Training on Online Monitoring-TR

Transkript

Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye
Cumhuriyeti tarafından
finanse edilmektedir.
Su Kalitesi İzleme
Konusunda Kapasite
Geliştirme Projesi Teknik
Yardım Bileşeni
ÇEVRİMİÇİ İZLEME
SİSTEMLERİ
İşbu belge 4 Aralık 2014 tarihli çevrimiçi izleme sistemleri hakkında eğitim için
eğitim malzemesi olarak sağlanmaktadır.
This publication has been produced with the financial assistance of the European Union
Bu yayın Avrupa Birliği’nin mali desteğiyle hazırlanmıştır
Su Kalitesi İzleme Konusunda Kapasite Geliştirme Projesi Teknik Yardım Bileşeni
Çevrimiçi İzleme Sistemleri
Kouvas Dimitris
ENVECO S.A.
2014
p.i
İçindekiler
1. Giriş............................................................................................................................ 1
2. Çevrimiçi izleme sistemlerinin avantajları ................................................................ 3
3. Çevrimiçi izleme sistemlerinin dezavantajları ........................................................... 4
4. Ölçülen parametreler .................................................................................................. 4
4.1. Su Miktarı ........................................................................................................... 5
4.2. Su Kalitesi ........................................................................................................... 8
4.2.1. Organik Parametreler ................................................................................. 11
5. Bir çevrimiçi izleme ağının bileşimi ........................................................................ 13
5.1. Veri kaydedici ................................................................................................... 13
5.1.1. Tanım ......................................................................................................... 13
5.2. Uzaktan ölçüm birimi ....................................................................................... 14
5.2.1. Tanım ......................................................................................................... 14
5.2.2. Bir uzaktan ölçüm biriminin temel özellikleri ........................................... 14
5.3. Güç Kaynağı ..................................................................................................... 15
5.3.1. Tanım ......................................................................................................... 15
5.3.2. Güneş paneli güç sistemleri ....................................................................... 15
5.3.3. Ana güç sistemleri (220 V) ........................................................................ 16
5.4. Yardımcı donanımlar ........................................................................................ 16
5.5. Uzak veri alma ve işleme merkezi (UVAM) .................................................... 17
5.5.1. Donanım ..................................................................................................... 17
5.5.2. Yazılım....................................................................................................... 17
6. Bir Çevrimiçi İzleme Ağı tasarlanırken temel noktalar ........................................... 17
7. SONSÖZ .................................................................................................................. 19
7.1. Değerlendirme ve Destek Ekibi ........................................................................ 19
7.2. Uluslararası eğilimler ........................................................................................ 19
p.ii
1. Giriş
Çevrimiçi İzleme teriminin analizi
Çevrimiçi izleme, suyun kalite özelliklerinin ölçülmesini ve ölçümlerin aktarımını
hedefleyen farklı bir dizi teknolojiyi birleştirmektedir.
Kısaca, çevrimiçi izlemenin:
Su kütlelerinin nitel veya nicel özelliklerinin sahada sürekli olarak ölçülmesi,
gerçek zamanlı veya neredeyse gerçek zamanlı bir şekilde uzak veri alma ve işleme
merkezine kablosuz veya kablolu bir şekilde aktarılması olduğu söylenebilir.
Şekil 1: Bir çevrimiçi izleme ağının örneği
Sürekli terimi kullanılarak, düzenli zaman aralıklarıyla tekrarlanan ölçümlerin
gerçekleştirildiği kastedilmektedir. Genellikle iki ardışık ölçüm arsındaki aralıklar bir
saatten daha az olmaktadır. Su hızı (akış) gibi bazı parametreler için ölçüm çok daha
fazla geniştir ve genel olarak 10 ve 15 dakika arasında olmaktadır.
p.1
Uzak veri alma ve işleme merkezinin mesafesi ölçme noktasından birkaç metre
uzaklıktan binlerce mil uzaklığa kadar değişiklik gösterebilmektedir.
Veri aktarım süreci ya kablosuz iletişim hatları, ya kablosuz olmayan iletişim hatları
(GSM/GPRS, UHF, VHF, WiFi, Bluetooth, vb.) ya da (kablolu yerel ağ, karasal
telefon hattı bağlantısı, doğrudan veri aktarım hatları) veya hatta bunların bir
birleşimini içerebilmektedir. Genellikle ölçüm noktaları ve uzak veri alma ve işleme
merkezi arasındaki mesafe birkaç kilometre veya hatta birkaç yüz kilometre uzakta
olmaktadır. Bu nedenle, en yaygın veri aktarım biçimi GSM/GPRS'dir. Uzak veri
alma ve işleme merkezinin içerisine verileri düzeltebilen, veri tabanında
depolayabilen ve birçok durumda ölçümleri işleyebilen ve açıklayabilen bir yazılım
kurulmaktadır.
