रेडियोधर्मिता काउंटर (IoT) और मॉनिटरिंग इको-सिस्टम: 6 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

स्थिति: अप्रकाशित

सी-जीएम फर्मवेयर अंतिम अपडेट जून, 10 वीं 2019 को नए 1.3 संस्करण के साथ ए-जीएम एप्लिकेशन के साथ अंतिम अपडेट 25 नवंबर 2019 को नए 1.3 संस्करण के साथ

यह D. I. Y कम लागत (50$/43€) C-GM काउंटर प्रोजेक्ट Geiger-Müller काउंटर डिवाइस उर्फ G. M. के निर्माण के लिए हार्डवेयर और फ़र्मवेयर प्रदान करता है। रेडियोधर्मिता स्तर के निरंतर माप के लिए काउंटर। यह एक Arduino Nano पर आधारित है, एक 20 वर्ण x 4 लाइन LCD डिस्प्ले, एक W5100 ईथरनेट कार्ड, एक 400V बिजली की आपूर्ति और आसपास बहुत कम घटक हैं। आसान संयोजन और लागत को कम करने के लिए घटकों की संख्या न्यूनतम रखी गई है।

• सी-जीएम काउंटर एक स्टैंडअलोन रेडियोधर्मिता काउंटर के रूप में चलने में सक्षम है
• या दीर्घकालिक रेडियोधर्मिता निगरानी सुनिश्चित करने के लिए, C-GM काउंटर का उपयोग A-GM प्रबंधक (अगली कड़ी में) के सहयोग से किया जा सकता है जो SOHO सर्वर पर चलने वाला एक ओपन-सोर्स वेब एप्लिकेशन है (जैसे QNAP छोटे ऑफिस होम ऑफिस सर्वर बेचता है)) ए-जीएम प्रबंधक जीएमसी एमएपी द्वारा प्रबंधित विश्वव्यापी साझा मानचित्र पर सी-जीएम काउंटर उपायों को प्रकाशित करने में भी सक्षम है। अंत में, QNAP IoT फ्रेमवर्क जैसे Node-RED के साथ C-GM काउंटर के एकीकरण के लिए एक Node-RED संस्करण भी है।

वर्तमान इको-सिस्टम के साथ संगत ESP32 हेल्टेक पर आधारित W-GM काउंटर, एक पोर्टेबल बैटरी चालित Wifi संस्करण (22$/27€) भी देखें।

महत्वपूर्ण (बिजली के झटके का खतरा)

डिवाइस को 400 वोल्ट बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। वर्तमान में वितरित होने के बावजूद बहुत कम रहेगा, मैं उन लोगों को हतोत्साहित करता हूं जो इस उपकरण को बनाने की कोशिश करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स और बिजली से निपटने के आदी नहीं हैं, बल्कि इसके बजाय एक वाणिज्यिक उत्पाद चुनने के लिए (इको-सिस्टम अनुभाग में उपलब्ध संगत उत्पाद देखें)।

चरण 1: पारिस्थितिकी तंत्र

आप केवल सी-जीएम काउंटर बनाने के इच्छुक हो सकते हैं। निःसंदेह तुमसे हो सकता है!

लेकिन आप समय के साथ अपने स्थानीय रेडियोधर्मिता मापने के बिंदु और ट्रेस स्तर के विकास को लागू करने के इच्छुक भी हो सकते हैं। यह उपरोक्त हमारे इको-सिस्टम का उपयोग करके किया जा सकता है।

हार्डवेयर बनाने में कठिनाई वाले लोगों के लिए, मुझे GQ Electronics LLC से काउंटर मिले, जैसे कि GMC-320V5 जो हमारे A-GM प्रबंधक के साथ संगत है (इस कंपनी के साथ मेरी न तो रुचि है और न ही संपर्क, इसलिए मुझसे उनके बारे में अधिक न पूछें) उत्पाद)।

