Radioaktiivisuuslaskuri (IoT) ja monitorointi-ekosysteemi: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tila: Julkaisematon

C-GM-laiteohjelmiston viimeisin päivitys 10. kesäkuuta 2019 uudella 1.3-versiolla A-GM-sovelluksen viimeisin päivitys marraskuussa 25. päivänä 2019

Tämä edullinen D. I. Y (50 $/43 €) C-GM Counter -projekti tarjoaa laitteistoa ja laiteohjelmistoa Geiger-Müller -laskuri eli G. M. laskuri radioaktiivisuustason jatkuvaan mittaamiseen. Se perustuu Arduino Nano -laitteeseen, 20 merkin x 4 rivin LCD -näyttöön, W5100 Ethernet -korttiin, 400 V: n virtalähteeseen ja hyvin harvoihin komponentteihin. Komponenttien lukumäärä on pidetty minimissä, mikä helpottaa asennusta ja vähentää kustannuksia.

• C-GM-laskuri pystyy toimimaan itsenäisenä radioaktiivisuuslaskurina
• tai pitkän aikavälin radioaktiivisuuden seurannan varmistamiseksi C-GM-laskuria voidaan käyttää yhdessä A-GM Managerin kanssa (jatko-osassa), joka on SOHO-palvelimella toimiva avoimen lähdekoodin verkkosovellus (esim. QNAP myy Small Office Home Office -palvelimia). A-GM Manager voi myös julkaista C-GM Counter -mittaukset maailmanlaajuisesti jaetulla kartalla, jota hallinnoi GMC MAP. Lopuksi on myös Node-RED-versio C-GM-laskurin integroimiseksi Node-RED: ään, kuten QNAP IoT -kehys.

Katso myös W-GM-laskuri, kannettava paristokäyttöinen Wifi-versio (22 $/27 €), joka perustuu ESP32 Heltec -yhteensopivaan nykyiseen ekosysteemiin.

TÄRKEÄÄ (sähköiskujen vaara)

Laite vaatii 400 voltin virtalähteen. Huolimatta siitä, että nykyinen toimitus pysyy hyvin alhaisena, en kannusta ihmisiä, jotka eivät ole tottuneet käsittelemään elektroniikkaa ja sähköä, yrittämään rakentaa tätä laitetta, vaan valitsemaan kaupallisen tuotteen (katso saatavilla olevat yhteensopivat tuotteet ekosysteemi-osiosta).

Vaihe 1: Ekosysteemi

Saatat olla VAIN kiinnostunut C-GM-laskurin rakentamisesta. Voit tietysti!

Mutta saatat myös olla valmis ottamaan käyttöön paikallisen radioaktiivisuuden mittauspisteen ja jäljitystason kehityksen ajan mittaan. Tämä voidaan tehdä käyttämällä yllä olevaa Eco-järjestelmäämme.

Niille, joilla on vaikeuksia rakentaa laitteistoa, löysin GQ Electronics LLC ©: n laskurit, kuten GMC-320V5, joka on yhteensopiva A-GM Managerin kanssa (minulla ei ole intressejä tai yhteyksiä tähän yritykseen, joten älä kysy lisää Tuotteet).

HUOMAUTUS: Kattavat asiakirjat, jotka koskevat sekä C-GM-laskurilaitetta että A-GM Manageria, ovat saatavana PDF-muodossa, joka opastaa sinua laitteen rakentamisessa ja ekosysteemin käyttöönotossa.

Kaikki C-GM Counter -laitteiston laitteiston ja laiteohjelmiston kokoamiseen tarvittavat tiedot voidaan löytää ja ladata SourceForgesta.

