O retea globala de monitorizare a fondului de radiatii gamma

[radhoo]

 

A fost un drum lung sa ajung pana aici cu acest proiect, un drum pavat cu obstacole dar si cu solutii si inovatie. Si e un drum lung si de aici incolo.

Primul uRADMonitor a fost un prototip elementar, realizat pe o placa de test cu fire flotante in toate directiile. La o revizie a ajuns sa primeasca un design si o placa PCB cum se cuvine. Urmatoarele modele/url] au fost complet diferite, mai compacte folosind tuburile SBM-20 si SI-29BG, cu multe imbunatatiri: s-au schimbat multe aspecte legate de circuit, ca urmare a experimentelor facute in ultimii doi ani cu invertoare mai compacte, tuburi Geiger si circuite de contorizare si discriminare a pulsurilor. 

Dupa ultimele 5 unitati trimise in diferite colturi ale lumii, un nou set se pregateste de drum. Si cat timp astept sa finalizez discutiile cu o fabrica pt carcase / pcb, acest set a fost realizat manual. Iata cateva poze cu pasii parcursi cu aceasta constructie. Totul incepe cu o placa cu cupru frumos lustruita:

Dupa corodare, daca totul merge bine, raman niste trasee curate:

Urmeaza gaurile pentru cele cateva componente non-smd:

Modulul de retea (Ethernet) se monteaza ca si "addon", asa ca tai placa pentru ai face loc:

Urmeaza cositorirea componentelor. Majoritatea sunt smd 805 , un exercitiu epuizant pentru mana si ochi. Atentie si o mana ferma sunt esentiale:

Si iata cum dupa cateva ore inca o placa e gata. Tubul e adaugat la urma pentru ca e fragil.

Si mai sunt multe de facut: carcasa de aluminiu care trebuie prelucrata: gaurita, taiata, pilita, vopsita.

Apoi softul care trebuie scris in microcontroller si toate testele de calibrare ale contorului Geiger. Toate acestea vor manca inca o zi.

 

Dar pentru azi e suficient:

[radhoo]

O noua statie a intrat in functiune in Arizona, US: http://www.uradmonitor.com/first-unit-in-arizona-usa/

 

Statia inregistreaza niste variatii ciclice destul de interesante, cum se poate vedea in graficele atasate. E cam devreme pentru concluzii, dar poate cineva are o idee care ar putea fi cauzele. Nu exclud nici probleme tehnice, dar ce ar putea cauza asa un efect?

[radhoo]

O noua unitate a intrat in functiune azi , din Noua Zeelanda!

 

Datele in timp real se pot vedea aici: http://www.uradmonitor.com

[radhoo]

Cei mai multi dintre voi probabil cunosc deja reteaua de monitoare de radiatii uRADMonitor, prezentata in acest lung thread. Unitatile de monitorizare sunt autonome, de putere mica, de dimensiuni compacte si greutate redusa, si folosesc o conexiune directa la internet, deci nu au nevoie sa fie conectate la un calculator.

 

Dar poate cea mai interesanta caracteristica in aceste detectoare e ca folosesc acelasi tip de tuburi Geiger, si unitatile sunt testate cu o referinta comuna. Deci numerele care rezulta din masuratori si sunt vizibile pe harta globala, pot fi comparate cu orice alte inregistrari din retea. Valorile in CPM capata astfel o semnificatie clara.

 

Reteaua e in continua expansiune si iata ca o noua unitate a intrat in functiune in SUA, Massachusetts.

Iata inregistrarile initiale (de test) si cele curente din noua locatie de pe continentul american:

 

Interesul si suportul vostru pentru acest proiect e bine venit. Aceasta retea se vrea a fi primul sistem civil distribuit, de monitorizare a fondului de radiatii. E un efort in desfasurare, in folosul nostru, al tuturor.

