Aquisição de dados / Estação hidrológica
CENTRO DE AQUISIÇÃO ou ESTAÇÃO HIDROLÓGICA CPL+
Os data loggers PARATRONIC CPL+ são baseados na experiência adquirida com os data loggers ou estações hidrológicas CPL e Op@l. Estes três modelos de data loggers ou estações hidrológicas foram certificados PLQ2000 pelo INERIS ou validados pelo INERIS.
Os registadores de dados CPL+ ou as estações hidrológicas foram selecionados pelo MINISTÉRIO DA ECOLOGIA, DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E DO PLANEAMENTO (MEDAD) francês para a hidrologia, o controlo das inundações e a gestão das inundações.
Oferecem a dupla vantagem de serem uma das estações de aquisição de dados ou hidrológicas mais potentes do mercado em termos de comunicação e fiabilidade, ao mesmo tempo que continuam a ser uma estação de aquisição de dados ou hidrológica com um consumo de energia muito baixo.
A estação hidrológica CPL+ é uma estação hidrológica modular concebida principalmente para a hidrologia, o alerta e a gestão das inundações. Pode adquirir dados da maioria dos sensores existentes no mercado(Paratronic, OTT, hidrológicos, WTW, Polymétron, etc.). Isto significa que o sítio de hidrologia, alerta ou gestão de inundações pode ser atualizado ao longo do tempo, sem necessidade de modificar a instalação ou substituir a unidade de aquisição ou a estação hidrológica.
Por razões económicas, nem todos os tipos de entradas presentes nos registadores de dados ou nas estações hidrológicas CPL+ são activados, mas apenas as entradas/saídas definidas para as necessidades do local de hidrologia, alerta de inundações ou gestão de inundações a que se destina a estação hidrológica são funcionais.
Outras entradas do registador de dados ou da estação hidrológica podem ser activadas através da simples introdução de um código de ativação (o mesmo princípio que para uma licença de software, por exemplo).
Além disso, a estação hidrológica CPL+ pode transmitir os dados recolhidos por modem GSM ou por qualquer outro meio de comunicação.
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1 CARACTERÍSTICAS DA UNIDADE DE CONTROLO CPL+
Número de canais de medição num sistema de aquisição de dados ou numa estação hidrológica:
O registador de dados ou estação hidrológica mostrado na foto tem um canal de medição analógico de 4-20mA. O número de canais de medição da estação hidrológica pode ser aumentado activando canais adicionais (1 segundo canal analógico 4-20mA, 2 canais de contagem, 1 canal RS232, 1 canal RS485, 1 canal SDI12, sem adicionar qualquer hardware ou placa de entrada, ou adicionando módulos adicionais de entrada/saída (analógico [corrente ou tensão ou PT100] ou digital (BCD, GRAY, Binário) ou contagem ou ligação série para sensor inteligente [RS232 ou SDI-12 ou RS 485]).
É de notar que
- A ligação RS485 (se activada) aceita até 9 sensores (ou parâmetros) num bus utilizando o protocolo "J BUS". (19 se não for utilizado um canal SDI12) ou (sem ativação) até 9 módulos de entrada adicionais. Esta caraterística limita o número de canais de extensão necessários para acomodar os múltiplos sensores ou multiparâmetros utilizados, em particular, para medições da qualidade da água (por exemplo, sensor QI da WTW).
- O registador de dados ou a estação hidrológica pode receber tantos módulos de extensão (um canal de medição por módulo) quantos o barramento RS 485 suportar (com os limites associados ao protocolo PLQ2000).
- A estação hidrológica CPL+ ou as suas extensões são compatíveis com sensores inteligentes:
Limnímetros :
- CRUZOE radar PARATRONIC J Bus
- LPN8 bolha Hidrológica,
- Nimbus, sensor de bolha OTT
- Thalimedes, OTT
Qualidade :
- Sensor QI da WTW J Bus
- Monec D9100 da Polymétron J Bus
Como o protocolo JBUS sobre RS485 é um padrão utilizado por quase todos os fabricantes de sensores e/ou autómatos, o número de sensores compatíveis com o registador de dados CPL+ ou a estação hidrológica é praticamente infinito. A lista acima está, portanto, longe de ser exaustiva.
- O CPL+ gere igualmente os limiares, os alarmes e o controlo dos sistemas automáticos ou dos dispositivos de amostragem.
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2 MEMORIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE DADOS
O registador de dados CPL+ ou estação hidrológica tem uma capacidade de memória de 110.000 medições e também armazena eventos relacionados com modos de funcionamento e comunicações.
A ligação ao registador de dados CPL+ ou à estação hidrológica não requer qualquer software específico, podendo ser utilizado um simples navegador Web para definir parâmetros, obter dados e traçar curvas.
As medições armazenadas no registador de dados CPL+ ou na estação hidrológica são recuperadas utilizando o protocolo PLQ2000, que é reconhecido pelos softwares Sircade (Aquasys/Alcir), SIGMA II(PARATRONIC), NOE2000 (centralp), Syrene e Cristal (....).