Vaihe 2: C-GM-laskuri

OMINAISUUDET

• Säteilyn havaitseminen: beeta, gamma, röntgen
• GM-putki: STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (käyttöjännite 400 V)
• Kielituki: vain englanti
• Suurin arvo 65535 CPM / 425 µSv / h (teoreettinen)

• Näyttöarvot:

  • Nykyinen tuhannen näyttökerran hinta
  • Virta µSv/h
  • Suurin µSv/h käynnistyksen jälkeen
  • Keskimäärin µSv/h käynnistyksen jälkeen
  • Käynnistämisestä kulunut aika
  • Taso pylväskaaviossa

  • Hälytys

    • Käyttäjän määrittämä kynnys
    • Hälytysviestit nestekidenäytössä
    • LCD -taustavalo vilkkuu

  • LED -salama kullekin beeta-/gammasäteilypulssille

    • LED vilkkuu joka sekunti, jos GM -putki on etsivä
    • LED palaa edelleen, kun verkkoyhteys epäonnistuu

  • Äänen ääni

    • Piippaus jokaiselle beeta/gammasäteilyn pulssille
    • Äänimerkki

  • Laitteen ohjaus:

    • Laitteen sisäinen valikko
    • USB (vaatii sarjakonsolin, kuten Termite) tai Ethernet (verkkoselainta käyttäen)
  • Verkkoyhteys DHCP: tä käyttäen
  • Tuki A-GM Managerin verkkokäyttöliittymälle

  • Käyttäjän määrittämät parametrit (valikosta tai verkkokäyttöliittymän kautta)

    • GM -putken muuntokerroin (CPM µSv/h)
    • Hälytysraja tuhannen näyttökerran hinnassa
    • Summeri päällä tai pois päältä
    • Näytön aikakatkaisu
    • Ota verkko käyttöön kommunikointia varten A-GM Managerin kanssa
    • A-GM-palvelimen IP-määritys (USB: n tai A-GM Managerin kautta)
    • Sisäinen H. V. voltimetrin kalibrointi (USB: n tai A-GM Managerin kautta)
    • Parametrit voidaan tallentaa pysyvästi EEPROMiin

Vaihe 3: C-GM-laskurin rakentaminen

Lyhyt kuvaus

Katso lisätietoja PDF -tiedostosta

LAITTEISTO

C-GM-laskurilaitteiston kokoaminen on tehty mahdollisimman helpoksi käyttämällä ministä saatavia komponentteja (esim. Amazon tai eBay) ja johdotusta. Ei ole erillistä painettua piirilevyä (PCB), vaan sen sijaan edullinen yksipintainen piirilevy (aka Perfboard), jossa on juotoslevy jokaiselle reiälle (Veroboard).

• GM 5.6MΩ -vastus myydään suoraan RCA -pistorasiassa.
• Ethernet -kortti on liitetty Arduino Nano -laitteeseen 2x5 -liittimellä.
• Ethernet -kortin liittimen nastat kulkevat Perforboardin läpi sen kiinnityksen varmistamiseksi.
• Arduino Nano hitsataan Perfboardilla.
• C1 -kapasitanssi (10nF/2kV) hitsataan H. V. -laitteen takana olevaan lähtöliitäntään. moduuli.
• H. V. -laitteen takana on hihnalankahitsaus moduuli tulon ja lähdön välillä GND.
• R6 -vastus (47KΩ) hitsataan suoraan LEDin maadoitusnastaan.
• W5100 Ethernet -moduulia RST ei ole kytketty Arduino RST -laitteeseen. W5100 -moduulitapin RST -tapissa on vastus ja kapasitanssi. Jos laite on liitetty Arduino RST: hen, tämä estää uusien laiteohjelmistojen lataamisen Arduinosta. Haittana on tarve katkaista virtalähde Ethernetin nollaamiseksi.

OHJELMISTO

C-GM-laskurilaitteen ohjelmointi voidaan tehdä käyttämällä C-GM-laskurilaitteen HEX-tiedostoa.

Tarvitset UpLoader -apuohjelman, kuten Xloaderin (tekijän verkkosivusto on tällä hetkellä suljettu, kopio on saatavana täältä) tai ArduinoSketchUploaderin (käännettävät C# -lähteet). Muita vaihtoehtoja voi olla saatavilla Arduinon verkkosivustolta.

