SaferWork 4.0 - Təhlükəsizlik üçün Sənaye IoT: 3 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Layihənin təsviri:

SaferWork 4.0, sənaye sahələrinin real vaxt rejimində ətraf mühit məlumatlarını təmin etmək niyyətindədir. OHSAS 18001 (İş Sağlamlığı və Təhlükəsizliyi Qiymətləndirmə Seriyası) və ya Braziliya NR-15 (Sağlam olmayan fəaliyyətlər) kimi mövcud qaydalar, sahələri təsnif etmək və təsirlərin azaldılması üçün vaxtaşırı yoxlamaları nəzərdə tutur. Fasiləli şərtlər bu dövri yoxlamalarla tutulmur və yumşaldıcı tədbirlərin olmaması səbəbindən işçilərə zərər verə bilər.

Dağıtılmış qurğular və əsas bir keçid anlayışında, ətraf mühitin vəziyyətini ölçmək üçün bir sənaye zavodunda sensorlar paylanır və bu məlumatlar Təhlükəsizlik Mütəxəssisləri, Həkimlər, Yüksək İdarəetmə, İnsan Resursları və bir çox digərləri dəstəkləyən bir ön paneldə təqdim olunur. xəsarətləri və qəzaları azaltmaq və ya qarşısını almaq məqsədi daşıyan risk qiymətləndirmələri və azaltma tədbirləri.

Mövcud prototip ölçüləri:

• Temperatur
• Rütubət
• Qazlar (Hava keyfiyyəti, yanar, yanan və tüstü)

Həyata keçirilməsi üçün:

Səs -küy

Bu necə işləyir

Cihaz, sensorlar məlumatlarını ehtiva edən bir JSON paketini emal edəcək və onu buluda göndərəcək (dweet.io), həm də tablosuna (freeboard.io) təqdim edəcək şlüzə göndərir.

Parça siyahısı - Avadanlıq

1. Gateway

   1. Qualcomm Dragonboard 410c (Debian Linux)
   2. HC-12 Simsiz Verici (Məlumat Cədvəli)
   3. Dragonboard 1.8V -ni 5V -a çevirmək üçün Level Shifter (məlumat cədvəli)

2. Qurğu

   1. Arduino Uno
   2. HC-12 Simsiz Verici (Məlumat Cədvəli)
   3. DHT-11 Temperatur və Nəmlik Sensoru (Məlumat Cədvəli)
   4. MQ -2 - Yanıcı və yanan qazlara (Metan, Butan, LPG, tüstü) qarşı həssasdır (Məlumat cədvəli)
   5. MQ -9 - Karbonmonoksit, yanan qazlar üçün həssasdır (Məlumat cədvəli)
   6. MQ -135 - Hava Keyfiyyətinə görə (Benzol, Alkol, tüstü üçün həssasdır) (Məlumat cədvəli)

Addım 1: Cihazın tətbiqi

Cihaz, real vaxt mühitinin algılanması üçün bir sənaye sahəsindəki bir çox bölgədə yerləşdiriləcək sensorlar yatağını təmsil edir.

Bu layihədə 3 qaz sensoru (MQ-2, MQ-9 və MQ-135), 1 temperatur/rütubət sensoru (DHT-11) və RF ötürücü (HC-12) olan Arduino Uno Platforması istifadə edilmişdir.

Arduino -dan Sensor Pinout:

Analoq

• A1 - DHT11 analoq pin
• A3 - MQ135 analog pin
• A4 - MQ9 analoq pin
• A5 - MQ2 analog pin

Rəqəmsal

• D7-HC-12 SET pin
• D10-HC-12 TX pin (Arduinoda RX olaraq konfiqurasiya olunmuşdur)
• D11-HC-12 RX pin (Arduinoda TX olaraq konfiqurasiya edilmişdir)

Kod tətbiq edildi

Ziyarət edin: GitHub Sourcecode

Addım 2: Ağ geçidinin tətbiqi

Vikipediyanın dediyi kimi:

"Əşyalar İnterneti (IoT) Gateway, sahədəki qurğular (fabrik mərtəbəsi, ev və s.), Məlumatların müəssisə tətbiqləri ilə toplandığı, saxlandığı və idarə edildiyi Bulud və istifadəçi avadanlıqları arasındakı boşluğu aradan qaldırmaq üçün vasitələr təqdim edir."

