АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, РЕГИСТРАЦИИ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА ГИГРОТЕРМОН‑RF
Межповерочный интервал 4 года! |
Наличие технологии валидации системы |
Соответствует требованиям FDA 21CFR Part11 |
От 3 до 10 лет до замены батареи |
1. Назначение
Автоматизированная система мониторинга, регистрации и контроля параметров микроклимата Гигротермон‑RF представляет собой систему для удаленного мониторинга и автоматизированного контроля параметров микроклимата в режиме реального времени в производственных или жилых помещениях, в фармацевтических, продуктовых и других складах, в музеях, архивах и птицеводческих комплексах.
Система состоит из трех взаимодействующих между собой уровней.
Нижний уровень – беспроводные радиомодули «Gigrotermon-RF-Sens» с подключенными датчиками (или регистраторами). Радиомодули выполняют функцию «радиоудлинителя» между датчиком (или регистратором) и контроллером (прибором) «Gigrotermon-RF» с возможностью контроля измеренных данных по заданным диапазонам. Радиомодуль с заданной в программе верхнего уровня периодичностью производит чтение текущих измеренных значений, контролирует их по заданным диапазонам, запоминает в собственной буферной памяти и сигнализирует в случае аварии. Далее накопленные данные через контроллер «Gigrotermon-RF» передаются в программу верхнего уровня.
Средний уровень – универсальный модуль (шкаф) ШКПР предназначен для получения, индикации, контроля текущих параметров и передачи их на верхний уровень. В ШКПР реализована функция управления световой и звуковой сигнализацией при авариях. Модуль ШКПР – это шкаф, в котором собраны и подключены все необходимые для работы компоненты (кроме регистраторов и ПК), в том числе источник резервного питания. Основным прибором модуля является контроллер «Gigrotermon-RF», который получает текущие показания датчиков (или регистраторов) из памяти радиомодулей и передает их на верхний уровень. К модулю подводится питание 220 вольт, линия Ethernet или Wi-Fi, подключается светозвуковой оповещатель 12В.
Верхний уровень – программное обеспечение для персонального компьютера. Основное программное обеспечение – программа «Гигротермон-АРМ» – устанавливается на ПК системы, который может использоваться в качестве сервера, дополнительные (программа «Гигротермон-АРМ-Клиент») – на ПК специалистов. Программа показывает состояние приборов контроля, значения получаемых параметров в режиме реального времени, осуществляет регистрацию данных и их выгрузку в необходимом формате за заданный период времени.
Система Гигротермон легко масштабируется путем добавления к уже действующей системе дополнительных датчиков к имеющемуся шкафу или установки дополнительного шкафа с датчиками. При масштабировании системы не требуется перезагрузка или перенастройка основной программы системы, она продолжает функционировать. Настройки производятся только для вновь добавленных устройств и датчиков. Система Гигротермон позволяет организовать мониторинг микроклимата в режиме реального времени на различных объектах площадью от 10 до 100 000 м2 вне зависимости от их географического положения. Серверная и клиентская части программного обеспечения «Гигротермон-АРМ» работают в среде Windows и соответствуют требованиям FDA 21CFR Part 11. Компанией ООО «Инженерные Технологии» разработана методика валидации системы - DQ, IQ, OQ, PQ.
Беспроводная передача данных в системе значительно упрощает монтаж. Высокая чувствительность радиодатчиков и большой радиус распространения радиосигналов обеспечивают устойчивую связь в больших заполненных товаром складах. Благодаря низкому энергопотреблению радиомодулей одного стандартного комплекта элементов питания достаточно для непрерывной работы продолжительностью до 3 лет (до 10 лет при использовании элемента питания с повышенной емкостью).
2. Описание системы
2.1 Беспроводной радиомодуль «Gigrotermon-RF-Sens»
Беспроводной радиомодуль «Gigrotermon-RF-Sens» представляет собой автономное устройство в пластиковом корпусе размерами 94х94х57 мм (без учета размеров внешней антенны) с прозрачной крышкой и весом до 300 грамм.
Имеет в своем составе:
- жидкокристаллический дисплей;
- красный аварийный светодиод;
- разъем MicroCan F5 для установки и подключения одного «таблеточного» регистратора температуры и относительной влажности DS1923-F5 или регистратора температуры DS1922L-F5;
- разъем RJ12 (6P6C) для подключения датчика температуры на основе DS18S20 / DS18B20;
- разъем с подключенным элементом питания;
- функциональную кнопку с параллельно подключенным герконовым контактом.
