مايو 4, 2023
هذا الدليل مخصص لمسجل البيانات ” جهاز إلتقاط البيانات Acclima SDI-12″ (مدخل البيانات). ويتطرق إلى أجهزة استشعار رطوبة التربة المدعومة، والحد الأدنى من متطلبات النظام، والتركيب، والبرمجيات، وكيفية عرض البيانات، وغير ذلك الكثير.
يعد جهاز إلتقاط البيانات من أكلايما مسجل بيانات سهل الاستخدام. يوفر القدرة على قراءة وتسجيل البيانات من مجموعة متنوعة من مستشعرات SDI-12 باستخدام منفذ USB وبرنامج Acclima SnapView. يدعم كل جهاز إلتقاط البيانات ما يصل إلى 10 مستشعرات SDI-12.
يعالج جهاز إلتقاط البيانات جميع متطلبات التوقيت لبروتوكول اتصالات SDI-12، مما يجعل من الممكن أخذ قراءات مستشعر SDI-12 باستخدام برنامج جانبي بسيط مثل HyperTerminal أو PuTTy.
ميزات جهاز إلتقاط البيانات:
ميزات برنامج SnapView:
ماذا يوجد في العلبة؟
سيدعم جهاز إلتقاط البيانات جميع أجهزة استشعار محتوى الماء في التربة SDI-12 (مجسات أو مقاييس) المتوافقة مع الإصدار 1.0 حتى 1.4 من مواصفات بروتوكول SDI-12 عند توصيل محول الطاقة الاختياري 12 فولت تيار مستمر.
تقتصر طاقة جهاز إلتقاط البيانات على 700 مللي أمبير. قد تتطلب بعض المستشعرات ذات متطلبات الطاقة الأعلى توصيل طاقة خارجية.
ملاحظة: لن يعمل جهاز إلتقاط البيانات بشكل صحيح عندما يكون متصلًا بمصدر طاقة USB فقط ويقرأ مستشعرات رطوبة التربة الأقدم من Acclima TDR-315 أو TDR-315L أو TDR-310S. كما يجب توصيله أيضًا إما بحزمة البطارية الخارجية أو بمحول الحائط (محول تيار متردد إلى تيار مستمر) عند توصيله بأي من أجهزة قياس رطوبة التربة TDR-315 أو TDR-315L أو TDR-310S نظرًا لمتطلبات الجهد العالي.
يدعم برنامج Acclima SnapView جميع أنواع أجهزة الاستشعار SDI-12.
يقرأ جهاز إلتقاط البيانات البيانات ويسجل نقاط البيانات الخمس الأولى من الأمر “!M”
لا تدعم وظائف تسجيل البيانات الداخلية في جهاز إلتقاط البيانات قراءة أو تسجيل أي نقاط بيانات أخرى.
ملحوظة: تأكد من تثبيت برنامج SnapView™ قبل توصيل جهاز إلتقاط البيانات بمنفذ USB بجهاز الكمبيوتر الخاص بك!
صورة1
يحتوي جهاز إلتقاط البيانات على التوصيلات التالية:
USB
بعد تثبيت البرنامج، استخدم كابل USB المرفق للتوصيل بجهاز كمبيوتر شخصي.
SDI-12
يمكن فصل الكتلة الجانبية من جهاز إلتقاط البيانات أثناء توصيل المستشعرات معًا. يمكن توصيل عدة مستشعرات بالتوازي مع نفس منفذ SDI-12.
منفذ طاقة خارجي
يتم توفير هذا الاتصال إذا كانت شبكة المستشعر تتطلب جهدًا أو تيارًا أعلى مما يمكن توفيره بواسطة وصلة USB. يسمح هذا أيضًا بتسجيل البيانات بشكل مستقل عن الكمبيوتر الشخصي.
ستضيء مؤشرات الحالة للإشارة إلى نشاط أو حالة جهاز إلتقاط البيانات:
إضاءة( خضراء)
مطفأ = جهاز إلتقاط البيانات في وضع السكون أو غير مشغل.
قيد التشغيل = جهاز إلتقاط البيانات جاهز للاستخدام وتم إنشاء اتصال USB.
يومض = البيانات تتحرك داخل أو خارج منفذ USB أو SDI-12.
إضاءة( حمراء)
مطفأ = لا توجد أخطاء
قيد التشغيل = ماس كهربائي أو تيار مرتفع على SDI-12 PWR. سينخفض الجهد حتى يتم إصلاحه.
وميض واحد = فشل اتصالات SDI-12.
يجب تثبيت برنامج SnapView قبل توصيل جهاز إلتقاط البيانات بالكمبيوتر. يتطلب جهاز إلتقاط البيانات تثبيت برنامج تشغيل Windows™ قبل الاستخدام. يتم تثبيت برنامج التشغيل أثناء تثبيت برنامج SnapView.
بمجرد تثبيت البرنامج، قم بتوصيل جهاز إلتقاط البيانات بالكمبيوتر عبر كابل USB. سيكتشف Windows™ تلقائيًا جهاز إلتقاط البيانات الجديد وسيحاول العثور على برنامج التشغيل المناسب. ستحدث عملية تثبيت برنامج التشغيل هذه مرة واحدة فقط لكل جهاز إلتقاط البيانات. ستتبع كل أداة جهاز إلتقاط البيانات جديد نفس العملية.
تثبيت برنامج SnapView
ملاحظة مهمة: تأكد من تثبيت برنامج SnapView™ قبل توصيل جهاز إلتقاط البيانات بمنفذ USB بجهاز الكمبيوتر الخاص بك!
يمكن تنزيل برنامج SnapView من صفحة منتج جهاز إلتقاط البيانات.
انقر فوق “تثبيت البرنامج” في النافذة التي تظهر. سيتم تثبيت برنامج Acclima SnapView وجميع برامج تشغيل الأجهزة المطلوبة. اتبع التوجيهات التي تظهر على الشاشة واقبل الخيارات الافتراضية أثناء التثبيت.
صورة 2
تثبيت برنامج التشغيل على نظام التشغيل ويندوز
تثبيت برنامج التشغيل على نظام التشغيل ويندوز
عند توصيل جهاز إلتقاط البيانات لأول مرة بالكمبيوتر، سيتم اكتشافه تلقائياً وسيبدأ تثبيت برنامج التشغيل.