Şekil 2: 4 istasyondan sıcaklık ölçümlerinin haritasının çıkartıldığı ve 30 günlük bir dönem
boyunca karşılaştırıldığı bir veri işleme örneği
Çevrimiçi izlemenin kullanılmasına duyulan ihtiyaç
Su kütlelerinin miktar ve kalite parametrelerinin sürekli ve gerçek zamanlı olarak
izlenmesinin tek yöntemi olduğundan çevrimiçi izleme istasyonlarının kurulması ve
kullanılması kesinlikle gereklidir. Buna ilaveten, çevrimiçi izleme vaka ve alarm
tespitine olanak sağlayan tek yöntemdir.
Üretilen "ürünün" tanımı/betimlemesi
Çevrimiçi izleme, karar veren yetkililerin gerçek verileri temel alabilmesi için
güvenilir ve doğru saha verileri sağlamaktadır. Çevrimiçi izlemenin verileri
yorumlamadığının ve kararlar vermediğinin anlaşılması gerekmektedir.
p.2
2. Çevrimiçi izleme sistemlerinin avantajları
Çevrimiçi izleme kesinlikle çok sayıda avantajlara sahiptir. Bu avantajlar aşağıdaki
tabloda sunulmaktadır.
Tablo 1: Çevrimiçi İzlemenin faydaları
AVANTAJLAR
Sürekli ölçümler
YORUMLAR
Su kütlesinin davranışını tanımlayan gerçek
bir veritabanının oluşturulması
Eş zamanlı olarak geniş veya daha küçük
Gerçek - hemen hemen gerçek zamanlı
alanlardaki su kütlelerinin gerçek koşulları
ölçümler
mevcut olmaktadır.
Doğru veriler
Yüksek teknoloji ürünü algılayıcılar ve
sahadaki cihazlar sayesinde laboratuvar
seviyesinde doğruluk.
Geçerli veriler
Numune taşıma yok, kirlenme yok, kullanıcı
hatası yok.
Vaka ve Alarm tespiti
Vakalar ve alarmların tespitine olanak
sağlayan tek yöntem. Sakinlerin korunması
ve yasa dışı faaliyetlerin yerinin tespit
edilmesi kabiliyeti sağlamaktadır.
Düşük işletme maliyeti
Çoğu durumda düşük maliyetli malzemeyle
sadece düzenli temizlik/ayara ihtiyaç
duyulmaktadır.
Düşük insan kaynakları ihtiyacı
En kötü durumlarda 1-2 ayda bir ziyarete
ihtiyaç duyulmaktadır ve çoğu durumda 4
ayda bir ziyarete ihtiyaç duyulmaktadır.
Minimum altyapı gereklilikleri
Binaya, karasal hatlı
elektriğe ihtiyaç yoktur.
Hızlı kurulum
Çoğu durumda, sistem başına bir gün veya
daha az bir zaman gerekmektedir.
Çoklu erişim sağlayan sistemler
Farklı kullanıcılar yöneticiye bağlı olarak
veriler
veya
verilerin
bir
kısmını
alabilmektedir.
İşleme araçlarının yorumlanması
Veriler analiz yazılımına ve matematiksel
modellere kolaylıkla tanıtılabilmektedir.
Verilerin kullanılabilirliği
Masaüstü bilgisayar, tablet hatta akıllı telefon
kullanılarak internet aracılığıyla her yerden
verilere erişim.
telefonlara
p.3
veya
3. Çevrimiçi izleme sistemlerinin dezavantajları
Çevrimiçi izlemenin bazı dezavantajlara sahip olması da beklenmektedir.
avantajlar aşağıdaki tabloda sunulmaktadır.
Bu
Tablo 2: Çevrimiçi İzlemenin dezavantajları
DEZAVANTAJLAR
YORUMLAR
Yatırım maliyeti
Bu sistemlerin ilk satın alma maliyeti
yüksektir.
Eğitimli personel gerekmektedir
Sistemlerin kurulumu, bakımı ve ayarı için
Ölçülen parametrelerin yeterliliği
Mikroplar, bakteriler, küçük organizmalar, iz
elementler
ve
tuzların
çoğu
ölçülememektedir.
4. Ölçülen parametreler
Aşağıdaki şekilde, çevrimiçi izlenemeyen parametrelerin temel sınıflarında kısa
gruplandırması görülmektedir.
