Radioactivity Counter (IoT) at Monitoring Eco-system: 6 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Katayuan: Hindi nai-publish

Ang huling pag-update ng C-GM firmware noong Hunyo, ika-10 ng 2019 na may bagong bersyon ng A-GM na bersyon ng 1.3 na-update na huling sa Nob, 25th 2019 na may bagong bersyon na 1.3

Ang D. I. Y na mababang gastos (50 $ / 43 €) na proyekto ng C-GM Counter ay nagbibigay ng hardware at firmware para sa pagbuo ng isang Geiger-Müller counter device aka G. M. counter para sa patuloy na pagsukat ng antas ng radioactivity. Ito ay batay sa isang Arduino Nano, isang 20 chars x 4 na linya ng LCD display, isang W5100 Ethernet card, isang 400V power supply at napakakaunting mga sangkap sa paligid. Ang bilang ng mga bahagi ay pinananatili sa minimum para sa madaling pag-assemble at pagbawas ng gastos.

• Ang C-GM Counter ay maaaring tumakbo bilang isang standalone radioactivity counter
• o para masiguro ang pangmatagalang pagsubaybay sa radioactivity, ang C-GM counter ay maaaring magamit kasama ng A-GM Manager (sa sumunod na pangyayari) na isang open-source na web application na tumatakbo sa isang SOHO server (hal. nagbebenta ang QNAP ng mga maliit na server ng Home Office Office). Nagawang mai-publish din ng A-GM Manager ang mga hakbang sa C-GM Counter sa ibinahaging mapa sa buong mundo na pinamamahalaan ng GMC MAP. Sa wakas, mayroon ding isang bersyon ng Node-RED para sa pagsasama ng C-GM Counter sa Node-RED tulad ng balangkas ng QNAP IoT.

Tingnan din ang W-GM Counter, isang portable na baterya na pinalakas na bersyon ng Wifi (22 $ / 27 €) batay sa ESP32 Heltec na katugma sa kasalukuyang Eco-System.

MAHALAGA (peligro ng mga shock sa kuryente)

Ang aparato ay nangangailangan ng 400 Volts power supply. Sa kabila ng kasalukuyang naihatid ay mananatiling napakababang, pinipigilan ko ang mga tao na hindi sanay sa pakikitungo sa electronics at elektrisidad upang subukang buuin ang aparatong ito ngunit upang pumili ng isang komersyal na produkto sa halip (tingnan ang magagamit na mga katugmang produkto sa seksyon ng Eco-system).

Hakbang 1: Ang Eco-system

Maaari kang maging interesado LAMANG na itayo ang C-GM Counter. Syempre kaya mo!

Ngunit maaari mo ring handang ipatupad ang iyong lokal na punto ng pagsukat ng radioactivity at i-evolve ang antas ng antas sa paglipas ng panahon. Maaari itong magawa gamit ang aming Eco-system sa itaas.

Para sa mga nahihirapang bumuo ng hardware, nahanap ko ang mga counter mula sa GQ Electronics LLC © tulad ng GMC-320V5 na katugma sa aming A-GM Manager (Wala akong interes o mga contact sa kumpanyang ito kaya't huwag akong tanungin pa tungkol sa kanilang mga produkto).

TANDAAN: Ang mga komprehensibong dokumentasyon tungkol sa parehong aparato ng C-GM Counter at ng A-GM Manager ay magagamit sa format na PDF upang gabayan ka sa pagbuo ng aparato at pagpapatupad ng Eco-system.

Ang lahat ng mga piraso ng impormasyon na kinakailangan para sa pag-iipon ng C-GM Counter aparato hardware at firmware ay maaaring matagpuan at mai-download mula sa SourceForge.

