رسالة مقدمة إلى كلية الهندسة في جامعة بابل وهي جزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية / الإلكترونيك والاتصالات من قبل الطالبة انوار حمزة بريسم باشراف الأستاذ المساعد الدكتور إيهاب عبد الرزاق حسين .وقد تناولت الدراسة شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN) التي أخذت بالزيادة في العديد من التطبيقات مثل مراقبة الطاقة والسيطرة عليها، لذلك تم التركيز عليها في هذا العمل. ان الجزء العملي من النظام المقترح هو القياس والمراقبة وكذلك السيطرة المباشرة باستخدام أجهزة National Instrument (NI) حيث يتكون من أربع عقد (Nodes)، اثنان منها تعمل على الاستشعار والسيطرة، والاثنان الآخران مجرد وحدتا الاستشعار، ولها جهاز مساعدة واحد هو البوابة (Gateway). بالإضافة إلى نظام المراقبة الذي يتكون من أربع كاميرات موزعة على أربع مناطق، يتم استخدام جهاز الكمبيوتر المركزي كوحدة تحكم رئيسة، وتستخدم العقد الأربعة لجمع المعلومات مثل الحرارة، والحركة، والإضاءة والغاز. ان نوع العقد المستخدمة لجمع هذه المعلومات هو NI-3202 Node))، ومن ثم يتم إرسال المعلومات إلى الكمبيوتر للمعالجة والسيطرة عليها.
ان النظام الذي تم تنفيذه يحتوي على ثلاث واجهات رسومية (GUI) والتي تم تصميمها باستخدام برنامج (Labview 2011). الواجهات الثلاثة الرسومية هي: الواجهة الرئيسة والتي تستخدم (للسيطرة والمراقبة)، الثانية هي GSM، والثالثة تستخدم لمعرفة ومراقبة الجهد وجودة الربط. ان بيانات الاستشعار المستلمة يتم عرضها في واجهة المستخدم الرسومية الرئيسة. كما ان النظام لديه القدرة على استقبال وإرسال الرسائل النصية القصيرة SMS باستخدام واجهة المستخدم الرسومية GSM. كما أنها تراقب جودة ربط الاتصال لكل عقدة والجهد لها من خلال واجهة المستخدم الرسومية للجهد وجودة الربط.
وقد تم استخدام برنامج Labview لاتخاذ قرار القراءات لأجهزة الاستشعار وجعل النظام الآلي نظام أكثر ذكاءً. حيث إن البيانات التي ترسل لاسلكيا من العقد (NI-3202 node) المستخرجة من أجهزة الاستشعار الموزعة على العقد يتم إدخال بياناتها إلى جهاز الكمبيوتر عن طريق بوابة NI-9791 Gatway للمعالجة باستخدام برنامج Labview. بعد معالجة تللك البيانات، يتم تقسيم القرار إلى قسمين. الأول يسيطر على أجهزة المبنى مثل المروحة، والتدفئة، ومصادر الضوء. حيث إن النظام المقترح يستطيع إن يحافظ على درجة حرارة بين الحد الأعلى والأدنى لها، وعندما تتجاوز درجة الحرارة الحد الأعلى فأن النظام يقوم بتشغيل المراوح تلقائيا. بينما يعمل على تشغيل التدفئة تلقائياً عندما تنخفض درجة الحرارة أقل منالحد الأدنى. بالإضافة إلى ذلك، يعمل النظام على تشغيل مصدر ضوء مناسب عندما تكون كثافة الضوء منخفضة، في حين يعمل الثاني على أمن المبنى. كما بينت النتائج القابلية على المعالجة الممتازة عند حدوث إي حركة، حيث يرسل النظام أمر لتشغيل جهاز الإنذار. أما إذا كان هناك حريق فالنظام سوف يعمل على تشغيل مضخات إطفاء الحريق، كما ويتم استخدم GSM لإرسال رسالة SMS إلى مدير المبنى في حال تلقيه الرسائل القصيرة من المدير تحتوي على كود خاص حيث يقوم بمقارنة GSM إذا كانت SMS التي أرسلت إليه مساوية إلى رمز محدد فسوف يقوم GSM بإعادة إرسال SMS إلى الرقم المرسل في حالة حدوث حركة أو حريق في أي منطقة من المبنى.
ان النظام المقترح مقارنةً مع الأنظمة الأخرى, فهو يقوم بالمراقبة والسيطرة مباشرة ولمسافات أطول وكذلك معرفة فولطية و جودة الاتصال لكل عقدة في النظام طول فترة الاتصال. بالإضافة إلى انه يستطيع إرسال واستلام SMS بين جهاز الهاتف المحمول والمحطة الأساسية بواسطة النظام الفرعي GSM.
وفاء هاشم الحسيني / اعلام كلية الهندسة
|