Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ông dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
Hình 2.15 Mạch in SLAVE 1 sau khi hoàn thành
2.3.1.3. Lưu đồ thuật toán của vi điều khiển Arduino Uno trong SLAVE 1
Như đã trình bày ở trên, chức năng của khối này là phải đọc được 2 tín hiệu từ cảm biến lưu lượng và cảm biến áp suất. Sau đó, đữ liệu này sẽ được truyền về khối trung tâm qua mạng LoRa. Ngoài ra, khối này còn phải nhận được dữ liệu từ khối trung tâm gửi xuống để điều khiển bơm. Như vậy, vi điều khiển Arduino no là bộ điều khiến chính. Vi điều khiển Arduino no này sẽ được lập trình theo lưu đỗ thuật toán được trình bảy ở hình 2.14. Ngoài ra, ch tiết về đoạn lệnh cho vi điều khiển Arduino no này sẽ được trình bày ở phân phụ lục I.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ông dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
Bat/ Tat Re le
Doc tin hiộu cam biộn ằị Gửi quamạngLoRa |—j
Tát Rơ le
Hình 2.16 Lưu đỗ thuật toán cua vi điều khiển Arduino no trong khối thu thập đữ liệu và điêu khiên bơm đâu đường ông
Thuật toỏn của Arduino no này chủ yếu là đọc cảm biến và nhận gui ỉểI tin thông qua mạng LoRa như trong hình 2.14. Thuật toán dựa trên việc kiểm tra tuần tự nút ấn và các gói tin nhận được qua mạng LoRa để xác định và thực hiện các yêu cầu của khối trung tâm. Sau đó thuật toán trong khối nay duoc lập trình bằng Arduino IDE.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ông dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
2.3.1.4. Kết quả hoàn thiện thiết bị SLAVE 1
Thiét bi SLAVE I1 sau khi đã hoàn thiện được thê hiện trong hình 2.15. Các
mạch được đặt trone các hộp nhựa. Vỏ nhựa của thiệt bị được thiết kề trên AutoCad đề gia công cắt CNC mica.
Tén dé tai: Nghién citu thiét ké va chan đoán vị triroric hình tệ thông đường ong dẫn nước that: dp dung thugt todn ước lượng bên
ving LPV
Hinh 2.17 Thiét bi SLAVE 1 sau khi hoàn thành 2.3.2. Thiết kế khối thu thập dữ liệu cuối đường ống
2.3.2.1. Sơ đồ khối của khối thu thập dữ liệu cuối đường ống
Khối thu thập đữ liệu cuối đường ống được thê hiện trong hình 2.16. Chức năng của khôi này là đọc dữ liệu từ 2 cảm biên áp suât và lưu lượng cuôi đường ông, gửi dữ liệu này về khôi trung tâm thông qua mạng LoRa.
Khối thu thập đữ liệu cuối đường ống có các thành phần:
-_ Khối nguồn gồm: Nguồn tổ ong 24V cung cấp cho các cảm biến, nguồn tô ong 12V dé cung cap cho mach SLAVE 2.
- Cam bién lưu lượng và áp suất chuẩn công nghiệp để đo lưu lượng và áp suất ở đâu đường ơng. Tín hiệu đâu ra của cảm biên này là tín hiệu analò chuẩn 4- 20mA.
- Mach SLAVE 2 duoc chia trong hop gồm các bộ phận: mạch hạ áp 12V-5V, các mạch chuyến đổi đề chuyên đồi tín hiệu analog 4-20mA nhận từ cảm biến sang tín hiệu analog 0-5V tương thích với Arduino no, mô đun LoRa giao tiếp với Arduino no qua giao tiệp ART. Khôi này sử dụng vi điêu khiên Arduino . no làm mạch xử lý trung tâm cho cả khôi.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
hệ thông đường ông dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
Mạch SLAVE 2
Mạch chuyên đôi tín Mạch chuyên đôi tín hiệu Analog hiệu Analog 420mA sang 0-§V 420mA sang 0-5V
=“ =
Hình 2.18 Sơ đồ khối của khối thu thập dữ liệu cuối đường ống
2.3.2.2. Thiết kế mạch in phần cứng của mạch SLAVE 2 trong khối thu thập dữ
liệu cuối đường ông
Như trong hinh 2.16, thi mach SLAVE 2 là bộ phận quan trọng nhất của khối thu
thập dữ liệu cuôi đường ông. Do đó, trong phân thiệt kê mạch in chi trinh bay so do mach in cua mach SLAVE 2 nay.
Việc thiết kế mạch in được thực hiện trên phần mém Altium, bao gom 2 bước:
Bước I: So đồ nguyên lý mạch được vẽ trên phần mém Altium trước dé phuc vu cho viéc thiét ké mach In gia cong ở bước theo. Chi tiết về sơ đô nguyên lý mạch ở bước này được thê hiện ở hình 2.17.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ông dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
I2VI O5VI
24V +- 12V+. ; | 12V+ ; U5V+
Nguồn 24V Nguồn 12V His ip | vào GND Hạ áp Lra GND
112V2 O5v2
24V: 4V 2V. : | 12V+ i 2 3V+
= Hạ áp 2 vào Sàn Hạ áp 2 ra ca
GND
my PRI Analog PR.
3 |__FLI Analog 34V-
3 3V 34V
+ 7?+
Cảm biên lưu lượng Cảm biên áp suất
Lit a
nish 3 ae
+ Nc 568 l2 —?!
— IOREF ~ll
— RESET ~10 —
ơw„ OAFL sx. =13V3 2.
IAFL 12V+ LSV+ sự -_ mamm
ˆ 24V. FLU Analog GND GND
FL I Analog 12V. Vm UNOR3 7
Mạch chuyên đòi tín hiệu Analog cho cảm biên lưu lượng FL] Analog a = F FRU Analog Al 4 HN .
1A 3 1x
rove OAPR dại a
1ATR bạy PRU Analog] 5 -] ra 11 |-
1 Analog 17 a _
Mạch chuyên đôi tín hiéu Analog cho cảm biên áp suất ArdninoUno
Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý của mạch SLAVE 2
Bước 2: Mạch ùn gia cụng được thiết kế trờn phần mềm Altium từ sơ đồ nguyờn ly đã trình bày và xuất thành file gerber để gửi đặt gia công. Chỉ tiết về sơ đồ mạch in
hoàn thiện của mạch SLAVE 2 này được thê hiện ở hình 2.18. Ở đây, sau khi thử các
chức năng trên mạch thủ công tự lam thi mach sé duoc dat in theo dung tiêu chuẩn mạch mm 2 lớp.
i} |
©:o|lo:o|lo:oilo:o
°
©
° oO o o
°
° oO cs)
S -J|cÀ <3 F©À(<j|°)|<,