TELEMOBILITY FORUM 2008 5-6 Novembre 2008 Campus Bicocca Milano ITALY MONITORAGGIO MICRO-CLIMA IN AMBITO MUSEALE RELATORE: STEFANO DERME IL PUNTO DI PARTENZA Il contesto: Aree Museali Espositive e di Storage Le necessità: Gestione Integrata Micro-Clima tramite Reti di Sensori ad alta densità, minimamente invasive, per il monitoraggio e la correlazione delle variabili ambientali (Temperatura, UR%, Lumen, etc.) alle singole sale espositive ed alle aree di storage, in alternativa a soluzioni basate su sensori stand-alone o cablati, sicuramente più invasive e difficili sia da implementare che da gestire. Possibilità di associazione sensore-singola opera d arte per agevolare la certificazione delle condizioni di esposizione nella gestione dei prestiti.
IL PUNTO DI ARRIVO L Obbiettivo: Reti wireless di sensori in grado di garantire: L implementazione di architetture OPEN di acquisizione Real-Time, basate su standard, scalabili, ad elevata densità di punti di misura, orientate alla massima copertura territoriale delle aree espositive e di storage. L incremento del livello di conoscenza del micro clima e del suo andamento nel tempo (Knowledge-Base) L affidabilità nella certificazione dell andamento nel tempo delle condizioni ambientali cui opere d arte e reperti sono stati esposti. Il tracciamento delle condizioni ambientali di esposizione della singola opera d arte anche durante i trasferimenti da un area all altra o da un museo ad un altro (prestiti) REQUISITI DEL SISTEMA Minima invasività Architettura della rete di acquisizione a standard IEE802.15.4 in topologia Meshing Sistema integrato OPEN, basato su standard, completamente scalabile in dimensioni e densita Componentistica Low Power Alimentazione combinata (rete e batteria) Diagnostica hardware [% di scarica batteria tra i parametri trasmessi] Sensoristica di base embedded Supporto per sensoristica esterna a standard industriale Precisione scientifica ed affidabilità della misura Sampling rate presettabile da utente per preservare la vita della batteria Facilita di installazione, messa in servizio e manutenzione Architettura di gestione del dato di tipo Client-Server Web Based Costi rigorosamente contenuti
I COMPONENTI SMART SENSOR POD Sensori Embedded TEMPERATURA AMBIENTE Scala : -40 C + 70 C Risoluzione: 0.01 C Precisione: @25 C +-0.3 C Precisione FS: +- 1.4%FS UMIDITA RELATIVA Scala : 5% a 95% Risoluzione: 0.03% Precisione: @25 C +-2% Precisione FS: +- 3%FS VIBRAZIONI N di assi mediati: 3 Max accelerazione: +-2G Errore di Offset: +-10% Sensibilità: +-10% Risoluzione: 0.006G LIVELLO DI RUMORE ACUSTICO Scala: 0-100% Risoluzione: 0.1% LIVELLO DI CARICA BATTERIA Scala: 0-100% Risoluzione: 0.1% QUANTITA DI LUCE VISIBILE Scala Logaritmica: 0-64.000 LUX Risoluzione: 200 punti/decade CARATTERISTICHE GENERALI Sensori Esterni Dimensioni: 89 mm x 83 mm x 51 mm Peso: 227 g Montaggio: A parete, a barra DIN Alimentazione: 120-240VAC 50-60 Hz 0.2 DC IN 4-7 VDC N 3 Batterie tipo AA * *6 mesi di autonomia @ sampling rate 5 min Wireless: Range 260 mt Topologia: Meshing Standard: IEE802.15.4 Frequenza: Banda ISM a 2.4 GHz DSS Potenza: - 0.79 dbm Sampling Rate: Presettabile da Utente da 30 Sec a 24 Ore Data Storage: 256 samples Condizioni operative: -40 C a + 70 C, 5 95% RH INGRESSO 0-5 V Scala : 0 5 V Risoluzione: 4.883 mv Precisione: 0.28% FS Impedenza IN: > 1MOhm Settling: 64 ms INGRESSO 4-20 ma Scala : 0 20 ma Risoluzione: 0.020345 ma Precisione: 0.29% FS Settling: 200 ms INGRESSO DIGITALE 1 [Impulso, Contatto, Timer] Timer Range : 24 Ore Timer Res: 1 ms Count Range: 2 16 Max Frequency: 2500 Hz Min Pulse Width: 25 ms High Level (Max): 10V High Level (Min): 2.4V Low Level (Min): 0.5V INGRESSO DIGITALE 2 [Impulso, Contatto] Count Range: 2 12 Max Frequency: 2500 Hz Min Pulse Width: 200 micros High Level (Max): 10V High Level (Min): 2.4V Low Level (Min): 0.5V I COMPONENTI TRACKING UNIT 2.4 GHz IEEE802.15.4 compatibile ZigBee Alimentazione 2.7-3.6V Corrente di Sleep 2.6 microa Operativita entro 1 Km Sensibilità in ricezione -96dBm Potenza in trasmissione +2.5dBm Dimensioni 18x30 16 MHz 32 bit RISC-CPU 96Kb RAM, 192Kb ROM 4-Input 12 bit ADC, 2 DACs a 11 Bit, 2 Comparatori Sensore di Temperatura Embedded 2 Counter/Timer, 3 Timer di sistema 2 UARTs Porta Seriale SPI Interfaccia seriale 2-wire 21 canali di I/O configurabili JENNIC 5139 Wireless Microcontroller Il Modulo, opportunamente ingegnerizzato ed associato alla singola opera d arte di importanza rilevante ne consente: La localizzazione all interno dell area espositiva e/o di storage Il tracciamento e la storicizzazione locale delle condizioni ambientali cui l opera e esposta quando si trova nelle sale del museo, sia nei magazzini o durante le fasi di trasferimento da un museo all altro La certificazione delle condizioni ambientali quale garanzia di corretto trattamento in caso di prestito da o ad altro museo nazionale o internazionale
I COMPONENTI GATEWAY Riceve i dati dalla rete di sensori li invia al server WEB del Cliente sia locale che in hosting, ad esempio su www.rackspace.com, Data Center in Texas accessibile tramite Account On-Line. Via Internet e possibile la consultazione di quanto acquisito I dati possono essere scaricati in formato CSV ed importati da altri DataBase per elaborazioni di tipo batch Gestisce il monitoraggio, l archiviazione, la rappresentazione in formato Trend e l allarmistica sulle misure acquisite tramite la rete di Pod A fronte di valori fuori range il server puo notificare allarmi ed eventi alle persone interessate Mette a disposizione delle Stream ASCII via TCP/IP per l interfaccia diretta con applicativi locali di monitoraggio, supervisione e controllo integrato (SCADA) IL SISTEMA
IL PILOTA Palazzo Braschi
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GRAZIE PER L ATTENZIONE! Stefano Derme ET.TS Enterprise Technologies S.r.l +39.348.0915924 derme@etts.it stefano.derme@gmail.com