Az AVITAR rendszer 3 nagy egységre bontható fel: 1. Mérőállomások, mérési eredmények GSM hálózaton

Átírás

1 AVITAR Az Akkreditálható Vízminőségi Távmérő Rendszer (AVITAR) önálló része az Távadatgyűjtő központ (AVITAR Centre), amely a terepen, konténerben elhelyezett automatikus mérőrendszerek (Water Quality Monitoring System : WQMS) által mért adatok gyűjtését és tárolását végzi. Az AVITAR központ több funkciót valósít meg, melyek a mérőrendszerek vezérlését és mért adatainak tárolását a mérőrendszerek adminisztrálását a mérési eredmények feldolgozását a mérési eredmények és feldolgozások publikálását valósítják meg. Az AVITAR központ a mérőrendszerekkel egy speciális, AVITAR protokollnak megfelelő kommunikációval tartja a kapcsolatot, ahol a mérőrendszerek mint Interneten keresztül kapcsolódó kliensek működnek. A mérőállomás konfigurációjával kapcsolatban kijelenthető, hogy PC alapú helyi vezérlővel van ellátva, ami a mérőberendezéseket vezérli, azoktól érkező adatokat feldolgozza és átmenetileg tárolni képes azokat. az AVITAR központtal Internet kapcsolaton keresztül képes kommunikálni az AVITAR protokollja szerint. az AVITAR központtól feladatokat képes fogadni. az AVITAR központnak mérési és riasztási adatokat képes küldeni. opcionálisan az AVITAR központnak webkamera által rögzített felvételt képes továbbítani. opcionálisan a mérőkonfiguráció karbantartásait naplózását helyben lehetővé teszi.

2 Az AVITAR rendszer 3 nagy egységre bontható fel: 1. Mérőállomások, mérési eredmények GSM hálózaton Ide tartoznak az on-line automata mérőállomások és az olyan szenzoros mérőbóják, amelyeknek nincs külön mintavevő rendszerük. A GSM hálózaton keresztül jutatják el a mérési eredményeket az AVITAR Központba. Különböző mintavételi pontokról már SMS-ben beküldött mérési eredményeket és mintavételi körülmények számkódjait is fogadja az AVITAR Központ. 2. AVITAR Központ Az AVITAR központ egy Internetre kapcsolód szerver. Az AVITAR központ fogadja és tárolja az automatikus terepi mérések eredményeit, vezérli a mérőrendszereket, hogy elvégezzék a beérkezett eseti adatigények kielégítéséhez szükséges méréseket. A beérkező adatok elemzése alapján szükség esetén riasztásokat is ad ki. A tárolt adatokat webes portál felületen is publikálja. 3. Mérési eredmények publikálása, dokumentálása Az AVITAR rendszer által mért adatok és feldolgozás eredmények az AVITAR portálon elérhetőek, megtekinthetőek. Publikálási beállításokban megadott szabályai alapján bárki

3 megtekintheti a mért és feldolgozott adatok egy részét. Látványos több médiát kezelő publikációs felület Mérőállomás A projekt fejlesztési céljai között szerepelt, egy on-line automata mérőállomás kialakítása.(2. és 3. ábra) A specifikáció alapján kiválasztott konténer méretei úgy kerültek kiválasztásra, hogy a jelen projektben megfogalmazott feladatok elvégzésére alkalmas eszközök és szerelvények mellett a későbbiekben felmerülő feladatok és új funkciók ellátásához szükséges további eszközök elhelyezéséhez megfelelő tartalékokkal rendelkezzen. Így biztosítva van a bővítés lehetősége is. A beüzemelés, az esetenkénti munkavégzés és a bővítés érdekében a szükséges méretűnél nagyobb konténer került kiválasztásra. A konténer paraméterei: Típus: MB 08 Jellemzők: Belső méretek Hossz: 2235 mm Szélesség: 2238 mm Magasság: 2340 mm Súly: 720 kg Klíma: szerelt Ablak: nincs Villamos csatlakozás: kültéri 230 V/32 A Vízbevezetés: fűtött polipropilén csővel a konténer oldalfalán Világítás: 1x36 W halogéncső Szín: RAL 6027 Ez egy hőszigetelt konténer, amely az automatikus on-line robot analizátor rendszer működésének infrastruktúráját biztosítja. A konténer méretei lehetővé teszi egyik mérőhelyről a másikra történő áttelepítését, célfeladatokra történő felhasználását. Az

