Możliwości zastosowań

System monitorowania i sterowania

Schemat przykładowego systemu zbudowanego za pomocą opracowanych modułów sprzętowych i programowych.

 

Bezprzewodowe systemy pomiarowo-sterujące mogą być stosowane m.in. w przemyśle, inteligentnych budynkach, telemedycynie, ochronie środowiska i rolnictwie.

Opracowane w ramach projektu moduły sprzętowe oraz oprogramowanie mogą być zastosowane do budowy następujących rodzajów bezprzewodowych (ZigBee) systemów pomiarowo-sterujących:

1. Rozproszone systemy monitorowania obiektów i procesów

Opracowane moduły ZigBee umożliwiają budowę systemu monitorowania obiektów i procesów. W skład takiego systemu wchodzą węzły pomiarowe, routery i koordynator. Węzły pomiarowe, zbudowane na bazie opracowanych modułów, zawierają czujniki wykonujące pomiar określonych wielkości fizycznych, a następnie wysyłają przetworzone dane do koordynatora. Przesyłanie danych do koordynatora może odbywać się przez routery. Koordynator gromadzi ostatnie odczytane wartości mierzonych wielkości fizycznych i przesyła je do komputera, na którym zainstalowana jest aplikacja monitorująca umożliwiająca prezentację graficzną tych danych, gromadzenie ich w bazie danych oraz generowanie raportów i zestawień. Opracowane moduły ZigBee umożliwiają podłączenie dowolnych czujników wielkości fizycznych. W ramach projektu przygotowano przykładowe moduły, które umożliwiają pomiar temperatury i natężenia światła.

2. Rozproszone systemy monitorowania i sterowania obiektów i procesów

Na bazie opracowanych modułów ZigBee możliwe jest zbudowanie systemu sterowania obiektami i procesami. W skład takiego systemu wchodzą węzły pomiarowo-sterujące, routery i koordynator. Węzły pomiarowo-sterujące, zbudowane na bazie opracowanych modułów, zawierają czujniki wykonujące pomiar określonych wielkości fizycznych oraz elementy wykonawcze sterujące obiektem lub urządzeniami biorącymi udział w realizacji określonego procesu. Pracą systemu zarządza koordynator. W procesie przesyłania danych pomiarowych i sterujących pomiędzy koordynatorem a węzłami pomiarowo-sterującymi mogą brać udział routery. Dane sterowanie może odbywać się w zaprogramowany sposób na podstawie zmierzonych wartości wielkości fizycznych. Należy jedynie opracować odpowiedni zestaw reguł sterujących elementami wykonawczymi. System sterowania może również posiadać funkcjonalność systemu monitorowania. Opracowane moduły ZigBee umożliwiają podłączenie dowolnych czujników wielkości fizycznych i elementów wykonawczych. W ramach projektu przygotowano przykładowe moduły, które wyposażone są w czujniki temperatury i natężenia światła, oraz diody LED symbolizujące elementy wykonawcze.

Opracowane i wykonane w ramach projektu narzędzia informatyczne umożliwiają odczytanie aktualnej konfiguracji sieci oraz przypisanie logicznych połączeń między jej węzłami (ZB Config), konfigurację systemu pomiarowo-sterującego (Edytor systemu) oraz sprawdzenie poprawności jego działania(symulatory).

Niewątpliwą zaletą rozwiązań bazujących na transmisji bezprzewodowej jest ograniczenie do niezbędnego minimum budowy okablowania oraz łatwość i szybkość uruchomienia systemu pomiarowo-sterującego. Węzły pomiarowo-sterujące mogą być bezpośrednio montowane na obiektach. Dzięki niskiemu poborowi energii moduły realizujące węzły pomiarowo-sterujące mogą być zasilane z baterii (nawet do 3 lat).


Projekt badawczy rozwojowy nr R 01 036 01
Węzły do inteligentnych systemów pomiarowo-sterujących