নিরাপদ ওয়ার্ক 4.0 - নিরাপত্তার জন্য ইন্ডাস্ট্রিয়াল আইওটি: 3 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

প্রকল্প বর্ণনা:

SaferWork 4.0 ইন্টেন্ট শিল্প অঞ্চলের একটি বাস্তব সময় পরিবেশগত তথ্য প্রদান করে। OHSAS 18001 (অকুপেশনাল হেলথ অ্যান্ড সেফটি অ্যাসেসমেন্ট সিরিজ) বা ব্রাজিলিয়ান NR-15 (অস্বাস্থ্যকর ক্রিয়াকলাপ) এর মতো বর্তমানে উপলভ্য প্রবিধানগুলি পর্যায়ক্রমিক পরিদর্শন বিবেচনা করে এলাকাগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করে এবং প্রশমন প্রস্তাব করে। এই পর্যায়ক্রমিক পরিদর্শন দ্বারা বিরতিহীন অবস্থা ধরা পড়ে না এবং প্রশমন কর্মের অভাবে শ্রমিকদের ক্ষতি করতে পারে।

বিতরণকৃত ডিভাইস এবং একটি প্রধান গেটওয়ের ধারণায়, পরিবেশগত অবস্থা পরিমাপের জন্য একটি শিল্প কারখানায় সেন্সর বিতরণ করা হয় এবং এই তথ্যগুলি নিরাপত্তা বিশেষজ্ঞ, চিকিৎসক, আপ ম্যানেজমেন্ট, মানবসম্পদ এবং আরও অনেকের কাছে উপলব্ধ ড্যাশবোর্ডে উপস্থাপন করা হয়, যা মূল অন্তর্দৃষ্টিকে সমর্থন করে আঘাত এবং দুর্ঘটনা হ্রাস বা প্রতিরোধের লক্ষ্যে ঝুঁকি মূল্যায়ন এবং প্রশমন কর্মের জন্য।

বর্তমান প্রোটোটাইপ পরিমাপ:

• তাপমাত্রা
• আর্দ্রতা
• গ্যাস (বায়ু গুণমান, দহনযোগ্য, দহনযোগ্য এবং ধোঁয়া)

প্রয়োগ করা:

গোলমাল

কিভাবে এটা কাজ করে

ডিভাইসটি গেটওয়েতে সেন্সর ডেটা সম্বলিত একটি JSON প্যাকেজ পাঠায় যা প্রক্রিয়া করে ক্লাউডে পাঠাবে (dweet.io) এবং এটি একটি ড্যাশবোর্ডে (freeboard.io) প্রদান করবে।

যন্ত্রাংশ তালিকা - হার্ডওয়্যার

1. প্রবেশপথ

   1. কোয়ালকম ড্রাগনবোর্ড 410c (ডেবিয়ান লিনাক্স)
   2. HC-12 ওয়্যারলেস ট্রান্সসিভার (ডেটাশীট)
   3. ড্রাগনবোর্ড 1.8V থেকে 5V (ডেটাশীট) রূপান্তর করতে লেভেল শিফটার

2. যন্ত্র

   1. আরডুইনো উনো
   2. HC-12 ওয়্যারলেস ট্রান্সসিভার (ডেটাশীট)
   3. DHT-11 তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সেন্সর (ডেটাশীট)
   4. MQ -2 - জ্বলন্ত এবং দহনযোগ্য গ্যাসের জন্য সংবেদনশীল (মিথেন, বুটেন, এলপিজি, ধোঁয়া) (ডেটাশীট)
   5. MQ -9 - কার্বন মনোক্সাইড, জ্বলনযোগ্য গ্যাসের জন্য সংবেদনশীল (ডেটাশীট)
   6. MQ -135 - বায়ুর গুণমানের জন্য (বেনজিন, অ্যালকোহল, ধোঁয়ার জন্য সংবেদনশীল) (ডেটাশীট)

ধাপ 1: ডিভাইস বাস্তবায়ন

রিয়েল টাইম এনভায়রনমেন্ট সেন্সিংয়ের জন্য ডিভাইসটি একটি শিল্প সাইটের অনেক এলাকায় অবস্থিত একটি সেন্সর বিছানার প্রতিনিধিত্ব করে।

এই প্রকল্পে 3 টি গ্যাস সেন্সর (MQ-2, MQ-9 এবং MQ-135), 1 তাপমাত্রা/আর্দ্রতা সেন্সর (DHT-11) এবং একটি RF ট্রান্সসিভার (HC-12) সহ Arduino Uno প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করা হয়েছিল।

Arduino থেকে সেন্সর পিনআউট:

এনালগ

• A1 থেকে DHT11 এনালগ পিন
• A3 থেকে MQ135 এনালগ পিন
• A4 থেকে MQ9 এনালগ পিন
• A5 থেকে MQ2 এনালগ পিন

ডিজিটাল

• D7 থেকে HC-12 SET পিন
• D10 থেকে HC-12 TX পিন (Arduino এ RX হিসেবে কনফিগার করা)
• D11 থেকে HC-12 RX পিন (Arduino তে TX হিসেবে কনফিগার করা)

কোড প্রয়োগ করা হয়েছে

পরিদর্শন: গিটহাব সোর্সকোড

পদক্ষেপ 2: গেটওয়ে বাস্তবায়ন

উইকিপিডিয়া দ্বারা বর্ণিত হিসাবে:

