أبريل 19, 2023
هذا الدليل مخصص لجميع عقد وبوابات Acclima.
جهد الإدخال:5VDC, ±0.5V
تيار الإدخال: 400 مللي أمبير كحد أقصى
مدخلات الطاقة الشمسية أو مدخلات الإمداد الخارجي: 5 -10 VDC
SDI-12 جهد إشارة الخرج: القياسي، 0-5VDC
جهد خرج الطاقة: 12VDC
تيار الدائرة القصيرة: 400 مللي أمبير ± 20٪
سلامة التشغيل
قبل تركيب النظام، اقرأ بعناية جميع الكتيبات والوثائق المتعلقة بمحتويات الحزم المرسلة. قبل الاستخدام، تأكد من خلو جميع المنتجات من أي تلف، خاصةً اللوحات الرئيسية وأطراف البطارية. في حال ظهور أي تلف أو عيوب، اتصل بالوكيل على الفور. تجنّب حدوث دوائر كهربائية قصيرة عن طريق إبعاد أي معادن مفكوكة أو براغي أو مشابك ورق عن الأجزاء الداخلية للمنتجات. تجنب تعريض المكونات الداخلية للغبار والماء ودرجات الحرارة القصوى. نطاق درجة حرارة التشغيل من 5 درجات مئوية إلى 45 درجة مئوية.
الرطوبة: من 0 إلى 90% رطوبة نسبية، بدون تكاثف.
-10 إلى +50 درجة مئوية (+14 إلى +122 درجة فهرنهايت).
ملاحظة: يأتي هذا القيد من خلية الليثيوم أيون.
درجة حرارة التشغيل البيئية:
الرطوبة: من 0 إلى 90% رطوبة نسبية، بدون تكاثف
-10 إلى +50 درجة مئوية (+14 إلى +122 درجة فهرنهايت).
ملاحظة: يأتي هذا القيد من خلية الليثيوم أيون.
ملحوظة: تحتوي عقدة Acclima الشمسية على قيود مادية على نطاق درجات الحرارة التي ستعمل فيها بالكامل. إذا كان سيتم استخدامها في طقس متجمد (<1 درجة مئوية أو <33 درجة فهرنهايت) لفترات طويلة، فيجب على المستخدم النهائي أن يخطط لتبديل بطارية الليثيوم أيون 18650 بشكل دوري ببطارية بديلة مشحونة بالكامل لأن دائرة شحن البطارية معطلة عند (0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت). ستستمر البطارية في تشغيل مسجل البيانات طوال مدة الشحن المتبقية ولكن لن يتم إعادة شحنها عند درجات الحرارة هذه أو أقل منها. عند إعادة شحن البطاريات الاحتياطية في شاحن مكتبي، يجب توخي الحذر , يجب السماح للبطاريات بالتسخين حتى تصل إلى درجة حرارة الغرفة قبل إعادة شحنها وإلا قد تتلف البطارية بشكل دائم. وبالمثل، إذا تجاوزت درجة الحرارة داخل الغلاف (50 درجة مئوية أو 122 درجة فهرنهايت) ستتوقف البطارية عن الشحن.
عقدة Acclima الشمسية والبوابة هما مسجلا بيانات لاسلكي سهل الاستخدام يعملان معًا لتزويد المستخدم بإمكانية الوصول إلى بيانات مستشعر SDI-12 الملتقطة في سحابة Acclima. توفران القدرة على قراءة وتسجيل البيانات من مجموعة متنوعة من مستشعرات SDI-12. بشكل ملائم، يتم جمع البيانات ونقلها عبر الهواء عبر الراديو بعيد المدى، ثم يتم إعادة توجيهها إلى السحابة عبر شبكات LTE الخلوية. وتدعم كل عقدة شمسية ما يصل إلى عشرة مستشعرات SDI-12 وتدعم كل بوابة شمسية ما يصل إلى عشر عقد. تسجل العقدة الشمسية جميع قياسات أجهزة SDI-12. تجمع البوابة الشمسية هذه المعلومات وتتيحها لتناسب احتياجات المستخدم عبر الإنترنت على data.acclima.com.
ستجد في هذا الدليل معلومات حول عقدة وبوابة أكلايما الشمسية. والجدير بالذكر أنك ستجد توصياتنا لتركيب واستخدام نظام العقدة والبوابة. يحتوي الدليل على صور حقيقية، وتفسيرات فنية، ونماذج ثلاثية الأبعاد، وعروض CG، ورسوم توضيحية. جميع الرسومات الواردة في هذا الدليل هي على سبيل المثال، وهي عرضة للتغيير، وليست دائمًا بمقياس الرسم. لذلك، لن يتم تصنيف هذه الصور حسب الشكل. من الأفضل عرض المستند بالألوان. سيتم تسمية الصفحات التي تتطلب استخدام الألوان بهذا الرمز.
يتضمن هذا الدليل المكونات التالية:
منقار/مثقاب دوار بقطر 1-5/8 إنش.
مطرقة مطاطية.
مفك براغي مسطح بقطر 1/8 إنش.
أنبوب PVC بقطر 1 ¼ إنش وبطول 5-7 قدم لكل بوابة أو جهاز (أنبوب مستقيم).
قسم بطول 2 ½ إلى 3 قدم (الجزء السفلي) + 5-7 أقدام (الجزء العلوي) لكل جهاز (قسمي).
تركيب Tee محدب من PVC بقطر 1 ¼ إنش لكل جهاز (قسمي).
جهاز كمبيوتر شخصي يعمل بنظام Windows™ 7 بتقنية 64 بت أو أحدث.