Şekil 3: Çevrimiçi izlenebilecek olan temel parametre sınıfları
p.4
Yukarıdaki parametrelerin çevrimiçi izlenmesi amacıyla uygulanabilecek olan
birtakım yöntemler mevcuttur. Ölçülen parametre başına kullanılabilir olan tüm
yöntemler aşağıdaki kısımda incelenecektir.
Yukarıdaki Şekil 3'te gösterildiği gibi, çevrimiçi izlenebilecek olan nicelik
parametreleri su seviyesi ve akıştır. Aşağıdaki tabloda, bu parametreler için
kullanılabilir yöntemler sunulmaktadır.
4.1. Su Miktarı
Tablo 3: Su miktarı parametrelerinin çevrimiçi izlenmesi için yöntemler
YÖNTEM
SINIF
Döner algılayıcı
Basınç ölçer
Yüksek frekanslı titreşim
SU SEVİYESİ
RADAR
Rüzgarlık
Mekanik/pervane
Dalgıç türü çoğaltıcı
AKIŞ
Yüzey türü çoğaltıcı
Lazer
Su seviyesinin ölçülmesi için kullanılan algılayıcılar aşağıdaki tabloda sunulmaktadır.
Her algılayıcı türü için birçok bilgi verilmektedir.
Tablo 4: Su seviyesi ölçümleri için algılayıcı türleri
ALGILAYICI
TÜRÜ
Döner
algılayıcı
SATIN
ALMA
MALİYETİ
Orta
İŞLETME
MALİYETİ
Düşük
DOĞRULUK
Orta
ÖNERİLEN
UYGULAMA
ÇALIŞMA PRENSİBİ
Kuyular
Bir yüzdürücü, suyun
seviyesine göre yukarıya ve
aşağıya doğru hareket
etmektedir, bir gerilim ölçeri
döndürmektedir. Üretilen
sinyal su seviyesine
ilişkindir.
p.5
ALGILAYICI
TÜRÜ
Basınçsal
elektrik
Yüksek
frekanslı
titreşim
Radar
Rüzgarlık
SATIN
ALMA
MALİYETİ
Düşük
Orta
Yüksek
Orta
İŞLETME
MALİYETİ
Düşük
Düşük
Düşük
Orta
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
İyi
Sondaj kuyuları,
yüzey suları
İyi
Yüksek
Orta
Hidrostatik basınç, su
seviyesiyle orantılı olan
elektrik sinyaline
dönüştürülmektedir.
Yüzey suları
Çoğaltıcı etkisine bağlı
Algılayıcı yüksek frekanslı
bir dalga yaymaktadır ve geri
dönüş süresini ölçmektedir.
Geri dönüş süresi su
seviyesiyle orantılıdır.
Yüzey suları
Çoğaltıcı etkisine bağlı
Algılayıcı elektromanyetik
bir dalga yaymaktadır ve geri
dönüş süresini ölçmektedir.
Geri dönüş süresi su
seviyesiyle orantılıdır.
Göller
Sistem havayı su içerisine
daldırılmış olan bir boru
içerisinde sıkıştırmaktadır.
Hidrostatik basınç boru
içerisindeki basınca eşit hale
geldiğinde, hava serbest
bırakılmaktadır. Bu basınç
değeri su seviyesiyle
orantılıdır.
p.6
Tablo 5: Su akış ölçümleri için algılayıcı türleri
ALGILAYICI
TÜRÜ
Mekanik/pervane
Dalgıç türü
çoğaltıcı
Yüzey türü
çoğaltıcı
Lazer
SATIN
ALMA
MALİYETİ
Orta
Yüksek
Orta
Yüksek
İŞLETME
MALİYETİ
Yüksek
Düşük
Düşük
Düşük
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
Düşük
Asıltı
malzemelerin
olmadığı yüzey
suyu
Pervane akan su
tarafından
döndürülmektedir.
Dönüş hızı su akışıyla
orantılıdır.
Yüksek
Orta
Yüksek
Herhangi bir akan
su türü
Çoğaltıcı etkisi. Sistem,
su akıntısı boyunca bir
dalga yaymaktadır.
Geriye dönen dalganın
frekansın yönü
değişmektedir. Değişim
su akışıyla orantılıdır.
Sistem su boşaltımını
yüksek doğrulukla
doğrudan
hesaplayabilmektedir.
Yüzey suları
Çoğaltıcı etkisi. Sistem,
su yüzeyine bir dalga
yaymaktadır. Geriye
dönen dalganın
frekansın yönü
Sistem sadece yüzey
hızını ölçmektedir.