Предназначен для:
- периодического считывания значений, измеренных подключенными датчиками (или регистраторами);
- отображения текущих значений на собственном дисплее;
- контроля текущих значений по заданным параметрам (диапазонам);
- отображение нарушения пороговых значений на дисплее;
- сохранения измеренных данных в своей буферной памяти;
- передачи накопленных данных по радиоэфиру в память контроллера Gigrotermon-RF.
2.2 Универсальный модуль (шкаф) ШКПР
ШКПP позволяет подключать до 100 радиомодулей, расположенных в местах контроля. В одной системе может быть один и более шкафов ШКПP с подключенными радиомодулями. Для контроля микроклимата в одном помещении площадью до 3500 м2 достаточно использования одного шкафа ШКПP.
Для ввода в эксплуатацию необходимо установить ШКПР, подвести питание и произвести настройки в шкафу и на ПК, предварительно установив необходимое ПО. Шкаф ШКПР может использовать беспроводную сеть Wi-Fi или проводную сеть Ethernet.
ШКПР:
- получает и отображает на собственном дисплее текущие измеренные значения температуры и относительной влажности от подключенных радиомодулей;
- контролирует полученные значения по настроенным рабочим диапазонам;
- подает напряжение 12В на контакты, предназначенные для подключения устройства светозвуковой сигнализации при выходе какого-либо значения за заданный диапазон;
- при наличии опционального устройства для аппаратного SMS уведомления отправляет тревожные SMS сообщения при нарушениях;
- сигнализирует о выходе параметра за пороговые значения путем включения встроенной в шкаф яркой сигнальной лампы красного цвета.
Шкаф имеет встроенный источник бесперебойного питания с аккумулятором, который обеспечивает работу всех устройств шкафа в течении не менее 2-х часов после обесточивания сети 220В. По желанию клиента возможно изготовление шкафа с установкой аккумуляторной батареи повышенной емкости.
Полученные от радиомодулей данные считываются программой верхнего уровня «Гигротермон‑АРМ». В случае отключения (закрытия) программы «Гигротермон-АРМ», например, из-за обесточивания ПК, после запуска по команде из программы шкаф ШКПР отправляет запрос радиомодулю(-ям) на выгрузку и передачу недостающих данных, тем самым минимизируя риск потери данных при аварийных случаях.
2.3 Программное обеспечение «Гигротермон-АРМ» для персонального компьютера
Программное обеспечение для ПК "Гигротермон-АРМ " позволяет быстро настроить и запустить систему всего в несколько шагов. Программа обладает широкими возможностями для гибкой настройки системы.
Функциональность программы «Гигротермон-АРМ»:
- запись в базу данных MySQL/MS SQL;
- отображение измеренных значений в виде графиков, таблиц и мнемосхем;
- экспорт данных в форматы xlsx (для программы Ms Excel) и xml (для программы 1C);
- автоматизированный контроль данных по настроенным диапазонам;
- разграничение прав доступа для различных пользователей;
- формирование журнала событий за любой период;
- регистрация действий пользователей;
- автоматическое составление ежедневных, еженедельных и ежемесячных отчетов;
- возможность подключения к программе-серверу c других ПК (в режиме «клиент»);
- индивидуальные настройки соединений для каждого прибора Гигротермон (TCP/IP, COM).
Оптимизированный модуль опроса и регистрации позволяет обрабатывать большое количество данных без торможения интерфейса.
3. Описание работы системы
При переводе прибора в режим Connection происходит поиск присутствующих подключенных радиомодулей. Если найден какой-либо вновь подключенный радиомодуль, прибор сохраняет в памяти идентификационный номер регистратора радиомодуля, включает его в список опрашиваемых радиомодулей и присваивает ему следующий по порядку условный номер. Список сохраняется в энергонезависимой памяти прибора. Условные номера регистраторов в памяти прибора строго привязаны к идентификационным. Значения измеренных регистраторами параметров последовательно отображаются на собственном ярком светодиодном дисплее ШКПР. Прибор контролирует полученные значения по индивидуально настроенным рабочим диапазонам каждого регистратора. Диапазоны могут задаваться в энергонезависимой памяти регистраторов или в энергонезависимой памяти самого прибора Гигротермон (задаются с ПК).
