Επιτήρηση και έλεγχος πτηνοτροφικής μονάδας μέσω Internet
Γενικά...
Σκοπός του Προγράμματος ΤΕΧΝΟΜΑΘΕΙΑ V είναι να δώσει τη δυνατότητα στις σχολικές ομάδες, να ασχοληθούν με τη μελέτη ενός τεχνολογικού θέματος της επιλογής τους, το οποίο να διακρίνεται για την πρωτοτυπία του, καθώς και για την δυνατότητα εφαρμογής και πρακτικής αξιοποίησής του. Το Πρόγραμμα χρηματοδοτεί τον εξοπλισμό, τα υλικά και τις δραστηριότητες των σχολικών ομάδων, ώστε να ασχοληθούν με τη μελέτη και την κατασκευή ενός πρωτότυπου έργου και να καλλιεργήσουν τη δημιουργικότητα και τις δεξιότητές τους.
Ο τίτλος του έργου που υλοποίησε το 1ο ΕΠΑΛ Αρτας...
Ο τίτλος του έργου που υλοποίησε το 1ο ΕΠΑΛ Αρτας...
Επιτήρηση και έλεγχος πτηνοτροφικής μονάδας μέσω Internet
(Σύστημα επιτήρησης και ελέγχου πτηνοτροφικής μονάδας από το σπίτι ή οποιοδήποτε μέρος του κόσμου μέσω Διαδικτύου)
Με την εφαρμογή μπορείτε μέσω Internet από οποιοδήποτε σημείο του κόσμου:
1. Να παρακολουθείτε τη λειτουργία μιας ηλεκτρολογικής εγκατάστασης. Π.χ. τη λειτουργία του φωτισμού, του κλιματισμού, τη θερμοκρασία του χώρου, την τάση του δικτύου της ΔΕΗ, την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Να ελέγχετε τις συσκευές δίνοντας εντολές από μακριά ώστε να ξεκινήσουν κάποιες συσκευές να λειτουργούν.
3. Να καταγράφετε την ώρα που οι συσκευές μπαίνουν ή όχι σε λειτουργία, καθώς και τον συνολικό χρόνο λειτουργίας κατά την διάρκεια της ημέρας. Επίσης μπορείτε να καταγράφετε στοιχεία όπως η θερμοκρασία του χώρου η υγρασία ύψος της στάθμης του νερού μιας δεξαμενής κ.α. και να βλέπετε τις τιμές τους με μορφή γραφικής παράστασης ώστε να βγάζετε πολύτιμα συμπεράσματα.
4. Να έχετε ένα σύστημα συναγερμού που να σας ειδοποιεί στο σπίτι σας ή στον φορητό σας υπολογιστή κάθε φορά που κάτι συμβαίνει στην εγκατάστασή σας όπως διάρρηξη πόρτας, σπάσιμο τζαμιού, ανίχνευση κάποιου ατόμου στον εξωτερικό χώρο. Καθώς ακόμη και σε σοβαρές περιπτώσεις βλάβης στην εγκατάσταση όπως εμφάνιση υψηλής θερμοκρασίας, διακοπή ρεύματος, πτώση θερμικού προστασίας κάποιου κινητήρα.
Η ομάδα μαθητών και καθηγητών του πρώτου ΕΠΑΛ ʼρτας κατασκεύασε μια πτηνοτροφική μονάδα σε μακέτα ενώ ενσωμάτωσε τους αυτοματισμούς αυτής σε ένα εποπτικό πάνελ ώστε να είναι κατανοητή η λειτουργία του συστήματος
Τα μέρη από τα οποία αποτελείται το έργο...
Το έργο αποτελείται βασικά από τρία μέρη:
Είναι ένα λογισμικό το οποίο μπορεί να επικοινωνεί με οποιαδήποτε ηλεκτρολογική εγκατάσταση η οποία υποστηρίζεται από PLC και στη συνέχεια να παρακολουθεί τη λειτουργία και τις βλάβες των συσκευών της εγκατάστασης, να καταγράφει όλα τα συμβάντα και τα δεδομένα των αισθητηρίων, να ελέγχει και να μας ενημερώνει με οπτικά και ηχητικά μηνύματα.
Ταυτόχρονα επιτρέπει σε άλλους Η/Υ να έχουν πρόσβαση μέσω Internet ή τοπικού δικτύου στα συμβάντα της ηλεκτρολογικής εγκατάστασης αλλά και να ελέγχουν τις συσκευές αυτής.
Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές που συνδέονται μέσω Internet δέχονται και σήματα ενεργοποίησης συναγερμού για οποιαδήποτε βλάβη συμβεί στην εγκατάσταση.
2. Τη μακέτα της πτηνοτροφικής μονάδας
Η μακέτα περιέχει στο εσωτερικό της ένα σύνολο από αισθητηρίων και συσκευών τα οποία ελέγχονται από το σύστημα αυτοματισμού της μονάδας αλλά και το λογισμικό υποστήριξης.
3. Το πάνελ συστημάτων αυτοματισμού της πτηνοτροφικής μονάδας
Είναι ένα πάνελ πάνω στο οποίο τοποθετήθηκαν ένα πλήθος αυτοματισμών οι οποίοι ελέγχουν τις συσκευές της πτηνοτροφικής μονάδας. Συγκεκριμένα υλοποιήθηκαν οι παρακάτω αυτοματισμοί:
α) Σύστημα τροφοδοσίας νερού
β) Σύστημα συναγερμού
γ) Σύστημα εξαερισμού και ελέγχου θερμοκρασίας
δ) Σύστημα φωτισμού
ε) Σύστημα ηλεκτροδότησης (ΔΕΗ ή Γεννήτρια)
στ) Σύστημα αποστολής μηνυμάτων SMS σε κινητά τηλέφωνα.
ζ) Σύστημα αυτοματισμού με PLC το οποίο συνδέει όλους τους παραπάνω αυτοματισμούς με το λογισμικό υποστήριξης της μονάδας.
Τρόπος λειτουργίας
Απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρμογή είναι η ηλεκτρολογική εγκατάσταση να ελέγχεται από PLC (προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή) κάτι που συμβαίνει σήμερα σε όλες σχεδόν τις βιομηχανικές εγκαταστάσεις και σε ελάχιστες εγκαταστάσεις οικίας. Σε αντίθετη περίπτωση θα πρέπει να τοποθετηθεί ένα PLC στον ηλεκτρικό πίνακα και να συνδεθεί με τις συσκευές και τα αισθητήρια που θέλουμε να ελέγξουμε.
Στο χώρο της εγκατάστασης τοποθετείται ένας Η/Υ στον οποίο εγκαθίσταται το λογισμικό Net Control for Electric Installations (server version). O υπολογιστής αυτός (server) συνδέεται με το PLC μέσω καλωδίου και μέσω του λογισμικού με το Internet.
Από αυτή τη στιγμή για κάθε συμβάν στην ηλεκτρολογική εγκατάσταση αποστέλλεται ένα μήνυμα σε όσους υπολογιστές στο Internet διαθέτουν την έκδοση Client του λογισμικού και έχουν ζητήσει σύνδεση με τον Server.
Ένας αριθμός αισθητηρίων, μπορεί να εντοπίζει και να ελέγχει οποιοδήποτε πρόβλημα υπάρχει στο χώρο της ηλεκτρικής εγκατάστασης όπως ανεβασμένη θερμοκρασία, διακοπή τροφοδοσίας νερού ή φαγητού, βλάβη στους ανεμιστήρες, διακοπή ρεύματος, παραβίαση πόρτας κ.α.)
Μέσω του PLC ενημερώνεται ο Η/Υ στο χώρο της εγκατάστασης και ταυτόχρονα όσοι είναι συνδεδεμένοι με αυτόν στο Internet.
Στην οθόνη τους εμφανίζεται με εποπτικό τρόπο όλη η κατάσταση της μονάδας.
Μπορούμε να επιλέγουμε εμείς τι θέλουμε να βλέπουμε και τι να ελέγχουμε για κάθε Η/Υ ανεξάρτητα. Το λογισμικό επιτρέπει και τη χρήση εικόνων με κίνηση (animation) ώστε να παρουσιάζεται καλύτερα η λειτουργία της εγκατάστασης .
Με απλά κλικ του ποντικιού πάνω στις εικόνες που αντιστοιχούν στις συσκευές που έχουμε επιλέξει να ελέγχουμε μπορούμε να τις ενεργοποιούμε από οποιοδήποτε μέρος του κόσμου με χρονική καθυστέρηση μικρότερη του 0,5 sec.
Πρωτοτυπίες του έργου...