Bulanıklığı
yüksek olan
yüzey suları
Çoğaltıcı etkisi. Sistem
su yüzeyine belirli bir
derinliğe nüfuz eden bir
dalga yaymaktadır.
Geriye dönen dalganın
frekansın yönü
Sistem, akışı dere
boyunca farklı
noktalarda ve farklı
derinliklerde
ölçmektedir. Boşalma
oranını
p.7
ALGILAYICI
TÜRÜ
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
hesaplayabilmektedir.
4.2. Su Kalitesi
Su kalitesi parametrelerinin ölçümü hem herhangi bir su kütlesi türüne hem de su
arıtma işlemlerinde uygulanabilmektedir. Bu aşağıdaki şekilde şematik olarak
sunulmaktadır.
Şekil 4: Çevrimiçi izleme ölçümlerinin yapılabildiği haller
Fizyokimyasal ölçümler için kullanılan algılayıcılara ilaveten bu algılayıcılarla ilgili bilgiler
aşağıdaki tabloda sunulmaktadır.
Tablo 6: Fizyokimyasal parametrelerin ölçülmesi için algılayıcı türleri
ALGILAYICI
TÜRÜ
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
pH algılayıcısı
Orta
Orta
İyi
ÖNERİLEN
UYGULAMA
Herhangi bir su türü Suyun pH'ı suyun
iyonlaşmasıyla ilgili
Uygulamanın
olarak asitlik veya
p.8
ALGILAYICI
TÜRÜ
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
türüne (yüzey suyu,
yeraltı suyu, tuzlu
su, vb.) bağlı olarak
faklı elektrot türleri
mevcuttur.
Oksitlenme
Azaltma
Potansiyeli
(OAP)
İletkenlik
Orta
Orta
Orta
Orta
İyi
İyi
alkalilik derecesidir.
pH ölçümü, bilinmeyen
[H+]'lı çözeltilerin
potansiyelinin bilinen
bir referans potansiyel
ile karşılaştırılmasını
içermektedir. pH
algılayıcısı bir referans
yarım hücre ve bir
algılayıcı yarım hücre
arasındaki voltaj oranını
pH değerlerine
dönüştürmektedir.
OAP, oksitlenme
Herhangi bir su türü azaltma potansiyelini
simgelemektedir, bir
Uygulamanın
türüne (yüzey suyu, kimyasal maddenin
yeraltı suyu, tuzlu başka bir kimyasal
su, vb.) bağlı olarak maddeyi oksitlendirme
faklı elektrot türleri veya indirgeme
eğiliminin milivolt
mevcuttur.
olarak bir ölçümüdür.
İletkenlik, bir eriyiğin
elektrik akımını iletme
kabiliyetidir. Aletlerin
iletkenliği ölçme
prensibi basittir. İki
levha (hücre)
Herhangi bir su türü numunenin içerisine
yerleştirilmektedir,
Uygulamanın
daha sonra levhalar
türüyle (yüzey
boyunca bir potansiyel
suyu, yeraltı suyu,
uygulanmaktadır ve
tuzlu su, vb.)
akım ölçülmektedir.
orantılı olarak faklı
Genel olarak, potansiyel
elektrot türleri
bir sinüs dalgası
mevcuttur.
biçiminde olmaktadır.
İletkenlik, Ohm
yasasına göre voltaj ve
akım değerlerinden
tespit edilmektedir:
p.9
ALGILAYICI
TÜRÜ
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
G = 1/R = I (amper)/E
(volt)
Eriyiğin iyonları
üzerindeki yük elektrik
akımının iletilmesini
kolaylaştırdığından, bir
eriyiğin iletkenliği iyon
yoğunluğuyla orantılı
olmaktadır.
Optik Olarak
Çözündürülmüş
Oksijen
Elektrolitle
çözündürülmüş
oksijen
Bulanıklık
Sıcaklık
Yüksek
Düşük
Yüksek
Algılayıcı suya ışık
yaymaktadır. Oksijen
molekülleri ışığı
Herhangi bir su türü soğurmaktadır.
Soğurulan ışık DO2
olmaktadır.
Herhangi bir akan
su
Orta
Yüksek
Düşük
Orta
Orta
Düşük
Orta
Orta
Yüksek
Polarografik yöntem
Elektrot, DO2
Yöntem eski
teknolojidir ve
elektrik akımı
hemen hemen hiç
üretmektedir.
kullanılmamaktadır.
Bulanıklık, saçılmış ışık
sayesinde
ölçülmektedir.