Node | Gateway |
---|---|
Weather Resistant Enclosure | Weather Resistant Enclosure |
Solar Powered Recharging 3.7-volt Lithium-ion cell Battery | Solar Powered Recharging 3.7-volt for the Lithium-ion cell Battery |
Recharging is supported for temperatures between 5° C to 45°C | Recharging is supported for temperatures 5° C to 45°C |
Min & Max operating temperatures –20° C to 60° C | Min & Max operating temperatures –20° C to 60° C |
Five SDI-12 connectors Support for 10 devices at 12v | LoRa Radio Transceiver Cellular Radio Transceiver |
Support for sensors that consume up to 5 watts | Support for up to 10 Node Connections |
Maximum record retention before overwriting: 32,032 logs | 8GB Micro SD card Memory Expansion |
Records all M! command inputs | Cellular Networks: GSM |
LoRa Radio Transceiver | Cellular technology 2G, CAT-M1 (4G LTE) |
Standard Range Mode: 0-2 miles Line-of-Sight Data rate: 201.4 b/s Range: up to 2 miles | Complete packet forwarding to Acclima Cloud <5-minute latency |
عُقَد وبوابات أكلايما الشمسية هي عبارة عن مسجلات بيانات لاسلكية من نوع LoRa Radio، SDI-12، تسمح بجمع البيانات ونقلها لاسلكيًا وتخزينها في مستودع بيانات آمن وخاص. يمكن لكل عقدة أكلايما توصيل ما يصل إلى عشرة أجهزة SDI-12. لا تحتاج هذه الأجهزة إلى أن تكون أجهزة خاصة بـ Acclima بمعنى أن أي جهاز SDI-12 مدعوم شريطة ألا يتجاوز إجمالي حمل النظام 5 واط. يستجيب كل جهاز SDI-12 لأوامر !M (القياس) المرسلة من العقدة، وتقوم العقدة بتسجيل هذه الردود. يمكن للمستخدم ضبط “Read Intervals”/”فواصل القراءة” لتسجيل البيانات من مجموعة من المستشعرات المتصلة من أي مكان بدءًا من 10 دقائق إلى كل 24 ساعة. يتم جمع هذه القياسات وتخزينها في عُقد Acclima التي يمكنها حفظ ما يصل إلى 32,000 سجل قبل الكتابة فوق الملفات الأقدم. وبمجرد حفظ السجل، تنقل العقدة هذه البيانات عبر نظام (LoRa) وهو نظام لاسلكي بعيد المدى ضمن نطاقات التردد من 902 إلى 928 ميجاهرتز، بناءً على طلب البوابة الشمسية. تسترجع بوابة أكلايما الشمسية البيانات من العقدة وتحفظ الملفات داخل ذاكرتها وترسل هذه البيانات إلى السحابة عبر اتصال خلوي بتقنية LTE. وقد أظهرت الاختبارات أن العقد والبوابات يمكنها التواصل بنجاح مع بعضها البعض لأكثر من 10 أميال على خط البصر في البيئات الريفية. ومع ذلك، فإن المدى الأقصى الموصى به هو 5 أميال أو أقل. بعد تحميل بيانات العقدة على السحابة، يمكن للأطراف المخولة الاطلاع عليها على موقع بوابة البيانات الآمنة والخاصة التي تستضيفها شركة أكلايما
إن تحقيق هذا المستوى من وظائف النظام ميسور التكلفة وبسيط من الناحية التقنية. يمكن الحصول على نظام العقدة الشمسية والبوابة الشمسية وتشغيله من قبل أي شخص يرغب في الحصول على بيانات التربة وبيانات الجو من ممتلكاتهم الخاصة. ويمكن توسيع نطاق النظام بنفس السهولة لتزويد جهات كبيرة بالقدرة على الحصول على بياناتها بطرق خاصة باحتياجاتها. ومن المدهش أنه في أقل من ساعة واحدة، يمكن لشخص واحد تركيب بوابة واحدة وثلاث عقد وعشرة أجهزة استشعار.
بوابة Acclima الشمسية هي عبارة عن مكرر بيانات يعمل بالطاقة الشمسية يجمع البيانات من ما يصل إلى عشر عقد شمسية من عقد Acclima الشمسية – يمكن لكل منها استيعاب عشرة أجهزة استشعار – وتنقل البيانات إلى السحابة عبر شبكة GSM الخلوية.
تستخدم البوابة جهازي لاسلكي: جهاز إرسال واستقبال LoRa للاتصالات مع العُقد ومودم خلوي للاتصال بالشبكة الخلوية. تقوم البوابة ببدء الاتصالات كل 30 دقيقة، حيث تقوم بمسح قائمة العقد التابعة لها وتجمع البيانات منها في تتابع سريع، وتقوم بكتابة التسجيلات المستلمة على ذاكرتها. مع كل دورة اتصال، ترسل أيضًا معلومات التوقيت التي تستخدمها العقد لمزامنة نفسها لدورة جمع البيانات التالية. بعد تجميع البيانات من العُقد، يتم إرسالها إلى مستودعنا السحابي حيث يتم تخزينها وتحليلها وتنسيقها ليسهل على المستخدم الوصول إليها وتفسيرها. يصل المستخدم إلى البيانات من خلال بوابة أكلايما باستخدام اسم المستخدم وكلمة المرور الخاصة به. يمكن الوصول إلى البيانات من ما يصل إلى مائة جهاز استشعار من خلال اشتراك مستخدم منخفض التكلفة.
تم تأكيد نقل البيانات بين العقد والبوابة على مسافة 10 أميال على خط البصر باستخدام وضع المدى البعيد . تعتبر اتصالات خط الرؤية لمسافة خمسة أميال عملية باستخدام الإعدادات القياسية. توفر هذه الإعدادات ‘comfortable’ هامشًا كبيرًا لزيادة الطاقة وإسقاط عرض النطاق الترددي إذا كان خط الاتصال البالغ طوله 5 أميال هامشيًا إلى حد ما. وتبلغ المسافة النموذجية للاتصالات التي تحجبها الأشجار والمباني ميل واحد. تعمل الاتصالات من البوابة إلى السحابة حيثما تعمل خدمة الهاتف الخلوي GSM.
