Mini Monitoring Station (MMS) A Low-cost , S calable Remot e Monit - PowerPoint PPT Presentation

Mini Monitoring Station (MMS) A Low-cost , S calable Remot e Monit oring S yst em for Environment al Applicat ions Thaweesak Koanant akool, Boonchai Kingrungped, Chumphol Kroot kaew and S ornt hep Vannarat Nat ional Elect ronics and Comput er Technology Cent er (NECTEC) 112 Thailand S cience Park, Pahonyot hin Road, Klong 1, Klong Luang, Pat humt hani 12120 THAILAND 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 1 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

Presentation Outline • MMS – Architecture – Controller board specification – S ensors – Agent software • MMS S erver • Calibrat ion & Maintenance 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 2 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

S ystem Architecture Office or home PC with Office or home PC with very litt le additional very litt le additional overhead. Sophisticated overhead. Sophisticated data storage and data storage and visualization is supported! visualization is supported! Litt le network Litt le network overhead, overhead, approximately 1 approximately 1 kbyte per day. kbyte per day. 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 3 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Floor plan 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 4 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS structure MMS Enclosure Anemometer Back side Antenna Rain collector Solar cell mouting MMS Enclosure with on same post embedded sensor (optional) Supporting post with tripod Cement base for station Ground level Underground Cable, Power + Communication 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 5 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

Field trial at NECTEC 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 6 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 7 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Controller • MS P430 microcontroller, very low power consumption, small, compact and low cost • 8 Analog, 8 Digital IO port interface • RS 232, RS 485, S DI (S erial Digital Interface) for smart sensors • Battery backup for one full month of operation • Internal memory store measurement data upto 8,192 samples 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 8 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Anemometer Sensor Series • Wind direction – 16 directions – Potentiometer output • Wind speed – Max speed 170m/ h – S eal stainless steel ball bearing – Digital pulse output 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 9 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Sensor Rain Guage Series • Outside enclosure • Tipping bucket 0.01” or 0.2mm increment • Digital output 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 10 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Temperature, Humidity Sensor Series • 14 bit digital output • Humidity accuracy ± 3.5% RH Range 0-100% • Temperature accuracy ± 0.4 ˚ C Range -40 .. 120 ˚ C • Dew point 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 11 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Barometric pressure Sensor Series • Range 300-1,100 mBar absolute • Accuracy ± 1.5mBar • 15-bit digital output 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 12 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS S olar Radiation Sensor (Ambient light) Series • Visible light measurement • Dual phototransistor, compensate infrared to approximate human eye response (400-1000nm) • Digital 12-bit reading 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 13 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS S ound pressure level Sensor Series • Wide band amplifier with high sensitivity microphone cover range 0-20kHz • Measure sound power level from 0-90dB S PL 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 14 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Optional extra sensors Sensor Series • MMS provided extended ports for both analog and digit al sensors • Analog sensor can be 4-20mA, 0-20mA, 0-5V. Up to eight channels • Digital interface is S DI (S erial Digital Interface) for intelligent sensor • Examples: Gas sensor, Wat er qualit y sensor (pH, Oxygen, Conduct ivit y, Turbidit y), UV sensor, S oil Moist ure sensor etc. 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 15 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS -HUB • Unique design to help lowering cost • Extended versatility and reliability with simple electronics RS 485 USB Isolator FT232 USB to Serial ` Office PC MMS-HUB 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 16 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS -HUB • Provide interface point to office computer • Optical Isolated data communication, to protect surge from outdoor • S upport RS 485 • S upport US B1.1, US B2.0 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 17 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

Agent software • S oftware on PC to collect data from MMS and store in PC storage • Transparently forward MMS data to system server when network has low traffic • Using minimum PC processing power • Visualization of gathered data on PC. Easy to understand graphic symbols for rain, strong sun light, cold temperature etc. 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 18 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

Agent software on PC 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 19 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Calibration • New station are fully calibrated before installation • Yearly minimum require for field routine service, as time past, mechanical parts worn out. • 2 level of calibration – Field level – S ystem level 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 20 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Field Calibration • Humidity, Temperature, Barometric Pressure, Ambient Light sensor are digital sensors and factory calibrated on silicon chips • Facility to compensate analog sensor offset and gain error provided • S mart sensor (S DI) are self calibrated, as digital data communicate to MMS • Interface through pocket PC with easy GUI display 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 21 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Field Calibration Known Reference Value 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 22 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS S ystem Calibration • S ystem calibration is needed in terms of synchronization and localization, not measurement data. • S ystem provide date/ time synchronization signal all MMS to the same time base • S ystem provide feature to physical location of MMS , to ease of locat ing failure unit • Etc. 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 23 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

An Example for Data Exchange of MetBrokerWS Automatic Input Data Via FTP MetBrokerWS MetBrokerWS Client MMS Client MMS Internet Environment Report MMS MetBrokerWS MetBrokerWS Client MMS Selected Output Data Via Web Browser 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 24 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.

MMS Process 2 กย 2547 โครงการเครือขายสถานีตรวจวัดอากาศ 25 Mini Monitoring Station Network – NECTEC, January 2005.