Bu funksiyanı həyata keçirmək üçün Qualcomm Dragonboard 410c istifadə edirik. Əjdaha lövhəsi ilə birlikdə, Dragonboardun 1.8V gərginliyini 5V HC-12 RF Alıcı İşləmə Gərginliyinə çevirmək üçün iki istiqamətli bir səviyyə dəyişdiricidən istifadə edirik.

Dragonboard 410c, Debian/Linaro Linux ilə də konfiqurasiya edilmişdir.

Gateway olaraq Dragonboard 410c Pinout:

• Aşağı Sürətli Bağlayıcı Pimi 5 (TxD) -> Səviyyə Dəyişdiricisi -> HC -12 RX Pimi
• Aşağı Sürətli Bağlayıcı Pimi 7 (RxD) <- Səviyyə Dəyişdiricisi <- HC-12 TX Pimi
• Aşağı Sürətli Bağlayıcı Pimi 29 (GPIO) -> Səviyyə Dəyişdiricisi -> HC -12 SET Pimi

Gateway Xidmətini qurmaq üçün Pythonda tətbiq olunan kodu GitHub layihə anbarında əldə etmək olar:

github.com/gubertoli/SaferWork/blob/master/SaferWork_Gateway.py

Bu layihənin cihaz məlumatlarını göndərmək üçün dweet.io istifadə etdiyini və bu məlumatın bu addımda göstərildiyi kimi freeboard.io xidmətində istifadə edildiyini qeyd etmək vacibdir.

Dweet.io qurulması çox sadədir və şərh olunan mənbə kodu ilə başa düşülə bilər. Freeboard.io, dweet.io ilə birbaşa qarşılıqlı əlaqədə olan intuitiv bir tablosuna yaradıcısıdır.

Addım 3: Nəticə

İnkişaf zamanı çətinliklər

Simsiz qəbuledicinin tərifi

Konseptual dizayn zamanı məhdud diapazonlu və məlumatların alınması üçün xüsusi emal tələb olunan tipik 443 MHz RX/TX sxemləri (RT3/4 və RR3/4) hesab edilmişdir (nümunə). Bütün bu çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün rx/tx üçün bütün sxemləri özündə cəmləşdirən HC-12 ötürücü, əvvəlki seçimin ağır işlərindən və risklərindən qaçınaraq birbaşa Dragonboard-a açıq serial məlumatları təqdim edir.

Dragonboard 410c Səviyyə dəyişdiricisi

Linker Sprite Mezzanine-ə UART üçün Səviyyə Dəyişdiricisi verildi, lakin Liman, əməliyyat zamanı ziddiyyət yaradan konsol ünsiyyətində (Aşağı Sürətli Bağlayıcı Pins 11-TX və 13-RX) istifadə etdiyi ilə eynidir, buna görə də bu tələb olunurdu. Leveler Shift ilə Linker Sprite Mezzanine-də mövcud olmayan başqa bir mövcud UART portunu (Aşağı Sürətli Bağlayıcı Pins 5-TX və 7-RX) istifadə etmək üçün onu əldə etmək tələb olunurdu. Xüsusi bir çip almadan əvvəl, UART istifadəsi üçün işləməyən bir transistor aktivləşdirilmiş səviyyə dəyişdiricisini tətbiq etməyə çalışıldı.

İstinadlar

github.com/gubertoli/SaferWork

www.osha.gov/dcsp/products/topics/business…

www.embarcados.com.br/enviando-dados-da-dr…

dweet.io/play/

github.com/gubertoli/GPIOProcessorPython

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

quadmeup.com/hc-12-433mhz-wireless-serial-…

www.elecrow.com/download/HC-12.pdf

playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

github.com/bblanchon/ArduinoJson