Bezicni senzori

Osnovni opis

U poslednje vreme nekoliko novih standarda i zakona obavezuje proizvođače da tokom procesa proizvodnje i čuvanja proizvoda mere i beleže relativnu vlažnost i temperaturu kako bi kasnije mogli da dokumentuju pod kojim uslovima je proizvod nastao u kakvom okruženju je proizvod skladišten i koliko dugo je tako čuvan. Oštriji standardi se primenjuju u proizvodnji hrane i lekova, u bolničkim prostorima, a naročito za ambijent i uslove kvaliteta i očuvanja života ljudi.

Neke primene zahtevaju praćenje velikog broja distribuiranih senzora i tada govorimo o lokalnoj mreži senzora za merenje relativne vlažnosti i temperature. Ovakav tip mreze se najčešće koristi u fabrikama hrane, lekova, skladištima, u mnogobrojnim proizvodnim pogonima, bolnicama, poslovnim zgradama, hladnjačama, sušarama...

Sistem se sastoji od bežičnih senzora, PC-a i softvera. Sve to nazvali smo skraćeno GWS (Global Wireless System) što u ovom slučaju treba da asocira na automatski sistem distribuiranog bežičnog merenja. Detaljnije o GWS sistemu pročitajte u PDF dokumentu Automatski sistem bežičnog merenja relativne vlažnosti i temperature

Bežični senzori Familije VTW mere relativnu Vlažnost i Temperaturu. U ovom trenutku postoje tri vrste radio senzora i to: Kombinovani, za merenje relativne vlažnosti i temperature (opciono diferencijalni pritisak kao i atmosferski pritisak), transmiteri sa Pt100 i transmiteri za merenje sa termoparova.

Sa VTW tipom Senzora-Transmitera moguće je formirati mrežu i do 1000 distribuiranih mernih tačaka. U mreži postoji samo jedan "Kordinator" koji se na PC priključuje preko USB porta. Drugi po važnosti je bežični "Ruter" koji radi sa kontinualnim električnim napajanjem i može da komunicira sa maksimalno 25 "Krajnjih Senzora" (End Devices). Krajnji senzori rade samo u trenutku kada mere i dok prenose izmerene vrednosti lokalnom ruteru, dok sve ostalo vreme provode na "spavaju" kako bi što manje trošili električno napajanje iz svoje baterije koja je predviđena da traje i više godina. Simbolična topologija mreže je prikazana na slici gore, desno.

Osnovne karakteristike		Primene
	Do 1000 mernih tačaka u mreži		Čiste sobe i medicinsko okruženje
	Jednostavna instalacija		Farmacija - proizvidnja i čuvanje lekova
	Standardni bežični protokol		Proizvodnja hrane i skladišta
	Širok opseg merenja temperature i vlažnosti		Hladne komore i Frižideri, zamrzivač
	Male dimenzije uređaja		Hoteli, muzeji i javni objekti
	Dugo trajanje baterije		Nadzor u zgradama i u stambenom prostoru
	Automatsko uspostavljanje mreže		Laboratorije i istraživanja
	Bafer od 120 merenja u svakom senzoru		Klimatska merenja
	VTP µSCADA softver u grafičkom okruženju		Sušare i inkubatori i klima sistemi

VTW senzori komuniciraju bežično, preko ZigBee protokola na frekvenciji od 2.4 GHz. U sklopu protokola se vrši detekcija i korekcija grešaka pomoću CRC16 sistema. Osim podataka o izmerenim vrednostima relativne vlažnosti, temperature i diferencijalnog pritiska uređaji prosleđuju i podatke o naponu baterije i druge korisne informacije, koje se u softveru grafički predstavljaju i omogućavaju korisniku lakši i pouzdaniji rad.