تم تجهيز بوابات Acclima الشمسية في المصنع ببطاقة SIM نانو مثبتة مسبقاً باستخدام تقنية Hyper SIM.
يمكن للبوابة إعادة توجيه البيانات إلى السحابة في أي مكان في الولايات المتحدة أو خارجها يتمتع بتغطية برج خلوي GSM 2G على الأقل. تسمح هذه التقنية للبوابات الشمسية المفعّلة بالاتصال بالإنترنت مع إمكانية الوصول إلى السحابة بفضل قدرتها على الكشف التلقائي عن انقطاع الاتصال. تسمح هذه الميزات للبوابة بالقفز بين شبكات ناقل متعددة توفر تغطية GSM متداخلة في المنطقة. تدعم البوابة إشارات ناقل متعددة مثل 2G و CAT-M1 و LTE.
ملاحظة: يتم تفعيل خدمة Acclima Cloud بدون عقود ويتم دفعها مسبقًا على أساس سنوي. اتصل بالموزع للحصول على معلومات عن الأسعار والتجديدات.
قبل التثبيت الميداني لنظام العقدة والبوابة، من المهم أن تكون على دراية ببعض النقاط الرئيسية. سيتم إعادة النظر في هذه المواضيع أدناه في جميع أنحاء المستند.
تعمل شركة Acclima على تطوير تكنولوجيا مستشعرات رطوبة التربة منذ أكثر من 20 عامًا، وقد اكتسبت ثروة من المعلومات المتعلقة بتكنولوجيا مستشعرات رطوبة التربة. هناك مجموعة واسعة من أجهزة SDI-12 في السوق ولكل منها طرق مختلفة لالتقاط نقاط البيانات. ولهذا السبب، يجب على المستخدم النهائي اتخاذ جميع الترتيبات اللازمة لفهم تقنيات المستشعرات التي سيستخدمها مع نظام العقدة الشمسية والبوابة من أكلايما. يرجى الحصول على مستندات الشركة المصنعة حول المستشعرات التي تخطط لاستخدامها مع النظام، للتأكد من أن القراءات التي تعرضها مصنفة ومنسقة بشكل صحيح. ومع ذلك، إذا اخترت مزج أجهزة استشعار مختلفة ومطابقتها، يُرجى أخذ الوقت الكافي لدراسة خصائص كل نوع والتأكد من تنسيق البيانات من كل منها بشكل صحيح.
ستشكل التربة وخصائصها المختلفة تحديًا صعبًا يصعب فهمه والتغلب عليه. من المهم معرفة خصائص الوسائط التي تخطط لتركيب المستشعرات فيها قبل تركيبها. قم بتوثيق الرقم التسلسلي ونوع التربة وإحداثيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وعمق الدفن لكل مستشعر في موقع التركيب المطلوب.
عند التفكير في منطقة التركيب، اختر منطقة تسمح باستقبال خلوي جيد، وخط رؤية بين الأجهزة، وقرب جهاز SDI-12 من العقد الشمسية في حدود 200 قدم.
يجب أن تكون أنماط الطقس في منطقتك المحلية جزءًا كبيرًا من عملية اتخاذ القرار عند تركيب نظام العقدة والبوابة. إذا كانت منطقتك معرضة للفيضانات أو الرياح العاتية، فاتخذ الخطوات المناسبة للتخفيف من الحاجة إلى الصيانة عن طريق دفن (الأعمدة/القنوات) في عمق التربة.
توصي أكلايما باستخدام عمود بطول 2 ½ متر ودفنه بعمق يتراوح بين 18 – 24 .
في معظم الحالات، توفر هذه الأعماق القوة اللازمة للحفاظ على العقد والبوابة في وضع مستقيم أثناء الرياح التي تصل سرعتها إلى 40 ميلاً في الساعة.
يتم تشغيل عقدة الطاقة الشمسية والبوابة بواسطة بطارية ليثيوم أيون 3.7 فولت والتي يتم إعادة شحنها بالطاقة الشمسية. مع إمكانية الوصول إلى ضوء الشمس والظروف المناخية الملائمة، يمكن للبطارية المضمنة أن تعيش لسنوات دون الحاجة إلى الاستبدال. على الرغم من أن التقنيات المستخدمة في خلايا الليثيوم أيون رائعة، إلا أن هذه التقنية لا تخلو من العيوب. فمثل البشر، لا تحب بطاريات الليثيوم درجات الحرارة شديدة الحرارة أو شديدة البرودة. في حالة البطاريات، السخونة الشديدة هي أي شيء يزيد عن 45 درجة مئوية، والبرودة الشديدة هي أقل من 0 درجة مئوية. يمكن لبطاريات الليثيوم أن تتحمل درجات الحرارة هذه لفترات وجيزة، ولكن تعريضها لفترات طويلة لدرجات الحرارة القصوى سيقلل من عمرها الافتراضي.
عند التحضير للتركيب، من الضروري اختيار أفضل مكان للعقدة الشمسية والبوابة للحصول على أكبر قدر من ضوء الشمس على مدار العام. يجب أن تتمتع البوابة بإطلالة خالية من العوائق نحو السماء خلال النهار. حاول تجنب مواجهة السلاسل الجبلية أو المباني التي يمكن أن تنخفض الشمس خلفها لساعات طويلة في أشهر الشتاء. سيؤدي انخفاض ضوء الشمس إلى تقليل التيار الشمسي، وبالتالي تقليل سرعة شحن البطارية.
قد يكون تحقيق خط رؤية مناسب بين العقد والبوابات هو أصعب مشكلة يمكن التغلب عليها عند التثبيت في الميدان. لتبسيط المنهجية، حاول أن تتخيل هوائي LoRa الخاص بك كمصباح يدوي. فكلما قل عدد الأجسام التي يجب أن يتشتت شعاع الضوء حولها، كلما زادت فرصة رؤية الهدف للضوء المسلط عليه. من الناحية المثالية، أنت تريد القليل من العوائق أو عدم وجود عوائق بين العقدة والبوابة، تمامًا كما لا تريد أي أشجار بين مصباحك اليدوي وأي شيء تريد إضاءته.