Herhangi bir su türü Algılayıcı suya ışık
Dikkat: Algılayıcı yaymaktadır. Işık, su
içerisindeki tanecikler
otomatik bir
temizlik sistemine sayesinde
saçılmaktadır. Asıltı
ihtiyaç
taneciklerin sayısı
duymaktadır.
saçılmış ışığın
yoğunluğuna tekabül
etmektedir.
Herhangi bir su türü
PT100, PT1000, Isı pili,
Isıl direnç gibi birçok
farklı türü mevcuttur.
Alıcıların elektrik
davranışları sıcaklığa
göre değişmektedir.
p.10
ALGILAYICI
TÜRÜ
Toplam asıltı
katılar (TAK)
Toplam
Çözünmüş
Gazlar (TÇG)
SATIN
ALMA
MALİYETİ
Yüksek
Yüksek
İŞLETME
MALİYETİ
ÖNERİLEN
UYGULAMA
DOĞRULUK
Orta
Orta
Yüksek
Herhangi bir su türü Algılayıcı suya ışık
Dikkat: Algılayıcı yaymaktadır ve
toplanan ışığı
otomatik bir
temizlik sistemine ölçmektedir. Soğurulan
veya saçılan ışık TAK
ihtiyaç
ile orantılıdır.
duymaktadır.
Yüksek
Basınçsal elektrik. Gaz,
bir zarın içerisinden bir
odaya geçmektedir.
Herhangi bir su türü Odanın içerisindeki
basınç, gazın
olmaktadır.
İletkenlik ölçüm
değerlerinden
hesaplanmaktadır.
Tuzluluk
4.2.1. Organik Parametreler
PARAMETRE
BOD
Kabin sistemleri
SATIN
ALMA
MALİYETİ
Çok yüksek
İŞLETME
MALİYETİ
Yüksek
DOĞRULUK
Yüksek
ÖNERİLEN
UYGULAMA
Tatlı sular
ÇALIŞMA
PRENSİBİ
Sistem her 5
dakikada bir numune
almaktadır ve DO2
azalmasını ppm
olarak ölçmektedir.
Yöntem, laboratuvar
yönteminin aynısıdır.
COD
Kabin sistemleri
Çok yüksek
Yüksek
Yüksek
Tatlı sular
Isı ölçüm yöntemi
Sistem numune
almakta, derlemekte,
ısıölçer için
hazırlamak amacıyla
miyarlar
koymaktadır. Son
olarak, soğurmayı
belirli bir dalga
boyunca ölçmektedir.
p.11
PARAMETRE
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
ÇALIŞMA
PRENSİBİ
Yöntem, laboratuvar
yönteminin (Yanma)
aynısıdır.
TOD
Kabin sistemleri
Çok yüksek
Yüksek
Yüksek
Tatlı sular
- Kızılötesi Yöntemi,
Persülfat
- Morötesi
Oksitlendirme
Yöntemi, Islak
- Oksitlendirme
Yöntemi
BODeq
Spektrometrik
CODeq
Spektrometrik
TODeq
Spektrometrik
Orta
Orta
Düşük
Düşük
Orta
Orta
Herhangi bir su
türü
Sistem 300 ila 900
nm veya daha geniş
bir alanda tam tayf
almaktadır. Farklı
dalga boylarında
soğurulmayı
ölçmektedir ve BOD
eşdeğerinin
hesaplanması
amacıyla özel
algoritmalar
kullanmaktadır.
Herhangi bir su
türü
Sistem 300 ila 900
nm veya daha geniş
bir alanda tam tayf
dalga boylarında
soğurulmayı
ölçmektedir ve COD
eşdeğerinin
hesaplanması
amacıyla özel
algoritmalar
kullanmaktadır.
Herhangi bir su
türü
Sistem 300 ila 900
nm veya daha geniş
bir alanda tam tayf
dalga boylarında
soğurulmayı
ölçmektedir ve COD
Orta
Düşük
Orta
p.12
PARAMETRE
SATIN
ALMA
MALİYETİ
İŞLETME
MALİYETİ
DOĞRULUK
ÖNERİLEN
UYGULAMA
ÇALIŞMA
PRENSİBİ
eşdeğerinin
hesaplanması
amacıyla özel
algoritmalar
kullanmaktadır.
5. Bir çevrimiçi izleme ağının bileşimi
Aşağıdaki tabloda, çevrimiçi bir izleme ağının bileşenleri sunulmaktadır.
Tablo 7: Bir çevrimiçi izleme ağının bileşenleri
BİLEŞENLER
YORUMLAR
Algılayıcılar
Ölçülen parametreler tarafından üretilen
sinyalin mekanik birimlerden tanınabilen
biçime "dönüştürülmesi" için gereklidir.