Радиомодуль «Gigrotermon-RF-Sens» выполняет функцию «радиоудлинителя» между датчиком (или регистратором) и контроллером (прибором) «Gigrotermon-RF» с возможностью контроля измеренных данных по заданным диапазонам. Радиомодуль с заданной в программе верхнего уровня периодичностью производит чтение из памяти регистратора текущих измеренных значений, запоминает их в собственной буферной памяти, контролирует по заданным диапазонам и отображает на дисплее с индикацией наличия/отсутствия аварии (нарушения заданных порогов). В случае установки датчика в радиомодуль, текущие измеренные значения сохраняются во внутренней памяти радиомодуля. Далее накопленные данные через контроллер «Gigrotermon-RF» передаются в программу верхнего уровня.
Комплектность поставки шкафа
Наименование позиции |
Кол-во |
Примечание |
Шкаф контроля и управления ШКПP |
1 |
|
Анкерные болты для монтажа шкафа на стену |
4 |
|
Внешняя антенна 433 МГц |
1 |
|
Внешняя антенна GSM |
1 |
Поставляется при заказе устройства аппаратного SMS оповещения |
Внешняя антенна Wi-Fi |
1 |
Опция |
Заказывается отдельно
Наименование позиции |
Примечание |
Радиомодули «Gigrotermon-RF-Sens» с разъемом iButton для логгера DS1923-F5 или DS1922L-F5 и разъемом RJ12 (6Р6С) для датчика DS18S20-F5 или DS18B20-F5 |
К одному радиомодулю подключается не более одного логгера DS1923-F5 или DS1922L-F5 или датчика DS18S20-F5 или DS18B20-F5 |
Логгеры температуры и влажности DS1923-F5 |
-20…+85 °С (δ <±0,5 °С); 0…100 % RH (δ <± 5 %) |
Логгеры температуры DS1922L-F5 |
-40…+85 °С (δ <±0,5 °С) |
Датчики температуры на основе чувствительного элемента (термометра) DS18S20-F5, DS18B20-F5 |
-55…+125 °С (δ <±0,5 °С в диапазоне (‑10…+70) °С) |
Устройство светозвуковой сигнализации |
Монтируется отдельно от шкафа. В шкафу имеется клеммная колодка для подключения устройства. |
Устройство аппаратного SMS оповещения об авариях |
Устанавливается производителем внутрь шкафа |
Пример заказа
Комплект системы сбора и контроля микроклимата для фармацевтического склада площадью до 3000 м2.
№ п/п |
Наименование позиции |
Кол-во |
1 |
Шкаф контроля микроклимата ШКПP |
1 |
2 |
Устройство для звуковой и световой сигнализации, 12В |
1 |
3 |
Устройство аппаратного SMS уведомления GSM-ABI |
1 |
4 |
Регистратор (логгер) температуры и относительной влажности DS1923-F5 с поверкой на 4 года |
25 |
5 |
Комплекс обслуживания регистраторов iBDLR-0-U |
1 |
6 |
Радиомодули «Gigrotermon-RF-Sens» |
25 |
8 |
Программа "Гигротермон-АРМ" (сервер + клиент) |
1 |
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЯ ШКПP
Параметр |
ШКПР |
Максимальное количество подключаемых радиомодулей «Gigrotermon-RF-Sens» с датчиками DS18S20, DS18B20, DS1922L-F5 или DS1923-F5 |
До 100 |
Кэш данных на каждый датчик, значений / при использовании двухканальных датчиков - «температура-влажность» |
До 110 / До 55 |
Частотный диапазон, МГц |
433 ± 0.25 % |
Выходная мощность мВт / Чувствительность, dBm |
до 10 / -139 |
Дальность радиосвязи с датчиками с внешними антеннами при условии прямой видимости между антеннами, м |
До 3000 |
Количество каналов связи (устанавливается в приборе «Gigrotermon-RF») * |
67 |
Режим модуляции / Шифрование данных |
LoRaTM / AES256 |
Ориентировочная площадь помещения, контролируемого одним шкафом, м² |
3500 |
Диапазон измеряемых температур: - для логгеров температуры - для датчиков температуры на основе DS18S20 / DS18B20 |
-40…+85 °С / δ < ±0,5 °С -55…+125 °С / δ < ±0,5 °С |
Диапазон измеряемой влажности для DS1923-F5 / Погрешность измерений |