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3 COMUNICAÇÃO COM A UNIDADE DE CONTROLO CPL+
O registador de dados CPL+ ou a estação hidrológica podem ser configurados e descarregados local ou remotamente via PSTN, GSM, Rádio, Satélite, Minitel, portas de série, Bluetooth, etc.
O modem que aparece na foto é um ERCO GENER GENPRO20E associado a uma assinatura DATA. O modelo GENPRO20E é o modem GSM utilizado na maioria dos sítios Web de alerta de inundações e de hidrologia geral do Ministério (MEDAD).
No entanto, os registadores de dados PLC+ ou as estações hidrológicas são compatíveis com a maioria dos modems GSM/GPRS e PSTN existentes no mercado.
4 CONSUMO DE COMBUSTÍVEL E AUTONOMIA
Os modos de alimentação autónomos suportados pela estação hidrológica CPL+ são: bateria, painel solar, células de combustível ou qualquer outra fonte de alimentação de 12Vdc. A autonomia obtida depende diretamente das caraterísticas da fonte de energia, do número e do tipo de sensores utilizados, do passo de tempo de aquisição e do modo de transmissão selecionado para o local de hidrologia, de alerta ou de gestão das inundações.
Para os locais de hidrologia, de alerta de cheias ou de gestão de cheias sem rede eléctrica, o funcionamento do sistema ou da estação de aquisição de dados hidrológicos é compatível com uma fonte de energia autónoma (baterias, painel solar, etc.).
Para os sítios hidrológicos, de alerta de cheias ou de gestão de cheias com alimentação eléctrica de 230V, o baixo consumo de energia do sistema ou da estação de aquisição de dados hidrológicos permite o seu funcionamento durante vários dias, ou mesmo vários meses, com a energia das baterias em caso de corte de energia.
O registador de dados CPL+ ou estação hidrológica é normalmente alimentado por um gerador de energia autónomo constituído por um painel solar e uma bateria acoplada a um controlador de carga.
A estação hidrológica CPL+ integra um conjunto de funções destinadas a otimizar a gestão dos consumos. Esta estação de aquisição de dados ou estação hidrológica pode controlar o seu próprio consumo, bem como o dos seus periféricos (sensores, modem, etc.). Esta gestão é condicionada pelo ciclo ligado ao período de aquisição e pelos eventos assíncronos (chamada recebida, ligação ao terminal local, etc.) aos quais o local de hidrologia, de alerta ou de gestão das inundações pode estar sujeito.
Em termos de consumo de energia, a estação hidrológica tem dois estados principais: um modo ativo e um modo de espera. O modo de espera é o estado em que a estação hidrológica tem um consumo mínimo de energia. Quando o registador de dados ou a estação hidrológica não tem tarefas para processar, e se as suas definições o permitirem, passa automaticamente para este modo. O regresso ao modo ativo depende dos seguintes eventos:
Chamada recebida,
Aquisição num canal de medição,
Ação sobre uma tecla da interface integrada,
Ligação de um terminal local,
Mudança de estado das entradas lógicas.
A unidade central de aquisição de dados ou a estação hidrológica gere a alimentação eléctrica dos sensores através da definição de parâmetros individuais. A alimentação eléctrica das ligações em série e da ligação por modem também é controlada através da definição dos parâmetros da central ou estação de aquisição hidrológica.
Caraterísticas de consumo do registador de dados CPL+ ou da estação hidrológica:
Modo ativo: 62 mA,
Modo de espera: 0,7 mA,
Ligação série 20 mA.
Exemplo de autonomia :
A autonomia de um sítio de hidrologia, de alerta de inundações ou de gestão de inundações depende do consumo de energia da unidade ou da estação de aquisição hidrológica, do número e do tipo de sensores, da natureza dos modems, da frequência e da profundidade da recolha de dados e da natureza e da capacidade da fonte de alimentação.
Configuração utilizada para os cálculos :
Estação de aquisição de dados ou estação hidrológica PLC+ ligada a um sensor de nível de água analógico tipo RADAR CR420 (12mA em média, tempo total de alimentação do sensor: 5s),
Períodos de aquisição e armazenamento de ficheiros deslizantes: 15 minutos,
Comunicação GSM diária (PROGEN20e da ERCO-GENER) com o sistema de recolha de dados SIGMA II.
Nesta configuração, o conjunto fotovoltaico acima descrito é completamente autossuficiente e pode mesmo funcionar até 21 dias na ausência de luz solar. Esta informação inclui a possibilidade de gerar cinco comunicações GSM por dia durante quarenta e oito horas em tempos de crise.
Em todos os casos, o supervisor do SIGMA II será informado dos níveis baixos de carga da bateria no sítio de hidrologia, de alerta de inundações ou de gestão de inundações.
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5 CPL+ SOFTWARE
O software para definição de parâmetros, processamento e recuperação de dados é fornecido com cada unidade de aquisição de dados ou estação hidrológica. CPL+.
