تصميم وتنفيذ جهاز تسجيل درجة الحرارة والرطوبة باستخدام تقنية إنترنت الأشياء في المختبر

تصميم وتنفيذ جهاز تسجيل درجة الحرارة والرطوبة باستخدام تقنية إنترنت الأشياء في المختبر

يُعد المختبر مكانًا هامًا لإجراء تجارب الاختبار والمعايرة. وسواء كان مختبرًا فيزيائيًا أو كيميائيًا، فإن الظروف البيئية تؤثر بشكل بالغ الأهمية على التجربة.

في بيئة المختبر، تُعدّ درجة الحرارة والرطوبة من العوامل البيئية الهامة. وينعكس ذلك في العديد من التقارير التجريبية، وله تأثير مباشر على نجاح التجربة. ووفقًا للمعيار المحدد في GB/T4857.2-2005، يجب ضبط درجة حرارة المختبر عند حوالي 21-25 درجة مئوية، والرطوبة النسبية عند حوالي 45-55%، وذلك لتلبية المتطلبات التجريبية الأساسية. ومن الضروري توفير بيئة ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتتين للحفاظ على دقة العملية التجريبية.

في بيئة المختبر الداخلية، يكاد ينعدم وجود أي ظرف قد يُسبب تباينًا حادًا في درجة الحرارة أو رطوبة زائدة. وهذا يتطلب تحكمًا دقيقًا وسريعًا في منظم الحرارة والرطوبة، يشمل التبريد والتدفئة والترطيب وإزالة الرطوبة. وتخضع هذه العمليات لرقابة صارمة.

إلى جانب مراقبة درجة الحرارة، تُجرى أيضًا مراقبة الرطوبة، وخاصةً مراقبة تغيرات الرطوبة النسبية في المختبر. فعلى الرغم من أن هواء المختبر لا يتعرض لظروف أخرى تُسبب اختلافات في درجة الحرارة والرطوبة، إلا أن تغيرًا طفيفًا في درجة حرارة الهواء بمقدار 1.0 درجة مئوية فقط كفيل بإحداث تغيير كبير في الرطوبة النسبية، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للأجهزة الداخلية. حتى أن فرقًا في درجة الحرارة بمقدار 0.2 درجة مئوية قد يُسبب تغيرًا في الرطوبة يتجاوز 0.5%.

لذا، تحتاج المختبرات شديدة الحساسية لدرجة الحرارة والرطوبة إلى استخدام أجهزة استشعار احترافية للتحكم بدقة في أي انحرافات. فكيف نصمم جهاز تسجيل درجة الحرارة والرطوبة في المختبر ونظامه؟

بالنظر إلى طبيعة عمل المختبر، فإننا عادةً ما نختار استخدام مسجل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات بتقنية الواي فاي.

مسجل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات من نوع واي فاي

يستخدم جهاز تسجيل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات من نوع واي فاي في المختبر تقنية نقل البيانات اللاسلكية عبر الواي فاي، حيث يمكن تحميل البيانات المُجمّعة إلى الخادم عبر هذه التقنية. يستفيد الجهاز بشكل كامل من شبكة الواي فاي المُنشأة لجمع البيانات ونقلها، مما يُحقق هدف المراقبة المركزية. يُقلل هذا بشكل كبير من حجم العمل، ويُحسّن كفاءة التركيب، ويُخفض تكاليف الصيانة. في الوقت نفسه، يتميز الجهاز بوظائف قوية وسهولة الاستخدام، فهو صغير الحجم وبسيط، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في مختلف بيئات المختبرات.

عند توصيل جهاز تسجيل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات بتقنية الواي فاي بشبكة الواي فاي في الموقع، يمكن تحميل البيانات في الوقت الفعلي إلى منصة مراقبة البيئة السحابية عبر الشبكة المحلية. وعند انقطاع الاتصال بالشبكة، يقوم الجهاز تلقائيًا بتخزين البيانات مؤقتًا، ثم يستأنف نقل البيانات تلقائيًا.