Hakbang 2: Ang C-GM Counter Device

TAMPOK

• Pagtuklas ng radiation: beta, gamma, X-ray
• GM tube: STS-5 (CTC-5) / SBM-20 (400 V operating voltage)
• Suporta sa wika: Ingles lamang
• Pinakamataas na halaga 65 535 CPM / 425 µSv / h (panteorya)

• Mga halagang ipinapakita:

  • Kasalukuyang CPM
  • Kasalukuyang µSv / h
  • Pinakamataas na µSv / h mula sa pagsisimula
  • Average µSv / h mula sa pagsisimula
  • Lumipas na oras mula nang magsimula
  • Antas sa bar graph

  • Alarm

    • Tinukoy ng threshold ng gumagamit
    • Mga mensahe ng alarm sa LCD
    • Kumikislap ang backlight ng LCD

  • LED flash para sa bawat beta / gamma radiation pulse

    • LED blink bawat segundo kung ang GM tube ay detektibo
    • Naka-on pa rin ang LED kapag nabigo ang koneksyon sa Network

  • Tunog ng audio

    • Beep para sa bawat beta / gamma radiation pulse
    • Naririnig ang alarma ng tunog

  • Pagkontrol sa aparato mula sa:

    • Panloob na menu ng aparato
    • USB (nangangailangan ng isang serial console tulad ng Termite) o Ethernet (gamit ang isang web browser)
  • Koneksyon sa network gamit ang DHCP
  • Suporta para sa A-GM Manager web interface

  • Mga parameter na tinukoy ng gumagamit (mula sa Menu o sa pamamagitan ng web interface)

    • Kadahilanan ng conversion ng GM tube (CPM hanggang µSv / h)
    • Threshold ng alarm sa CPM
    • Naka-on o Naka-off ang Buzzer
    • Pag-timeout sa display
    • Paganahin ang Network para sa komunikasyon sa A-GM Manager
    • Kahulugan ng A-GM server IP (sa pamamagitan ng USB o A-GM Manager)
    • Panloob na H. V. pagkakalibrate ng voltmeter (sa pamamagitan ng USB o A-GM Manager)
    • Ang mga parameter ay maaaring permanenteng nai-save sa EEPROM

Hakbang 3: Pagbuo ng C-GM Counter

Maikling Paglalarawan

Tingnan ang PDF file para sa mga detalye

HARDWARE

Ang pagpupulong ng C-GM counter hardware ay ginawang pinaka-simple hangga't maaari gamit ang pinakamaliit na mga sangkap na magagamit mula sa sarili (hal. Amazon o eBay) at ang minimum na mga kable. Walang nakalaang naka-print na circuit board (PCB) ngunit sa halip ay isang mura na solong tuldok ng mukha (aka Perfboard) na may solder pad para sa bawat butas (Veroboard).

• Ang resistor ng GM 5.6MΩ ay ibinebenta nang direkta sa socket ng RCA.
• Ang board ng Ethernet ay konektado sa Arduino Nano gamit ang isang 2x5 konektor.
• Ang mga pin ng konektor ng board ng Ethernet ay dumadaan sa Perforboard upang matiyak ang pagkapirmi nito.
• Ang Arduino Nano ay hinangin sa Perfboard.
• Ang C1 capacitance (10nF / 2kV) ay hinangin sa output konektor sa likod ng H. V. modyul
• Mayroong isang strap wire weld sa likod ng H. V. module sa pagitan ng input at output GND.
• Ang R6 risistor (47KΩ) ay direktang hinangin sa ground pin ng LED.
• Ang W5100 Ethernet module RST ay hindi konektado sa Arduino RST. Sa pin ng RST ng pin ng module na W5100 mayroong isang risistor at kapasidad. Kung nakakonekta sa Arduino RST, pinipigilan nito ang pag-download ng bagong firmware sa Arduino. Ang sagabal ay ang pangangailangan upang patayin ang supply ng kuryente para sa pag-reset ng Ethernet.

SOFTWARE

Ang C-GM Counter Device programming ay maaaring gawin gamit ang C-GM Counter aparato HEX file.

Kakailanganin mo ang isang UpLoader utility tulad ng Xloader (Ang website ng May-akda ay sarado ng isang kopya ay magagamit dito) o ArduinoSketchUploader (mga mapagkukunang C # ay maiipon). Ang iba pang mga kahalili ay maaaring magamit mula sa Arduino website.