Veri kaydedici
Ölçümlerin
yerinde
geçici
olarak
depolanması için gereklidir. Algılayıcı ve
uzaktan ölçüm birimi arasına bağlanmaktadır.
Uzaktan ölçüm birimi
Verilerin gerçek zamanlı aktarımı
UVAM'da depolanması için gereklidir.
Güç Kaynağı
İstasyonun çeşitli aksamlarına uygun
enerjinin tedarik edilmesi için gereklidir.
Yardımcı donanımlar
İstasyon
desteğinden
numune
kullanma/işleme
donanımlarına
kadar
değişiklik gösterebilmektedir.
ve
5.1. Veri kaydedici
5.1.1. Tanım
Çoğu istasyonda, veri kaydedicisi istasyonun "beynidir" ve operatör ve alıcılar
arasındaki fiziki arayüzdür.
p.13
Bu birim aşağıdakilerden sorumludur:






Çeşitli algılayıcıların verilerinin toplanması,
Geçiş için verilerin hazırlanması,
Ölçümlerin geçici olarak depolanması,
Algılayıcılara ve istasyonun diğer birimlerine güç beslemesi,
Gerçek zamanlı ölçümlerin yerel olarak sunulması,
Alarmlar ve uyarıların işlenmesi ve yönetilmesi
Veri kaydedicinin çalışması aşağıdaki şekilde şematik olarak gösterilmektedir.
Şekil 5: Veri kaydedicinin çalışmasının şematik sunumu
5.2. Uzaktan ölçüm birimi
5.2.1. Tanım
Uzaktan ölçüm birimi, kaydediciyi veri toplama sayacı ile birbirine bağlayan birimdir.
Bu birim sayesinde operatör veri merkezini sahada fiziki sunum olmaksızın idare
edebilmektedir.
En modern veri kaydedicisi uzaktan ölçüm birimi ile birleştirilmiştir.
5.2.2. Bir uzaktan ölçüm biriminin temel özellikleri
Bir uzaktan ölçüm birimini karakterize eden temel şartnameler şunlardır:
 Desteklenen uzaktan ölçüm cihazının türü. Aslında, herhangi bir uzaktan
ölçüm cihazı bir çevrimiçi izleme istasyonuna uygun olmaktadır. En yaygın
olanları aşağıda sunulmaktadır:
p.14





- GSM / GPRS
- Kablolu telefon hatları
- WiFi
- UHF
- VHF
- Uydu
- Kablolu Ethernet
- Doğrudan RS-485 hatları
Güç tüketimi. Mümkün olan en düşük seviyede olması gerekmektedir.
İstasyona güç beslemesi sağlayan birimin kötü güç koşuları boyunca "canlı"
kalması gerekmektedir. Modern uzaktan ölçüm birimlerinin hemen hemen
tamamının tüketimi mA alanındadır.
Yedek enerji.
Kasa. Birimi mümkün olan en iyi yöntemle koruması gerekmektedir. İyi bir
tasarım uygulamasında bir metal kasa ve IP 66 üstü iyi bir koruma sınıfı
seçilecektir.
Kaydediciye fiziki bağlantı. Kullanıcının bağlantıların yerini bulabilmesi
gerekmektedir ve basit hareketlerle servis veya benzeri bir işlem için
kaydedicinin fişini birimden çekebilmesi gerekmektedir.
Bakım. Modern uzaktan ölçüm birimlerinin çoğu çok düşük bakım
gerektirmektedir.
5.3. Güç Kaynağı
5.3.1. Tanım
Güç beslemesinin türü temel olarak ölçüm donanımının türüne bağlı olmaktadır.
Genel olarak, çoğu sistemin sahada kurulması nedeniyle, tercih edilebilir güç kaynağı
güneş panelleri olmaktadır. Bununla birlikte, istasyonun bir kabin türü analiz cihazı
içermesi halinde, istasyonun kendisinin, numune pompalama sisteminin ve kabin
içerisindeki klima sisteminin yüksek güç tüketimi nedeniyle güneş panellerinin
kullanılması hemen hemen imkansız olmaktadır.
5.3.2. Güneş paneli güç sistemleri
Tipik bir sistem aşağıdakilerden oluşmaktadır:
 Bir veya daha fazla güneş paneli. Işık enerjisini elektrik enerjisine
dönüştürmektedirler. Ebat ve sayı istasyonun güç tüketimine kurulum alanına
p.15
ve iletişim hızına bağlı olmaktadır. Normal olarak, güneş panelleri 10 ve 80
W arasında kullanılmaktadır.
