Seminarvortrag Netzwerkbasierte digitale Klimadatenerfassung mit Embedded Systems Seminar, Aachen, 01.02.2010 Marcel Crolla Institut für Bauforschung der.

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1 Seminarvortrag Netzwerkbasierte digitale Klimadatenerfassung mit Embedded Systems Seminar, Aachen, 01.02.2010 Marcel Crolla Institut für Bauforschung der RWTH Aachen University (ibac)

2 Seminarvortrag Institut für Bauforschung Material- und Überwachungsprüfungen in mehreren Fachgebieten. Zerstörungsfreie Diagnose- und Überwachungssysteme Anwendung von numerischen Methoden

3 Seminarvortrag TFÜ-Projekt Beginn Januar 2008 Aufgabenstellung:Zentrale Messung und Erfassung von Temperatur und Luftfeuchte in Klimatisierten Räumen und Anlagen Temperatur- und Feuchte-Überwachung

4 Seminarvortrag Problemstellung Versuche und Baustoffproben reagieren hochempfindlich auf Veränderungen des Klimas Notwendige Überwachung der klimatischen Verläufe Bisherige Überwachung mit Thermo-Hygrographen Hoher (Kosten-)Aufwand für die Kontrolle und Wartung Zahlreiche klimatisierte Räume und Anlagen (Klimawechseleinrichtungen)

5 Seminarvortrag Lösungen Automatische Klimaüberwachung mit kompakten Messgeräten Zentrale Speicherung und Bereitstellung Ziele Reduktion der Reaktionszeit bei kritischen Klimaverläufen Fernüberwachung Protokollierung und Monitoring Geringer Wartungs- und Kontrollaufwand

6 Seminarvortrag Abfrage & Darstellung Speicherung TFÜ-System Datensammler Sensoren Messdaten Grenzwerte Datenbank Sensoren 8-Kanal Datenabfrage etc. Benutzer Operatoren Konfiguration

7 Seminarvortrag Messgeräte Eigenständige und autonome Mikroprozessor-Systeme Kontinuierliche Erfassung der Klimawerte (Mittelwerte) Spezifische Konstruktion und Anpassung der Messgeräte Interne Speicherung der Datensätze  Unterbrechungsfreie Messung bei Netzwerk- oder Systemausfall Anschluss an das hausinterne Netzwerk

8 Seminarvortrag Messgeräte Versand von E-Mails bei Über- oder Unterschreitung der Alarmgrenzen Multiplexing eines Messgerätes in mehrere Kanäle

9 Seminarvortrag Datenbank Realisierung mit Microsoft Access 2003 Speicherung und Bereitstellung durch Fileserver-Cluster Schutz der Datenbankdatei durch Sicherheitsmechanismen der zentralen Datenspeicher Lesezugriff der Benutzer, Schreibzugriff für Operatoren

10 Seminarvortrag Datenbank Tabelle Geräte IP (Primary key) name description subnet ipoverride channelnumber firstunit secondunit active Multi-Kanal-Messgeräte besitzen für jeden Kanal einen Eintrag Primärschlüssel besteht nur aus dem letzten Byte der IP-Adresse

11 Seminarvortrag Datenbank Tabelle Datensätze time (Primary key) sensor (Primary key) firstvalue secondvalue Eindeutige Identifizierung durch Messzeitpunkt und Gerät

12 Seminarvortrag Datenbank Tabelle Grenzwerte sensor (Primary key) start (Primary key) end updatesensor 16 Grenzwerte Ein Grenzwert ist in einem Zeitintervall gültig (start & end) Der Verlauf der Grenzen muss nicht konstant sein In einem Datensatz sind alle 16 Grenzwerte enthalten Absichtliche Denormalisierung

13 Seminarvortrag Datensammler Zentraler Softwareteil des TFÜ-Systems Hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit, Fehlertoleranz Performanz Hauptaufgabe:Empfang der gespeicherten Messdaten und Speicherung in der Datenbank Zusätzlich:Konfiguration der Messgeräte (Grenzwerte)

14 Seminarvortrag Datensammler Programmarchitektur

15 Seminarvortrag Klimaüberwachung Darstellung und Aufbereitung der gemessenen Datensätze Anwendung der Grenzwertregeln Qualitative und Quantitative Anzeige der Überschreitungen Messungsübersicht, Messwerttabellen, Diagramme Geräteverwaltung:Hinzufügen von neuen Messgeräten Konfiguration vorhandener Geräte

16 Seminarvortrag Ausblick Der Betrieb des TFÜ-Systems hat sich bewährt Mehr Messgeräte sind installiert worden als in der ursprünglichen Konzeption vorgesehen Vielfältige Einsatzmöglichkeiten der Messgeräte Erweiterbare Anwendung des Systems auf jegliche Dauer- und Fernüberwachungen

17 Seminarvortrag Ausblick Neues hochverfügbares, weitestgehend universelles Messdatenerfassungssystem Schwerpunkt auf Dauer- und Fernüberwachungen sowie modularer Messdatenerfassung Möglichkeit der Integration in ein Probenmanagement Serverseitiges Triggering Quasi-Echtzeit Weiterleitung von Messdaten Mögliche Implementierung von spezifischen Messprogrammen

18 Seminarvortrag Vielen Dank! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen?