Rea radio di sensori per il monitoraggio di frane

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Winet Srl Chi siamo Winet Srl Vu Pham 1 § Chi siamo § La storia Winet Srl – Chi siamo Winet Srl è una giovane azienda che si occupa di proge:azione e realizzazione di Re< di sensori wireless (WSN) Winet Srl Vu Pham 2 § La storia § Studio preliminare delle re< di sensori e loro applicazione Azienda di sviluppo SoEware su specifiche del cliente Winet Srl – La storia Maturazione di competenze Hardware Vu Pham Unico interlocutore per il cliente per HW e SW 3 § Studio preliminare delle re5 di sensori e loro applicazione § Archite:ura di una rete di sensori e rela<ve cara:eris<che tecnico funzionali "
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Wireless Sensors Networks -­‐ WSN Rete di sensori: rete cos<tuita da un numero elevato di nodi collega< tra loro mediante cavi mul<pli o connessioni wireless. Ogni nodo è dotato di un microprocessore e di uno o più sensori collega< mediante interfacce. Scopo di una rete di sensori: monitoraggio e/o controllo di un ambiente o di un determinato evento. Winet Srl Vu Pham 4 § Archite=ura di una rete di sensori e rela5ve cara=eris5che tecnico funzionali § Monitoraggio frane e disses< idrogeologici "
Wireless Sensors Networks -­‐ WSN Tolleranza ai guas<: capacità della rete di riconfigurarsi a seguito di guas< o malfunzionamen< in alcuni nodi "
Scalabilità: capacità della rete di acquisire nuovi nodi "
Topologia della rete: posizione che i diversi disposi<vi vengono ad occupare nello spazio (rete a stella, albero, Mesh) Winet Srl Vu Pham 5 § Monitoraggio frane e disses5 idrogeologici Wireless Sensors Networks -­‐ WSN Monitoraggio Frane e disses5 idrogeologici Rapida installazione Rilevazione puntuale di parametri Real 5me Ges5one del sistema da remoto Winet Srl Vu Pham 6 Alcuni sensori u5lizza5 Winet Srl Vu Pham 7 § WSN 1 – Estensimetro a filo § Installazione del sensore Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane §
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ESTENSIMETRO A FILO Unimeasure JX-­‐PA-­‐10 Range: 250 mm ( disponibili altre misure ) Tipo di uscita: potenziometrica Linearità: ±0.5% su fondo scala Case: IP65 Winet Srl Vu Pham 8 § Installazione del sensore § Igrometro Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Winet Srl Vu Pham Installazione è rapida e semplice Il filo dell’estensimetro è prote=o da un tubo in PVC al fine di evitare errori di misura dovu5 ad agen5 atmosferici. 9 § Igrometro § Installazione del sensore Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane §
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Winet Srl Vu Pham IGROMETRO Decagon EC-­‐5 Range: 0-­‐100% VWC ( volumetric water content ) Tipo di uscita: in tensione ( 0-­‐40% Vcc ) Accuratezza: ±3% Risoluzione: 0.1% Tempo di misura: 10 msec 10 § Installazione del sensore § Estensimetro a barra Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Tubo in PVC u5lizzato come guida per il sensore Il sensore ha un cavo lungo 5 metri Winet Srl Vu Pham 11 § Estensimetro a barra § Installazione del sensore Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane ESTENSIMETRO A BARRA Encardio EDJ-­‐40P •
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Range: 150 mm Tipo di uscita: potenziometrica Linearità : ±0.2% su fondo scala Sensibilità: 0.02 mm Winet Srl Vu Pham 12 § Installazione del sensore § Tiltmetro Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Fissaggio rapido a parete con staffa di supporto e tasselli Sensore con corpo completamente in acciaio Winet Srl Vu Pham 13 § Tiltmetro § Installazione del sensore Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane TILTMETRO MEMS Geokon 6160 §