4 automata működést biztosító villamos berendezések vezérlőszekrénybe vannak szerelve, amely biztosítja a helyi-kézi vezérlés lehetőségét is. A mérőkonténerbe beépített fő egységek leírása: 1. Mintavevő egység A vizsgálandó vízmintát egy perisztaltikus szivattyú (típusa: Boyser AMP16CA12) veszi ki a monitorozott víztestből. A vízminta végig zárt csőrendszerben halad. A perisztaltikus szivattyú előnye, hogy a vízminta egy zárt, gumitömlőn áramlik át, nem érintkezik a szivattyú belső alkatrészeivel, nem szennyezi a vízmintát. A megfelelő mintaáram biztosítása egy indukciós áramlásmérővel szabályozott, frekvenciaváltós fordulatszám-szabályozással történik. Dugulás esetén irányváltással megszüntethető a dugulás. A lebegőanyagok kiszűrése miatt a mintavevő cső végére egy durva szűrő van elhelyezve. A vízkivételi ponton egy külső vízhőmérővel közvetlen mérjük a víz hőmérsékletét, ez az akkreditációs követelmények miatt fontos. A vízhőmérséklet értékeket letároljuk. A vízminta egy túlfolyó ágon változatlanul, visszaáramlik a monitorozott víztestbe. 2. Meteorológiai egység A konténer külső felületén egy meteorológiai egység került elhelyezésre. A levegő hőmérsékletét mérjük és a mért értékeket letároljuk. 3. Vízminőségi paramétereket mérő egység A perisztaltikus szivattyú felszívja a vizsgálandó vízmintát, zárt csőben a szenzorokig. A vízminőségi paraméterek közül mérjük a ph és a Fajlagos vezetőképesség értékeket. A vízminta ph értékének mérésére egy Orbipac CPF81 szenzor szolgál, amely egy Liquisys M CPM253 feldolgozó elektronikához kapcsolódik. A vízminta fajlagos vezetőképességének mérésére egy Indumax H CLS52 szenzor szolgál, amely egy Liquisys M CPM253 feldolgozó

5 elektronikához kapcsolódik. Óránként 2x van mintavétel a nap 24 órájában, a hét minden napján. A mért értékeket a mérés után továbbítja az AVITAR központnak, a Központ óránként a beállított felhasználóknak t küld a mérési eredményekről és a körülmény adatokról. 4. Robot analizátor egység Különböző vízminőségi paraméterek méréséért egy on-line robot analizátor a felelős. Az analizátor egységgel mérhető paraméterek: nitrát, ammónia, ortofoszfát, lúgosság. A rendszer kevés számú minta, a laboratóriumokhoz képest kb. 5 perc/analízis gyakoriságú szabadon programozott mérését teszi lehetővé. Az ellenőrző oldatok mérések lehetősége biztosítja az akkreditált rendszerhez való csatlakozását, mivel folyamatosan ellenőrizhetőek és dokumentálhatóak a méréstechnikai jellemzők. A mérésekhez szükséges reagensek és standardok az analizátor egység alatt, műanyag palackokban vannak elhelyezve. A mérendő vízmintát a befolyó ágból veszi, minden mérési ciklus megkezdése előtt frissül a minta. A vegyszerekkel szennyezett mintákat külön edényben gyűjtjük össze. A megsemmisítésükről egy akkreditált labor gondoskodik. Nem engedünk vissza a patakba vegyszerekkel szennyezett vizet. Az analizátorhoz szüksége mennyiségű desztillált vizet egy külön vízkörben állítjuk elő. Ennek részei: desztillált víz tartály, ion cserélő patron, UV lámpa. 5. ábra Konténer belső felépítése 5. Kommunikációs egység A vezérlőszekrénybe szerelt egység GPRS-internetkapcsolaton keresztül biztosítja a robot analizátor, ph mérő, Fajlagos Vezetőképességmérő, Külső és Belső hőmérséklet érzékelők adatának lekérdezését és továbbítását a rendszerközpontba. A lekérdezett adatok lehető