سيقوم Windows™ بعد ذلك بالبحث عن برنامج التشغيل في مجلدات برنامج التشغيل التي تم تكوينها مسبقاً. سيحدث هذا لأن برنامج التشغيل تم تثبيته في هذا الموقع عند تثبيت برنامج SnapView.
صورة 3
وبمجرد العثور على برنامج التشغيل وتثبيته، سيتم تعيين جهاز إلتقاط البيانات إلى منفذ وسيكون متاحًا للاستخدام. في الصورة 3، تم تعيين جهاز إلتقاط البيانات إلى منفذ. أصبح برنامج التشغيل الآن مثبتًا وجاهزًا للاستخدام.انقر على زر “إنهاء”.
صورة 4
لعرض المزيد من التفاصيل حول المنفذ، افتح ‘Device Manger’/’إدارة الأجهزة’ في لوحة التحكم. تظهر لقطة البيانات في “إدارة الأجهزة” تحت عنوان ‘Ports (COM & LPT)’ /”المنافذ (COM & LPT)”. تعرض “إدارة الأجهزة” المنافذ النشطة فقط.عند قطع اتصال جهاز إلتقاط البيانات بالكمبيوتر، لن تكون مرئية في “إدارة الأجهزة”.
يمكن لجهاز إلتقاط البيانات التواصل مع أي نوع من مستشعرات SDI-12 وقراءتها.
لا يقتصر الأمر على مستشعرات Acclima. يجب تهيئة جهاز إلتقاط البيانات لمعرفة المستشعرات التي يجب قراءتها. يتم ذلك بسهولة في قسم ‘Configuration’ /”التهيئة” في برنامج SnapView. لإضافة مستشعرات، انتقل إلى شاشة ‘Sensors’/”المستشعرات” وانقر على ‘Add Acclima Sensors’/”إضافة مستشعرات أكلايما” أو ‘Add a Single Sensor’/”إضافة مستشعر واحد” في أسفل الشاشة.
لا يوفر بروتوكول SDI-12 طريقة للبحث عن أجهزة استشعار متعددة متصلة. لذلك، يمكن توصيل مستشعر واحد فقط بجهاز جهاز إلتقاط البيانات عند إضافة مستشعر. ينطبق هذا فقط على المستشعرات غير التابعة ل Acclima ويتطلب استخدام خيار ‘Add a Single Sensor’/”إضافة مستشعر واحد”.
لقد صممت Acclima طريقة أكثر فاعلية وذكاءً لتهيئة مستشعرات Acclima المتعددة في وقت واحد. يعمل ذلك على تبسيط عملية التهيئة بشكل كبير ويتم ذلك باستخدام خيار ‘Add Acclima Sensors’ /”إضافة مستشعرات أكلايما”.
تتم عملية إضافة المستشعرات إلى جهاز إلتقاط البيانات على النحو التالي:
لإضافة مستشعر Acclima واحد أو أكثر إلى جهاز إلتقاط البيانات:
يجب إضافة كل مستشعر غير تابع لأكلايما بشكل فردي إلى جهاز إلتقاط البيانات. لإضافة مستشعر غير تابع لأكلايما إلى جهاز إلتقاط البيانات:
تعديل إعدادات المستشعر
لكل مستشعر مجموعة فريدة خاصة به من أوصاف القراءة التي يمكن تعديلها. يتضمن ذلك اسمًا وصفيًا للمستشعر وأسماء وصفية لكل قراءة من قراءات المستشعر الخمسة. لتعديل إعدادات المستشعر، انقر على المستشعر في قائمة ‘Configured Sensors’ /”المستشعرات المكوّنة”. سيتم عرض تفاصيل المستشعر المحدد. قم بإجراء أي تغييرات مطلوبة وانقر على زر ‘Save’ /”حفظ”.
عند إضافة جهاز استشعار، يتم تعيين أوصاف القراءة الخاصة به تلقائيًا بناءً على الإعدادات الافتراضية لهذا النوع من أجهزة الاستشعار. يمكن تعديل أوصاف القراءة الافتراضية هذه أو إزالتها باستخدام شاشة ‘Manage Reading Descriptions’/”إدارة أوصاف القراءة” في قائمة الأدوات(Tools menu). إذا لم تكن هناك أوصاف قراءة افتراضية لنوع مستشعر معين، يمكن ل SnapView إنشاءها تلقائيًا. يحدث هذا في المرة الأولى التي يقوم فيها المستخدم بإدخال أوصاف القراءة في نافذة ‘Sensor Details’ /”تفاصيل المستشعر” والنقر على “حفظ”. لمزيد من التفاصيل، راجع قسم ‘Using Acclima SnapView Software’ / “استخدام برنامج أكليما سناب فيو” لاحقًا في هذا المستند.
التحقق من صحة المستشعر هو الخطوة الأخيرة في عملية التهيئة. وهي توفر طريقة بسيطة للتحقق من أن جميع المستشعرات التي تم تكوينها موصولة بشكل صحيح في جهاز إلتقاط البيانات ومطابقة لتهيئة جهاز إلتقاط البيانات.
قم بتوصيل جميع المستشعرات المكوّنة إلى جهاز إلتقاط البيانات وانقر على زر ‘Validate’/”التحقق من صحة”. سيحاول جهاز إلتقاط البيانات العثور على كل مستشعر من المستشعرات المهيأة والتحقق من صحتها. المستشعرات التي تم العثور عليها وتتطابق مع تكوين جهاز إلتقاط البيانات يتم وضع علامة اختيار خضراء عليها. تظهر المستشعرات التي لم يتم العثور عليها أو التي لا تتطابق مع التهيئة علامة X حمراء ووصف للخطأ.