 

Puteti ajuta raspandind vorba (aceasta e pagina de facebook),  sau votand (apasati icoana "skull") pe hackaday.io pentru uRADMonitor.

[radhoo]

Trecerea de la  placi si carcase realizate in regim propriu la o linie de productie industriala e un pas destul de mare pentru un proiect in faza incipienta, asa cum e acesta. Si totusi, cu suficienta determinare, obstacolele tind sa se minimizeze. Si uite ca am facut si pasul acesta, si mai multe unitati uRADMonitor sunt in productie in China. Si asta pentru a deschide calea catre prima retea civila de supraveghere a fondului natural de radiatii, proiect care pune datele la dispozitia celor interesati in orice moment, fara restrictii, pentru a putea observa fluctuatiile nivelului de radiatii oriunde pe glob.

Una din caracteristicile esentiale e ca unitatile care formeaza reteaua, folosesc acelasi tip de detector, si sunt verificate catre o referinta comuna. Astfel numerele rezultate din masuratori, vizibile pe harta, se pot compara intre ele. Astfel valorile in CPM capata o semnificatie clara,.

 

Mai multe informatii sunt disponibile aici: http://www.uradmonitor.com/the-uradmonitor-aluminium-enclosure/

 

Nu uitati sa votati proiectul uRADMonitor  pentru competitia Hackaday.io si sa vizitati si pagina de facebook.

Editat August 2, 2014 de radhoo

[radhoo]

O noua varianta, modelul A2 tocmai ce a vazut lumina zilei. Va fi disponibil in paralel cu modelul anterior, A, dar in numar redus. Inlocuieste sensorul de temperatura folosit initial, DS18B20 (ca senzor intern), cu senzorul BMP180, pentru a putea monitoriza mai bine si fluctuatii in factorii de mediu.

Astfel pe langa nivelul de radiatii, aceste statii vor putea masura temperatura si presiunea barometrica. Vremea poate influenta nivelul radiatiilor de fond, iar in cazul incidentelor nucleare e responsabila de raspandirea prafului radioactiv prin vant si ploaie. Datele suplimentare pot fi deci foarte utile.

Mai multe poze aici. Va invit sa urmariti si pagina de facebook a proiectului. 

[radhoo]

Prima statie uRADMonitor din Australia a intrat recent in functiune: http://www.uradmonitor.com/unit-in-australia-up-and-running/

[radhoo]

Primul set de PCB-uri realizat profesional in China:

[godFather89]

Foarte tare! Felicitari!

 

Cam ce consum are?

De ce nu inlocuiesti AVR + ENC28J60 (asa disting din poze) cu un microcontroller mai modern (32 biti, poate ARM?) cu ethernet integrat?

O sa apara in curand si CC3200 (varianta de productie) ce e practic un ARM Cortex 4 + Wi/Fi intr-un singur chip si cred ca o sa fie sub 10$ bucata,

[radhoo]

Suna bine CC3200-le. Pe viitor am in plan sa ofer si un model wireless, l-am numit modelul C. Actualul e modelul A, B va avea LCD si baterie, iar C ca si B dar in plus SDCard , gps si wifi. Vedem. Consumul e sub 1W (cam 0.8W).

 

Dar pana atunci...

 

O poza spune mai multe decat 1000 de cuvinte. asa sa fie?

 

[mișa]

Felicitari pentru realizarea retelei. BMP180 e o alegere foarte buna, l-am testat si eu. (la fel si CC3200 - pe asta nu l-am testat, numai am citit despre el) Un pic cam zgomotos (BMP180) dar filtrabil. Ai grija la calibrare. Masurarea presiunii atmosferice e intr-adevar utila. Pentru a masura corect temperatura mediului ar trebui sa faci o sonda externa pe care sa o poti scoate afara. Eventual sa lasi intern BMP180 cu care masori presiunea atmosferica si temperatura din interiorul carcasei iar pentru exterior (afara) sa faci o sonda cu DS, bagat intr-un tubulet de aluminiu si turnat in rasina epoxidica.

