რადიოაქტიურობის მრიცხველი (IoT) და მონიტორინგის ეკო სისტემა: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

სტატუსი: გამოუქვეყნებელი

C-GM firmware- ის ბოლო განახლება 2019 წლის 10 ივნისს ახალი 1.3 ვერსიის A-GM აპლიკაციით ბოლო განახლება 2019 წლის 25 ნოემბერს ახალი 1.3 ვერსიით

ეს D. I. Y დაბალი ღირებულება (50 $/43 €) C-GM Counter პროექტი უზრუნველყოფს აპარატურას და პროგრამულ უზრუნველყოფას Geiger-Müller– ის კონტრ მოწყობილობის შესაქმნელად, იგივე G. M. რადიოაქტიურობის დონის უწყვეტი გაზომვის მრიცხველი. იგი დაფუძნებულია არდუინო ნანოზე, 20 სიმბოლოს x 4 ხაზიანი LCD დისპლეით, W5100 Ethernet ბარათზე, 400V კვების ბლოკზე და ძალიან ცოტა კომპონენტზე. კომპონენტების რაოდენობა მინიმუმამდეა დაყვანილი, რომ ადვილად შეიკრიბოს და შეამციროს ღირებულება.

• C-GM მრიცხველს შეუძლია იმუშაოს როგორც დამოუკიდებელი რადიოაქტიურობის მრიცხველი
• ან რადიოაქტივობის გრძელვადიანი მონიტორინგის უზრუნველსაყოფად, C-GM მრიცხველი შეიძლება გამოყენებულ იქნას A-GM მენეჯერთან ერთად (შემდგომში), რომელიც არის ღია კოდის ვებ პროგრამა, რომელიც მუშაობს SOHO სერვერზე (მაგ. QNAP ყიდის მცირე საოფისე სახლის ოფისის სერვერებს)). A-GM მენეჯერს ასევე შეუძლია გამოაქვეყნოს C-GM Counter ღონისძიებები გლობალური საერთო რუქაზე, რომელსაც მართავს GMC MAP. დაბოლოს, ასევე არსებობს Node-RED ვერსია C-GM Counter– ის Node-RED– თან ინტეგრაციისათვის, როგორიცაა QNAP IoT ჩარჩო.

იხილეთ ასევე W-GM Counter, პორტატული ბატარეით აღჭურვილი Wifi ვერსია (22 $/27 €) დაფუძნებული ESP32 Heltec– ის საფუძველზე, რომელიც შეესაბამება ამჟამინდელ ეკო-სისტემას.

მნიშვნელოვანია (ელექტრო შოკის რისკი)

მოწყობილობა მოითხოვს 400 ვოლტის ელექტრომომარაგებას. მიუხედავად იმისა, რომ მიმდინარე მიწოდება დარჩება ძალიან დაბალი, მე არ ვურჩევ ადამიანებს, რომლებიც არ არიან მიჩვეულნი ელექტრონიკასა და ელექტროენერგიას, რომ სცადონ ამ მოწყობილობის მშენებლობა, მაგრამ აირჩიონ კომერციული პროდუქტი (იხილეთ ხელმისაწვდომი თავსებადი პროდუქტები ეკო-სისტემის განყოფილებაში).

ნაბიჯი 1: ეკო სისტემა

თქვენ შეიძლება დაინტერესებული იყოთ მხოლოდ C-GM მრიცხველის მშენებლობით. Რა თქმა უნდა შეგიძლიათ!

მაგრამ თქვენ ასევე შეიძლება გქონდეთ სურვილი განახორციელოთ თქვენი ადგილობრივი რადიოაქტიურობის საზომი წერტილი და დროთა განმავლობაში განსაზღვროთ დონის ევოლუცია. ეს შეიძლება გაკეთდეს ზემოთ მოყვანილი ჩვენი ეკო-სისტემის გამოყენებით.

მათთვის, ვისაც უჭირს აპარატურის აგება, ვიპოვე მრიცხველები GQ Electronics LLC ©-დან, როგორიცაა GMC-320V5, რომელიც თავსებადია ჩვენს A-GM მენეჯერთან (მე არ მაქვს არც ინტერესები და არც კონტაქტები ამ კომპანიასთან, ასე რომ ნუ მკითხავთ მათ შესახებ პროდუქტები).