يجب وضع أجهزة الاستشعار في المنطقة ذات الأهمية حيث تكون قياسات رطوبة التربة مطلوبة. تقيس حساسات أكلايما متوسط محتوى الماء الحجمي على طول قضبان الحساس. يمكن دفن الحساسات في أي اتجاه وستنتج متوسط قراءات على النحو التالي:
عند اختيار موقع لوضع الحساس، ضع في اعتبارك العوامل البيئية التالية:
تقوم حساسات رطوبة التربة من أكليما بالإبلاغ عن رطوبة التربة كنسبة مئوية من الحجم الإجمالي المقاس. وهذا يعني أن الحجم المقاس للتربة يجب أن يكون خاليًا من الأجسام الغريبة أو الاختلافات التي قد تغير القياس الذي يقوم به المستشعر. ضع في اعتبارك الشروط التالية:
Figure 5
تتصل مستشعرات SDI-12 وتسحب الطاقة من نفس الأسلاك. فهي تشترك في الاتصال بمنفذ جهاز إلتقاط البيانات مع جميع الحساسات الأخرى المتصلة بنفس جهاز إلتقاط البيانات. يُطلق على هذا النوع من التوصيل أحيانًا اسم “متوازي” أو “حافلي”. يمكن ربط الحساسات أو توصيلها معًا في نقطة مشتركة واحدة أو كتوصيلات في مسار أطول من الأسلاك. عند اكتمال توصيل الأسلاك:
ضع في اعتبارك النقاط التالية عند توصيل أسلاك المستشعرات:
الصورتان 6 و7 – مخطط الأسلاك الأساسي
عند توصيل العديد من أجهزة الاستشعار إلى جهاز إلتقاط البيانات واحد، قد يكون من الضروري لصق الأسلاك. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل جميع أسلاك المستشعر الحمراء بسلك واحد منفصل ثم توصيل السلك الجديد الوحيد بالكتلة في الموضع المناسب. اتبع نفس الإجراء لتوصيل السلكين الأبيض والأزرق. عندما يتم توصيل الكتلة الجانبية ب جهاز إلتقاط البيانات ، يجب أن يتطابق موقع الأسلاك الملونة مع الألوان الموجودة على جهاز إلتقاط البيانات. وكبديل لذلك، تقدم أكلايما ملحق موسع منافذ SDI-12 (Port Expander) (يُباع بشكل منفصل عن جهاز إلتقاط البيانات).
الصورة 6 - توصيل الكتلة الجانبية
الصورة 7 - ملحق موسع المنفذ SDI-12
ملاحظة: جهاز إلتقاط البيانات ليس مقاومًا للعوامل الجوية. إذا تم استخدامه في الهواء الطلق، يجب تركيب جهاز إلتقاط البيانات في حاوية مقاومة للعوامل الجوية على غرار تلك الموضحة أدناه.
الصورة 8 - الصورة مقدمة من شركة Polycase, Inc.
يوفر برنامج Acclima SnapView أربع وظائف مهمة:
يجب تهيئة جهاز إلتقاط البيانات قبل استخدامه لأول مرة. يرشدك برنامج SnapView خلال عملية التهيئة في بضع خطوات بسيطة. للوصول إلى شاشة التهيئة، انقر على زر ‘Config’/"تهيئة" في أعلى الشاشة. سيؤدي ذلك إلى عرض معالج التهيئة.
يتطلب بروتوكول SDI-12 إعطاء المستشعر عنوانًا محددًا. تعتمد جميع الاتصالات مع المستشعر على هذا العنوان. عند إضافة مستشعر إلى جهاز إلتقاط البيانات، يتم تخزين عنوان المستشعر في جهاز إلتقاط البيانات. هذه هي الطريقة التي يعرف بها جهاز إلتقاط البيانات أي المستشعرات يجب قراءتها. من المهم أن نفهم أنه إذا تم تهيئة جهاز إلتقاط البيانات ثم تم توصيله بمجموعة مختلفة من أجهزة الاستشعار، فيجب تغيير التهيئة وفقًا لذلك. إذا لم يتم ذلك، فقد يتم دمج البيانات من مستشعرين ولن تكون هناك طريقة لمعرفة القراءة التي جاءت من أي مستشعر. يمكن أن يحدث هذا عندما يتشارك مستشعر من المجموعة الأصلية ومستشعر من المجموعة الجديدة نفس العنوان. يقوم جهاز إلتقاط البيانات بقراءة المستشعرات حسب العنوان (أحد قيود SDI-12) ويعيد بيانات الرقم التسلسلي للمستشعر المهيأ. لا يعرف جهاز إلتقاط البيانات أن المستشعر ليس ما تم تهيئته في الأصل. يمكن أن يساعد إجراء التحقق من صحة المستشعر في ذلك.
الصورة 9 - التهيئة
لكي يتمكن جهاز إلتقاط البيانات من أخذ قراءات المستشعرات تلقائيًا أو السماح للمستخدم بقراءة المستشعرات يدويًا، يجب تهيئتها. الخطوة الأكثر أهمية هي إخبار جهاز إلتقاط البيانات بالمستشعرات التي يجب قراءتها. يتطلب ذلك توصيل المستشعرات إلى جهاز إلتقاط البيانات أثناء عملية التهيئة. من المهم أيضًا توفير اسم ل جهاز إلتقاط البيانات وتحديد عدد المرات التي سيأخذ فيها قراءات تلقائية. يتم تخزين إعدادات تهيئة جهاز إلتقاط البيانات على جهاز إلتقاط البيانات ويتم الاحتفاظ بها حتى عند إزالة الطاقة. ينقسم معالج التهيئة إلى أربع خطوات:
تعرض شاشة التهيئة الأولية جميع مستشعرات جهاز إلتقاط البيانات المتصلة حاليًا بالكمبيوتر.
انظر الشكل 12. لبدء تهيئة جهاز إلتقاط البيانات، انقر فوق الزر ‘Connect’/”اتصال” بجوار جهاز إلتقاط البيانات المطلوب. سيظهر اسم جهاز إلتقاط البيانات المتصل على الجانب الأيسر من الشاشة وسيتم تفعيل زر “التالي”. استخدم الزرين “التالي” و “السابق” للتنقل عبر خطوات التهيئة. سيتم تنفيذ جميع عمليات التهيئة على جهاز إلتقاط البيانات المتصل.
انقر فوق الزر ‘Refresh List”/”تحديث القائمة” لفحص الكمبيوتر بحثًا عن جهاز إلتقاط البيانات وتحديث قائمة الاتصال.
تسمح شاشة تهيئة النظام بتعديل العديد من إعدادات وعمليات جهاز إلتقاط البيانات .
وهي:
وقت النظام – يقوم بتعيين وقت النظام على جهاز إلتقاط البيانات. سيتم عرض وقت جهاز إلتقاط البيانات الحالي على جهاز إلتقاط البيانات . انقر فوق الزر ‘Synchronize’/”مزامنة” لضبط الوقت على جهاز إلتقاط البيانات على نفس وقت الكمبيوتر المتصل. انظر الصورة 11.
الصورة 10 - تهيئة النظام
الصورة 11 - توقيت النظام
يمكن ل جهاز إلتقاط البيانات الاتصال بأي نوع من مستشعرات SDI-12 وقراءتها. لا يقتصر الأمر على مستشعرات Acclima. يجب تهيئة جهاز إلتقاط البيانات لمعرفة المستشعرات التي يجب قراءتها. يتم ذلك عن طريق إضافة مستشعرات في شاشة ‘Sensors’. يتم عرض القائمة الحالية لأجهزة الاستشعار التي تم تهيئتها على يسار الشاشة. لإضافة المزيد من المستشعرات، انقر فوق ‘Add Acclima Sensors’/”إضافة مستشعرات أكلايما” أو ‘Add a Single Sensor’/”إضافة مستشعر واحد” في أسفل الشاشة.
لا يوفر بروتوكول SDI-12 طريقة للبحث عن أجهزة استشعار متعددة متصلة. لذلك، يمكن توصيل مستشعر واحد فقط بجهاز إلتقاط البيانات عند إضافة مستشعر. ينطبق هذا فقط على أجهزة الاستشعار غير التابعة لـ Acclima ويتطلب استخدام خيار “إضافة مستشعر واحد”.
لقد صممت أكلايما طريقة أكثر كفاءة وذكاءً لتهيئة مستشعرات أكليما المتعددة في وقت واحد. هذا يبسط عملية التهيئة بشكل كبير ويتم ذلك باستخدام خيار ‘Add Acclima Sensors’.
لإضافة مستشعر أكلايما واحد أو أكثر إلى جهاز إلتقاط البيانات :
لإضافة مستشعر واحد غير تابع لأكلايما إلى جهاز إلتقاط البيانات:
لكل مستشعر مجموعة فريدة خاصة به من أوصاف القراءة التي يمكن تعديلها. يتضمن ذلك اسم مستشعر وصفي وأسماء وصفية لكل قراءة من القراءات الخمس. لتعديل إعدادات المستشعر، انقر على المستشعر في قائمة ‘Configured Sensors’ /”المستشعرات المكوّنة”. سيتم عرض تفاصيل المستشعر المحدد. قم بإجراء أي تغييرات مطلوبة وانقر على زر ‘Save’.
عندما تتم إضافة جهاز استشعار، يتم تعيين أوصاف القراءة الخاصة به تلقائيًا بناءً على الإعدادات الافتراضية لهذا النوع من أجهزة الاستشعار. يمكن تعديل أوصاف القراءة الافتراضية هذه أو إزالتها باستخدام شاشة ‘Manage Reading Descriptions’/”إدارة أوصاف القراءة” في قائمة الأدوات(Tools menu). إذا لم تكن هناك أوصاف قراءة افتراضية لنوع مستشعر معين، يمكن ل SnapView إنشاءها تلقائيًا. يحدث هذا في المرة الأولى التي يقوم فيها المستخدم بإدخال أوصاف القراءة في نافذة ‘Sensor Details’ /”تفاصيل المستشعر” والنقر على ‘Save’.
قد تكون هناك أوقات يكون من الضروري فيها إزالة جهاز استشعار مهيأ لأنه لم تعد هناك حاجة إليه أو لإفساح المجال لجهاز استشعار جديد. يتم ذلك بسهولة عن طريق النقر فوق الزر ‘Remove Sensor from DataSnap’ في الجزء العلوي من نافذة ‘Sensor Details’. لا يؤدي هذا إلى إزالة أي بيانات من جهاز الكمبيوتر، بل يزيلها فقط من التهيئة على جهاز إلتقاط البيانات.
الصورة 12 - إضافة أجهزة استشعار
التحقق من صحة المستشعر هو الخطوة الأخيرة في عملية التهيئة. وهي توفر طريقة بسيطة للتحقق من أن جميع المستشعرات المكوّنة موصولة بشكل صحيح في جهاز إلتقاط البيانات ومطابقة لتهيئة جهاز إلتقاط البيانات.
قم بتوصيل جميع المستشعرات ب جهاز إلتقاط البيانات وانقر على زر ‘Validate’.
سيحاول جهاز إلتقاط البيانات العثور على كل مستشعر من المستشعرات المهيأة والتحقق من صحتها. المستشعرات التي تم العثور عليها وتتطابق مع تهيئة جهاز إلتقاط البيانات يتم وضع علامة اختيار خضراء عليها. تظهر المستشعرات التي لم يتم العثور عليها أو التي لا تتطابق مع التهيئة علامة X حمراء ووصف للخطأ. انظر الصورة 13 .
الصورة 13 - التحقق من صحة المستشعر
يحاول برنامج SnapView بانتظام المزامنة مع جميع أجهزة إلتقاط البيانات المتصلة. يحدث هذا في الخلفية وبالتالي لا يتطلب أي تدخل من المستخدم. أثناء المزامنة، يتم عرض رمز الحالة الأخضر في الزاوية العلوية اليمنى من الشاشة. يؤدي تمرير الماوس فوق الأيقونة إلى عرض عدد السجلات التي لا تزال بحاجة إلى استرجاعها من جهاز إلتقاط البيانات كما هو موضح في الصورة 14.
الصورة 14 - المزامنة
إذا تم توصيل جهاز إلتقاط البيانات واحد أو أكثر من جهاز إلتقاط البيانات عبر منفذ USB، فسيقوم برنامج SnapView تلقائيًا بالعثور على كل جهاز إلتقاط البيانات والاتصال به واسترداد جميع التهيئات وقراءات المستشعر الخاصة به. يتم حفظ هذه البيانات على الكمبيوتر الشخصي وتكون متاحة للتحليل في SnapView.
أثناء قيام برنامج SnapView بتنزيل قراءات المستشعرات من جهاز إلتقاط البيانات المتصل، يظل مسموحًا بإجراءات المستخدم مثل قراءة المستشعرات وحفظ تهيئة جديدة على جهاز إلتقاط البيانات . في حالة حدوث هذه الانقطاعات، سيتم تعليق التنزيل مؤقتًا لمدة تصل إلى دقيقة واحدة قبل استئنافه تلقائيًا مرة أخرى. أثناء انقطاع المزامنة، ستتوقف أيقونة الحالة الخضراء عن الدوران.
