Academic Journal
Design and implementation of the distributed dosimetric system based on the principles of IoT
| Τίτλος: | Design and implementation of the distributed dosimetric system based on the principles of IoT |
|---|---|
| Πηγή: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5 № 9 (113) (2021): Інформаційно-керуючі системи; 91-100 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5 № 9 (113) (2021): Информационно-управляющие системы; 91-100 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 5 No. 9 (113) (2021): Information and controlling system; 91-100 |
| Στοιχεία εκδότη: | РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 2021. |
| Έτος έκδοσης: | 2021 |
| Θεματικοί όροι: | Интернет вещей, Інтернет речей, CdZnTe детектор випромінювання, CdZnTe детектор излучения, Internet of Things, информационно-управляющая система, CdZnTe radiation detector, UML диаграммы, інформаційно-управляюча система, UML діаграми, UML diagrams, information management system |
| Περιγραφή: | This paper describes the architecture and components of the distributed information and management system for collecting, processing, storing, and distributing data on a radiometric and dosimetric experiment using the principle of the Internet of Things. Data exchange between elements in the system, as well as the analysis of the received information, involves active application of the ThingSpeak cloud service. Two-way communication with the cloud with a 15-second loop has been implemented. Data are processed in the MATLAB (America) environment, integrated into the cloud. The developed hardware and software solutions demonstrate an increased accuracy of measurements due to the use of promising cadmium telluride (CdZnTe) detectors, modern microcontroller and micro communication technology, and a new algorithm for correcting the dependence of detector sensitivity on radiation energy. Measurement with correction by the method of average charge pulse amplitude is carried out in the energy range from 60 keV to 3 MeV. The resolution of the spectrometric channel is 6.5 % at the peak of 662 keV of full absorption from the reference source, Cesium (Сs – 137). The module for a laboratory sensor network, designed to measure the dose of ionizing radiation, has a built-in spectrometric analog-digital converter, microcontroller control, and a communication unit. Constructing the diagrams demonstrates the operation of the interrupt handler in the form of a series of events occurring when requests arrive from a Web server. The peculiarity of the system is the absence of intermediate devices that make it possible to establish a connection with the Internet. The developed system, equipment, algorithms, and programs are used for experimental studies of radiation and nuclear-physical processes. Elements of the system were useful for remote laboratory work by students Описана архитектура и составные элементы распределенной информационно-управляющей системе для сбора, обработки, хранения и распространения данных радиометрического и дозиметрического эксперимента по принципу Интернета вещей. Обмен данными между элементами в системе и анализ полученной информации осуществляется с активным применением облачного сервиса ThingSpeak. Реализован двусторонний обмен данными с облаком с циклом 15 секунд. Обработка данных производится в среде MATLAB (Америка), который интегрирован в облако. Разработанные аппаратные и программные решения имеют повышенную точность измерений за счет применения перспективных теллурид кадмия (CdZnTe) детекторов, современной микроконтроллерной и микрокоммуникационной техники и нового алгоритма коррекции зависимости чувствительности детектора от энергии излучения. Измерения с коррекцией методом средней амплитуды импульсов заряда осуществляется в диапазоне энергий от 60keV до 3MeV. Разрешение спектрометрического канала составляет 6,5% на пике 662keV полного поглощения от эталонного источника Цезий (Сs – 137). Модуль лабораторной сенсорной сети, который разработан для измерения дозы ионизирующего излучения, имеет встроенный спектрометрический аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллерное управление и коммуникационный блок. Создание диаграмм демонстрирует работу обработчика прерываний в виде ряда событий, происходящих при поступлении запросов с веб-сервера. Особенностью системы является отсутствие промежуточных устройств, позволяющих устанавливать подключение с сетью Интернет. Разработаны система, аппаратура, алгоритмы и программы используется для экспериментальных исследований радиационных и ядерно-физических процессов. Элементы системы оказались полезными для дистанционного выполнения лабораторных работ студентами. Описано архітектуру та складові елементи розподіленої інформаційно–управляючої системи для збору, обробки, зберігання та розповсюдження даних радіометричного і дозиметричного експерименту за принципом Інтернету речей. Обмін даними між елементами в системі і аналіз отриманої інформації здійснюється з активним застосуванням хмарного сервісу ThingSpeak. Реалізовано двосторонній обмін даними зі хмарою з циклом 15 секунд. Обробка даних проводиться в середовищі MATLAB (Америка), який є інтегрований в хмару. Розроблені апаратні і програмні рішення мають підвищену точність вимірювань за рахунок застосування перспективних телурид кадмію (CdZnTe) детекторів, сучасної мікроконтролерної і микрокомунікаційної техніки і нового алгоритму корекції залежності чутливості детектору від енергії випромінювання. Вимірювання з корекцією методом середньої амплітуди імпульсів заряду здійснюється в діапазоні енергій від 60keV до 3MeV. Роздільна здатність спектрометричного каналу складає 6,5% на піку 662keV повного поглинання від еталонного джерела Цезій (Сs – 137). Модуль лабораторної сенсорної мережі, який розроблено для вимірювання дози іонізуючого випромінювання, має вбудований спектрометричний аналого-цифровий перетворювач, мікроконтролерне керування і комунікаційний блок. Створення діаграм демонструє роботу обробника переривань у вигляді ряду подій, що відбуваються при надходженні запитів з веб-серверу. Особливістю системи є відсутність проміжних пристроїв, що дозволяють встановлювати підключення с мережею Інтернет. Розроблені система, апаратура, алгоритми і програми використовується для експериментальних досліджень радіаційних і ядерно-фізичних процесів. Елементи системи виявилися корисними для дистанційного виконання лабораторних робіт студентами. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://journals.uran.ua/eejet/article/view/243153 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..5efaefb5c06a371dde596d93c444b97f |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 17293774 17294061 |
|---|