შენიშვნა: C-GM Counter მოწყობილობასთან და A-GM მენეჯერთან დაკავშირებული ყოვლისმომცველი დოკუმენტაცია ხელმისაწვდომია PDF ფორმატში, რომელიც გაგიძღვებათ მოწყობილობის მშენებლობასა და ეკო-სისტემის განხორციელებაში.

C-GM Counter მოწყობილობის აპარატურისა და ფირმის შეკრებისათვის საჭირო ყველა ინფორმაცია შეგიძლიათ მოიძიოთ და გადმოწეროთ SourceForge– დან.

ნაბიჯი 2: C-GM Counter მოწყობილობა

ᲛᲐᲮᲐᲡᲘᲐᲗᲔᲑᲚᲔᲑᲘ

• რადიაციის გამოვლენა: ბეტა, გამა, რენტგენი
• GM მილი: STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (400 V სამუშაო ძაბვა)
• ენის მხარდაჭერა: მხოლოდ ინგლისური
• მაქსიმალური მნიშვნელობა 65 535 CPM / 425 µSv / სთ (თეორიული)

• ჩვენების მნიშვნელობები:

  • მიმდინარე CPM
  • მიმდინარე μSv/სთ
  • მაქსიმალური μSv/სთ გაშვების დღიდან
  • საშუალო μSv/სთ გაშვების დღიდან
  • გაშვების დრო გავიდა
  • დონე ბარის დიაგრამაზე

  • მაღვიძარა

    • მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული ბარიერი
    • სიგნალიზაციის შეტყობინებები LCD– ზე
    • LCD განათება ციმციმებს

  • LED განათება თითოეული ბეტა/გამა გამოსხივების პულსისთვის

    • LED ანათებს ყოველ წამს, თუ GM მილი დეტექტივია
    • LED კვლავ ჩართულია, როდესაც ქსელის კავშირი ვერ ხერხდება

  • აუდიო ხმა

    • ატვირთეთ თითოეული ბეტა/გამა გამოსხივების პულსი
    • ხმოვანი სიგნალიზაცია

  • მოწყობილობის კონტროლი:

    • მოწყობილობის შიდა მენიუ
    • USB (მოითხოვს სერიულ კონსოლს, როგორიცაა ტერმიტი) ან Ethernet (ვებ ბრაუზერის გამოყენებით)
  • ქსელური კავშირი DHCP გამოყენებით
  • მხარდაჭერა A-GM მენეჯერის ვებ ინტერფეისისთვის

  • მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული პარამეტრები (მენიუდან ან ვებ ინტერფეისის საშუალებით)

    • GM მილის კონვერტაციის ფაქტორი (CPM to μSv/h)
    • სიგნალიზაციის ბარიერი CPM- ში
    • Buzzer ჩართულია ან გამორთულია
    • დროის გასვლის ჩვენება
    • ჩართეთ ქსელი A-GM მენეჯერთან კომუნიკაციისთვის
    • A-GM სერვერის IP განმარტება (USB ან A-GM მენეჯერის საშუალებით)
    • შიდა H. V. ვოლტმეტრის კალიბრაცია (USB ან A-GM მენეჯერის საშუალებით)
    • პარამეტრების სამუდამოდ შენახვა შესაძლებელია EEPROM– ში

ნაბიჯი 3: C-GM მრიცხველის მშენებლობა

Მოკლე აღწერა

დეტალებისთვის იხილეთ PDF ფაილი

HARDWARE

C-GM მრიცხველის ტექნიკის შეკრება მაქსიმალურად გამარტივდა, რაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინიმალური კომპონენტების გამოყენებით (მაგალითად, ამაზონი ან eBay) და მინიმალური გაყვანილობა. არ არის გამოყოფილი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა (PCB), მაგრამ სამაგიეროდ იაფი ერთიანი წერტილოვანი დაფა (იგივე Perfboard) თითოეული ხვრელისთვის (Veroboard).