على مسافات أكبر من ميل واحد قلل من الأجسام المعيقة بين هوائي LoRa.
سيتم تركيب البطارية المرفقة مسبقاً وتثبيتها بواسطة شريط فيلكرو. ستكون بطارية الليثيوم أيون غير موسومة، مع عدم وجود رموز (+) موجبة أو (-) سالبة مرئية. لذلك، إذا تمت إزالتها يجب عليك تحديد الأجزاء الموجبة والسالبة من البطارية لتثبيتها بشكل صحيح في العقدة أو البوابة.
الجانب المسطح هو السالب (-) جانب الزر المرفوع هو الموجب (+)
استخدم حزام الفيلكرو المرفق لتثبيت البطارية في حامل المخصص.
تنبيه: لا تسمح للأسلاك أو المعدن بلمس أطراف البطارية!
ملاحظة: تمت إضافة عوازل واقية إلى حامل البطارية لمنع حدوث ماس كهربائي عرضي من الأدوات والأشياء المعدنية الأخرى التي تسقط في الغلاف. لا تقم بإزالة العوازل من حامل البطارية. إذا كان هناك تلف في الطبقة الخارجية الوردية للبطارية، استبدل البطارية.
يتم تخزين الطاقة اللازمة للعقدة وجميع المستشعرات المرفقة في بطارية ليثيوم أيون 18650 بسعة 3.0 أمبير في الساعة. يبلغ معدل التفريغ الذاتي للبطارية أقل من 2% شهرياً في أسوأ حالات الطقس الصيفي. يتم شحن البطارية بواسطة لوحة شمسية بقدرة 5 وات بمعدل 400 مللي أمبير في ضوء الشمس الكامل. يبلغ الوقت اللازم لشحن البطارية بالكامل 7.5 ساعات في ضوء الشمس المباشر الكامل بمعدل 800 وات لكل متر مربع على الأقل.
سعة البطارية كافية لتشغيل العقدة وأجهزة الاستشعار المرفقة خلال الليل وفترات الظلام الطويلة. يوضح الشكل 1 أدناه عدد الأيام التي ستعمل فيها العقدة قبل نفاد البطارية في الظلام الدامس. وهو يتضمن تيار التفريغ الذاتي للبطارية وتيار تشغيل العقدة وتيار الاتصالات والتيار الذي يسحبه ما يصل إلى 10 مستشعرات.
تم اشتقاق الشكل 1 باستخدام خيار 7.5 فولت لجهد SDI12، لكن خيار 12 فولت يظهر نتائج مشابهة جداً.
الشكل 1. وقت تفريغ البطارية (بالأيام) عند عدم توفر ضوء الشمس لإعادة شحن البطارية.
ملاحظة: يتم تقدير عمر البطارية بناءً على الاختبارات الداخلية باستخدام الظروف المحددة من قبل الشركة المصنعة. تُستخدم هذه التقديرات كخط أساس لتقريب توقعات عمر البطارية النظري لمعظم المستخدمين.
يجب أن تكون الخلاصة الرئيسية من هذه المعلومات هي أنه عندما يزداد حمل المستشعر، تزداد أيضًا متطلبات ضوء الشمس الوافر. يجب أن توفر تكوينات الأحمال العالية للعقدة الشمسية فرصة كافية للعقدة الشمسية لتلقي أقصى قدر من التيار الشمسي أو مواجهة خطر استنزاف البطارية. وسيقوم نظام إدارة البطارية بفصل البطارية عن العقدة أو البوابة عندما تصبح البطارية فارغة إلى الحد الذي يؤدي فيه استنزاف التيار إلى تلف البطارية.
للتشغيل السليم للعقدة الشمسية وأجهزة البوابة، لا يمكن المبالغة في التأكيد على أن الألواح الشمسية تحتاج إلى الوصول إلى أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس.
أفضل طريقة لتحقيق ذلك هي توجيه اللوحة بزاوية 45 درجة نحو السماء الجنوبية إذا كنت تقوم بالتركيب في نصف الكرة الشمالي والعكس صحيح بالنسبة للجنوب.
كما تعلم بالفعل، فإن الأرض عبارة عن كرة أرضية بميل 23 درجة، تدور حول محورها وتدور حول الشمس. وعلى مدار العام تتلقى أجزاء مختلفة من الكرة الأرضية أشعة شمس أكبر أو أقل على مدار العام حسب الوقت من السنة. وخلال هذه التغيرات الموسمية تتغير الزاوية التي تظهر فيها الشمس فوق رؤوسنا خلال فترة الظهيرة. وهو ما سيلقي بظلالها بشكل مختلف خلال فترتي الاعتدال والانقلاب الشمسي في السنة. يمكن أن يساعد وضع هذه التحولات في الاعتبار في التنبؤ بما إذا كان موقع التركيب سيكون خاليًا من الظلال على مدار السنة.
نوصي باختيار التركيب الذي يأخذ في الحسبان تغير مواقع الشمس على مدار العام. من الأفضل القيام بذلك عن طريق اختيار موقع تركيب خالٍ من أي أشجار أو مبانٍ قريبة أو جبال، ثم توجيه اللوح الشمسي بزاوية 45 درجة نحو السماء الجنوبية. إذا تم ذلك بشكل صحيح، فسوف يرتفع قوس الشمس دائمًا وينتقل على عرض اللوح الشمسي لأكبر عدد ممكن من الساعات في اليوم الواحد.
ملحوظة: إذا تم تركيب أجهزة العقدة والبوابة بشكل غير صحيح أو تم دفعها خارج المحاذاة، فإن محول الرقبة يسمح للمركب بلف الغلاف يدويًا إلى الاتجاه الصحيح.