يمكن أن يستوعب كل جهاز إلتقاط البيانات ما يصل إلى 10 مستشعرات. يمكن قراءة المستشعرات المتصلة يدوياً في أي وقت. قبل قراءة أي مستشعر، يجب توصيل المستشعر وتهيئته على جهاز إلتقاط البيانات . هذه العملية تتم لمرة واحدة ويتم تناولها بالتفصيل في قسم "التهيئة". لا تحدث القراءات اليدوية تلقائيًا ولا يتم حفظها لتحليلها تاريخيًا.
انقر على زر ‘Read’/”قراءة” في أعلى الشاشة. يتم عرض قائمة بجميع أجهزة إلتقاط البيانات المتصلة وأجهزة الاستشعار المهيأة الخاصة بها كما هو موضح في الصورة 15. بشكل افتراضي، يتم تحديد كل جهاز إلتقاط البيانات وكل مستشعر بشكل افتراضي. يُشار إلى ذلك بعلامة تحديد بجانب الاسم. في كل مرة يتم فيها النقر على زر ‘Read’ ، ستتم قراءة جميع المستشعرات المحددة وعرض البيانات. لتحديد أو إلغاء تحديد جميع أجهزة الاستشعار في جهاز إلتقاط البيانات ، انقر فوق علامة الاختيار الموجودة بجوار اسم جهاز إلتقاط البيانات . لتوسيع/طي قائمة المستشعرات، انقر فوق الدائرة الرمادية أو انقر فوق اسم جهاز إلتقاط البيانات . يمكن تحديد/إلغاء تحديد أجهزة الاستشعار الفردية عن طريق النقر فوق علامة الاختيار الموجودة بجوار اسم المستشعر.
الصورة 15 - شاشة القراءة الأولية للمستشعر
الصورة 16 - مستشعرات القراءة
انقر فوق الزر ‘Copy’/”نسخ” لنسخ جميع بيانات المستشعر إلى حافظة Windows™ في قائمة محددة بفاصلة، سطر واحد لكل مستشعر. يتيح ذلك إمكانية لصق بيانات المستشعر بسهولة في أي تطبيق من تطبيقات Windows™.
يمكن عرض قراءات المستشعرات لجميع المستشعرات بشكل مرئي من خلال شاشة ‘Graph’/"الرسم البياني". لمشاهدة شاشة "الرسم البياني"، انقر على زر ‘Graph’/"رسم بياني" في أعلى الشاشة. يسمح عرض الرسم البياني بالوصول إلى سجل البيانات لكل جهاز إلتقاط بيانات تم توصيله بهذا الكمبيوتر. لا يتطلب توصيل جهاز إلتقاط بيانات للإتصال.
الصورة 17 - البيانات في عرض الرسم البياني
يحتوي عرض الرسم البياني على ثلاثة أقسام رئيسية.
انقر على زر ‘Graph’ في أعلى الشاشة.
الصورة 18 - اختيار التاريخ/الوقت
يسمح شريط الوقت بتصفية سريعة وسهلة للبيانات حسب التاريخ. تتسع المناطق القابلة للتحديد في شريط الوقت وتتقلص بناءً على حجم الشاشة ولكن يمكن ضبطها يدويًا أيضًا. يوجد داخل الشريط الزمني نافذة اختيار النطاق التي تحدد نطاق التاريخ الذي يتم عرضه في منطقة الرسم البياني الرئيسية. يظهر هذا في الصورة 19.
الصورة 19 - نافذة اختيار الشريط الزمني
يمكن تعديل نطاق التاريخ عن طريق سحب المستطيلات الرمادية الموجودة على الحدود اليمنى واليسرى لنافذة تحديد النطاق. سيؤدي سحب مؤشر النطاق الأيسر إلى اليسار إلى تغيير تاريخ البدء المعروض في الرسم البياني الرئيسي إلى تاريخ سابق. سيؤدي سحبه إلى اليمين إلى تغيير تاريخ البدء المعروض في الرسم البياني الرئيسي إلى تاريخ لاحق.
يتصرف مؤشر النطاق الأيمن بشكل مشابه ويؤثر على تاريخ الانتهاء في الرسم البياني الرئيسي. يتم عرض نطاق التاريخ المحدد مباشرةً أسفل نافذة تحديد النطاق.
للحفاظ على نفس عدد الأيام في نطاق التاريخ ولكن لرؤية نطاق مختلف، ما عليك سوى النقر على أي مكان في نافذة التحديد وسحبه إلى اليمين أو اليسار.
لتحديد يوم واحد، انقر على التاريخ في المنطقة الزرقاء أعلى شريط الوقت. على سبيل المثال، توضح الصورة 19 تحديد 19 يناير/كانون الثاني 2012. لتحديد عدة أيام كاملة، انقر بزر الفأرة الأيسر على تاريخٍ ما وأثناء الضغط باستمرار على زر الفأرة الأيسر، اسحب إلى تاريخٍ آخر ثم حرّر الزر. سيتم تمييز نطاق التحديد باللون الأصفر أثناء سحب الفأرة. ستتغير نافذة التحديد الآن إلى النطاق الذي تم تحديده. كمثال، توضح الصورة 20 كيف سيبدو شريط الوقت أثناء النقر على ”الأربعاء، 18“ والسحب إلى ”الجمعة، 20“. بمجرد تحرير الفأرة، ستتحرك نافذة تحديد النطاق وسيعرض الرسم البياني الرئيسي بيانات الأيام الثلاثة المحددة.
الصورة 20 - تحديد أيام متعددة في شريط الوقت
إذا كانت بيانات المستشعر تمتد على نطاق واسع من التواريخ، فقد يكون من الصعب ضبط تواريخ نافذة تحديد النطاق. لتعديل حجم كل وحدة زمنية في شريط الوقت، انقر واسحب أيًا من طرفي شريط التمرير الأصفر في أسفل شريط الوقت. ستتغير الوحدات الزمنية وفقًا لحجم شريط التمرير. تعرض الصورتان 21 و22 سيناريوهين محتملين.
الصورة 21 - شريط تمرير الوقت الذي يُظهر الأشهر
الصورة 21 - شريط تمرير الوقت الذي يُظهر الأيام
لعرض نطاق تاريخ مختلف في الشريط الزمني، انقر على قائمة ‘Graph’/”رسم بياني“ في أعلى الشاشة.