• GM 5.6MΩ რეზისტორი იყიდება უშუალოდ RCA სოკეტზე.
• Ethernet დაფა უკავშირდება Arduino Nano– ს 2x5 კონექტორის გამოყენებით.
• Ethernet დაფის კონექტორის ქინძისთავები გადის Perforboard– ში, რათა უზრუნველყოს მისი ფიქსაცია.
• Arduino Nano შედუღებულია პერფოფორდზე.
• C1 ტევადობა (10nF/2kV) შედუღებულია გამომავალი კონექტორზე H. V.- ის უკანა მხარეს. მოდული
• H. V.- ის უკანა მხარეს არის სამაგრის მავთულის შედუღება. მოდული შეყვანისა და გამომავალი GND- ს შორის.
• R6 რეზისტორი (47KΩ) შედუღებულია უშუალოდ შუქდიოდის მიწაზე.
• W5100 Ethernet მოდული RST არ არის დაკავშირებული Arduino RST– თან. W5100 მოდულის პინის RST პინზე არის რეზისტორი და ტევადობა. Arduino RST– თან დაკავშირების შემთხვევაში, ეს ხელს შეუშლის Arduino– ში ახალი პროგრამული უზრუნველყოფის გადმოტვირთვას. მინუსი არის კვების ბლოკის გამორთვის აუცილებლობა Ethernet– ის გადატვირთვისთვის.

პროგრამული უზრუნველყოფა

C-GM Counter Device პროგრამირება შესაძლებელია C-GM Counter მოწყობილობის HEX ფაილის გამოყენებით.

თქვენ დაგჭირდებათ UpLoader პროგრამა, როგორიცაა Xloader (ავტორის ვებ – გვერდი დაკეტილია, ასლი აქ არის ხელმისაწვდომი) ან ArduinoSketchUploader (C# წყაროები შესადგენი). სხვა ალტერნატივები შეიძლება იყოს ხელმისაწვდომი Arduino– ს ვებ – გვერდიდან.

• CGM_vx.x.x.hex გამოიყენეთ ეს ფაილი თქვენი Arduino Nano- ს მშობლიური ჩატვირთვის შესანარჩუნებლად.
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex გამოიყენეთ ეს ფაილი C-GM ფირმის და მისი ჩატვირთვის ჩამტვირთავად.

---

ახალი v1.3: ქსელის გამორთვისთვის ჩატვირთვისას განაგრძეთ ღილაკის დაჭერა (მენიუში შესვლამდე, შემდეგ დატოვეთ მენიუ). ეს თავიდან აიცილებს მუდმივად დაბლოკვას ქსელის კავშირის ხელახალი მცდელობების გამო, რაც ხელს უშლის მენიუში შესვლას ქსელის ახალი პარამეტრების დასადგენად (მიკვირს, რომ არავინ არაფერს აცხადებს, რომ ეს ჯერჯერობით არ აწუხებს!)

ნაბიჯი 4: C-GM მრიცხველის გამოყენება

Მოკლე აღწერა

გთხოვთ წაიკითხოთ PDF დეტალებისთვის

C-GM Counter მოწყობილობა ითვლის რადიაციული იმპულსების რაოდენობას (CPM) ერთი წუთის განმავლობაში (გადაადგილების ფანჯარა) და გადააქცევს ამ რაოდენობას მიკრო სივერტში საათში (µSv/h) მნიშვნელობად G. M. მილის კონვერტაციის ფაქტორი.

• გაშვებისას, splash ეკრანი აჩვენებს C-GM counter მოწყობილობის პროგრამული უზრუნველყოფის ვერსიას და საავტორო უფლებებს.
• ჩართვიდან დაახლოებით 5 წამის შემდეგ, ეკრანი იხურება და მრიცხველი იწყებს რადიაციის გაზომვას.

მომხმარებლის ინტერფეისი გაკეთდა ძალიან მარტივი და არსებობს მხოლოდ ერთი გადამრთველი მოწყობილობის ეკრანებისა და მენიუს გასაკონტროლებლად.

ღილაკის დაჭერის ხანგრძლივობის მიხედვით, ორი შესაძლო მოქმედებაა.