Todos os parâmetros de configuração do registador de dados ou da estação hidrológica podem ser consultados e modificados a partir de um terminal local e de um sistema informático remoto (se existir uma ligação de dados PSTN ou GSM).
O software é alojado em cada centro de aquisição de dados ou estação hidrológica, sem limite do número de estações de trabalho dos utilizadores.
Este software funciona no ambiente Microsoft Windows 98/2000, XP, Vista, 7 e em qualquer outro ambiente se a máquina virtual JAVA estiver ativa. (Descarregamento gratuito a partir de http: //java.sun.com).
A Interface Homem-Máquina (HMI) é utilizada na ligação ao centro de aquisição de dados ou à estação hidrológica para ligações locais ou remotas a um PC (se existir uma ligação de dados PSTN ou GSM).
No caso de uma ligação com um supervisor, os parâmetros e dados são apresentados da forma especificada pelo supervisor.
5.1 Requisitos do sistema
Os PCs utilizados para efetuar as ligações ao centro de aquisição de dados ou à estação hidrológica devem ter, pelo menos, as seguintes caraterísticas e equipamento
Pentium III, 512 MB de RAM, 1 porta série e/ou porta USB com conversor,
Um navegador capaz de interpretar a linguagem JAVA (V 1.5).
O acesso ao data logger ou à estação hidrológica pode ser feito através de um browser ou diretamente através da execução de um programa CPL+.jar previamente instalado no PC.
Este programa também está alojado no centro de aquisição de dados ou na estação hidrológica, pelo que basta ligar-se ao centro de aquisição de dados ou à estação hidrológica com um browser e descarregá-lo.
Para o instalar no disco rígido do PC, local ou remoto, procede-se a uma instalação que consiste simplesmente em copiar um ficheiro.
Uma vez concluída esta operação, e sem desligar o PC do registador de dados ou da estação hidrológica, o programa CPL+ pode ser iniciado.
5.2 Apresentação das informações
O software CPL+ é uma interface homem-máquina (IHM) que, consoante o seu nível de acesso, permite configurar todos os parâmetros da central CPL+.
Para além da configuração do registador de dados ou da estação hidrológica, o software permite consultar as seguintes informações
das medições instantâneas,
dos 3 ficheiros de armazenamento (recolha, deslizamento, memória de massa),
das medições temporais sob a forma de gráficos e tabelas de valores e do estado de funcionamento do registador ou da estação hidrológica (byte de estado),
Visualizar e editar um ficheiro de configuração (sem necessidade de estar ligado ao registador de dados ou à estação hidrológica),
Guardar e carregar um ficheiro de configuração,
Imprimir todas as configurações num formato claro e legível,
Descarregar as medições com carimbo de data/hora num formato compatível com "folha de cálculo" e num formato "standard raw" compatível com DP+,
Confirmação manual de um alarme para um sistema remoto.
5.3 Versão PDA
Está também disponível uma versão "lite" do software para PDAs (Personal Digital Assistants). Todas as funções estão presentes, exceto a consulta das gravações (memória de massa, ficheiro deslizante e ficheiro de recolha), ou seja, são possíveis as seguintes funções:
Visualização das medições instantâneas e do estado de funcionamento da unidade de aquisição ou da estação hidrológica (byte de estado),
Descarregamento das medições temporais em formato compatível com folhas de cálculo e em formato standard em bruto compatível com DP+,
Guardar e carregar um ficheiro de configuração,
Visualização e modificação dos principais parâmetros do registador de dados ou da estação hidrológica.
O aspeto e a ergonomia da versão PDA são semelhantes aos da versão PC.
O PDA deve ter as seguintes caraterísticas:
- Windows mobile 5.0
- Ecrã de 240*320
- Processador
- Intel ARM, série PXA
- Série Samsung S3C
- Série TI OMAP
- X86
- MIPS
- 64 MB DE RAM
- Ligação RS232 ou Bluetooth para ligação direta ao PLC+.
- Ambiente Java CreME V4.12
O software CPL+.jar é fornecido com cada registador de dados ou estação hidrológica (pode ser descarregado a partir do registador de dados ou da estação hidrológica). Uma versão light (para PDAs) está disponível mediante pedido.
Documentação, software de parametrização, configuração.
Os registadores de dados ou as estações de medição hidrológica são fornecidos com :
Documentação em francês necessária para a instalação, configuração e manutenção:
- Funcionamento dos terminais locais e remotos do PLC+,
- Funcionamento da interface integrada PLC+,
- Instalação do PLC+,
- Manutenção do PLC+,
O software de configuração está disponível para download a partir de cada unidade de controlo e em CD (a pedido). O software também está disponível para download a partir de um sítio FTP,
Documentação em francês para a instalação e utilização do software.
A documentação também está disponível para transferência a partir de um sítio FTP.
NB: A documentação de instalação do registador de dados ou da estação hidrológica especifica, em particular, todos os equipamentos e trabalhos de segurança necessários para o funcionamento ótimo do registador de dados ou da estação hidrológica, bem como uma lista completa dos equipamentos compatíveis ou recomendados.
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Galeria de fotos.