الرسم البياني الرئيسي – سيتم عرض كل قراءة مستشعر محدد كسلسلة منفصلة بلون فريد على الرسم البياني. إذا لم يتم عرض أي بيانات على الرسم البياني، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب أن النطاق الزمني المحدد في الشريط الزمني، يقع خارج تواريخ القراءة الفعلية. للاطلاع على تفاصيل قراءات محددة، حرّك الماوس حول الرسم البياني. سيمتد خط عمودي رمادي اللون على جميع السلاسل المرئية وسيتم عرض دائرة رمادية عند تقاطع الخط وكل سلسلة. تبرز الدائرة القراءة الأقرب إلى الوقت المشار إليه بالشريط الرأسي. يتم عرض القراءات المميزة في وسيلة إيضاحية على يمين الرسم البياني.
يمكن عرض قراءات المستشعر بتنسيق جدول بيانات في شاشة ‘Data’/”البيانات“. انقر على زر ‘Data’ للوصول إلى شاشة ‘Data’/”البيانات“. يسمح عرض البيانات بالوصول إلى البيانات التاريخية لكل جهاز إلتقاط البيانات الذي تم توصيله بهذا الكمبيوتر. لا يتطلب توصيل جهاز إلتقاط البيانات.
حدد مستشعر واحد أو أكثر من القائمة لرؤية البيانات في الشبكة.
ستحتوي الأنواع المختلفة من المستشعرات على أنواع مختلفة من البيانات في كل قراءة من القراءات الخمس، لذلك يتم تسمية عناوين الأعمدة بشكل عام. للاطلاع على وصف كل قراءة من قراءات المستشعر، انقر فوق المستشعر في القائمة الموجودة على اليسار. سيتم توسيع العقدة لإظهار وصف كل قراءة. يمكن عرض الأخطاء عن طريق اختيار ‘Errors’/”أخطاء“ في القائمة الموجودة على اليسار. يتم عرض الأخطاء في شبكة منفصلة. عند عرض كلتا الشبكتين، يمكن ضبط حجم الشبكة. للقيام بذلك، مرر المؤشر فوق الحد الأفقي بين الشبكتين. سيتغير المؤشر إلى سهم عمودي. انقر فوق الماوس الأيسر وأثناء الضغط باستمرار على زر الماوس الأيسر، اسحب لأعلى أو لأسفل.
في الصورة 23، تم اختيار جهازي استشعار. ويحمل هذان المستشعران اسمي ‘2” Deep’ و ‘4” Deep’. يتم عرض بياناتهما في الشبكة على اليمين، مرتبة زمنيًا. تم توسيع جهاز الاستشعار ‘2” Deep’ لإظهار أسماء قراءاته. تم أيضًا تحديد الأخطاء وعرضها.
الصورة 23 - البيانات في عرض الشبكة
هناك العديد من العمليات المختلفة التي يمكن إجراؤها داخل شاشة البيانات. يتم الوصول إليها عبر شريط الخيارات. وهي تشمل:
لفرز البيانات في كل عمود، انقر في أي مكان على عنوان العمود الأسود. سيتم الآن فرز البيانات حسب عنوان العمود. سيؤدي النقر على العنوان مرة أخرى إلى فرز العمود بالترتيب العكسي.
يمكن تطبيق عامل تصفية للحد من كمية البيانات المعروضة. يمكن تصفية كل عمود ويمكن تصفية عدة أعمدة في نفس الوقت. لتحديد عامل تصفية لعمود، انقر على أيقونة على هيئة قمع في رأس العمود. إذا كانت الأيقونة بيضاء، فهذا يعني أنه لم يتم تطبيق أي عامل تصفية. إذا كانت الأيقونة صفراء، فهذا يعني أنه تم تطبيق عامل تصفية.
في الصورة رقم 24، تم تطبيق عامل تصفية لعمودي ”الاسم“ و”القراءة 1“ لكن ليس لعمود ”القراءة 2“.
الصورة 24 - مؤشر تصفية الشبكة
عند النقر على أيقونة الفلتر، تُعرض نافذة تصفية الأعمدة كما هو موضح في الصورة 25.
الصورة 25 - نافذة التصفية لعمود الوقت
تعرض نافذة التصفية قائمة بالعناصر المتاحة للعرض. يمكن تحديد كل عنصر أو عدم تحديده حسب الرغبة. إذا تم تحديد عنصر، سيتم عرضه في الشبكة. إذا لم يتم تحديده، فسيتم إخفاؤه في الشبكة. لتحديد جميع العناصر، انقر على خيار ‘Select All’ بالقرب من أعلى نافذة التصفية. سيؤدي النقر على خيار ‘Select All’ مرة ثانية إلى إلغاء تحديد جميع العناصر.
تعتمد قائمة العناصر على البيانات الموجودة في العمود. يمكن تحديد معايير تصفية مخصصة أخرى لسيناريوهات معقدة. يتم تحديدها في النصف السفلي من نافذة التصفية. تسمح هذه الخيارات بالتصفية المستندة إلى النطاق. على سبيل المثال، يمكن تعيين عامل تصفية يعرض جميع الأوقات بين 15 يناير 2012 و18 يناير 2012.
لإزالة عامل التصفية، انقر على زر ‘Clear Filter’.
يمكن حفظ قراءات مستشعر رطوبة التربة في ملف في شاشة البيانات. ومع ذلك، لتصدير البيانات على نطاق أوسع، من الأفضل استخدام شاشة ”تصدير“. للاطلاع على شاشة ‘Export’/”تصدير“، انقر على زر ‘Export’ في أعلى الشاشة. سيؤدي ذلك إلى عرض شاشة ”تصدير“. يتيح ذلك خيار تصدير بيانات المستشعر إلى برامج أخرى مما يسمح بمرونة أكبر وتحليل للبيانات. يمكنك تصدير أي من البيانات إلى برامج أخرى مثل Microsoft Excel
الصورة 26 - تصدير البيانات
كمثال على ذلك، في الصورة 26، تم تحديد مستشعرين.
يُسمى المستشعر الأول المحدد ‘1” Deep’ ويرتبط مع جهاز إلتقاط البيانات المسمى ‘Lab Experiment’. المستشعر المحدد الثاني اسمه ‘Unnamed Sensor: 6003176’ ويرتبط مع حهاز إلتقاط البيانات المسمى ‘Field Test’. سيتم تصدير البيانات بين الساعة 5 صباحًا يوم 16 يناير 2012 والساعة 9:30 مساءً يوم 23 يناير 2012 فقط. سيتم تسمية ملف الإخراج باسم myDataSnapExport.csv وسيتم حفظه في المجلد ‘C:\data\’.