• CGM_vx.x.x.hex Tämän tiedoston avulla voit säilyttää Arduino Nanon alkuperäisen käynnistyslataimen.
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex Käytä tätä tiedostoa C-GM-laiteohjelmiston ja sen käynnistyslataimen vilkkumiseen.

---

UUSI v1.3: Voit poistaa verkon käytöstä pitämällä painiketta painettuna käynnistyksen aikana (kunnes siirryt valikkoon ja poistut valikosta). Näin vältät jatkuvan estymisen verkkoyhteyden uudelleenyritysten vuoksi, mikä estää uusien verkkoparametrien asettamisen valikon avaamisen (olen yllättynyt, että kukaan ei ole ilmoittanut olevansa vaivautunut tähän asti!)

Vaihe 4: C-GM-laskurin käyttäminen

Lyhyt kuvaus

Lue lisätietoja PDF -tiedostosta

C-GM-laskurilaite laskee säteilypulssien määrän (CPM) yhden minuutin jakson aikana (siirtymäikkuna) ja muuntaa tämän luvun mikro Sievert per tunti (µSv/h) arvoksi käyttämällä G. M. putken muuntokerroin.

• Käynnistyksen yhteydessä aloitusnäytössä näkyy C-GM-laskurin laiteohjelmiston versio ja tekijänoikeudet.
• Noin 5 sekuntia käynnistyksen jälkeen aloitusnäyttö sulkeutuu ja laskuri aloittaa säteilyn mittaamisen.

Käyttöliittymästä tehtiin erittäin yksinkertainen, ja laitteen näyttöjä ja valikkoa ohjataan vain yhdellä tarttumiskytkimellä.

Painikkeen painamisen keston mukaan on kaksi mahdollista toimintoa.

1. Lyhyt painallus = VALITSE Käyttäjä paina painiketta alle puoli sekuntia.
2. Pitkä painallus = SEURAAVA Käyttäjä paina painiketta yli puoli sekuntia.

Pääset valikkoon tai vahvistat valikkokohdan painamalla pitkään. Jos haluat herättää näytön, siirry seuraavaan näyttöön tai valikkokohtaan painamalla yhtä lyhyesti.

On 5 tietonäyttöä:

1-SÄTEILYNÄYTTÖ Oletustietoruutu näyttää nykyiset säteilyarvot, kuten nykyisen µSV/h-mittauksen, suurimman µSV/h-arvon käynnistyksen jälkeen, nykyisen CPM-arvon ja keskimääräisen µSV/h: n käynnistyksen jälkeen. Viestit näkyvät alarivillä.

2 - ANNOSTIMEN NÄYTTÖ

Tämä näyttö näyttää arvot käynnistyksen jälkeen, mukaan lukien kulunut aika, kokonaismäärät ja vastaava annos ilmaistuna sekä mikro-Sievert- että micro-Rem-yksiköissä.

3 - GM -TUBE -NÄYTTÖ

Näytä GM -putken muuntokerroin CPM arvoon µSv/h, nykyinen korkeajännitearvo (luettu sisäisestä voltimetristä) ja hälytysraja (CPM).

4 - VERKKONÄYTTÖ

Näytä laitteen (kehittäjä) IP-osoite (DHCP-palvelun määrittämä) ja A-GM-etäpalvelimen (Svr) IP-osoite.

5 - LUOTTONÄYTTÖ

Näytä laiteohjelmiston versio ja päivämäärä sekä tekijänoikeudet.

MÄÄRITYSVALIKKO

Laitteen konfigurointia varten on 7 valikkonäyttöä. Jotkin parametrit on asetettava tietoliikenneporttien avulla (sarja- tai verkko).

Vaihe 5: Koko ekosysteemin käyttöönotto

Lyhyt kuvaus

Lue lisätietoja PDF -tiedostosta

A-GM-hankkeen tavoitteena on tarjota pitkäaikainen jatkuva radioaktiivisuustason mittaus. Se sisältää avoimen lähdekoodin verkkosovelluksen (A-GM Manager), joka toimii SOHO-palvelimella (esim. NAS QNAP: lta Small Office Home Office -palvelimille), joka on yhdistetty Geiger-Mullerin radioaktiivisuuslaskurilaitteeseen, kuten C-GM-laskurit tai yhteensopivat GQ-laskurit Electronics LLC.