6 legnagyobb mértékben jellemzik a működés állapotát, biztosítva ezzel a minél megbízhatóbb távdiagnosztikát. Távvezérléssel indíthatóak mérések és távdiagnosztikai tesztek. 6. További érzékelők A közvetlenül a konténerhez, mint munkahelyhez kapcsolódó érzékelők és beavatkozó szervek az alábbiak: behatolás érzékelő (ajtóra szerelt reed relés nyitásérzékelő), helyi riasztó (kürt), kezelői kulcs (riasztás tiltás), elárasztás érzékelő, füstérzékelő, belső hőmérsékletmérő, fűtés, klíma berendezés Mérőállomás környezetre gyakorolt hatása A vizsgálandó vízminta kivétele közvetlenül a monitorozott víztestből történik. A vízminta végig zárt rendszerben halad, túlfolyó csövön visszakerül a vízmintavételi ponthoz. Télen a külső csővezetékek elfagyása ellen a csővezetékeket kívülről fűtőszál borítja. Ezzel megváltoztatjuk a vízminta hőmérsékletét mire eléri a konténerben a szenzorokat. A vízminőségi paraméterek mérése szenzorokkal illetve egy robot analizátorral történik. A vegyszerekkel szennyezett vizet külön tartályban gyűjtjük, nem engedjük vissza a vízkivételi helyre. A karbantartás során keletkezett szennyezett vizet is ebben a tartályban gyűjtjük össze. A vegyszerekkel szennyezett vizet rendszeresen elszállítjuk és a megsemmisítéséről egy akkreditált labor gondoskodik. A környezetre gyakorolt egyetlen káros hatás télen a mintavétel helyre visszajuttatott vízminta hőmérsékletének a megváltoztatása AVITAR Központ Az AVITAR központ egy Internetre kapcsolód szerver, amely több funkciót megvalósító szolgáltatásokat nyújt. Ezek a szolgáltatások akár külön-külön számítógépen is futtathatóak. Az alábbi ábra szemlélteti a szolgáltatások kapcsolatát, illetve a szolgáltatások kapcsolatát a külvilággal, vagyis az Internettel. Az AVITAR központ fogadja és tárolja az automatikus terepi mérések eredményeit, vezérli a mérőrendszereket, hogy elvégezzék a beérkezett eseti adatigények kielégítéséhez szükséges méréseket. A beérkező adatok elemzése alapján szükség esetén

7 riasztásokat is ad ki. A tárolt adatokat webes portál felületen is publikálja. A központ egyik fő része az adatgyűjtő és mérőrendszer adminisztráló alkalmazás, amely gyűjti az adatokat. A központ másik fő része pedig az adatbázis, ahol a gyűjtött adatok tárolódnak. A mérési feladatokat az alkalmazás szerveren futó állomásvezérlő program adja ki üzenetek formájában. Az állomásvezérlő program feladata az is, hogy fogadja a mérőállomásoktól érkező adatokat és gondoskodjon azok feldolgozásáról. A mérőállomásoknak szánt üzeneteket az üzenet központ tárolja és kezeli. A mérőállomások bejelentkezése után az üzenet központból kérdezik le a számukra küldött üzeneteket (feladatokat), valamint üzenetek formájában ide juttatják el a központnak szánt mérési és riasztási adatokat Mérőrendszerek sokszínűsége Az AVITAR Központ úgy lett kialakítva: hogy képes több mintavevő rendszerrel szerelt mobil és fixen telepített mérőállomások vezérlésére és a mérőállomások küldött adatok olvasására, letárolására és feldolgozására. Az AVITAR Üzemeltetői felületén minden konténert külön egységként lehet kezelni. képes mintavevő rendszer nélküli mérők vezérlésére és adatok olvasása (pl.: bójás mérők) képes alkalmi kézi mérések változó helyszíneken SMS-ben beküldhető adatokkal Az összes konténer, mérő egység és kézi mérések helyei térképen megjeleníthetőek.