Izbor senzora

Tip zređaja	Funkcija	Merni opseg i tačnost senzora	RF Konfiguracija	Napajanje
VTW-VT	Relativna Vlažnost i Temperatura	Tačnost RH od 0 do 100%; je ±2% Tačnost za temperaturu: od 0 do 60°C je ±0.3°C	End Devices Najekonomičniji model koji je optimizovan za montažu na zid. Ima integrisanu antenu i Litijumsku bateriju od 3 V (CR123) sa trajanjem od jedne do dve godine* ili duže. Ovaj tip senzora se najviše koristi zbog prirode bežične mreže, a i zbog niže cene. Vrlo laka ugradnja, zamena pozicije kao i zamena baterija. Ugrađen memorijski bafer	Litijumska baterija 3V CR123
VTW-VT-2	Relativna Vlažnost i Temperatura	Tačnost za RH: od 0 do 100%; je ±2% Tačnost za temperaturu: od -40 do 60°C je ±0.3°C	End Devices Model sa spoljnim senzorom je pre svega optimizovan za ugradnju u ambijent sa niskom temperaturom (na primer zamrzivač ili hladna komora do -40°C). Na kućište se prključuje produžni "pljosnati" kabl tankog profila na čijem kraju se nalazi senzor koji se postavi u komoru. U kutiji je integrisana antena i Litijumska baterija koja u zavisnosti od situacije tipično traje od jedne do dve godine* ili duže.	Litijumska baterija 3V CR123
VTW-TE Uskoro	TEmperatura	t od -35 do 70°C ±0.5°C	End Devices Senzor sa najnižom cenom. Model je optimizovan za HACCP standard. Lako se montira na zid. Ima integrisanu antenu i poluprovodnički "Band-gap" temperaturski sensor. Odlikuje se tačnošću i brzim odzivom na promene temperature. Radi vrlo strogih zahteva, ne može se koristiti u farmaceutskoj industriji i za primene u skladištima farmaceutskih proizvoda.	Litijumska baterija 3V CR123
VTW-Pt	Temperatura Senzor Pt100	-200 do +600°C	End Devices Model sa integrisanim platinskim Pt100 senzorom za merenje temperature ambijenta. Sa spoljnom sondom i senzorim Pt100 merni opseg može biti znatno proširen, a opseg i tačnost zavise od tipa primenjene spoljne sonde. Integrisana antena i Litijumska baterija sa trajanjem od jedne do dve godine*. Ugrađena linearizacija za Pt100. VTW-Pt je i dealan za merenje temperatire u ambijentu sa vrlo niskim temperaturama.	Litijumska baterija 3V CR123
VTW-TC	Temperatura Merenje sa termoparova	-270 do +1300°C	End Devices Ekonomičan model koji zahteva spoljnu sondu, termopar tipa B, K, J, N, R, S ili T . Merni opseg i tačnost zavise od tipa primenjene spoljne sonde. Integrisana antena i Litijumska baterija sa trajanjem od jedne do dve godine*. Kompenzacija hladnog kraja termopara i linearizacija su ugrađeni u uređaj.	Litijumska baterija 3V CR123
VTW-DP	Relativna Vlažnost temperatura i diferencijalni pritisak	Tačnost RH od 0 do 100%; je ±2% Tačnost t od 0 do 60°C je ±0.3°C	End Devices, Router, Coordinator Integrisani senzor sa displejom sa pozadinskim osvetljenjem. Napajanje pomoću mrežnog adaptera. Pripremljen za montažu na zid. Integrisana antena. Opcija: senzor za merenje diferencijalnog pritiska sa opsegom 0 do 50 ili ±50 do ±500 Paskala Opcija: RS-485 veza za integrisanje u kombinovani sistem sa RS-485 vezom za velike razdaljine. U tom slučaju VTW-04 radi kao koordinator Opcija: merenje atmosferskog pritiska	Baterija 3V CR123, Adapter 24V
Dodatne komponente
VTW-RU	Prenos signala		Router Uređaj za prenos podataka od krajnjih uređaja (end devices) do koordinatora. Može da se poveže sa max. 25 krajnjih uređaja pa u slučaju većih mreža postoji potreba za većim brojem rutera. Ruter ne vrši merenje već samo prenosi komunikacije. Napaja se sa adaptera naponom od 24 VDC. U slučaju nestanka mrežnog napajanja može da nastavl rad od 2 do 3 i više dana*, u zavisnosti od situacije i stanja svoje baterije.	Baterija 3V CR123, Adapter 24V
VTW-CO	Koordinator mreže		Coordinator Osnovni uređaj u mreži. Organizuje i upravlja mrežom. Prenosi podatke sa mernih uređaja na računar preko USB porta, preko koga se i napaja. Ako je računar isključen napaja sa iz svoje litijumske baterije i za to vreme može da zapamti do 350 poruka u internoj memoriji.	Baterija 3V CR123, Adapter 24V

* Trajanje baterije zavisi od primene, pozicije uređaja, prepreka u komunikaciji i ometanja radio veze drugim radio uređajima (Wi-Fi, Bluetooth, bežične tastature, miševi...). U slučaju većih komunikacionih problema, baterija može da traje kraće od naznačenog perioda.