تتم إعادة شحن بطارية الليثيوم أيون 3.7 فولت المرفقة كل يوم بواسطة لوح شمسي بقدرة 5 واط. تحدث حالة إعادة شحن البطارية عندما تكون درجة حرارة الغلاف أقل من 45 درجة مئوية وأكبر من 0 درجة مئوية، ويكون جهد البطارية أقل من 4.2 فولت. تحتاج العقدة الشمسية والبوابة الشمسية إلى 3.6 فولت كحد أدنى من البطارية لتعمل وفقًا للمواصفات. تحت هذا الحد، ستتوقف العقدة عن الاتصال بالبوابة، وستتوقف البوابة عن الإرسال إلى الشبكات الخلوية. في الدورات النهارية والليلية النموذجية، ستوفر الألواح الشمسية جهداً كافياً لإعادة تزويد البطارية وتوفير الطاقة المناسبة للنظام.
تتم مراقبة كل من جهد البطارية وتيار الشحن الشمسي المتاح والإبلاغ عنهما بواسطة العقد والبوابة. تتوفر هذه البيانات على بوابة البيانات وعند الطلب عبر تصدير USB. مما يسمح للمستخدم بتقييم حالة نظام طاقة العقدة/البوابة بشكل عام.
درجة الحرارة: كما نوقش سابقًا، تم تصميم العقدة الشمسية والبوابات الشمسية لتعمل من تلقاء نفسها في الظروف القاسية والمناطق التي يصعب الوصول إليها. ومع ذلك، فهي ليست في مأمن من البيئة إذا كانت هناك موجة حر أو موجة برد تستمر لأكثر من 2-3 أسابيع. قد يكون الانتباه عن كثب لحالة الأنظمة إجراءً مهمًا لمنع فقدان البيانات. في حالة الحرارة الشديدة التي تزيد عن 50 درجة مئوية، يمكن أن يأتي وقت تصل فيه درجة حرارة الحاوية الداخلية إلى مستويات أعلى من درجات الحرارة الخارجية. هذا أمر مهم يجب أخذه في الاعتبار لأنه يعني أنه حتى عندما تنخفض درجات الحرارة في الخارج إلى مستويات معقولة، قد تظل درجات الحرارة داخل العقدة أو البوابة ساخنة جدًا بحيث لا يمكن إعادة شحن البطارية. ويمكن قول الشيء نفسه في درجات الحرارة الباردة التي تقل عن 0 درجة مئوية. قد يمنع الوقت المطول للتعرض لدرجات الحرارة هذه من إعادة شحن البطارية. ستؤدي أيام عديدة من التشغيل في ظل هذه الظروف إلى استنفاد البطارية وإيقاف عمل النظام وسيتعين التدخل اليدوي لإعادة شحن البطاريات.
تجنب الظل: الأيام الملبدة بالغيوم، ليست كافية لمنع الألواح الشمسية من الحصول على ضوء الشمس. لا يزال بإمكان الإشعاع الشمسي اختراق بعض السحب والسماح بوصول طاقة كافية إلى خلايا الألواح الشمسية. إن التأكد من أن الألواح بزاوية 45 درجة نحو السماء الصافية له أكبر الأثر على أداء الألواح الشمسية. وهذا يسمح لأكبر قدر من الأشعة بضرب الألواح حتى عندما لا تكون مواجهة للمصدر مباشرة. يتأثر أداء اللوحة سلباً بالأجسام التي تلقي بظلالها على الألواح. لذا انتبه للأشجار القريبة وإمكانية تغيرها على مدار العام. كما أن المباني قيد الإنشاء يمكن أن يكون لها تأثير بعد التركيب. نوصي بتركيب العقدة الشمسية والبوابة الشمسية في موقع بعيد عن الأشجار والعوائق الكبيرة الأخرى التي قد تلقي بظلالها مباشرة على الألواح الشمسية.
المخلفات من الطيور والحيوانات: إذا بدا أن تيار الشحن الشمسي المبلغ عنه منخفضًا بشكل غير طبيعي، فقد يكون من الضروري تنظيف المخلفات من اللوحة.
SDI-12 هو اسم بروتوكول الاتصالات الذي يستخدمه المستشعر للتواصل مع المسجل. يستخدم SDI-12 خط بيانات تسلسلي ثنائي الاتجاه للاتصال بين المستشعرات ومسجل SDI-12. يقتصر الحد الأقصى لطول السلك بين أي مستشعر ومسجل على 200 قدم. تدعم عقدة أكلايما الشمسية ما يصل إلى عشرة أجهزة SDI-12.
تأتي العقدة مزودة بخمسة موصلات SDI-12 مما يسمح بربط سلكين من المستشعرات لكل موصل. عندما يحتاج مسجل البيانات إلى قراءة مستشعر، فإنه يرسل الأمر [!aM] إلى عنوان مستشعر معين. ستستمع جميع أجهزة الاستشعار إلى طلب بيانات المستشعر، ولكن لن يستجيب سوى المستشعر الذي لديه عنوان مطابق. يتم إرسال جميع مستشعرات Acclima SDI-12 من المصنع بالعنوان الافتراضي ”0“. إذا تم توصيل جهازي استشعار أو أكثر قبل تغيير العنوان الافتراضي إلى عنوان قابل للاستخدام، فلن تتم قراءة أجهزة الاستشعار، وستحدث حالات فشل. اتبع الخطوات الواردة في الصفحة ( 45 ) للتأكد من أن جميع أجهزة الاستشعار قد تمت معالجتها بشكل صحيح.
ملاحظة: يمكن لمنفذ SDI-12 توفير ما يصل إلى 5 واط من الطاقة. مشترك بين ما يصل إلى عشرة أجهزة SDI-12 متصلة.
بذلت أكلايما جهداً كبيراً لضمان سهولة عملية إقران العقد والبوابات قدر الإمكان.