 Regülatör. Bu birim akümülatörleri şarj etmektedir, aşırı şarjdan ve tamamen
boşalmadan korumaktadır ve istasyonun tamamına güç beslemesi
sağlamaktadır.
 Akümülatör. Güneş panelleri tarafından üretilen enerjiyi depolamaktadır ve
hiç güneş ışığı olmadığında istasyona vermektedir.
Normal olarak,
akümülatörün depolama kapasitesi, AH olarak, güneş panelinin gücünün iki
katıdır fakat bu yine tüketim ve kurulum yerine bağlı olmaktadır.
5.3.3. Ana güç sistemleri (220 V)
Çoğu durumda, gücün kurulum yerine aktarılması çok zor veya imkansız olmaktadır.
Bununla birlikte, istasyonun yüksek tüketimli birimler veya sistemler içermesi
halinde, 220 V tek çözüm olmaktadır.
Tipik bir sistem aşağıdakilerden oluşmaktadır:
 Trafo ve güç dengeleyicisi. Sistemlerin ve algılayıcıların çoğu yüksek
tüketime sahip olsalar dahi düşük doğru akım gücünde çalıştırılmaktadır.
 Geri enerji. Özellikle saha kurulumlarında, güç dalgalanmalarını
sönümlendirecek olan bir kesintisiz güç kaynağı türünün kurulması çok
yaygındır.
5.4. Yardımcı donanımlar
Eksiksiz bir istasyonun uygulanması için çeşitli birimler ve malzemeye ihtiyaç
duyulmaktadır.
Normal olarak, ger bir kurulum yeri farklı koşullara sahip olmaktadır. Dolayısıyla,
her bir kurulumun aşağıdakiler gibi farklı yardımcı donanımlara ihtiyaç duyması çok
muhtemeldir.









Elektronik cihazların ve güneş panellerinin desteklenmesi için direkler,
Algılayıcılar için akış hücreleri ve filtreleme boruları,
Donanımlar için kabin,
Sistem yüzer sistemse şamandıralar,
Kablosuz iletişim halinde tekrarlayıcılar,
Numune için filtreleme ve ön işleme tutma sistemleri,
Numune pompaları,
Algılayıcılar için temizlik sistemleri,
Tesisatın korunması için parmaklıklar.
p.16
Yukarıdaki liste, bir istasyonun uygulanması için ihtiyaç duyulabilecek olan malzeme
için bir örnektir.
5.5. Uzak veri alma ve işleme merkezi (UVAM)
İstasyonlardan tüm veriler UVAM'a iletilmektedir. Prosedürlerin e programlanın
hemen hemen tamamı UVAM'dan gerçekleştirilmektedir.
Çoğu durumda, bir UVAM'da verileri toplayan sunucu ve uygun yazılım dışında
herhangi bir donanım yoktur.
5.5.1. Donanım
Her durumda ihtiyaç duyulan kesinlikle gerekli donanımlar şunlardır:





Depolama ve uygun donanımların barındırılması için sunucu,
Veri yedekleme sistemi,
Veri sunum ortamı (ekran, vb.),
Internet bağlantı donanımı,
Kablosuz iletişim halinde alıcı-vericiler.
5.5.2. Yazılım
Farklı yazılım türleri mevcuttur. Bazı yazılımlar istasyonlarla birlikte gelmektedir ve
bazıları bağımsızdır ve üçüncü şahıslardan gelmektedir.
Genel olarak, çevrimiçi izleme ağlarıyla ilgili aşağıdaki yazılım seviyeleri/sınıfları
tanımlanabilmektedir:





İletişim seviyesi,
Veri gözlem ve sunum seviyesi,
İstatistiksel analiz seviyesi,
Veri doğrulama seviyesi,
Veri işleme seviyesi,
6. Bir Çevrimiçi İzleme Ağı tasarlanırken temel noktalar
Aşağıdaki tabloda bahsedilen hususların bir çevrimiçi izleme ağı tasarlanırken ciddi
bir şekilde dikkate alınması gerekmektedir.
Tablo 8: Bir çevrimiçi izleme ağının tasarım aşaması boyunca önemli noktalar.
ÖNEMLİ NOKTALAR
YORUMLAR
p.17
ÖNEMLİ NOKTALAR
YORUMLAR
Bütçe
Proje için kullanılabilir bütçenin açık olması
gerekmektedir.
Kurulum noktaları
Sorumlu takımın, sbelirli bir alandaki
basınçların analizine göre sistemin kurulması
gereken noktaları tanımlaması gerekmektedir.