0…100 % RH / δ < ±5 % RH |
Индикация текущих измеренных параметров |
– на дисплеях радиомодулей; – на дисплее ШКПР; – на мониторе ПК |
Контроль текущих измеренных с параметров с индикацией аварий при выходе текущих параметров за настроенные диапазоны |
– в радиомодулях; – в шкафах ШКПР; – на ПК |
Регистрация измеренных параметров температуры и влажности |
– в памяти регистраторов; – в памяти радиомодулей; – в памяти ПК |
Задаваемый интервал замеров температуры и влажности, мин |
От 1 до 60 |
Задаваемый интервал выхода радиомодуля «Gigrotermon-RF-Sens» в эфир, мин *** |
От 5 до 360 |
Время автономной работы шкафа при его обесточивании, час, не менее |
2** |
Интерфейсы для связи с ПК (по умолчанию) |
Wi-Fi; Ethernet (TCP/IP) |
Напряжение питания, переменное / потребляемая мощность |
220 В / не более 35 В*А |
Габаритные размеры шкафа В × Ш × Г / масса (нетто) |
400 × 300 × 200 мм / 8 кг |
Температурный диапазон эксплуатации, °С / влажность воздуха при +40 °С |
+5…+40 / не более 93 % RH |
*) После смены канала требуется переподключение датчиков; **) Возможно изготовление шкафа с повышенной емкостью аккумуляторной батареи; ***) При обнаружении аварий и после возвращения параметров в норму данные передаются в эфир сразу, без задержки. |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОМОДУЛЯ «GIGROTERMON-RF-SENS»
Параметр |
Значение |
Память (кэш) радиомодуля, кол-во измерений одноканального датчика «температура»/ двухканальных датчиков - «температура-влажность» |
До 2000 / До 1000 |
Частотный диапазон, МГц |
433 ± 0,25 % |
Выходная мощность мВт / Чувствительность, dBm |
до 10 / -139 |
Дальность радиосвязи при использовании внешних антенн и при условии прямой видимости между антеннами, м |
До 3000 |
Ориентировочная площадь помещения, контролируемого одним шкафом, м² |
3000-3500 |
Режим модуляции / Шифрование данных |
LoRaTM / AES256 |
Напряжение элемента питания, В |
3,6 |
Стандартная емкость элемента питания, мА*ч |
2700 |
Емкость элемента питания по спец. заказу, мА*ч |
9000 |
Возможность самостоятельной замены элемента питания радиомодуля |
имеется |
Средняя продолжительность работы радиомодуля на одном комплекте элемента питания стандартной емкости * |
1-3 года |
Средняя продолжительность работы радиомодуля на одном комплекте элемента питания повышенной емкости * |
4 - 10 лет |
Типы устанавливаемого через разъем MicroCan F5 и подключаемого к модулю регистратора температуры (и относительной влажности) |
DS1923-F5, DS1922L-F5 |
Типы подключаемого к модулю через разъем RJ12 датчика температуры |
DS18S20 / DS18B20 |
Диапазон измеряемых температур/погрешность измерений: - для логгеров (регистраторов) температуры; - для датчиков температуры на основе DS18S20, DS18B20 |
-40…+85 °С / δ <±0,5 °С -55…+125 °С / δ <±0,5 °С |
Диапазон измеряемой влажности для DS1923-F5 / Погрешность измерений |
0…100 % RH / δ <±5 % RH |
Индикация текущих измеренных параметров на собственном дисплее |
имеется |
Контроль текущих измеренных параметров с индикацией аварий при выходе значений за настроенные диапазоны |
имеется |
Сохранение измеренных параметров |
имеется (в буферной памяти) |
Задаваемый интервал замеров температуры и относительной влажности, мин. |
От 1 до 60 |
Габаритные размеры В × Ш × Г / масса (нетто) |
94 × 94 × 57 мм / 300 г |
Температурный диапазон эксплуатации, °С / влажность воздуха при + 40 °С |
-20…+50 / не более 99 % RH |
*) Зависит от качества связи радиомодуля с ШКПР. Параметр в таблице указан для устойчивой связи. |