تحتوي قائمة الأدوات على العديد من الميزات. وهي تشمل:
تستخدم جميع مستشعرات Acclima TDT و TDR تحليل المجال الزمني للموجة الكهرومغناطيسية المنتشرة على طول الدليل الموجي لاشتقاق بيانات القياس. قد يرغب بعض العلماء أو المستخدمين المتقدمين في إجراء تحليلهم الخاص لبيانات شكل الموجة، ولذلك تمت إضافة ميزة Waveforms إلى برنامج SnapView لتوفير إمكانية الوصول إلى أشكال موجات المستشعر. للوصول إلى هذه الميزة الجديدة، قد يلزم ترقية برنامج SnapView وأجهزة التسجيل المتصلة (جهاز إلتقاط البيانات و جهاز إلتقاط البيانات الشمسي ).
لتشغيل وحدة التقاط الشكل الموجي في برنامج SnapView، ستحتاج إلى تنزيل وتشغيل أحدث إصدار من SnapView لنظام التشغيل Windows®. حتى كتابة هذه السطور، أحدث إصدار من SnapView هو 1.4.2. يمكن تنزيل البرنامج من هنا.
عندما يتم تنشيط عرض Waveforms، سيبدأ برنامج SnapView بفحص جميع أجهزة التسجيل والمستشعرات المتصلة للعثور على الأجهزة التي يمكنها دعم التقاط شكل الموجة. سيطالبك البرنامج بترقية البرنامج الثابت للمسجِّل إذا لم يكن Waveform Capture مدعومًا من قبل البرنامج الثابت الحالي للمسجِّل.
الصورة 27 - طلب ترقية البرنامج الثابت
انقر فوق الزر“DataSnap Firmware Upgrade” للمتابعة إلى شاشة الترقية.
الصورة 28 - اختر البرنامج الثابت
عند تحديد البرنامج الثابت، ستظهر نافذة تحتوي على قائمة بالترقيات المتاحة. حدد الإصدار الأحدث.
الصورة 29 - حدد جهاز إلتقاط البيانات وابدأ الترقية
بمجرد تحديد البرنامج الثابت المناسب والنقر على ‘Open’، انقر بزر ‘ Begin Upgrade ’. سيظهر لك بعد ذلك شريط الحالة لبضع ثوانٍ أثناء تقدمه إلى 100%. سيظهر بعد ذلك مربع رسالة يشير إلى نجاح الترقية.
لفتح وحدة التقاط الشكل الموجي في SnapView، انقر على أيقونة ‘Waveform’.
الصورة 30 - فتح وحدة الشكل الموجي
الصورة 31 - قائمة التحديث (Refresh)
مع تحديد المستشعر، انقر بزر الماوس الأيسر على زر ‘Get Waveform ’ لبدء الرسم البياني للشكل الموجي. يمكن عرض 12 شكلاً موجياً كحد أقصى في نفس الوقت.
أجهزة الاستشعار الممكّنة لالتقاط شكل الموجة
الصورة 32 - الحصول على الشكل الموجي
إذا قمت بسحب شكل موجي باستخدام جهاز Acclima TDR الذي يحتوي على التقاط شكل موجي مطبوع على الملصق، فيجب أن يظهر الشكل الموجي بالكامل بدقة كاملة في غضون عدة ثوانٍ من النقر على زر Get Waveform.
إذا كنت تستخدم مستشعر رطوبة التربة الأقدم من أكلايما دون تعيين القدرة على التقاط شكل موجي، فلا يزال بإمكانك جمع شكل موجي عن طريق تحديد هذا المستشعر في القائمة والنقر بزر‘ Get Waveform ’ . سيبدأ الالتقاط، ولكن نظرًا للتصميم القديم لجهاز الاستشعار، قد يستغرق الأمر حوالي 15 دقيقة لإنشاء الرسم البياني. إذا وجدت أن عملية الالتقاط تستغرق وقتًا طويلاً، يمكنك إلغاء الالتقاط بالنقر بزر ‘ Stop’.
تتوفر لك أيضًا خيارات لضبط البيانات التي يتم جمعها لتسريع عملية التجميع.
الصورة 33 - الحصول على أشكال موجية من المستشعرات القديمة
يمكن ضبط وقت البدء، ووقت التوقف، ودقة البيانات المجمعة (بالبيكو ثانية) عن طريق تحريك أشرطة التمرير أو عن طريق إدخال القيمة المطلوبة في المربعات المتوفرة. جميع الأوقات بخطوات 5 بيكو ثانية.
بمجرد إدخال المعلمات المطلوبة
انقر على زر ‘Get Waveform’/”الحصول على الشكل الموجي” لبدء العملية.
سيبدأ بعد ذلك إنشاء رسم بياني للشكل الموجي بشكل مشابه للصورة أدناه، (يمكن أن يختلف الوقت من بضع ثوانٍ إلى 15 دقيقة اعتمادًا على ما إذا كنت تحصل على شكل موجي من مستشعر يحمل ملصق “Waveform Capture” أم لا):
Figure 34 – Waveform Graphs
سيتم ترميز خط الشكل الموجي بالألوان للمستشعر الذي تم أخذ الشكل الموجي منه مع الرقم التسلسلي ووسيلة إيضاح الطابع الزمني. ستظهر الأشكال الموجية اللاحقة المأخوذة من مستشعرات مختلفة برموز لونية مختلفة ووسيلة إيضاح موسعة.
الصورة 35 - وسيلة إيضاح شكل الموجة
يمكن استخدام علامة الناقص داخل المربع الملون (الأحمر بمثالنا هنا) في وسيلة الإيضاح لحذف الشكل الموجي عند النقر بالماوس بزر الفأرة الأيسر.
يمكن للمستخدم النقر بزر الفأرة الأيسر لسحب مربع من أعلى اليسار إلى أسفل اليمين فوق جزء من الشكل الموجي الذي يحتاج إلى فحص دقيق.
سيظهر عرض مكبّر لهذا القسم من الشكل الموجي بعد تحرير زر الفأرة الأيسر. لإعادة ضبط الرسم البياني إلى وضع العرض الكامل، ما عليك سوى النقر بزر الفأرة الأيسر على ‘Reset zoom’ (أيقونة العدسة المكبرة).