Kurulum yerlerinin uygunluğu
Sistemlerin güvenli olması ve iyice
desteklenmesi gerekmektedir.
En uygun
yerlerin seçilmesi gerekmektedir.
Parametre izleme gereklilikleri
Parametrelerin tamamı ölçülememektedir.
İzlenecek olan parametrelerin izlenebilenlerle
karşılaştırılmaları
amacıyla
bilinmesi
gerekmektedir.
Güç Kaynağı
Elektrik ihtiyacı yakınsa ana güç sisteminden,
değilse
güneş
panellerinden
karşılanabilmektedir.
Gereken doğruluk
Kabul edilebilir doğruluk sınırlarının
tanımlanması ve bilinmesi gerekmektedir.
Gereken veri aktarım sıklığı
Bu, iletişim yöntemini ve donanımların
tasarımını etkilemektedir.
İletişim
Her bir istasyon için en güvenilir iletişim
yönteminin araştırılması gerekmektedir ve
buna paralel olarak maliyet dengelenmelidir.
İnsan kaynakları
Bakım ve ayar hedefleri için insan
kaynaklarının kullanılabilirliğine bakınız.
Konumlandırma
Alan için vandalizm tehlikesinin ne kadar
olduğuyla ilgili olarak bilgilerin toplanması
gerekmektedir.
Genel bir kural olarak,
istasyonların mümkün olan en küçük
boyutlarda tasarlanması ve bir güneş
paneliyle donatılması gerekmektedir.
Kurulum yöntemi
Destek yönteminin, alıcıların kurulum
yönteminin (dalgıç, akış hücreleri, vb.),
elektronik birimlerin korunmasının dikkatli
bir şekilde tanımlanması son derece önem arz
etmektedir.
Genişletilebilirlik
İstasyonun gelecekte genişletilmesi için
gerekli olan parametreler. Genel bir kural
olarak, istasyonun daha fazla algılayıcı kabul
edebilmesi gerekmektedir.
p.18
ÖNEMLİ NOKTALAR
YORUMLAR
Hafızayla ilgili özerklik
Sistemlerin yerel hafızasının uzaktan ölçüm
cihazının arızalanması halinde ölçümleri
depolayabilmesi gerekmektedir.
Güç beslemesiyle ilgili özerklik
İstasyonun bir güç kesintisi halinde, yedek
enerji (bataryalar veya başka bir yöntem)
kullanarak çalışabilmesi gerekmektedir.
Temizlik
Algılayıcıların temizlenmesi için otomatik
yöntemlerin
uygulanmaya
çalışılması
gerekmektedir.
7. SONSÖZ
7.1. Değerlendirme ve Destek Ekibi
Bu modern sistemlerin tamamı otomatiktir, uzaktan ölçüm yapabilmektedir ve karar
vericiler için çok yararlıdır. Bununla birlikte, uygun destek takımı olmaksızın,
hedeflerine ulaşamazlar.
Çevrimiçi izleme sistemler otomatiktir ancak özerk değildir. Nihai karar ve nihai
değerlendirme bilimadamlarına aittir.
Bu gibi ağların başarılı olması amacıyla, aşağıdaki insan kaynaklarına ihtiyaç
duyulmaktadır:
 Ağın tasarlanması ve konumlandırılması için bilimsel ekip,
 Verilerin değerlendirilmesi ve işlenmesi için bilimsel ekip,
 Çalışmanın (bakım, ayar, hizmet) desteklenmesi için mühendislik/teknik ekip,
7.2. Uluslararası eğilimler
Dünya genelinde her gün gittikçe daha fazla çevrimiçi izleme sistemleri
kurulmaktadır. Bu ağlara dahil olan sanayi sektörleri son on yıl boyunca çarpıcı bir
biçimde artmıştır.
Son yıllarda sanayi aşağıdaki noktalara yoğunlaşmıştır:




Daha fazla parametre için algılayıcıların üretilmesi,
Maliyetin azaltılması,
Daha az bakım ve ayar talepler ile daha güvenilir sistemler,
Daha hızlı ve daha ucuz iletişim.
p.19
The contents of this publication are the sole responsibility of ENVECO S.A. and can in
no way be taken to reflect the views of the European Union
Yayının içeriğinden yalnız ENVECO S.A. Konsorsiyumu sorumlu olup, hiçbir şekilde
Avrupa Birliği’nin görüşlerini yansıtmamaktadır.

Training on Online Monitoring-TR

Transkript

Benzer belgeler

pwc (tr)