Ai grija ca acel BMP180 instalat intr-o incapere detecteaza variatiile de presiune rezultate din deschiderea si inchiderea unei usi, uneori chiar daca nu e usa incaperii unde e montat ci alta usa din cladire. Trebuie eliminate din soft variatiile bruste de presiune, pur si simplu "taiate" daca scopul e masurarea presiunii atmosferice. Daca tii cont de ele intr-o mediere iti pot face praf rezultatul.

Oricum, mie mi se pare extrem de "tare" aceasta retea de monitorizare globala in curs de dezvoltare. Mai trebuie lucrat la interfata cu utilizatorul, totul putin mai "prietenos", dar toate la timpul lor. Aici poate discutam...

[radhoo]

salut Misa, mersi pentru sugestiile bune.

 

Ar fi buna o sonda exterioara, poate la un model viitor, acum incerc sa merg pe o varianta cat mai simplificata. Am sa tin minte si problema cu varfurile si evitarea lor in mediere.

 

Uite cum au iesit primele unitati realizate in China. Acestea sunt modelul A (fara BMP180, doar cu DS18B20 intern, in rest identice cu A2). Asamblarea (tubul geiger), testele si softul le-am facut eu, manual:

 

Mai multe poze am pus aici:

http://www.uradmonitor.com/model-a-production-ready/

[eugeniusro]

Inteleg ca echipamentele se cupleaza undeva pe un server si fac upload la date, ce ne poti spune despre sistemul folosit, ce soft folosesti, baze de date, etc

Ai incercat sa implementezi sistemul de monitorizare radiatii intr-o retea deja existenta de statii meteo ? ceva de genul

http://www.calitateaer.ro/structura.php

Felicitari pentru munca depusa, imi imaginez ce eforturi a trebuit sa faci ca sa ajungi doar pana la actualul moment.

Editat Septembrie 5, 2014 de eugeniusro

[ramsesrr]

Salut Radu.

Te ai gandit si la posibilitatea unui modul wireless in locul lui enc28j60?

Ceva de genul ESP8266

[radhoo]

salut eugeniusro, multumesc pentru sugestii, m-am mai gandit la ce ai propus si ideea n-ar fi rea: majoritatea site-urilor de vreme au un API prin care se pot injecta date. Dar daca voi ajunge sa fac asta va fi probabil putin mai incolo, dupa ce fac ordine in ograda proprie.

 

pe partea de server folosesc un server cu centos, pe care l-am instalat si configurat singur. bazele de date sunt momentan mysql, si cu volumul mare de date se impune o reorganizare (ma gandesc in momentul asta la o arhivare a datelor vechi). ca si frontend am folosit wordpress, dar nu sunt foarte multumit pentru ca e vulnerabil, am avut intre timp si un atac XSS valid, care a tras si el un semnal de alarma. o sa vad ce mai schimb pe partea asta. 

 

Momentan sunt prins cu imbunatatirea securitatii datelor, incerc sa dezvolt un algoritm bazat pe RSA, suficient de mic sa il pot rula pe microcontroler, in memoria ramasa libera. Acest mecanism e necesar pentru a putea garanta ca datele primite pe server sunt intr-adevar generate de un aparat uRADMonitor, si nu au fost injectate artificial (de mana omului ). Desigur asta va impune un update de firmare, care se face legand aparatul la un programator si nu online cum ar fi fost ideal (upgrade OTA necesita un bootloader care stie stackul Ethernert minimalist - si de asta chiar nu mai am memorie).

 

@ramsesrr, salut, da voi incerca sa fac si un model de aparat cu suport pentru conexiune wireless, pe viitor. Pana acolo trebuie sa termin faza la care sunt acum, care s-ar vrea a fi mai simpla. Wifi va avea nevoie si de un ecran, o baterie, un circuit de incarcare, etc. (modelul C).