"একটি ইন্টারনেট অফ থিংস (আইওটি) গেটওয়ে ক্ষেত্রের ডিভাইসের (কারখানার মেঝে, বাড়ি ইত্যাদি), ক্লাউড, যেখানে এন্টারপ্রাইজ অ্যাপ্লিকেশনগুলি দ্বারা তথ্য সংগ্রহ, সঞ্চয় এবং ব্যবহার করা হয় এবং ব্যবহারকারীর যন্ত্রপাতিগুলির মধ্যে ব্যবধান দূর করার উপায় সরবরাহ করে"

এই কার্যকারিতা বাস্তবায়নের জন্য আমরা কোয়ালকম ড্রাগনবোর্ড 410c ব্যবহার করছি। ড্রাগনবোর্ডের সাথে একত্রে আমরা একটি দ্বি-নির্দেশমূলক স্তরের শিফটার ব্যবহার করি, 1.8V এর ড্রাগনবোর্ডের অপারেশনাল ভোল্টেজকে HC-12 RF Transceiver Operational Voltage কে 5V- এ রূপান্তর করতে।

ড্রাগনবোর্ড 410c ডেবিয়ান/লিনারো লিনাক্সের সাথে কনফিগার করা হয়েছিল।

গেটওয়ে হিসাবে ড্রাগনবোর্ড 410c পিনআউট:

• লো স্পিড কানেক্টর পিন 5 (TxD) -> লেভেল শিফটার -> HC -12 RX পিন
• লো স্পিড কানেক্টর পিন 7 (RxD) <- লেভেল শিফটার <- HC-12 TX পিন
• নিম্ন গতির সংযোগকারী পিন 29 (GPIO) -> লেভেল শিফটার -> HC -12 SET পিন

গেটওয়ে সার্ভিস সেটআপ করার জন্য পাইথনে প্রয়োগ করা কোড প্রকল্প গিটহাব রিপোজিটরিতে পাওয়া যেতে পারে:

github.com/gubertoli/SaferWork/blob/master/SaferWork_Gateway.py

এটি উল্লেখ করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই প্রকল্পটি ডিভাইসের তথ্য পাঠাতে dweet.io ব্যবহার করে এবং এই তথ্যটি ফ্রিবোর্ড.আইও পরিষেবাতে ব্যবহার করা হয় যেমনটি এই ধাপে দেখানো হয়েছে।

Dweet.io সেটআপ খুবই সহজ এবং মন্তব্য করা সোর্স কোড দ্বারা বোঝা যায়। Freeboard.io হল একটি স্বজ্ঞাত ড্যাশবোর্ড নির্মাতা যা সরাসরি dweet.io এর সাথে যোগাযোগ করে।

ধাপ 3: উপসংহার

উন্নয়নের সময় চ্যালেঞ্জ

ওয়্যারলেস ট্রান্সসিভার সংজ্ঞা

ধারণাগত ডিজাইনের সময় এটি সীমিত পরিসরের 443 মেগাহার্টজ আরএক্স/টিএক্স সার্কিট (আরটি 3/4 এবং আরআর 3/4) হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল এবং যার জন্য ডেটা পুনরুদ্ধারের জন্য নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োজন (উদাহরণ)। এই সমস্ত চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করার জন্য এটি একটি HC-12 ট্রান্সসিভারের জন্য পরিবর্তিত হয়েছিল যা rx/tx- এর জন্য সমস্ত সার্কিট্রি এম্বেড করে সরাসরি ড্রাগনবোর্ডে স্পষ্ট সিরিয়াল ডেটা সরবরাহ করে পূর্ববর্তী বিকল্পের কঠোর পরিশ্রম এবং ঝুঁকি এড়িয়ে।

ড্রাগনবোর্ড 410 সি লেভেল শিফটার

এটি UART এর জন্য লেভেল শিফটারের সাথে লিঙ্কার স্প্রাইট মেজানিন প্রদান করা হয়েছিল কিন্তু বন্দরটি ওএস দ্বারা কনসোল যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত (লো স্পিড কানেক্টর পিন 11-TX এবং 13-RX) বাস্তবায়নের সময় দ্বন্দ্ব উপস্থাপন করে, তাই এটি প্রয়োজন ছিল আরেকটি উপলভ্য UART পোর্ট (লো স্পিড কানেক্টর পিন 5-TX এবং 7-RX) ব্যবহার করতে যা লিঙ্কার স্প্রাইট মেজানাইনে লেভেল শিফটারের সাথে পাওয়া যায় না, তাই এটি একটি পাওয়ার প্রয়োজন ছিল। এর আগে একটি নির্দিষ্ট চিপ কেনার আগে এটি একটি ট্রানজিস্টর সক্রিয় স্তর শিফটার প্রয়োগ করার চেষ্টা করা হয়েছিল যা UART ব্যবহারের জন্য কাজ করে না।

তথ্যসূত্র

github.com/gubertoli/SaferWork

www.osha.gov/dcsp/products/topics/business…

www.embarcados.com.br/enviando-dados-da-dr…

dweet.io/play/

github.com/gubertoli/GPIOProcessorPython

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

quadmeup.com/hc-12-433mhz-wireless-serial-…

www.elecrow.com/download/HC-12.pdf

playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

github.com/bblanchon/ArduinoJson