SaferWork 4.0 - Xavfsizlik uchun sanoat IoT: 3 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Loyihaning tavsifi:

SaferWork 4.0 real vaqtda sanoat hududlarining ekologik ma'lumotlarini taqdim etishga intiladi. Hozirgi vaqtda OHSAS 18001 (Kasbiy salomatlik va xavfsizlikni baholash seriyasi) yoki Braziliya NR-15 (Nosog'lom faoliyat) kabi mavjud qoidalar hududlarni tasniflash va yumshatish takliflarini kiritish uchun davriy tekshiruvlarni ko'rib chiqadi. Vaqti -vaqti bilan o'tkaziladigan tekshiruvlar vaqti -vaqti bilan kuzatilmaydi va yumshatish choralari ko'rilmaganligi sababli ishchilarga zarar etkazishi mumkin.

Tarqatilgan qurilmalar va asosiy shlyuz kontseptsiyasida sensorlar atrof -muhit sharoitlarini o'lchash uchun sanoat korxonasida tarqatiladi va bu ma'lumotlar xavfsizlik bo'yicha mutaxassislar, shifokorlar, menejment, inson resurslari va boshqa ko'plab ma'lumotlar panelida taqdim etiladi. jarohatlar va baxtsiz hodisalarni kamaytirish yoki oldini olishga qaratilgan xavflarni baholash va kamaytirish choralari.

Hozirgi prototip o'lchovlari:

• Harorat
• Namlik
• Gazlar (havo sifati, yonuvchan, yonuvchi va tutun)

Amalga oshirish uchun:

Shovqin

U qanday ishlaydi

Qurilma sensorlar ma'lumotlarini o'z ichiga olgan JSON paketini shlyuzga yuboradi, uni qayta ishlaydi va bulutga yuboradi (dweet.io), shuningdek uni boshqaruv panelida (freeboard.io) beradi.

Qismlar ro'yxati - Uskuna

1. Darvoza
   1. Qualcomm Dragonboard 410c (Debian Linux)
   2. HC-12 simsiz uzatuvchi (ma'lumotlar jadvali)
   3. Dragonboard 1.8V -ni 5V -ga o'tkazish uchun Level Shifter
2. Qurilma
   1. Arduino Uno
   2. HC-12 simsiz uzatuvchi (ma'lumotlar jadvali)
   3. DHT-11 harorat va namlik sensori (ma'lumotlar jadvali)
   4. MQ -2 - Yonuvchan va yonadigan gazlarga sezgir (metan, butan, LPG, tutun) (ma'lumotlar jadvali)
   5. MQ -9 - uglerod oksidi, yonuvchan gazlar uchun sezgir (ma'lumotlar jadvali)
   6. MQ -135 - havo sifati uchun (benzol, alkogol, tutunga sezgir) (ma'lumotlar jadvali)

1 -qadam: Qurilmani ishga tushirish

Qurilma real vaqtda atrof -muhitni aniqlash uchun sanoat maydonining ko'p joylarida joylashgan datchiklar to'shagini ifodalaydi.

Ushbu loyihada Arduino Uno platformasi 3 ta gaz sensori (MQ-2, MQ-9 va MQ-135), 1 ta harorat/namlik sensori (DHT-11) va RF uzatuvchi (HC-12) ishlatilgan.

Sensorlarni aniqlash uchun Arduino:

Analog

• A1 - DHT11 analog pimi
• A3 - MQ135 analog pimi
• A4 - MQ9 analog pinli
• A5 - MQ2 analog pimi

Raqamli

• D7-HC-12 SET pin
• D10-HC-12 TX pinli (Arduino-da RX sifatida sozlangan)
• D11-HC-12 RX pinli (Arduino-da TX sifatida sozlangan)

Kod amalga oshirildi

Tashrif: GitHub Sourcecode

2 -qadam: Gatewayni amalga oshirish

Vikipediyada aytilganidek:

"Internet -narsalar shlyuzi (IoT) shlyuzi sohadagi qurilmalar (korxona, uy, va hokazo), ma'lumotlar yig'iladigan, saqlanadigan va korporativ ilovalar yordamida boshqariladigan bulutlar orasidagi farqni bartaraf etish vositalarini taqdim etadi."

Ushbu funktsiyani amalga oshirish uchun biz Qualcomm Dragonboard 410c dan foydalanmoqdamiz. Dragonboard bilan birgalikda biz Dragonboard ish kuchlanishini 1,8V HC-12 chastotali uzatuvchi 5V ish kuchlanishiga aylantirish uchun ikki tomonlama darajali almashtirgichdan foydalanamiz.

Dragonboard 410c ham Debian/Linaro Linux bilan tuzilgan.

Dragonboard 410c Pinout shlyuz sifatida:

• Past tezlikli ulagich pin 5 (TxD) -> Darajani o'zgartirish -> HC -12 RX pin
• Past tezlikli ulagich pin 7 (RxD) <- Darajani o'zgartirish <- HC-12 TX pimi
• Past tezlikli ulagich pin 29 (GPIO) -> Darajani o'zgartirish -> HC -12 SET pin

Gateway xizmatini sozlash uchun Python -da kiritilgan kodni GitHub loyihasi omboridan olish mumkin:

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

Ta'kidlash joizki, ushbu loyiha qurilma ma'lumotlarini yuborish uchun dweet.io -dan foydalanadi va bu ma'lumotlar freeboard.io xizmatida bu bosqichda ko'rsatilgandek ishlatiladi.

Dweet.io -ni sozlash juda oddiy va uni sharhlangan manba kodi orqali tushunish mumkin. Freeboard.io - bu intuitiv boshqaruv paneli yaratuvchisi, u to'g'ridan -to'g'ri dweet.io bilan ishlaydi.

3 -qadam: Xulosa

Rivojlanish davridagi qiyinchiliklar

Simsiz qabul qiluvchining ta'rifi

Kontseptual dizayn paytida u cheklangan diapazonli 443 MGts chastotali RX/TX (RT3/4 va RR3/4) sxemalari hisoblangan va ma'lumotlarni olish uchun maxsus ishlov berishni talab qilgan (misol). Bu qiyinchiliklarni engib o'tish uchun, avvalgi variantning mashaqqatli ishi va tavakkallaridan qochib, aniq ketma-ket ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri Dragonboardga taqdim etadigan rx/tx uchun barcha sxemalarni o'z ichiga olgan HC-12 qabul qilgichi o'zgartirildi.

Dragonboard 410c darajali almashtirgich

U Linker Sprite Mezzanine-ga UART-ning darajali siljishi bilan ta'minlangan, lekin bu port operatsion tizimda ziddiyatni keltirib chiqaruvchi konsolli aloqa uchun past tezlikli konnektorlar (11-TX va 13-RX) bilan bir xil. Leveler Shifter bilan Linker Sprite Mezzanine-da mavjud bo'lmagan boshqa mavjud UART portini (past tezlikli ulagichlar 5-TX va 7-RX) ishlatish uchun uni olish kerak edi. Muayyan chipni sotib olishdan oldin, UARTda ishlamaydigan tranzistorli faol darajali o'zgartirgichni o'rnatishga harakat qilindi.

Manbalar

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