Electronic Design može promeniti specifikacije bez predhodnog ili naknadnog obaveštenja.

Tip kutije 1	Tip kutije 2	Tip kutije 3	Tip kutije 4

Svi tipovi uređaja osim VTW-DP mogu biti isporučeni u ovom tipu kutije	Svi tipovi uređaja osim VTW-DP mogu biti isporučeni u ovom tipu kutije	Svi tipovi uređaja osim VTW-DP mogu biti isporučeni u ovom tipu kutije	VTW-DP
Tipična upotreba: Skladišta hrane, lekova i kozmetičkih sredstava Lak za montažu Laka promena baterija Najniža cena	Optimalan za čiste sobe, proizvodnja i skladišta hrane, lekova i kozmetičkih sredstava Plastična kutija sa IP66 Srednja cena	Metalna kutija sa IP66 Za teške industrijske uslove u proizvodnji i čuvanju materijala Viša cena	Optimalan za čiste sobe, proizvodnju i skladišta hrane i lekova Integrisani senzori u jednom pakovanju: Vlažnost, temperatura diferencijalni pritisak i atmosferski pritisak Prosvetljeni LCD displej Čiste sobe i drugi prostori Viša cena

Etaloniranje senzora

Senzori se isporučuju sa atestom proizvođača, a na zahtev sa uverenjem o etaloniranju akreditovane laboratorije za merenje temperature i relativne vlažnosti i diferencijalnog pritiska. Za odgovorne primene etaloniranje se obično radi u tri tačke koje zavise od ambijenta u kome će se senzor koristiti. Etaloniranje radi akreditovana laboratorija po ISO/IEC17025.

Softver

VTP µSCADA meri, linearizuje, beleži, arhivira, alarmira, grafički prikazuje, štiti i štampa podatke u numeričkom ili grafičkom formatu u zahtevanom broju kanala i vremenu. Operativan je u lokalnoj mreži i Internetu.

VTP µSCADA je softverski paket za mrežu do 1000 Senzora-Transmitera. Program je namenjen za očitavanje podataka sa mreže senzora, zapisivanje izmerenih vrednosti, prikaz i tumačenje merenja i alarmnih stanja, analizu i štampanje. Namenjen je za rad na PC računaru, pod operativnim sistemom Microsoft Windows 2000/XP/Vista/7. Opciono, softverska verzija po specifikaciji "21 CFR Part 11" od FDA (Američka Federalna Agencija za hranu i lekove) ili evropski "ANEX 11" se može isporučiti na zahtev.

VTP µSCADA je segment jednog većeg programskog paketa koji je Electronic Design poslednjih desetak godina razvijao za akviziciju podataka i merenje sa različitih tipova senzora. Razvijen je tako što je u dugom vreme nskom periodu unapređivan sa novim korisničkim idejama i zahtevima. Takođe, on je i skup svih veoma visokih i vrlo softificiranih zahteva koje su postavile razne komisije i inspektori vodećih svetskih proizvođača lekova. Ova banka strogih i modernih zahteva je sadržana u punom opsegu u svakoj VTP µSCADA instalaciji.

Primer servisnog softvera za daljinski monitoring rada mreže sa 280 bežičnih merenja u Soja Protein laboratoriji

Radovi, količine i rokovi isporuke

	Test uzorci su raspoloživi odmah na zahtev
	Prezentacija sistema se može zakazati u roku od 5 sledećih dana
	Postavljanje test sistema sa desetak senzora kod budućeg korisnika radi njegovog sagledavanja i probe je moguća na zahtev u roku od 5 do 10 dana.
	Za male količine (do 20 Senzora-Transmitera) rok isporuke je oko dve nedelje.
	Veće količine (50 do 100 komada) se mogu isporučiti u roku od tri do pet nedelja.
	Mreže do 1000 senzora priključenih na Industrijski PC u ambijentu kupca sa projektom, postavljanjem i atestom akreditovane laboratorije su dobrodošle.

Electronic Design ima decenijsko iskustvo u mapiranju, validaciji prostora i u projektovanju i realizaciji mreža za merenje relativne vlažnosti temperature i diferencijalnog pritiska.
Reference su u području proizvodnje i čuvanju lekova i hrane, u elektronici, telekomunikacijama i industriji.

Gornji tekst ima karakter preliminarne informacije. Electronic Design može menjati tehničke specifikacije bez obaveštenja.