawionego w module Sensor dla wybranego czujnika.

Gdy pomiar znajduje się w przedziale, na płycie czołowej wartość jest zapisana w kolorze czarnym.

W przypadku, gdy pomiar znajduje się poza zakresem, wartość jest prezentowana na czerwono.

Sygnalizowanie przekroczeń wartości ma również miejsce w module Chart. W sytuacji kiedy zostanie przekroczony zakres, diagram półokrągły staje się czarny, natomiast diagram paskowy czerwony.

Diagramy, w których nastąpiło przekroczenie zakresu.

Diagramy, w których wartość znajduje się w zakresie.

Powrót do:

Nawigacja po programie Metium

Zobacz też:
Sensor - jak dodawać nowe urządzenia