1. მოკლე დაჭერა = მომხმარებლის არჩევა დააჭირეთ ღილაკს ნახევარზე ნაკლებ დროზე.
2. დიდხანს დაჭერა = NEXT მომხმარებელი დააჭირეთ ღილაკს ნახევარზე მეტზე.

მენიუში შესასვლელად ან მენიუს ჩანაწერის შესამოწმებლად, ერთი ხანგრძლივად დააჭირეთ. ეკრანის გამოღვიძების მიზნით, გადადით შემდეგ ეკრანზე ან მენიუს შესვლაზე, გააკეთეთ ერთი მოკლე დაჭერა.

არის 5 საინფორმაციო ეკრანი:

1-რადიაციული ეკრანი ნაგულისხმევი ინფორმაციის ეკრანი აჩვენებს რადიაციის ამჟამინდელ მნიშვნელობებს, როგორიცაა ამჟამინდელი μSV/სთ გაზომვა, მაქსიმალური μSV/სთ მნიშვნელობა გააქტიურების დღიდან, მიმდინარე CPM მნიშვნელობა და საშუალო µSV/სთ გააქტიურების შემდეგ. შეტყობინებები ნაჩვენებია ქვედა ხაზზე.

2 - დოზიმეტრის ეკრანი

ეს ეკრანი აჩვენებს მნიშვნელობებს გააქტიურების მომენტიდან, გასული დროის ჩათვლით, მთლიანი რაოდენობის რაოდენობა და ექვივალენტური დოზა გამოხატული როგორც მიკრო-სივერტში, ასევე მიკრო-რემში.

3 - GM TUBE ეკრანი

აჩვენეთ GM მილის კონვერტაციის ფაქტორი CPM µSv/სთ, მიმდინარე მაღალი ძაბვის მნიშვნელობა (წაიკითხეთ შიდა ვოლტმეტრიდან) და სიგნალიზაციის ბარიერი (CPM– ში).

4 - ქსელის ეკრანი

აჩვენეთ მოწყობილობის (Dev) IP მისამართი (გამოყოფილია DHCP სერვისით) და A-GM დისტანციური სერვერის (Svr) IP მისამართი.

5 - კრედიტების ეკრანი

აჩვენეთ firmware ვერსია და თარიღი, ასევე საავტორო უფლებები.

კონფიგურაციის მენიუ

მოწყობილობის კონფიგურაციისთვის არის 7 მენიუს ეკრანი. ზოგიერთი პარამეტრი უნდა იყოს დაყენებული საკომუნიკაციო პორტების (სერიული ან ქსელის) გამოყენებით.

ნაბიჯი 5: მთლიანი ეკო-სისტემის დანერგვა

Მოკლე აღწერა

გთხოვთ წაიკითხოთ PDF დეტალებისთვის

A-GM პროექტი მიზნად ისახავს რადიოაქტიურობის დონის გრძელვადიანი უწყვეტი გაზომვის უზრუნველყოფას. იგი მოიცავს ღია კოდის ვებ პროგრამას (A-GM მენეჯერი), რომელიც მუშაობს SOHO სერვერზე (მაგ. NAS საწყისი QNAP მცირე ოფისის საშინაო ოფისის სერვერებისთვის), რომელიც დაკავშირებულია გეიგერ-მიულერის რადიოაქტიურობის მრიცხველთან, როგორიცაა C-GM Counters ან თავსებადი მრიცხველები GQ– დან. შპს ელექტრონიქსი.

საერთო სისტემის შეჯამება:

• A-GM მენეჯერი ვებ პროგრამა, რომელიც განუწყვეტლივ აკვირდება და ინახავს გეიგერ-მიულერის მთვლელებისგან შეძენილ ბეტა/გამა გამოსხივების დონეს ადგილობრივ სერვერზე. მონაცემები შეიძლება გადამისამართდეს GMC. MAP ვებგვერდზე, მომხმარებლის ანგარიშის გამოყენებით მსოფლიო მონაცემთა გაზიარებისთვის.
• C-GM Counter ღია კოდის აპარატურა და firmware Ethernet G. M. დახლი შემუშავებულია და უზრუნველყოფილია Ad’Novea®– ს მიერ, რომელიც მუშაობს A-GM მენეჯერთან ერთად.
• GMC-320 მოწყობილობა GMC-320/5xx/6xx მოწყობილობები იყიდება GQ Electronics LLC ©– ის მიერ და საშუალებას იძლევა ზომების გადამისამართება GMC. MAP ვებსაიტზე პირდაპირ მოწყობილობიდან WiFi კავშირის გამოყენებით. A-GM მენეჯერი მხარს უჭერს ამ მოწყობილობებს თქვენს სერვერზე რადიაციული ღონისძიებების შესასვლელად და GMC. MAP ვებსაიტზე გადამისამართების უზრუნველსაყოფად.

ᲛᲐᲮᲐᲡᲘᲐᲗᲔᲑᲚᲔᲑᲘ

• ინგლისური, ფრანგული, იაპონური, რუსული და ჩინური ენების მხარდაჭერა
• C-GM Counters და GQ Electronics LLC Geiger-Muller მრიცხველის ან თავსებადი მოწყობილობების მხარდაჭერა
• რადიოაქტიურობის მონიტორინგი მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული შენახვის პერიოდში (მაქსიმუმ 90 დღე) ან ყოველთვიურად (იხ. სურათი)
• თუ დონე გადააჭარბებს მომხმარებლის მიერ განსაზღვრულ ბარიერს; წერილები იგზავნება 5 -მდე ელ.ფოსტის მისამართზე.
• აჩვენეთ რადიაციის ამჟამინდელი დონე μSv/h და მაქსიმალური დონე შეკავების პერიოდში (ჩაწერა)
• ნაკვეთის კვალი მასშტაბირების და პან ფუნქციებით (1 საათი, 6 საათი, 24 საათი, 1 კვირა და 4 კვირა)
• შენახვის პერიოდში შესვლა შესაძლებელია გადმოწერილი და ყოველთვიური მონაცემები, როდესაც ეს შესაძლებელია
• ჩამოტვირთვა და კონფიგურაცია დაცულია შესვლით და პაროლით
• GM მილის უკმარისობის გამოვლენა და ელექტრონული ფოსტის გაგზავნა ადმინისტრატორთან
• მონაცემთა გადამისამართება GMC. MAP ვებსაიტზე (საჭიროა მომხმარებლის ანგარიში gmcmap– ზე)
• დესკტოპის კომპიუტერების, ტაბლეტებისა და სმარტფონების ეკრანების მხარდაჭერა.

ჩამოტვირთეთ

ქვემოთ მოყვანილი ZIP შეიძლება ამოღებულ იქნას თქვენი SOHO სერვერის ვებ დირექტორიაში. QNAP NAS მფლობელებისთვის არის QPKG პაკეტი, რომელიც ხელმისაწვდომია SourceForge– დან.

უახლესი ვერსია 1.3 შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ SourceForge– დან

ნაბიჯი 6: IoT ინტეგრაცია

Მოკლე აღწერა

სრულიად დამოუკიდებელი Node-RED შეზღუდული ვერსია A-GM ხელმისაწვდომია QNAP IoT გარემოსთვის. ეს არის განსხვავებული და შეზღუდული A-GM მენეჯერის პროგრამა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მონიტორინგისთვის.

იმის გამო, რომ C-GM Counter– ს შეუძლია უზრუნველყოს გაზომვის მონაცემები JSON ფორმატში, ის ადვილი კანდიდატია IoT ინტეგრაციისათვის. SOHO/NAS– ის ზოგიერთი პროვაიდერი, როგორიცაა QNAP, ხელმისაწვდომს ხდის IoT ჩარჩოებს მათ აპარატებზე IoT მოწყობილობებისთვის JSON მონაცემთა ფორმატის მხარდაჭერით.

აქ არის თანდართული NodeRED ფაილი, რომელიც მე შევიმუშავე QNAP IOT ჩარჩოში ინტეგრაციისთვის. შესაძლებელი გახდება C-GM Counter მონაცემებზე წვდომა ნებისმიერი კომპიუტერიდან ან მობილური მოწყობილობიდან.