• CGM_vx.x.x.hex Gamitin ang file na ito upang mapanatili ang katutubong boot-loader ng iyong Arduino Nano.
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex Gamitin ang file na ito upang i-flash ang C-GM firmware at ang boot-loader nito.

---

BAGONG v1.3: Upang huwag paganahin ang network, panatilihing nalulumbay ang pindutan habang nag-boot (hanggang sa pagpasok sa menu, pagkatapos ay iwanan ang menu). Ito ay maiwasan ang patuloy na pag-block dahil sa mga pagsubok sa koneksyon sa network na pumipigil sa pagpasok sa menu para sa pagtatakda ng mga bagong parameter ng network (nagulat ako na walang nag-uulat na mag-abala dito sa ngayon!)

Hakbang 4: Paggamit ng C-GM Counter

Maikling Paglalarawan

Mangyaring basahin ang PDF para sa mga detalye

Ang aparato ng C-GM Counter ay binibilang ang bilang ng mga pulso ng radiation (CPM) sa loob ng isang minutong panahon (paglilipat ng bintana), at i-convert ang bilang na ito sa isang micro Sievert bawat oras (µSv / h) na halaga gamit ang G. M. kadahilanan ng conversion ng tubo.

• Sa pagsisimula, ipinapakita ng splash screen ang bersyon at mga copyright ng C-GM counter device firmware.
• Mga 5 segundo pagkatapos ng power-up, magsara ang splash screen at simulan ng counter ang pagsukat ng radiation.

Ang interface ng gumagamit ay ginawang napaka-simple at mayroon lamang isang tack switch para makontrol ang mga screen ng aparato at menu.

Ayon sa tagal ng push button, mayroong dalawang posibleng pagkilos.

1. Short press = SELECT Gumamit ng pindutan ng mas mababa sa kalahati ng segundo ang gumagamit.
2. Pindutin nang matagal = SUSUNOD Gumamit ang pindutan ng higit sa kalahating segundo.

Upang mapasok ang Menu o mapatunayan ang isang entry sa menu, gumawa ng isang mahabang pindutin. Upang WAKE-Up ang Display, tumalon sa susunod na screen o menu entry, gumawa ng isang maikling pindutin.

Mayroong 5 mga screen ng impormasyon:

1 - RADIATION SCREEN Ipinapakita ng default na screen ng impormasyon ang kasalukuyang mga halaga ng radiation tulad ng kasalukuyang sukat na µSV / h, ang maximum na µSV / h na halaga mula noong power-up, ang kasalukuyang halaga ng CPM at ang average na µSV / h mula noong power-up. Ang mga mensahe ay ipinapakita sa ilalim na linya.

2 - DOSIMETER SCREEN

Ipinapakita ng screen na ito ang mga halaga mula noong power-up kasama ang lumipas na oras, ang kabuuang bilang ng mga bilang at ang katumbas na dosis na ipinahiwatig pareho sa micro-Sievert at micro-Rem.

3 - GM TUBE SCREEN

Ipakita ang GM tube conversion factor CPM sa µSv / h, ang kasalukuyang halaga ng mataas na boltahe (basahin mula sa panloob na voltmeter) at ang threshold ng Alarm (sa CPM).

4 - NETWORK SCREEN

Ipakita ang IP address ng aparato (Dev) (inilalaan ng serbisyo ng DHCP) at ang A-GM remote server (Svr) IP address.

5 - CREDITS SCREEN

Ipakita ang bersyon ng firmware at petsa pati na rin ang mga copyright.

MENU NG KONFIGURASYON

Mayroong 7 mga menu ng menu para sa pag-configure ng aparato. Ang ilang mga parameter ay dapat itakda gamit ang mga port ng komunikasyon (Serial o network).

Hakbang 5: Pagpapatupad ng Pangkalahatang Eco-system

Maikling Paglalarawan

Mangyaring basahin ang PDF para sa mga detalye

Ang proyekto ng A-GM ay naglalayong magbigay ng isang pangmatagalang patuloy na pagsukat ng antas ng radioactivity. Nagsasama ito ng isang open-source Web application (A-GM Manager) na tumatakbo sa isang SOHO server (hal. NAS mula sa QNAP para sa mga Small Office Home Office server) na konektado sa isang Geiger-Muller radioactivity counter device tulad ngC-GM Counters o mga katugmang counter mula sa GQ Electronics LLC.

