SaferWork 4.0 - IOT ya Viwanda ya Usalama: 3 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Maelezo ya Mradi:

SaferWork 4.0 inakusudia kutoa data ya wakati halisi ya mazingira ya maeneo ya viwanda. Kanuni zinazopatikana sasa kama vile OHSAS 18001 (Mfululizo wa Tathmini ya Afya na Usalama Kazini) au NR-15 ya Brazil (shughuli zisizofaa za afya) huzingatia ukaguzi wa mara kwa mara kuainisha maeneo na kupendekeza upunguzaji. Hali za vipindi hazichukuliwi na ukaguzi huu wa mara kwa mara na zinaweza kudhuru wafanyikazi kwa sababu ya ukosefu wa hatua za kupunguza.

Katika dhana ya vifaa vilivyosambazwa na lango kuu, sensorer husambazwa katika mmea wa viwandani ili kupima hali ya mazingira na data hizi zinawasilishwa kwenye dashibodi inayopatikana kwa Wataalam wa Usalama, Waganga, Usimamizi wa Juu, Rasilimali Watu na mengine mengi, ikisaidia ufahamu muhimu unaoongoza. tathmini ya hatari na hatua za kupunguza zinazolenga kupunguza au kuzuia majeraha na ajali.

Aina ya sasa ya hatua:

• Joto
• Unyevu
• Gesi (Ubora wa Hewa, inayoweza kuwaka, inayoweza kuwaka na Moshi)

Utekelezwe:

Kelele

Inavyofanya kazi

Kifaa hicho hutuma kifurushi cha JSON kilicho na data ya sensorer kwenye lango ambalo litashughulikia na kupeleka kwa wingu (dweet.io) na pia kuipatia kwenye dashibodi (freeboard.io).

Orodha ya Sehemu - Vifaa

1. Lango

   1. Jukwaa la Qualcomm 410c (Debian Linux)
   2. HC-12 Transceiver isiyo na waya (Hati ya data)
   3. Kiwango cha Shifter kubadilisha Joka la 1.8V kuwa 5V (Jedwali)
2. Kifaa
   1. Arduino Uno
   2. HC-12 Transceiver isiyo na waya (Hati ya data)
   3. Joto la DHT-11 na sensorer ya unyevu (Datasheet)
   4. MQ-2 - Nyeti kwa gesi inayowaka na inayowaka (Methane, Butane, LPG, moshi) (Datasheet)
   5. MQ-9 - Nyeti kwa Monoxide ya kaboni, gesi inayowaka (Datasheet)
   6. MQ-135 - Kwa Ubora wa Hewa (nyeti kwa Benzene, Pombe, moshi) (Datasheet)

Hatua ya 1: Utekelezaji wa Kifaa

Kifaa kinawakilisha kitanda cha sensorer kuwa katika maeneo mengi kwenye wavuti ya viwanda kwa kuhisi mazingira ya wakati halisi.

Katika mradi huu ilitumika Jukwaa la Arduino Uno na sensorer 3 za gesi (MQ-2, MQ-9 na MQ-135), sensorer 1 ya joto / unyevu (DHT-11) na transceiver ya RF (HC-12).

Arduino kwa sensorer ya sensorer:

Analog

• Pini ya analog ya A1 hadi DHT11
• A3 hadi pini ya Analog ya MQ135
• A4 kwa pini ya Analog ya MQ9
• A5 kwa pini ya Analog ya MQ2

Digital

• D7 hadi HC-12 SET pin
• D10 hadi HC-12 TX pin (iliyosanidiwa kama RX kwenye Arduino)
• D11 hadi HC-12 RX pin (iliyosanidiwa kama TX kwenye Arduino)

Kanuni Imetekelezwa

Tembelea: GitHub Sourcecode

Hatua ya 2: Utekelezaji wa lango

Kama ilivyoelezwa na Wikipedia:

"Milango ya Mtandaoni ya Vitu (IoT) hutoa njia ya kuziba pengo kati ya vifaa kwenye uwanja (sakafu ya kiwanda, nyumba, n.k.), Cloud, ambapo data hukusanywa, kuhifadhiwa na kudanganywa na matumizi ya biashara, na vifaa vya mtumiaji"

Ili kutekeleza utendaji huu tunatumia Jukwaa la Qualcomm 410c. Kwa kushirikiana na Dragonboard tunatumia shifter ya kiwango cha pande mbili, kubadilisha voltage ya uendeshaji wa Joka la 1.8V kuwa HC-12 RF Transceiver Voltage ya Utendaji ya 5V.

Joka la 410c pia lilisanidiwa na Debian / Linaro Linux.

Joka la Joka la 410c kama Lango:

• Pini ya Kiunganishi cha kasi ya chini 5 (TxD) -> Kiwango cha Shifter -> HC-12 RX Pin
• Pini ya Kiunganishi cha kasi ya chini 7 (RxD) <- Kiwango cha Shifter <- HC-12 TX Pin
• Pini ya Kiunganishi cha kasi ya chini 29 (GPIO) -> Kiwango cha Shifter -> HC-12 SET Pin

Nambari iliyotekelezwa katika Python kuanzisha Huduma ya Gateway inaweza kupatikana katika ghala ya mradi wa GitHub:

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

Ni muhimu kutaja kuwa mradi huu unatumia dweet.io kutuma maelezo ya kifaa na habari hii inatumiwa kwenye huduma ya freeboard.io kama ilivyoonyeshwa katika hatua hii.

Usanidi wa dweet.io ni rahisi sana na inaweza kueleweka kwa nambari ya chanzo iliyotolewa maoni. Freeboard.io ni muundaji wa dashibodi anayehusika ambaye huingiliana moja kwa moja na dweet.io.

Hatua ya 3: Hitimisho

Changamoto Wakati wa Maendeleo

Ufafanuzi wa Transceiver isiyo na waya

Wakati wa muundo wa dhana ilizingatiwa mizunguko ya kawaida ya 443 MHz RX / TX (RT3 / 4 na RR3 / 4) na upeo mdogo na ambayo ilihitaji usindikaji maalum wa kupatikana kwa data (mfano). Ili kushinda changamoto hizi zote ilibadilishwa kwa HC-12 Transceiver ambayo inapachika mizunguko yote ya rx / tx kutoa data wazi ya moja kwa moja kwa Joka kuepukana na kufanya kazi kwa bidii na hatari za chaguo la awali.

Shifter ya Kiwango cha 410c

Ilipewa Linker Sprite Mezzanine na Shifter ya kiwango cha UART lakini Bandari ni sawa na ile inayotumiwa na OS kwa mawasiliano ya kiweko (Pini za Kiunganisho cha Kasi ya chini 11-TX na 13-RX) inayoonyesha mzozo wakati wa utekelezaji, kwa hivyo ilihitajika kutumia bandari nyingine inayopatikana ya UART (Pini za Kiunganisho cha Kasi ya Chini 5-TX na 7-RX) ambazo hazipatikani kwenye Linker Sprite Mezzanine na Level Shifter, kwa hivyo ilihitajika kupata moja. Kabla ya kununua chip maalum kwa hiyo ilijaribu kutekeleza shifter ya kiwango cha transistor ambayo haifanyi kazi kwa matumizi ya UART.

Marejeo

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