ومع ذلك، قد لا تزال هناك حاجة إلى التفكير والتخطيط بعناية، خاصةً إذا كنت تنوي زيادة النطاقات بين الأجهزة إلى أقصى حد. في كل من تكوينات النطاق القياسي وطويل المدى، فإن اسم اللعبة هو ”خط البصر“. على الرغم من أننا جميعًا نتمنى أن يكون الأمر بسيطًا مثل وجود الأجهزة ضمن نطاق مرئي متصل بخط وهمي، إلا أنه يصادف وجود العديد من المتغيرات التي تضيف عوائق مادية وغير مادية بين الأجهزة نفسها، ما يجعل توصيلات الأجهزة أكثر صعوبة.
تتواصل عُقد أكلايما وبوابة أكلايما مع بعضها البعض باستخدام نطاق 915 ميجا هرتز ISM.
هذا النطاق مستخدم بكثرة وهو مقيد للغاية لمستويات الطاقة وشدة المجال المستخدم فيه. ومع ازدياد كثافة الاستخدام المحلي للنطاق، ينخفض النطاق المرتبط به لجميع المستخدمين في تلك المنطقة بسبب الضوضاء الناتجة عن الإشارات المتنافسة. تُستخدم تقنية الطيف الترددي المنتشر القافز الترددي لتقليل هذه التداخلات إلى حد كبير وهي مفتاح النجاح في تحقيق نطاقات طويلة بمستويات طاقة صغيرة. لا يُسمح باستخدام الهوائيات عالية الكسب لأنها تركز طاقة التردد اللاسلكي وتزيد من التداخل مع المستخدمين الآخرين. إن استخدام الهوائيات Omi-directional المسموح بها بمستويات طاقة منخفضة يعني أن جزءاً صغيراً جداً من طاقة خرج جهاز الإرسال موجه في اتجاه المُستقبِل. يتم إهدار معظم الإشعاع.
في ظل هذه القيود والحدود المادية، من المهم زيادة الطاقة التي يستقبلها جهاز الاستقبال إلى أقصى حد من خلال مراعاة ما يلي:
إنشاء اتصالات خط الرؤية. نأمل أن يكون مسار الاتصالات بين العقدة والبوابة خاليًا من المباني والتلال والأشجار ومظلات المحاصيل. في المحاصيل مثل الذرة، قد يكون من المرغوب فيه رفع الهوائي إلى ارتفاع أعلى من مظلة المحاصيل حيث يمكنه رؤية الهوائي الذي يتصل به. إذا لم يكن ذلك عملياً، فستظل قادراً على الاتصال لمسافة ميل واحد تقريباً وفقاً للاختبارات التي أجريناها.
تأكد من أن الهوائيات في وضع عمودي.
تنتج الهوائيات السوطية متعددة الاتجاهات مجالاً مسطحاً على شكل دونات. الجزء الأكثر كثافة من المجال لكل من الإرسال والاستقبال يكون مستقيماً (عمودياً على الهوائي) في جميع الاتجاهات. تكون أضعف قوة إشارة عند طرف الهوائي. إذا تم تركيب الهوائي بشكل موازٍ للأرض، فلن يتم إرسال أو استقبال سوى القليل جداً من الإشارة بواسطة الهوائي.
توفير مسافة كافية بعيداً عن الأرض. تضعف قوة الإشارة بسبب الأجسام الموجودة داخل مسار على شكل سيجار يسمى منطقة فريسنل. يبلغ نصف قطر هذه المنطقة للاتصالات بتردد 915 ميجاهرتز 20 متراً تقريباً. تخيل نفقًا يبلغ قطره حوالي 40 مترًا بين العقدة والبوابة وأبقه خاليًا قدر الإمكان من الأجسام المتداخلة – بما في ذلك الأرض. ليس من العملي عموماً وضع الهوائيات على ارتفاع 20 متراً فوق الأرض، ولكن من الجيد إبقاؤها على ارتفاع متر واحد على الأقل فوق الأرض. في اختبار المدى الذي أجريناه كانت الهوائيات على مستوى العين. وهذا يوفر اتصالات جيدة على بعد 5 أميال.
يؤثر ارتفاع الهوائي عن الأرض بشكل مباشر على قوة الإشارة. عند التركيب بإرتفاع منخفض، سيكون هناك إشارة أقل للانتشار بسبب امتصاص الأرض لنسبة كبيرة من الموجة. عند الارتفاعات المنخفضة، هناك حاجة أكبر لأن تكون منطقة فرينل خالية من أي عائق.
إن تركيب الهوائي بشكل صحيح أمر ضروري لتحقيق إرسال واستقبال جيد للإشارة. يجب إبقاء هوائيات لاسلكي LoRa في الوضع الرأسي للسماح لطول مساحة سطح الهوائي بالتقاط أو إرسال أكبر قدر ممكن من الإشارة. يجب أن تتضمن العقد والبوابات الشمسية محول SMA بزاوية 45 درجة. يساعد هذا المهايئ على ضمان بقاء الهوائيات دائماً بزاوية 90 درجة. يمكن إزالة محول SMA ذو الزاوية المائلة لتحسين جودة الإشارة بنسبة <1%. ومع ذلك، فإن القيام بذلك يزيل قدرة الهوائي على الاحتفاظ بالتركيب الآمن، حيث يمكن أن يصبح موصل الهوائي المدمج مفكوكًا بسهولة، ومن ثم يتدحرج إلى وضع أقل من المثالي. في معظم الوحدات، تم تعطيل الانحناء المائل للهوائي في المصنع. إن الاحتفاظ بالمحول بزاوية 45 درجة يقلل من الحاجة إلى الصيانة الدورية لتصحيح الهوائي إلى وضعه العمودي المناسب. في معظم الحالات، سيتم تثبيت محول SMA بزاوية 45° مسبقًا على الغلاف.
قم بربط محول SMA بزاوية 45 درجة بموصل SMA في الجزء الخلفي من الغلاف.
استخدم مفتاح الربط المرفق الموجود في طقم الأجهزة لإحكام ربط الصامولة على البرغي.