Ασφαλώς το να ελέγξει και να παρακολουθήσει κάποιος μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση μέσω Internet δεν είναι κάτι που γίνεται για πρώτη φορά. Παρόλα αυτά το έργο έχει κάποιες πολύ σημαντικές καινοτομίες τις οποίες θα αναλύσουμε παρακάτω:
1. Δεν υπάρχει εξειδικευμένη για πτηνοτροφική μονάδα καμία αντίστοιχη εφαρμογή σε παγκόσμιο επίπεδο. Υπάρχουν εφαρμογές διαχείρισης πτηνοτροφείου αλλά δεν έχουν τις δυνατότητες ελέγχου μέσω Internet.
2. Τα PLCs για να συνδεθούν στο Internet ή σε τοπικό δίκτυο απαιτούν πρόσθετες συσκευές υποστήριξης και ελέγχονται μόνο με λογισμικό της εταιρείας κατασκευής τους.
Το λογισμικό Net Control for Electric Installation καταργεί κάθε πρόσθετη συσκευή και συνδέει απευθείας το PLC με το Internet χρησιμοποιώντας ενδιάμεσο Server ελαχιστοποιώντας το κόστος αλλά και τις τεχνικές γνώσεις.
3. Λογισμικά υποστήριξης PLC που να μην τα έχουν κατασκευάσει οι εταιρείες κατασκευής των PLCs υπάρχουν ελάχιστα. Το λογισμικό Net Control for electric Installations είναι ένα από τα ελάχιστα σε παγκόσμιο επίπεδο που υποστηρίζει PLC διαφορετικών εταιρειών. Συγκεκριμένα υποστηρίζει όλες της γνωστές εταιρείες κατασκευής. Αλλά ενσωματώνει προδιαγραφές και πρωτόκολλα ώστε να υποστηρίξει και οποιαδήποτε άλλη συσκευή και στο μέλλον.
4. Αλλά το πιο δυνατό σημείο το οποίο κάνει το λογισμικό μοναδικό στον κόσμο είναι το ότι δεν απευθύνεται σε εξειδικευμένο τεχνικό αλλά σε οποιονδήποτε ηλεκτρολόγο, που έχει ελάχιστες γνώσεις PLC και Η/Υ.
Για να εγκαταστήσει κάποιος μια αντίστοιχη εφαρμογή στην επιχείρησή του πρέπει πρώτα να απευθυνθεί σε κάποια μεγάλη εταιρεία κατασκευής PLC, να έρθουν εμπειρογνώμονες στο χώρο ώστε να κατασκευαστεί κάποιο ειδικό λογισμικό για τη συγκεκριμένη επιχείρηση και στην συνέχεια να γίνει μετά από κάποιο χρονικό διάστημα εγκατάσταση της εφαρμογής από ειδικευμένο προσωπικό της εταιρείας. Φυσικά όλα αυτά χρειάζονται συνεχή επίβλεψη από την εταιρεία και σε κάθε βλάβη πρέπει να πληρώνονται όλα τα έξοδα του τεχνικού. Όλα αυτά απαιτούν ένα τεράστιο κόστος το οποίο μπορούν να το πληρώσουν πολύ μεγάλες εταιρείες.
Αυτός είναι και ο λόγος που δεν έχουμε δει ποτέ μια αντίστοιχη εφαρμογή σε μια μικρή επιχείρηση.
Με το δικό μας λογισμικό τα πράγματα ανατρέπονται. Ένας οποιοσδήποτε ηλεκτρολόγος μπορεί να εγκαταστήσει το σύστημα και να το υποστηρίζει στη συνέχεια ο ίδιος.
Το λογισμικό είναι πλήρως αυτοματοποιημένο και καταργεί τον προγραμματισμό στο PLC. Κάνει αυτόματα όλες τις απαραίτητες ρυθμίσεις που αφορούν την επικοινωνία με το PLC και στην συνέχεια επιτρέπει στο χρήστη και όχι στον τεχνικό να κάνει τις ρυθμίσεις χρησιμοποιώντας ελάχιστες γνώσεις Η/Υ.
Είναι ένα λογισμικό το οποίο μπορεί να πωλείται στα καταστήματα λογισμικού ως πακέτο και να εγκαθίσταται στην επιχείρηση από οποιοσδήποτε ηλεκτρολόγο με ελάχιστες ή και καθόλου γνώσεις από PLC και προγραμματισμό.
Πατήστε εδώ για να κατεβάσετε την δοκιμαστική έκδοση του λογισμικού Net Control for Electric Installations.
