Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

System monitorowania temperatury torów kolejowych

Wszystkie indyjskie kolejowe biura stałej drogi monitorują tory kolejowe, aby rejestrować ich maksymalną i minimalną temperaturę w ciągu dnia w odstępach godzinowych. Odbywa się to w celu sprawdzenia kurczenia się metalu podczas zimy i rozszerzania podczas upałów. Jest to wymagane dla działań związanych z utrzymaniem torów, takich jak patrolowanie w gorące lub zimne dni, pakowanie luk znalezionych w torach, sprawdzanie długich spawanych torów kolejowych (LWR) i innych kwestii, które mogą powodować wykolejenia i wypadki.
Article Image

Wszystkie indyjskie kolejowe biura stałej drogi monitorują tory kolejowe, aby rejestrować ich maksymalną i minimalną temperaturę w ciągu dnia w odstępach godzinowych. Odbywa się to w celu sprawdzenia kurczenia się metalu podczas zimy i rozszerzania podczas upałów. Jest to wymagane dla działań związanych z utrzymaniem torów, takich jak patrolowanie w gorące lub zimne dni, pakowanie luk znalezionych w torach, sprawdzanie długich spawanych torów kolejowych (LWR) i innych kwestii, które mogą powodować wykolejenia i wypadki.

To urządzenie oparte na technologii GSM będzie co godzinę informować zainteresowanego funkcjonariusza o temperaturze torów na jego telefonie komórkowym za pomocą wiadomości tekstowej z wyznaczonej karty SIM w obwodzie. Prototyp opracowany przez autora pokazany jest na fotografii otwierającej.

Układ i działanie

Schemat ideowy systemu monitorowania temperatury torów kolejowych z aktualizacją co godzinę przedstawiono na rysunku 1. Składa się on z płytki Arduino Nano, modułu GSM A6 oraz czujnika temperatury DS18B20.

Układ może być zasilany z dowolnego 5-woltowego, 2-amperowego regulowanego zasilacza DC podłączonego przez CON1. Zasilanie 5 V trafia w ten sposób na pin Vin płytki Arduino Nano oraz piny Vcc modułu GSM i czujnika DS18B20.

Piny uTX i uRX modułu GSM są podłączone odpowiednio do pinów D3 i D2 Arduino Nano. Oba piny masy są połączone z pinem GND zasilacza.

Czujnik temperatury (DS18B20) posiada trzy piny, z których jeden jest podłączony do zasilania 5 V, drugi do masy, a trzeci do pinu D4 Arduino. Rezystor R1 o wartości 4,7 kiloomów działa jako rezystor podciągający.

Moduł GSM potrzebuje anteny, aby uzyskać odpowiednią siłę sygnału do połączenia z siecią komórkową. Karta SIM w module GSM powinna otrzymać nieprzerwaną usługę SMS.

Rysunek 1. Schemat ideowy systemu monitorowania

Oprogramowanie i programowanie

Arduino Nano to kompaktowa płytka oparta na mikrokontrolerze ATmega328, która posiada łatwe połączenie USB do programowania w Arduino IDE. Posiada piny Vin i uziemienia do zasilania z zewnętrznego zasilacza.

W celu zaprogramowania kodu źródłowego za pomocą Arduino IDE należy najpierw podłączyć płytkę Arduino do komputera przez USB, a następnie z menu Tools wybrać Arduino Nano board i COM port. Następnie należy wgrać kod (labtest1railtrack.ino) na płytkę Arduino.

Zauważ, że najpierw musisz dołączyć SoftwareSreial.h, OneWire.h, oraz Dallas Temperature.h w Arduino IDE przed kompilacją i wgraniem kodu źródłowego. Musisz również dołączyć dwa numery telefonów komórkowych w kodzie źródłowym: jeden numer telefonu komórkowego do wysyłania wiadomości alarmowych i drugi numer telefonu komórkowego do odbierania wiadomości.

Budowa i testowanie

Po zmontowaniu układu na płytce uniwersalnej, podłącz go do źródła zasilania o napięciu 5 V DC i natężeniu dwóch amperów, jak w przypadku ładowarki do telefonu komórkowego. Teraz, zgodnie z programem, uruchomi się stan konfiguracji i wyśle kod AT ATH, aby zatrzymać każde przychodzące połączenie (w karcie SIM), tak aby mógł wejść do sekcji pętli.

W sekcji pętli, ponownie wyśle kod ATH, a następnie wyśle komendę AT do modułu GSM w celu wysłania wiadomości tekstowej. Po zakończeniu procesu wysyłania, zawiera dane z czujnika temperatury, pakuje je, a następnie wysyła wiadomość alarmową, taką jak "Temperatura toru kolejowego wynosi 40°C".

Należy pamiętać, że do modułu GSM należy podłączyć metalową listwę jako antenę. Wykonany przez autora prototyp z anteną (ANT) zmontowany na płytce uniwersalnej pokazano na fotografii 2. Obwód należy zamknąć w odpowiedniej plastikowej obudowie i zainstalować w pobliżu monitorowanego toru kolejowego, jak pokazano na fotografii 3.

Fotografia 2. Autorski prototyp zmontowany na płytce uniwersalnej
Fotografia 3. Instalacja w pobliżu torów kolejowych
Wykaz elementów
Ilość
Symbol
Nazwa/opis/gdzie kupić
1
R1
4,7 k
1
ANT1
Antena
Do pobrania
Download icon System monitorowania temperatury torów kolejowych - kod źródłowy
AUTOR
Źródło
www.electronicsforu.com
Udostępnij
UK Logo