صُممت العقدة والبوابة لاستخدام أنبوب PVC مقاس 1 ¼ بوصة كعمود لنصب العقدة الشمسية أو البوابة فوق الأرض. نوصي باستخدام أنبوب PVC للأثاث مقاس 1 ¼ بوصة Sch 40 بطول 6-8 أقدام. ومع ذلك، لا يتم تضمين هذه المواد ولا يمكن الحصول عليها من خلال Acclima. توجد عادةً في متاجر الأجهزة المحلية أو تجار التجزئة عبر الإنترنت بتكاليف معقولة نسبياً. تشتمل العقدة الشمسية والبوابات الشمسية على عنق PVC، ومحول كوع بزاوية 45 درجة، مصمم لمساعدة المستخدم في توصيل العقدة أو البوابة بأنبوب مع تحقيق الزاوية المناسبة لامتصاص الطاقة الشمسية. يحتوي الكوع بزاوية 45 درجة على طرف رفيع، مصمم ليتناسب بشكل مريح مع محول الرقبة، ويتم تثبيته بصامولة القفل.
بالنسبة لتركيبات عقدة الطاقة الشمسية، يمكن استخدام وصلة 1 ¼ بوصة Tee Fitting/موصل PVC ثلاثي الاتجاهات على مستوى السطح لتوصيل الأنبوب والعمود. وهذا يوفر فتحة إضافية لتوجيه الكابلات فوق الأرض. إذا تم استخدام موصل Tee لعقدة الطاقة الشمسية، يجب إدخال أنبوب PVC بطول 2 ½ قدم، 1 ¼ بوصة من SCH 40 بوصة في الأرض متصلًا بقناة PVC أخرى بطول 1 ¼ بوصة SCH 40 بوصة طويلة بما يكفي لإزالة ظل المحصول. لن تحتاج البوابة إلى مثل هذا الموصل، وسيكون الأنبوب المستقيم طويلًا بما يكفي لتوفير رؤية للعقدة كافٍ للتركيب المناسب. تم إجراء جميع الاختبارات باستخدام أعمدة بطول 5-7 أقدام تقريبًا.
لسهولة التركيب، نوصي باتباع الخطوات التالية لتثبيت الرقبة والكوع بزاوية 45 درجة على غلاف العقدة/البوابة:
تم تجهيز عُقد وبوابات أكليما الشمسية بمنفذ USB-B. استخدم كابل USB-A إلى B لتوصيل العقدة أو البوابة بالكمبيوتر الشخصي الذي يعمل بنظام ويندوز 64 بت. يمكنك تهيئة أو مزامنة البيانات من الجهاز مباشرة إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر هذا الكابل. يتم تثبيت برامج التشغيل تلقائياً بمجرد إنشاء الاتصال.
تقوم البوابة بتخزين البيانات عبر بطاقة ذاكرة. بطاقات SD/SDHC/SDHC/SDXC Micro SD التي تستخدم تنسيقات Fat16/32 مدعومة.
ملاحظة: لا تقم بإزالة بطاقة MicroSD، أثناء تشغيل العقدة/البوابة. قد يؤدي القيام بذلك إلى فقدان البيانات.
يمكن العثور على بطاقة Nano Sim مفعلة مسبقًا في فتحة بطاقة Nano Sim في أعلى منتصف وحدة الراديو، داخل حاوية البوابة.
ملاحظة: إذا لم تكن شريحة Nano Sim مضمنة، فقم بتركيب بطاقة Nano Sim مفعّلة من أكلايما مع توجيه جهات الاتصال الذهبية نحوك، مع توجيه الفتحة الموجودة على الجانب الأيسر إلى الأسفل. ادفع بطاقة Nano Sim برفق في موصل القفل. ستسمع صوت نقرة مسموعة عندما يتم تثبيتها بشكل صحيح. خلاف ذلك، امتنع عن إزالة بطاقة Nano Sim بمجرد تثبيتها في مكانها. اتصل بـ Acclima للحصول على إرشادات التفعيل إذا كان سيتم استخدام بطاقة SIM غير Acclima مع البوابة الخاصة بك.
تقع في أعلى منتصف اللوحة الأم. توجد 4 مصابيح LED للنشاط في كل من العقد والبوابات:
USB RX:
عندما يتم استلام بيانات جهاز SDI-12، سيومض مؤشر LED USB RX باللون الأخضر بالتوافق مع تدفق البيانات.
USB TX:
عندما يتم إرسال البيانات عبر كابل USB. سيومض مؤشر LED USB TX باللون الأخضر بسرعة بالتوافق مع تدفق البيانات.
Status/الحالة:
يومض مؤشر LED للحالة كل 5 ثوانٍ للإشارة إلى أن الطاقة متوفرة. يصبح مؤشر LED هذا أيضًا ثابتًا عند إجراء اتصال بين العقدة والبوابة.
Charging/الشحن:
عند توفر التيار عبر كابل لوحة الطاقة الشمسية من وصلة USB، سيضيء مؤشر LED للشحن باللون الأخضر الثابت.
ستدعم عقدة أكلايما الشمسية جميع مستشعرات SDI-12 المتوافقة مع الإصدارات من 1.0 إلى 1.4 من مواصفات SDI-12، بما في ذلك جميع مستشعرات Acclima TDR. عند استخدام مستشعرات Acclima، يتم التقاط أول خمس نقاط بيانات.
******
تقتصر طاقة العقدة الشمسية SDI-12 على 400mA. قد تتطلب بعض المستشعرات ذات متطلبات طاقة أعلى توصيل طاقة خارجية.
يجب تركيب الحساسات في منطقة الاهتمام حيث تكون قياسات رطوبة التربة مطلوبة. تقيس حساسات أكلايما متوسط محتوى الماء الحجمي على طول قضبان الحساس. يمكن دفن المجسات في أي اتجاه وستنتج متوسط قراءات على النحو التالي:
عند اختيار موقع لوضع المستشعر، ضع في اعتبارك العوامل البيئية التالية:
في حالة مراقبة ظروف النبات، يجب أن يكون المستشعر مدفونًا بين جذور النبات محل الاهتمام. وإلا فلن يتم قياس تأثير عملية التنفس النباتية.