في الوقت نفسه، يحتوي مسجل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات بتقنية الواي فاي على أربعة مجسات لقياس درجة الحرارة والرطوبة، والتي يمكن ضبط حدود عليا ودنيا مختلفة لدرجة الحرارة والرطوبة، بالإضافة إلى جرس تنبيه مدمج. بعد ضبط الحد المسموح به، يضيء مؤشر الإنذار ويصدر الجرس تنبيهًا لتنبيه مسؤولي إدارة البيئة في المختبر لتعديل البيئة الداخلية في الوقت المناسب.

نظام مراقبة درجة الحرارة والرطوبة في المختبر

يتألف نظام مراقبة درجة الحرارة والرطوبة في المختبر من محطات مراقبة، ووسائل اتصال، وطبقات تطبيقية. يُعدّ مسجل درجة الحرارة والرطوبة متعدد المجسات بتقنية الواي فاي محطة المراقبة في النظام. وهو يعتمد على ترتيب متعدد النقاط لجهاز واحد، أو ترتيب مراقبة متعدد النقاط لأجهزة متعددة، مما يتيح مراقبة مستمرة على مدار 24 ساعة عبر الإنترنت، بالإضافة إلى تنبيهات صوتية وضوئية في الموقع عند رصد بيانات غير طبيعية، وتنبيهات عبر الرسائل النصية القصيرة، والتطبيق، والبريد الإلكتروني، وغيرها من الوظائف.

الخصائص الوظيفية لنظام مراقبة درجة الحرارة والرطوبة في المختبر:

المراقبة على مدار 24 ساعة: يمكنها مراقبة درجة الحرارة والرطوبة في المختبر على مدار 24 ساعة في اليوم، وتحميل البيانات إلى منصة المراقبة على فترات زمنية محددة.

إنذار تجاوز الحد: عندما تتجاوز درجة الحرارة والرطوبة الحد المسموح به، يتم إطلاق إنذارات على المنصة، وإنذارات عبر الهاتف، وإنذارات عبر الرسائل النصية القصيرة، وإنذارات عبر البريد الإلكتروني، وغيرها من طرق الإنذار.

المراقبة عن بعد: عندما تتجاوز درجة الحرارة والرطوبة الحدود المسموح بها، سترسل المنصة أوامر التحكم الصناعي M88 من خلال وحدة المراقبة الرئيسية. تقوم الوحدة بإرسال أوامر ربط ذكية لتشغيل أو إيقاف تشغيل المعدات مثل مكيفات الهواء ومزيلات الرطوبة عن بعد لضمان بقاء بيئة المختبر عند درجة حرارة ثابتة.

عرض البيانات التاريخية: يمكن الاستعلام عن معلومات المعدات لكل نقطة مراقبة من خلال النظام، ويمكن الاستعلام عن بيانات مراقبة المعدات والبيانات التاريخية.

إشعار تنبيه البيانات: يمكن لأجهزة الواي فاي إرسال تنبيهات عبر الرسائل النصية القصيرة من خلال المنصة عندما تكون البيانات غير طبيعية وعندما ينقطع التيار الكهربائي، بالإضافة إلى تنبيهات WeChat المجانية وإشعارات التطبيق.

مراقبة التطبيق: يمكن للتطبيق إجراء مراقبة عبر الإنترنت لبيانات درجة الحرارة والرطوبة، والاستعلام في الوقت الفعلي، وتحديد موقع الإنذار، والاستعلام عن معلومات معدات الإنذار، وما إلى ذلك.

خريطة في الوقت الفعلي: تعرض الخريطة موقع الجهاز وحالة الاتصال بالإنترنت وبعض معلومات البيانات في الوقت الفعلي.

سواء كان الأمر يتعلق بالأتمتة أو الذكاء الاصطناعي، فإن التقارب السريع بين التكنولوجيا والأعمال غالباً ما يحدد القدرة التنافسية لحلول الاستشعار.

إن إرضاء عملائنا بالمستوى المناسب من الجودة هو هدف أساسي وعنصر جوهري كحل استشعاري في مهمة أعمالنا.

إذا كانت علامتنا التجارية ناجحة ومتسقة، فسيكون من الأسهل بكثير جذب العملاء في البداية وتشجيعهم على شراء حلول الاستشعار بشكل أكبر.