Yhteenvetona koko järjestelmästä:

• A-GM Manager Verkkosovellus, joka valvoo ja tallentaa jatkuvasti Geiger-Muller-laskureilta saatuja beeta-/gammasäteilyn tasoja paikalliselle palvelimelle. Tiedot voidaan ohjata GMC. MAP -verkkosivustolle maailmanlaajuista tietojen jakamista varten käyttäjätilin avulla.
• C-GM-laskuri Avoimen lähdekoodin laitteisto ja laiteohjelmisto Ethernet G. M. laskuri, jonka on kehittänyt ja toimittanut Ad’Novea® ja A-GM Manager.
• GMC-320-laite GMC-320/5xx/6xx -laitteita myy GQ Electronics LLC ©, ja ne mahdollistavat toimenpiteiden uudelleenohjauksen GMC. MAP-verkkosivustolle suoraan laitteesta, jossa on WiFi-yhteys. A-GM Manager tukee näitä laitteita säteilymittausten kirjaamiseen palvelimellesi ja varmistaa uudelleenohjauksen GMC. MAP-verkkosivustolle.

OMINAISUUDET

• Kielituki englannille, ranskaksi, japaniksi, venäjäksi ja kiinaksi
• Tuki C-GM-laskureille ja GQ Electronics LLC Geiger-Muller -laskurille tai yhteensopiville laitteille
• Seuraa radioaktiivisuutta käyttäjän määrittämän säilytysajan (enintään 90 päivää) tai kuukausittain (katso kuva)
• Jos taso ylittää käyttäjän määrittämän kynnyksen; sähköpostit lähetetään enintään 5 sähköpostiosoitteeseen.
• Näytä nykyinen säteilytaso µSv/h ja enimmäistaso säilytysajan aikana (tallennus)
• Kaavioesitys zoomaus- ja panorointitoiminnoilla (1 tunti, 6 tuntia, 24 tuntia, 1 viikko ja 4 viikkoa)
• Säilytysajan loki voidaan ladata ja kuukausittaiset tiedot, kun niitä on saatavilla
• Lataus ja kokoonpano suojattu sisäänkirjautumisella ja salasanalla
• GM-putken vian havaitseminen ja sähköpostin lähettäminen järjestelmänvalvojalle
• Tietojen uudelleenohjaus GMC. MAP -verkkosivustolle (vaaditaan käyttäjätili osoitteessa gmcmap)
• Tuki pöytätietokoneille, tableteille ja älypuhelinten näytöille.

LADATA

Alla oleva ZIP -tiedosto voidaan purkaa SOHO -palvelimesi Web -hakemistoon. QNAP NAS -omistajille on tarjolla QPKG -paketti SourceForgelta.

Uusin VERSIO 1.3 voidaan ladata SourceForgesta

Vaihe 6: IoT -integraatio

Lyhyt kuvaus

QNAP IoT -ympäristöön on saatavana täysin itsenäinen A-GM: n rajoitettu Node-RED-versio. Se on erilainen ja rajoitettu A-GM Manager -sovellus, jota voidaan käyttää vain seurantaan.

Koska C-GM-laskuri pystyy toimittamaan mittaustietoja JSON-muodossa, se on helppo ehdokas IoT-integrointiin. Jotkut SOHO/NAS -palveluntarjoajat, kuten QNAP, tarjoavat IoT -kehyksiä koneissaan IS -laitteille, jotka tukevat JSON -datamuotoa.

Tässä on saatavilla käytettävissä oleva NodeRED -tiedosto, jonka olen kehittänyt integroimiseksi QNAP IOT -kehykseen. Se mahdollistaa C-GM-laskurin tietojen käytön miltä tahansa tietokoneelta tai mobiililaitteelta.