नोट: सी-जीएम काउंटर डिवाइस और ए-जीएम मैनेजर दोनों के बारे में व्यापक दस्तावेज पीडीएफ प्रारूप में उपलब्ध हैं ताकि आपको डिवाइस निर्माण और इको-सिस्टम कार्यान्वयन में मार्गदर्शन मिल सके।

सी-जीएम काउंटर डिवाइस हार्डवेयर और फर्मवेयर को असेंबल करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी को सोर्सफोर्ज से पाया और डाउनलोड किया जा सकता है।

चरण 2: सी-जीएम काउंटर डिवाइस

विशेषताएं

• विकिरण का पता लगाना: बीटा, गामा, एक्स-रे
• जीएम ट्यूब: एसटीएस -5 (सीटीसी -5) / एसबीएम -20 (400 वी ऑपरेटिंग वोल्टेज)
• भाषा समर्थन: केवल अंग्रेजी
• अधिकतम मूल्य ६५ ५३५ सीपीएम / ४२५ µ एसवी/एच (सैद्धांतिक)

• मूल्य प्रदर्शित करें:

  • वर्तमान सीपीएम
  • वर्तमान μSv / h
  • स्टार्टअप के बाद से अधिकतम µSv/h
  • स्टार्टअप के बाद से औसत µSv/h
  • स्टार्टअप के बाद से बीता हुआ समय
  • बार ग्राफ पर स्तर

  • अलार्म

    • उपयोगकर्ता परिभाषित सीमा
    • एलसीडी पर अलार्म संदेश
    • एलसीडी बैकलाइट ब्लिंकिंग

  • प्रत्येक बीटा/गामा विकिरण पल्स के लिए एलईडी फ्लैश

    • अगर जीएम ट्यूब डिटेक्टिव है तो एलईडी हर सेकेंड ब्लिंक करती है
    • नेटवर्क कनेक्शन विफल होने पर भी एलईडी चालू है

  • ऑडियो ध्वनि

    • प्रत्येक बीटा/गामा विकिरण पल्स के लिए बीप
    • श्रव्य ध्वनि अलार्म

  • से डिवाइस नियंत्रण:

    • डिवाइस आंतरिक मेनू
    • USB (दीमक जैसे सीरियल कंसोल की आवश्यकता होती है) या ईथरनेट (वेब ब्राउज़र का उपयोग करके)
  • डीएचसीपी का उपयोग कर नेटवर्क कनेक्शन
  • ए-जीएम प्रबंधक वेब इंटरफेस के लिए समर्थन

  • उपयोगकर्ता परिभाषित पैरामीटर (मेनू से या वेब इंटरफेस के माध्यम से)

    • जीएम ट्यूब रूपांतरण कारक (सीपीएम से μSv/h)
    • सीपीएम में अलार्म थ्रेशोल्ड
    • बजर चालू या बंद
    • प्रदर्शन समयबाह्य
    • ए-जीएम प्रबंधक से संचार के लिए नेटवर्क सक्षम करें
    • A-GM सर्वर IP परिभाषा (USB या A-GM प्रबंधक के माध्यम से)
    • आंतरिक एच.वी. वाल्टमीटर अंशांकन (USB या A-GM प्रबंधक के माध्यम से)
    • पैरामीटर्स को स्थायी रूप से EEPROM में सहेजा जा सकता है

चरण 3: सी-जीएम काउंटर का निर्माण

संक्षिप्त वर्णन

विवरण के लिए पीडीएफ फाइल देखें

हार्डवेयर

सी-जीएम काउंटर हार्डवेयर की असेंबली को स्वयं से उपलब्ध न्यूनतम घटकों (जैसे अमेज़ॅन या ईबे) और न्यूनतम वायरिंग का उपयोग करके यथासंभव सरल बनाया गया है। कोई समर्पित मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) नहीं है, बल्कि प्रत्येक छेद (वेरोबार्ड) के लिए सोल्डर पैड के साथ एक सस्ता सिंगल फेस डॉट बोर्ड (उर्फ परफबोर्ड) है।