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Winet Srl Vu Pham Range: ±15° Tipo di uscita: in tensione Linearità: ±0.1% su fondo scala Necessita di un alimentazione: 9-­‐12Volt e fornisce un uscita ±4V. U5lizzo della board WinetHP con Boost Alimentazione e ADC da 16-­‐bit 14 § Installazione del sensore § I sensori meteo Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Fissaggio rapido a parete Sensore con corpo completamente in acciaio Winet Srl Vu Pham 15 § I sensori meteo § Installazione dei sensori Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane STAZIONE METEO Anemometro Davis Instruments § Accuratezza velocità del vento: ±5% § Accuratezza direzione del vento: ±4° Pluviometro Davis Instruments § Risoluzione: 0.2 mm Sensore di umidità e temperatura aria § Accuratezza Umidità: <±3% UR (5–95% UR) § Accuratezza Temperatura: ± 0,2°C Igrometro Decagon EC-­‐5 § Accuratezza: ±3% Winet Srl Vu Pham 16 § Installazione dei sensori § Distometro laser Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Fissaggio rapido con treppiede Pannello solare per la ricarica della ba=eria Winet Srl Vu Pham 17 § Distometro laser § Clinometro biassiale Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane DISTOMETRO SICK DT35 § Sensore laser a tempo di volo di classe 2 § Range: 0.05m -­‐ 12m senza rifle=ore 0.2m – 35m con rifle=ore § Risoluzione: 0.1mm § Accuratezza: ±10mm § Uscita: 4..20mA Winet Srl Vu Pham 18 § WSN – Clinometro biassiale Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane INCLINOMETRO BIASSIALE DPG-­‐SERIES Winet Srl Vu Pham §
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Range: ±5° ( altri range disponibili ) §
Ada=o per monitoraggio di edifici Tipo di uscita: in tensione Risoluzione: 0.001° Necessita di un alimentazione: 9-­‐12Volt 19 Le schede di acquisizione e trasmissione da5 Winet Srl Vu Pham 20 Ready for different kinds of sensors!
§ La scheda ! di acquisizione § La scheda di trasmissione PRS Very
low power G
consumption:
< 25uA sleep mode!
WinetAQ
Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane !
Dimensions: 93 x 65 x 15 mm!
Temperature Range: [-10ºC, +65ºC]!
Interface socket
WINETAQ – Scheda di acquisizione Battery Input!
Solar Panel Input!
2 Analog Input!
1 Input PT100
Smart Solar IC!
§ Immediatamente interfacciabile con la scheda di trasmissione GPRS WinetTX § Predisposta per la connessione di un pannello solare §
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Memoria EEPROM: 64Kb Orologio astronomico 2.5Volt Precision Voltage Reference Pronta per diverse 5pologie di sensori EPROM!
I2C!
or ADC!
t ( typical 5W 290mA )!
RTC!
SD Card!
4 General Purpose I/O!
+3V and +5V output!
§ Dimensioni: 93 x 65 x 15 mm Figure 2 – WinetAQ board top
Winet Srl Vu Pham 21 § La scheda di trasmissione GPRS § La scheda di boost e acquisizione 16-­‐bit Ready for ATMega32 MCU!
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Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Dimensions: 85 x 57 x 15 mm!
Temperature Range: [-10ºC, +65ºC]!
Figure 1 - WinetTX
ATMega32 interface
Modem GPRS
Modem voltage supplly
WINETTX – Scheda di trasmissione GPRS SIM Card Reader
LCD Display
§ Immediatamente interfacciabile con il nodo radio a 2.4 Ghz § Modem GPRS § Display e pulsan5 configurabili ( opzionali ) § Dimensioni: 85 x 57 x 15 mm Configurable buttons
Interface socket
Interface socket
Figure 2 – WinetTX board top
Figure 2 – WinetTX board bottom
Srl Vu Pham Winet SrlWinet - Viale
G.Finali 70 - Cesena
22 § La scheda di boost e acquisizione a 16 bit § Il nodo radio a 2.4 Ghz Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Inputs/Outputs:!