Upang buod ang pangkalahatang sistema:

• A-GM Manager Ang web application na patuloy na sinusubaybayan at iniimbak ang mga antas ng radiation ng Beta / Gamma na nakuha mula sa Geiger-Muller Counters sa isang lokal na server. Maaaring ilipat ang data sa website ng GMC. MAP para sa pagbabahagi ng data sa buong mundo gamit ang isang account ng gumagamit.
• C-GM Counter Isang open-source hardware at firmware para sa Ethernet G. M. counter na binuo at ibinigay ng Ad'Novea® na tumatakbo kasama ang A-GM Manager.
• Ang aparato ng GMC-320 na GMC-320 / 5xx / 6xx na aparato ay ibinebenta ng GQ Electronics LLC © at pinapayagan ang pag-redirect ng mga hakbang sa website ng GMC. MAP nang direkta mula sa aparato gamit ang isang koneksyon sa WiFi. Sinusuportahan ng A-GM Manager ang mga aparatong ito para sa pag-log sa mga hakbang sa radiation sa iyong server at pagtiyak na ang pag-redirect sa website ng GMC. MAP.

TAMPOK

• Suporta sa wika para sa English, French, Japanese, Russian at Chinese
• Suporta para sa C-GM Counters at GQ Electronics LLC Geiger-Muller counter o mga katugmang aparato
• Subaybayan ang pagiging aktibo sa radyo sa loob ng isang panahon ng pagpapanatili na tinukoy ng gumagamit (90 araw na max) o buwanang (tingnan ang larawan)
• Dapat bang lumampas ang antas sa threshold na tinukoy ng gumagamit; ang mga email ay ipinadala hanggang sa 5 mga email address.
• Ipakita ang kasalukuyang antas ng radiation sa µSv / h at maximum na antas sa panahon ng pagpapanatili (recording)
• Plot trace na may pag-andar ng zoom at pan (1 oras, 6 na oras, 24 na oras, 1 linggo at 4 na linggo)
• Ang pag-log sa panahon ng pagpapanatili ay maaaring ma-download at buwanang data kapag magagamit
• Protektado ang pag-download at Configuration ng pag-login at password
• Ang pagtuklas ng pagkabigo ng GM tube at magpadala ng e-mail sa administrator
• Pag-redirect ng data sa website ng GMC. MAP (kinakailangan ng isang account ng gumagamit sa gmcmap)
• Suporta para sa mga computer ng Desktop, Tablet at mga screen ng Smartphone.

MAG-DOWNLOAD

Ang ZIP sa ibaba ay maaaring makuha sa direktoryo ng Web ng iyong SOHO server. Para sa mga may-ari ng QNAP NAS, mayroong isang pakete ng QPKG na magagamit mula sa SourceForge.

Maaaring i-download ang pinakabagong VERSION 1.3 mula sa SourceForge

Hakbang 6: Ang Pagsasama ng IoT

Maikling Paglalarawan

Ang isang ganap na independiyenteng Node-RED limitadong bersyon ng A-GM ay magagamit para sa QNAP IoT na kapaligiran. Ito ay iba at limitadong application ng A-GM Manager na maaaring magamit para sa pagsubaybay lamang.

Dahil ang C-GM Counter ay nakapagbigay ng data ng pagsukat sa isang format na JSON, ito ay isang madaling kandidato para sa pagsasama ng IoT. Ang ilang mga tagapagbigay ng SOHO / NAS tulad ng QNAP ay nagbibigay ng magagamit na mga framework ng IoT sa kanilang mga machine para sa mga IoT device na sumusuporta sa format ng data ng JSON.

Dito nakakabit ang isang magagamit na file na NodeRED na binuo ko para sa pagsasama sa balangkas ng QNAP IOT. Ginagawa nitong posible na ma-access ang data ng C-GM Counter mula sa anumang computer o mobile device.