• GM 5.6MΩ रोकनेवाला सीधे RCA सॉकेट पर बेचा जाता है।
• ईथरनेट बोर्ड 2x5 कनेक्टर का उपयोग करके Arduino नैनो से जुड़ा है।
• ईथरनेट बोर्ड कनेक्टर पिन इसके निर्धारण को सुनिश्चित करने के लिए Perforboard से गुजरते हैं।
• Arduino Nano को Perfboard पर वेल्ड किया गया है।
• C1 कैपेसिटेंस (10nF/2kV) को H. V के पीछे आउटपुट कनेक्टर पर वेल्ड किया जाता है। मापांक।
• H. V के पीछे एक स्ट्रैप वायर वेल्ड होता है। इनपुट और आउटपुट GND के बीच मॉड्यूल।
• R6 रोकनेवाला (47KΩ) सीधे एलईडी के ग्राउंड पिन पर वेल्ड किया जाता है।
• W5100 ईथरनेट मॉड्यूल RST Arduino RST से कनेक्ट नहीं है। W5100 मॉड्यूल पिन के RST पिन पर एक रोकनेवाला और समाई है। यदि Arduino RST से जुड़ा है, तो यह Arduino में नए फर्मवेयर को डाउनलोड करने से रोकता है। कमी ईथरनेट को रीसेट करने के लिए बिजली की आपूर्ति को बंद करने की आवश्यकता है।

सॉफ्टवेयर

C-GM काउंटर डिवाइस प्रोग्रामिंग C-GM काउंटर डिवाइस HEX फ़ाइल का उपयोग करके की जा सकती है।

आपको एक अपलोडर उपयोगिता की आवश्यकता होगी जैसे कि Xloader (लेखक की वेबसाइट वर्तमान में बंद है एक प्रति यहां उपलब्ध है) या ArduinoSketchUploader (संकलित किए जाने वाले C# स्रोत)। अन्य विकल्प Arduino वेबसाइट से उपलब्ध हो सकते हैं।

• CGM_vx.x.x.hex अपने Arduino नैनो के मूल बूट-लोडर को रखने के लिए इस फ़ाइल का उपयोग करें।
• CGM_v1.x.x.x_bootloader.hex इस फ़ाइल का उपयोग C-GM फ़र्मवेयर और इसके बूट-लोडर को फ्लैश करने के लिए करें।

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नया v1.3: नेटवर्क को अक्षम करने के लिए, बूट करते समय बटन को दबाते रहें (मेनू में प्रवेश करने तक, फिर मेनू को छोड़ दें)। यह नेटवर्क कनेक्शन पुनर्प्रयासों के कारण लगातार अवरुद्ध होने से बचता है जो नए नेटवर्क पैरामीटर सेट करने के लिए मेनू में प्रवेश करने से रोकता है (मुझे आश्चर्य है कि कोई भी अब तक इससे परेशान होने की रिपोर्ट नहीं कर रहा है!)

चरण 4: सी-जीएम काउंटर का उपयोग करना

संक्षिप्त वर्णन

विवरण के लिए कृपया पीडीएफ पढ़ें

सी-जीएम काउंटर डिवाइस एक मिनट की अवधि (शिफ्टिंग विंडो) में विकिरण दालों (सीपीएम) की संख्या की गणना करता है, और इस गणना को जीएम का उपयोग करके माइक्रो सीवर्ट प्रति घंटे (μSv/h) मान में परिवर्तित करता है। ट्यूब रूपांतरण कारक।

• स्टार्ट-अप पर, स्प्लैश स्क्रीन सी-जीएम काउंटर डिवाइस फर्मवेयर के संस्करण और कॉपीराइट प्रदर्शित करती है।
• पावर-अप के लगभग 5 सेकंड बाद, स्प्लैश स्क्रीन बंद हो जाती है और काउंटर विकिरण मापन शुरू कर देता है।

उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस को बहुत सरल बनाया गया था और डिवाइस स्क्रीन और मेनू को नियंत्रित करने के लिए केवल एक कील स्विच है।