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1 Input for battery supply!
2 Input for interface with WinetAQ!
1 Input I2C!
8 Input Single-Ended or 4 Input Differential!
1 Output 9-12V up to 200mA@12V!
1 Output with battery voltage!
I2C!
WINETHP – Scheda di interfaccia Input for WinetAQ!
§ Immediatamente interfacciabile con la WinetAQ Input for battery supply!
Battery voltage output!
§ Fino a 2 ADC a 16-­‐bit con sample rate fino a 860 SPS § Sezione di Boost a 9-­‐12Volt 9-12 Volt Output!
§ Dimensioni: 76 x 47 x 12 mm 8 Single-Ended Input or!
4 Input Differential!
Figure 3 – WinetHP board top
Winet Srl - Viale G.Finali 70 - Cesena
www.winetsrl.com - [email protected] - +39 0547 481342
Winet Srl Vu Pham 23 § Il nodo radio a 2.4 Ghz § Acquisizione e invio GPRS – Il sistema completo Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Texas Instruments CC2530 – Il nodo radio § Immediatamente interfacciabile con la WinetAQ § 2.4 Ghz IEEE 802.15.4 Standard § Basso consumo energe5co ( 1uA in sleep ) § 256Kb di memoria Flash § 8Kb di memoria RAM § Conver5tore Analogico Digitale a 12 bit
Winet Srl Vu Pham 24 § Acquisizione e invio GPRS – Il sistema completo Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Winet ON & GO § Interfaccia di 5po “sandwich” § Rapido interfacciamento § Dimensioni rido=e Winet Srl Vu Pham 25 Cara=eris5che della rete e del Sorware di ges5one Vu Pham 26 § Cara=eris5che del firmware di rete § Cara:eris<che del soEware di ges<one Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Cara=eris5che della rete di sensori wireless la rete si configura in modo automa5co. L’unica operazione necessaria è l’accensione del nodo. la rete effe=ua una ricerca automa5ca del migliore link di instradamento da5 (la rete necessita spesso di riada=arsi….). tempi di vita di diversi mesi con alimentazione a ba=eria (con pannello solare la durata è illimitata). posizionamento con estrema facilità e minima invasività. Winet Srl Vu Pham 27 § Environmental Control § Database Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Cara=eris5che del Sorware di ges5one della WSN Accedere ai propri da5 da con username e password Visualizzare i per data e ora di rilevazione Effe=uare una in funzione di parametri selezionabili ( intervallo data/ora, nodo, 5pologia sensore, … ) Scaricare i da5 visualizza5 in un Visualizzare dei da5 seleziona5 o delle ul5me 200 rilevazioni Winet Srl Vu Pham 28 § Database § Grafici Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Cara=eris5che del sorware di ges5one: •
Accedere ai propri da< da pagina web prote=a con username e password •
Visualizzare i da5 rileva5, ordina5 per data ed ora •
Effe:uare una ricerca avanzata in funzione di parametri selezionabili ( intervallo data/ora, nodo, <pologia sensore,... ) •
Scaricare i da5 visualizza5 in un file CSV Winet Srl Vu Pham 29 § Grafici § Cara:eris<che avanzate del SW Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Winet Srl Vu Pham 30 § Cara=eris5che avanzate del SW § Impostazione di preallerta ed allerta Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Cara=eris5che avanzate del Sorware di ges5one della WSN Impostare delle Impostare un tempo standard programmato Visualizzare una Winet Srl Vu Pham per ogni sensore collegato diverso dal della rete installata 31 § Impostazione di preallerta ed allerta § Mappa interahva Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Winet Srl Vu Pham 32 § Mappa Interavva § Contah Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Winet Srl Vu Pham 33 § Contav Re5 radio di sensori per il monitoraggio di frane Domande? Per informazioni, dubbi e chiarimen5 [email protected] www.winetsrl.com Winet Srl Vu Pham 34