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Seconda Università degli Studi di Napoli Facoltà di Ingegneria

SENSORE MOBILE PER LA MISURA DELL’INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO Relatore: ch.mo prof. Ing. Carmine Landi Correlatore: Ing. Biagio D’Apice

Candidato: Raffaele Volpe Matricola 834/423 ANNO ACCADEMICO 2006-2007


Quadro Normativo per l’ esposizione ai Campi Elettromagnetici: Legge quadro 22/2/2001 Limite di esposizione

Valore di attenzione

E (V/m)

H (A/m)

D.Pot. (W/m2)

0.1 - 3 MHz

60

0.2

-

1-10 MHz

20

0.05

1

3-300 GHz

40

0.01

4

0,1 MHz 300 GHz

Intensità di campo elettrico E(V/m)

Intensità di campo magnetico H(A/m)

6

0.016

Limite di esposizione: valore di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico definito ai fini della tutela della salute da effetti acuti. Valore di attenzione: valore di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico, che non deve essere superato nei luoghi adibiti a permanenze prolungate. Obiettivi di qualità: valori di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico, definiti dallo Stato ai fini della progressiva minimizzazione dell'esposizione ai campi medesimi.


Obiettivo

Progettare e realizzare un sistema di misura, basato su sensori web mobili, per il monitoraggio capillare di vaste aree, caratterizzato da:

•Comunicazione Wireless. •Dimensioni contenute. •Alta capacità di comunicazione.


Sistemi di Misura Distribuiti PC Server

Data Server WMU RMU

PC Client Ethernet LAN Data Server RMU WMU

Field Bus Server

RMU CCP

RMU

PC Gateway

Field Bus Server

RMU

RMU CCP RMU

RMU

PC Client

WAN


Architettura di Rete implementabile Smart Sensor

Gsm

GPRS

INTERNET

Smart Sensor

Smart Sensor

Server


Schema strutturale di un nodo-sensore 

Acquisizione

 Elaborazione

 Front – End

di comunicazione


Componenti principali Telit GM862 QUAD-GPRS dual band GSM/GPS connessione GPRS classe 8 voce, sms, dati Un ricevitore (High sensitivity chip) GPS CapacitĂ di memorizzazione dati: 3MB. Easy GPRS.

PIC 18F452 CPU RISC a 16bit 32kb di memoria FLASH Convertitore A/D 10bit

Sonda di campo Banda : 100kHz - 3GHz Risoluzione : 0.01 V/m Filtro 80Hz


Programmazione del dispositivo Vantaggi: 

Riconfigurazione del dispositivo per l’aggiunta di nuove funzionalità.

Possibilità di programmare il microcontrollore in circuit, senza rimuoverlo dal dispositivo.

Programmatore/Debugger ICSP: ICD2 - Microchip

Ambiente di sviluppo: Mplab 7.5 (IDE) Compilatore: MCC18


Interfacciamento PIC – Sonda PMM 33M

Convertitore ottico/seriale: PMM Or03 Logica dei livelli: RS232, incompatibile con la logica TTL del PIC


Accensione e Spegnimento

Vantaggi: • Possibilità di programmare il pic per spegnere/accendere il modulo gm862 ad una determinata ora.


Alimentazione

 Sensore predisposto per un’alimentazione esterna di 12V.  Alimentazione del PIC a 5V.  Derivazione di una tensione di 3.8V per il modem.


Architettura

Dato completo


Comandi GPS Comandi AT per il modem AT$GPSACP<CR>

Standard NMEA $GPGGA,2046,20.99,4530.67,N,0916.944,E,0,0,50.0,101.9,M,,,00*32 $GPRMC,2046,19.999,V,4530.6671,N,00916.9484,E,,,160702,,*1C

Coordinate Spazio - Temporali

Data e Ora Latitudine, Longitudine, Altezza Affidabilità della localizzazione Velocità


LO STANDARD NMEA ESEMPIO DI FRAME: $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M, <11>,<12>,*hh<CR>,<LF>. <1>: <5>: <2>: <6>: <3>: <7>: <4>: <9>:

Ora nel formato emisfero (E 0 O) HHMMSS latitudine indicazione sulla qualità del dato (FIX) emisfero o S) attualmente in uso numero di(Nsatelliti longitudine altezza dell’antenna


Memorizzazione dei dati di misura • Viene creato un file di testo per ogni dato completo di misura. • Vengono utilizzati comandi speciali AT per la scrittura e lettura dei file, riconosciuti dal processore del modulo gm862. Es. ‘AT#WSCRIPT=“Misura 1.txt”,100,0<CR>’ per la scrittura ‘AT#RSCRIPT=“Misura 1.txt”<CR>’ per la lettura ‘AT#LSCRIPT’<CR> per la lista dei file presenti


Implementazione della Comunicazione GPRS ď Ž

Il Modem Telit implementa una funzione EASY GPRS per connessioni TCP/IP direttamente tramite i comandi AT.

Esempio di configurazione e connessione con provider TIM: AT+CGDCONT=1,"IP","ibox.tim.it","0.0.0.0",0,0 <CR> AT#PASSW=""<CR> AT#USERID=""<CR> AT#SKTSET=0,785,"143.225.92.16"<CR> AT#SKTSAV<CR> AT#SKTOP<CR>


Rielaborazione dati ď Ž

Il controller formatta le informazioni sul campo con quelle provenienti dal ricevitore GPS in un unico dato di misura completo, in un formato accettato dallâ&#x20AC;&#x2122;applicativo lato server.

Formato dato di misura: (1-n),<IP>,<GPS>,<Campo>/l/n per la [1- (k-1)]esima stringa (1-n),<IP>,<GPS>,<Campo>/l/n# per la Kesima stringa


Risultati Sperimentali Data: 04/05/07

Luogo: Aversa (CE), via Roma

Ora Monitoraggio: 16:00 â&#x20AC;&#x201C; 17:00 Numero misure effettuate: 400. Connessione al server 143.225.92.16:785


Conclusioni ď&#x201A;§ Eâ&#x20AC;&#x2122; stato sviluppato un sistema distribuito per la misura di Campi Elettromagnetici, basato su sensori web mobili.

Sviluppi futuri: Realizzazione Low Cost di una sonda elettromagnetica a banda larga.


Seconda Università degli Studi di Napoli Facoltà di Ingegneria

SENSORE MOBILE PER LA MISURA DELL’INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO Relatore: ch.mo prof. Ing. Carmine Landi Correlatore: Ing. Biagio D’Apice

Candidato: Raffaele Volpe Matricola 834/423 ANNO ACCADEMICO 2006-2007

Presentazione tesi di laurea (test - ISSUU)  

Presentazione tesi di Laurea in INGEGNERIA INFORMATICA.

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