बटन पुश की अवधि के अनुसार, दो संभावित क्रियाएं हैं।

1. शॉर्ट प्रेस = सेलेक्ट यूजर आधे सेकेंड से भी कम समय में बटन दबाएं।
2. देर तक दबाएं = अगला उपयोगकर्ता आधे सेकंड से अधिक समय तक बटन दबाएं।

मेनू दर्ज करने या मेनू प्रविष्टि को मान्य करने के लिए, एक लंबा प्रेस करें। डिस्प्ले को जगाने के लिए, अगली स्क्रीन या मेनू प्रविष्टि पर जाएं, एक छोटा प्रेस करें।

5 सूचना स्क्रीन हैं:

1 - विकिरण स्क्रीन डिफ़ॉल्ट सूचना स्क्रीन वर्तमान विकिरण मान जैसे वर्तमान μSV/h माप, पावर-अप के बाद से अधिकतम µSV/h मान, वर्तमान CPM मान और पावर-अप के बाद से औसत µSV/h प्रदर्शित करती है। संदेश नीचे की रेखा पर प्रदर्शित होते हैं।

2 - डोसीमीटर स्क्रीन

यह स्क्रीन पावर-अप के बाद से बीता हुआ समय, गिनती की कुल संख्या और माइक्रो-सीवर्ट और माइक्रो-रेम दोनों में व्यक्त की गई समान खुराक सहित मूल्यों को प्रदर्शित करती है।

3 - जीएम ट्यूब स्क्रीन

जीएम ट्यूब रूपांतरण कारक सीपीएम को μSv/h, वर्तमान उच्च वोल्टेज मान (आंतरिक वाल्टमीटर से पढ़ें) और अलार्म थ्रेशोल्ड (सीपीएम में) प्रदर्शित करें।

4 - नेटवर्क स्क्रीन

डिवाइस (देव) आईपी पता (डीएचसीपी सेवा द्वारा आवंटित) और ए-जीएम रिमोट सर्वर (एसवीआर) आईपी पता प्रदर्शित करें।

5 - क्रेडिट स्क्रीन

फर्मवेयर संस्करण और तारीख के साथ-साथ कॉपीराइट प्रदर्शित करें।

विन्यास मेनू

डिवाइस को कॉन्फ़िगर करने के लिए 7 मेनू स्क्रीन हैं। संचार बंदरगाहों (सीरियल या नेटवर्क) का उपयोग करके कुछ पैरामीटर सेट किए जाने चाहिए।

चरण 5: समग्र पारिस्थितिकी तंत्र को लागू करना

संक्षिप्त वर्णन

विवरण के लिए कृपया पीडीएफ पढ़ें

ए-जीएम परियोजना का उद्देश्य रेडियोधर्मिता स्तर का दीर्घकालिक निरंतर माप प्रदान करना है। इसमें एक एसओएचओ सर्वर पर चलने वाला एक ओपन-सोर्स वेब एप्लिकेशन (ए-जीएम मैनेजर) शामिल है (उदाहरण के लिए छोटे ऑफिस होम ऑफिस सर्वर के लिए क्यूएनएपी से एनएएस) गीजर-मुलर रेडियोधर्मिता काउंटर डिवाइस जैसे सी-जीएम काउंटर या जीक्यू से संगत काउंटर से जुड़ा हुआ है। इलेक्ट्रॉनिक्स एलएलसी।

समग्र प्रणाली को समेटने के लिए:

• ए-जीएम प्रबंधक वेब एप्लिकेशन जो एक स्थानीय सर्वर पर गीजर-मुलर काउंटरों से प्राप्त बीटा/गामा विकिरण स्तरों की निरंतर निगरानी और भंडारण करता है। उपयोगकर्ता खाते का उपयोग करके दुनिया भर में डेटा साझा करने के लिए डेटा को GMC. MAP वेबसाइट पर पुनर्निर्देशित किया जा सकता है।
• सी-जीएम काउंटर ईथरनेट जीएम के लिए एक ओपन-सोर्स हार्डवेयर और फर्मवेयर। ए-जीएम प्रबंधक के साथ चलने वाले Ad'Novea® द्वारा विकसित और प्रदान किया गया काउंटर।
• GMC-320 डिवाइस GMC-320/5xx/6xx डिवाइस GQ Electronics LLC© द्वारा बेचे जाते हैं और वाई-फ़ाई कनेक्शन का उपयोग करके डिवाइस से सीधे GMC. MAP वेबसाइट पर उपायों के पुनर्निर्देशन की अनुमति देते हैं। A-GM प्रबंधक आपके सर्वर पर विकिरण मापों को दर्ज करने और GMC. MAP वेबसाइट पर पुनर्निर्देशन सुनिश्चित करने के लिए इन उपकरणों का समर्थन करता है।

विशेषताएं

• अंग्रेजी, फ्रेंच, जापानी, रूसी और चीनी के लिए भाषा समर्थन
• सी-जीएम काउंटर और जीक्यू इलेक्ट्रॉनिक्स एलएलसी गीजर-मुलर काउंटर या संगत उपकरणों के लिए समर्थन
• उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित अवधारण अवधि (अधिकतम 90 दिन) या मासिक पर रेडियोधर्मिता की निगरानी करें (चित्र देखें)
• क्या स्तर उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित सीमा से अधिक होना चाहिए; ईमेल 5 ईमेल पते तक भेजे जाते हैं।
• वर्तमान विकिरण स्तर को μSv/h में प्रदर्शित करें और अवधारण अवधि (रिकॉर्डिंग) पर अधिकतम स्तर
• ज़ूम और पैन फ़ंक्शंस के साथ प्लॉट ट्रेस (1 घंटा, 6 घंटे, 24 घंटे, 1 सप्ताह और 4 सप्ताह)
• लॉग ओवर अवधारण अवधि को डाउनलोड किया जा सकता है और मासिक डेटा उपलब्ध होने पर
• डाउनलोड और कॉन्फ़िगरेशन लॉगिन और पासवर्ड से सुरक्षित है
• जीएम ट्यूब की खराबी का पता लगाना और प्रशासक को ई-मेल भेजना
• GMC. MAP वेबसाइट पर डेटा पुनर्निर्देशन (gmcmap पर एक उपयोगकर्ता खाते की आवश्यकता है)
• डेस्कटॉप कंप्यूटर, टैबलेट और स्मार्टफोन स्क्रीन के लिए समर्थन।

डाउनलोड

नीचे दिए गए ज़िप को आपके SOHO सर्वर की वेब निर्देशिका में निकाला जा सकता है। QNAP NAS मालिकों के लिए, SourceForge से एक QPKG पैकेज उपलब्ध है।

नवीनतम संस्करण 1.3 SourceForge से डाउनलोड किया जा सकता है

चरण 6: IoT एकीकरण

संक्षिप्त वर्णन

QNAP IoT वातावरण के लिए A-GM का एक पूर्णतः स्वतंत्र Node-RED सीमित संस्करण उपलब्ध है। यह एक अलग और सीमित ए-जीएम प्रबंधक एप्लिकेशन है जिसका उपयोग केवल निगरानी के लिए किया जा सकता है।

क्योंकि C-GM काउंटर JSON प्रारूप में माप डेटा प्रदान करने में सक्षम है, यह IoT एकीकरण के लिए एक आसान उम्मीदवार है। कुछ SOHO/NAS प्रदाता जैसे QNAP JSON डेटा प्रारूप का समर्थन करने वाले IoT उपकरणों के लिए अपनी मशीनों पर IoT फ्रेमवर्क उपलब्ध कराते हैं।

यहाँ एक NodeRED फ़ाइल उपलब्ध है जिसे मैंने QNAP IOT ढांचे में एकीकरण के लिए विकसित किया है। यह किसी भी कंप्यूटर या मोबाइल उपकरणों से सी-जीएम काउंटर डेटा तक पहुंच बनाना संभव बनाता है।