Η χρησιμότητα του έργου...
Το έργο δεν είναι μόνο μια εποπτική κατασκευή για τις ανάγκες της εκπαίδευσης, ούτε μία εφαρμογή η οποία θέτει απλά την ιδέα και θα πρέπει κάποια εταιρεία να την ολοκληρώσει και υλοποιήσει.
Είναι ολοκληρωμένο με όλες τις δικλείδες ασφαλείας που χρειάζεται για την σωστή λειτουργία του και άμεσα εφαρμόσιμο σε οποιαδήποτε πτηνοτροφική μονάδα ζητηθεί.
Το λειτουργικό κόστος του έργου για κάποιον επιχειρηματία είναι ασήμαντο σε σχέση τα οφέλη του.
Στο έργο χρησιμοποιήθηκε η ηλεκτρολογική εγκατάσταση μιας πτηνοτροφικής μονάδας αλλά αυτό δεν αποτελεί περιορισμό.
Το έργο μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιαδήποτε βιομηχανική εγκατάσταση υπάρχει στον κόσμο καθώς και σε εγκαταστάσεις οικίας.
Το λογισμικό Net Control for electric installations αποτελεί το πιο απλό στη χρήση λογισμικό που να υποστηρίζει τις δυνατότητες που αναφέρθηκαν αλλά ταυτόχρονα είναι το μοναδικό στον κόσμο που δεν απευθύνεται σε εξειδικευμένους τεχνικούς αλλά μπορεί να εγκατασταθεί από οποιονδήποτε ηλεκτρολόγο ακόμη και αν δεν διαθέτει καθόλου γνώσεις PLC.
Με μερικές απλές ηλεκτρολογικές συνδέσεις και μια απλή εγκατάσταση του λογισμικού στον Η/Υ το έργο είναι έτοιμο να αναλάβει τον έλεγχο και την παρακολούθηση οποιασδήποτε εγκατάστασης.
Πρόσθετα...
Το έργο πέρα από τη δυνατότητα επικοινωνίας μέσω Internet υποστηρίζει και ένα συστήματα ειδοποίησης μέσω κινητού τηλεφώνου με SMS.
Ταυτόχρονα δηλαδή με την ειδοποίηση που στέλνεται σε κάποιον Η/Υ στον κόσμο μέσω Internet μπορεί να αποσταλεί και ένα ή περισσότερα μηνύματα SMS σε κινητά τηλέφωνα.
Ταυτόχρονα δέχεται μηνύματα από κινητά ώστε να ενεργοποιήσει κάποιες συσκευές.
Προβολή
Το έργο παρουσιάστηκε στην έκθεση Νέων Ερευνητών που πραγματοποιήθηκε στη Θεσσαλονίκη στις 11 με 13 Οκτωβρίου 2008. Συνολικά συμμετείχαν 85 έργα από διάφορα σχολεία της Ελλάδας, τα οποία επιλέχθηκαν ως τα καλύτερα από ένα πολύ μεγαλύτερο σύνολο έργων, που δήλωσαν συμμετοχή στο πρόγραμμα. Το έργο του 1ου ΕΠΑΛ Άρτας προκάλεσε ιδιαίτερο ενδιαφέρον, σε πλήθος κόσμου που επισκέφτηκε την έκθεση και αποτέλεσε ένα από τα καλύτερα έργα της έκθεσης. Οι μαθητές βραβεύτηκαν με έπαινο για την προσπάθειά τους.
Η έκθεση πραγματοποιήθηκε στο Κέντρο Διάδοσης Επιστημών και Μουσείο Τεχνολογίας που βρίσκεται στη Θέρμη.
Σχολείο Συμμετοχής
1ο ΕΠΑΛ Αρτας
Συνεργαζόμενοι τομείς
Ηλεκτρολογικός
&
Πληροφορικής
Υπέυθυνοι Καθηγητές του Έργου
Λάμπρου Ηλίας
Καθηγητής Ηλεκτρολογίας
&
Σδρίμας Ιωάννης
Καθηγητής Πληροφορικής
Η ομάδα μαθητών που συμμετέχουν στο έργο
Βρετός Αλέξανδρος
Μαυρίκης Αλέξανδρος
Χαβέλας Αθανάσιος
Σουλιώτης Μιχάλης
Γεωργίου Σεβαστή
Ζαρλαχά Σπυριδούλα
Μανοδήμου Χρυσάνθη
Τάτση Μάγδα