8 Eredmények és események kezelése Mérőrendszerektől származó adatok a következőek: vízminőség paraméterek (ph, fajlagos vezetőképesség, RWA mért paraméterei (lúgosság, ortofoszfát, nitrát, ammónia ) körülmény adatok (víz hőmérséklet, levegő hőmérséklet, időjáráskód, ) üzemelési adatok (minta áramlási sebesség, belső hőmérséklet, ) esemény adatok (ajtónyitás, mérőrendszer életjel,.) Ezek az adatokat folyamatosan letárolódnak, bármikor visszakérdezhetőek. Az akkreditáció szempontjából ez fontos. Az adatokat felhasználva a következő származtatott adatokat nyerjük ki belőlük. kommulált vízminőség paraméterek (napi átlag, futó szórás, ) -> új adat hihetőség határértékek eredmény érvénytelenítéssel -> adat státusz állítás riasztási határértékek -> új esemény adat esemény összefüggések és esemény hiányok figyelése -> új esemény adat Minden paraméterhez meg lehet adni hihetőségi határértékeket. Ha a mért paraméter a határértéken kívül van, akkor azzal az adattal nem számol tovább. Továbbá meg lehet adni a mérőrendszerektől származó adatokra riasztási határértékeket (jelenleg a ph-ra van megadva ilyen, 9,5-ös ph értéknél). Ha eléri ezt a riasztási határértéket, akkor az előre beállítót felhasználóknak SMS-t és/vagy t küld. A rendszer figyeli az események közötti összefüggéseket, pl. ajtónyitás után megtörtént- e a riasztó kikapcsolása. Ha az esemény adatok nem érkeznek meg az AVITAR Központba, akkor a rendszer erről SMS-t és/vagy t küld. Az SMS küldésnél beállítható, hogy ki kapjon SMS-t és mely időperiódusban. pl.: bizonyos felhasználók csak napközben kapjanak SMS-t, éjjel másik felhasználó kapja az SMS-t Eredmények publikálása A mérőrendszerektől származó mérési eredményeket a portálon lehet elérni. Jelenleg a Torna-patak vízminőségi értékeit lehet lekérni a honlapon keresztül, ehhez regisztrálni kell az oldalon. A félóránkénti mérési eredményeket ben az előre beállított felhasználóknak kiküldi a rendszer. A letárolt mérési eredményekből, esemény adatokból, karbantartási naplóból jegyzőkönyvek készíthetőek elektronikus formában, ez az akkreditációs követelményeknek való megfelelés szempontjából fontos.

9 2. Az AVITAR integrált rendszer előnyei Az AVITAR rendszer egy integrált megoldás a mérésvezérléstől, az üzemetetésen át, az adatfeldolgozáson át a publikációig. A rendszer több, mint a különböző mérőberendezések vezérlése. A korszerű technológiák ötvözete mind a vizsgálandó víztestek mérésének kivitelezésében, mind az adatgyűjtésben, mind a publikációban. A mobil mérőállások üzemeltetése alacsony költségekkel megoldható, kevés emberi beavatkozást igényel. A rendszert úgy tervezték, hogy bármilyen elektronikus eredményt szolgáltató (akár meglévő) berendezés is integrálható legyen a rendszerbe. A mérőkonténer kialakításánál is ez fontos szempont volt. A mérőkonténer gyorsan mobilizálható, rendelkezésre álló mérőrendszer. Nem igényel informatikai és mérőrendszer beruházást, időszakos szolgáltatás formájában is igénybe vehető, a mérési adatok és publikációk hosszabb időre is tárolásra kerülnek. A mérőállomás a környezetre nem gyakorol jelentős negatív hatást. Teljesen zárt rendszernek köszönhetően vízszennyező anyagok nem kerülnek be a vizsgálandó víztestbe.