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:
لإضافة مستشعر أكلايما واحد أو أكثر إلى العقدة الشمسية:
مثل مستشعرات Acclima، يجب إضافة كل مستشعر ليس من مستشعرات Acclima بشكل فردي إلى العقدة:
يعد التوصيل الصحيح لموصلات SDI-12 هو المفتاح لالتقاط بيانات موثوقة من أجهزة SDI-12. اتبع هذه الخطوات لضمان توصيل الأسلاك بشكل صحيح من المحاولة الأولى. ستحتاج إلى مفك براغي مسطح الرأس 1/8 بوصة أو أداة مشابهة لإكمال هذه المهمة.
ملاحظة: قد يصل موصل SDI بتكوين مغلق المنفذ أو مفتوح. قبل إدخال أطراف الأسلاك تأكد من أن منافذ الكتلة مفتوحة ببراغي بحيث يمكن إغلاق الملامسات المعدنية على طرف السلك.
تتصل مستشعرات SDI-12 وتسحب الطاقة من نفس الأسلاك. وهي تشترك في الاتصال بالعقدة الشمسية مع جميع المستشعرات الأخرى المتصلة بنفس العقدة الشمسية. يُطلق على هذا النوع من التوصيل أحيانًا اسم ”متوازي“ أو ”حافلي“. يمكن ربط المستشعرات أو توصيلها في نقطة مشتركة واحدة أو كصنابير في مسار أطول من الأسلاك.
عند اكتمال توصيل الأسلاك:
ضع في اعتبارك النقاط التالية عند توصيل أسلاك المستشعرات:
*******
يجب تثبيت برنامج NodeView™ Software & Driver قبل التثبيت الميداني.
تتطلب عقدة الطاقة الشمسية والبوابة الشمسية تثبيت برنامج تشغيل Windows™ قبل الاستخدام مع الكمبيوتر الشخصي. يتم تثبيت برنامج التشغيل أثناء توصيل USB مع العقدة/البوابة بجهاز كمبيوتر شخصي لأول مرة.
الحد الأدنى من متطلبات النظام
Driver/برنامج التشغيل
عند توصيل العقدة الشمسية Acclima Solar Node لأول مرة بالكمبيوتر عبر كابل USB وتشغيل الجهاز ، سيتم اكتشافه تلقائيًا بواسطة نظام التشغيل وسيتم تثبيت برنامج التشغيل (Drive). وبمجرد العثور على برنامج التشغيل وتثبيته، سيتم تعيين العقدة الشمسية إلى منفذ وستكون متاحة للاستخدام. لعرض المزيد من التفاصيل حول المنفذ، افتح ‘Device Manger’/”مدير الأجهزة“ في لوحة تحكم Windows™. تظهر العقدة الشمسية في ”إدارة الأجهزة“ تحت عنوان ‘Ports (COM & LPT)’/”المنافذ (COM & LPT)“. تعرض ”إدارة الأجهزة“ المنافذ النشطة فقط بشكل افتراضي. عندما يتم فصل العقدة عن الكمبيوتر، لن تكون مرئية في ”إدارة الأجهزة“، ما لم يتم إلغاء إخفائها في قائمة ”المنافذ (COM & LPT)“.
ملاحظة: يمكن العثور على “device manager”/”إدارة الأجهزة“ باستخدام رمز البحث في Windows™ وإدخال ”إدارة الأجهزة“ أو بالنقر بزر الماوس الأيمن فوق رمز Windows™ على شريط المهام.
تثبيت NodeView™ بسيط وسهل. قم بتنزيل تطبيق إعداد NodeView. قم بزيارة صفحة الويب التالية لبدء عملية التنزيل.
********
يمكن تنزيل برنامج NodeView™ من هنا.
ملاحظة: قد تختلف لقطات الشاشة والخطوات أدناه قليلاً بناءً على إصدار Windows™ الذي تستخدمه.
ابحث عن المثبت في مكان التنزيل على محرك الأقراص الخاص بك.
انقر نقرًا مزدوجًا فوق المثبت لبدء عملية الإعداد.
انقر فوق ‘Next’/”التالي“ لمتابعة عملية التثبيت.
يمكنك تحديد الوجهة التي سيتم تخزين مجلد التثبيت فيها مسبقاً.
يتم تعيين الموقع الافتراضي لإنشاء مجلد لمكونات Acclima NodeView في موقع محرك أقراص نظام التشغيل.
ملاحظة: لا نوصي بتعيين وجهة التثبيت على محرك أقراص محمول.
انقر فوق ‘Next’/”التالي“ لمتابعة التثبيت
تبدأ عملية التثبيت وسيطلب منك طلب الموافقة على ‘Administrative Privileges’ /”امتيازات إدارية“ لإجراء التغييرات المناسبة على النظام.
قد يستغرق التثبيت بضع لحظات.
اكتملت عملية التثبيت ويمكنك إغلاق نافذة المثبت.
انقر فوق ‘Close’/”إغلاق“ لبدء استخدام التطبيق.
فيما يلي تفصيل لمكونات NodeView™ عند تحديد عقدة شمسية.
استخدم الأرقام لتحديد أقسام تطبيق NodeView™.
يوفر برنامج Acclima NodeView ثلاث وظائف أساسية:
******
بعد تثبيت برنامج ™NodeView، يُرجى توصيل عقدة عبر USB، وتشغيل الطاقة [ON]، وفتح التطبيق.
ملاحظة: ستظهر الأيقونة باللون الرمادي إذا لم تكن تتصل عبر USB.
Acclima, Inc. 1763 W. Marcon Ln STE 175 Meridian, Idaho USA 83642