يمكن إطالة أو تقصير المحور X، Y باستخدام مؤشر الفأرة عن طريق تحريك مؤشر الفأرة فوق نهاية شريط التمرير X أو Y حتى يظهر سهم مزدوج النهاية.
⇳ أو ⬄
سيؤدي الضغط مع الاستمرار على زر الفأرة الأيسر عند تلك النقطة إلى الإمساك بنهاية شريط التمرير للسماح بإطالة وتقصير شريط التمرير الذي يقوم بالتكبير والتصغير. سيؤدي النقر بزر الفأرة الأيسر على ‘Reset zoom’ (أيقونة العدسة المكبرة) إلى إعادة الرسم البياني إلى العرض الكامل.
يمكن تصدير شكل موجي أو عدة أشكال موجية
إلى ملف CSV بالنقر بزر الماوس الأيسر على ‘Save to CSV’.
في هذه المرحلة، سيظهر صندوق الحفظ وستتمكن من اختيار المجلد الذي ستحفظ فيه معلومات الشكل الموجي.
ستتمكن أيضًا من تغيير الاسم من الاسم الافتراضي. اسم الملف الافتراضي هو
‘WaveformCollection_
YYYYMMDD_HHMMSS.csv’
,حيث YYYYY هي السنة، وMM هو الشهر، وDD هو يوم الشهر، وHH هو ساعة اليوم بتنسيق 24 ساعة، وMM هو الدقيقة، وSS هو الثانية – وكلها تشير إلى التاريخ والوقت الذي تم الضغط فيه على زر “حفظ إلى CSV”.
يمكن تحميل رسم بياني للشكل الموجي من ملف CSV عن طريق
النقر بزر “تحميل من ملف CSV”.
سيظهر مربع فتح ملف يسمح لك بالانتقال إلى ملف CSV المطلوب. بمجرد تحديده، انقر بزر الماوس الأيسر فوق ‘Open’. ستتم بعد ذلك إضافة الشكل (الأشكال الموجية) في ملف csv إلى المجموعة الحالية من الأشكال الموجية المعروضة بالفعل، بحد أقصى 12 شكلًا موجيًا. إذا كان ملف csv يحتوي على أكثر من 12 شكلاً موجيًا، فقد يحتاج المستخدم إلى حذف بيانات الصفوف يدويًا لعرض الأشكال الموجية في أسفل القائمة.
تدعم وظيفة التحميل تنسيقين CSV:
الطول: 4.0 بوصة (10.3 سم)
العرض: 1.9 بوصة (5.0 سم)
الارتفاع: 1.2 بوصة (2.75 سم)
درجة حرارة التشغيل: -20 إلى +60 درجة مئوية (-4 إلى +140 درجة فهرنهايت)
الرطوبة: من 0 إلى 90% رطوبة نسبية، بدون تكاثف
منفذ USB
جهد الإدخال: 5 فولت تيار مستمر، ± 0.5 فولت.
تيار الإدخال: 700 مللي أمبير كحد أقصى.
مدخل الإمداد الخارجي (اختياري)
جهد الإدخال: 6-12 فولت تيار مستمر، 15 فولت مطلق كحد أقصى.
تيار الإدخال: 700 مللي أمبير كحد أقصى.
نوع الموصل: أسطواني 2.1 مم، موجب المركز.
مخرج SDI-12
جهد الإشارة: عادةً 0-5 فولت تيار مستمر.
جهد خرج الطاقة: (جهد الإدخال) – 0.5 فولت. قد ينخفض الجهد عندما تكون حماية الماس الكهربائي نشطة.
تيار الدائرة القصيرة: 700 مللي أمبير ± 20٪
استهلاك الطاقة (مصدر طاقة خارجي 12 فولت)
35 مللي أمبير: USB نشط، بدون تحميل/مستشعرات
8 مللي أمبير: USB مفصول، المسجل(Logger) نشط.
1.1 مللي أمبير: USB مفصول، المسجل في وضع السكون، IDLE_POWER=مشغّل (الإخراج نشط، بدون مستشعرات)
60uA: USB مفصول، المسجل في وضع السكون، IDLE_POWER=مطفأة (إيقاف تشغيل الإخراج)
عندما يتم تثبيت جهاز إلتقاط البيانات بشكل صحيح على منفذ USB للكمبيوتر، فإنه سيقوم بإنشاء منفذ COM عام على هذا الكمبيوتر. يجب أن يكون منفذ COM هذا مرئيًا في إدارة الأجهزة كـ ‘Acclima Virtual COM port’. إن إعدادات الاتصالات الخاصة بمنفذ COM هذا غير مهمة، ويمكن تجاهلها، حيث أن إخراج جهاز إلتقاط البيانات ثابت كبروتوكول SDI-12. هذا يعني أن جهاز إلتقاط البيانات سيعمل بغض النظر عن معدل BAUD أو bits التوقف أو التكافؤ أو إعدادات التحكم في التدفق. يتطلب التفاعل مع جهاز إلتقاط البيانات برنامجاً يمكنه فتح وإرسال/استقبال البيانات عبر منفذ COM.
يقوم جهاز إلتقاط البيانات بنقل أوامر SDI-12 من منفذ USB إلى منفذ SDI-12 دون تعديل سلسلة الأوامر. ومع ذلك، يتم التعامل مع أي إشارات فاصل مطلوبة أو علامة العنوان أو أي متطلبات أخرى خاصة بالتوقيت بواسطة جهاز إلتقاط البيانات . هذا يزيل عبء توقيت SDI-12 من الكمبيوتر، ويبسط متطلبات البرمجة لبرامج الكمبيوتر، مع توفير واجهة USB حديثة. وبفضل هذه البنية، تكون جميع أوامر وإمكانيات SDI-12 موجودة عند استخدام جهاز إلتقاط البيانات ، شريطة ألا يكون البرنامج الذي يستخدمها محدودًا. يمكن لبرنامج SnapView المزود مع جهاز إلتقاط البيانات التواصل مع جميع أنواع مستشعرات SDI-12 ولا يقتصر على مستشعرات Acclima.
تواصل معنا عبر [email protected] اذا كان لديك أي أسئلة
Acclima-me, Inc.
1763 West Marcon Lane, Ste. 175
Meridian, ID 83642 USA
www.acclima-me.com
Acclima, Inc. 1763 W. Marcon Ln STE 175 Meridian, Idaho USA 83642