Skip to main content

De topsport van data acquisitie

Het exact vastleggen van zeldzame gebeurtenissen in het veld wordt door technici vaak de topsport van data acquisitie genoemd.


 

De eisen gesteld aan ontwerp, materialen en software van een veldsysteem waarmee zeldzame gebeurtenissen exact worden vastgelegd zijn buitengewoon hoog. Zeer gevoelige sensoren en electronica moeten dag in dag uit gedurende jaren duizenden metingen per seconde uitvoeren zonder onderbreking.

Dit soort hoeveelheden data kunnen niet getransporteerd en/of opgeslagen worden zonder hiervoor buitenproportionele kosten te maken. Zelfs al zou je dit doen, het heeft geen enkele nut. Om dit probleem te overkomen hebben we nieuwe "slimme sensoren" ontwikkeld welke zelf "leren" om abnormale gebeurtenissen te herkennen. Gedurende de lange periode tussen twee gebeurtenissen worden de metingen statitisch gecomprimeerd zodat een continu beeld wordt verkregen binnen normale financiƫle genzen. Alleen op vaststelling van een abnormaliteit onthoudt de sensor alle hoogfrequente metingen en verzamelt deze in een zgn. Eventbundel. Deze Eventbundel wordt opgesplitst in verwerkbare pakketjes en opgestuurd naar het data-warehouse.

Zoals we allemaal weten gaan met buitengewone prestaties buitengewone kosten gepaard. Gelukkig zijn er vandaag de dag goede en gunstige micro-systemen beschikbaar zoals de Arduino en Raspberry Pi. Systemen met een lage faalkans en grote processorkracht tegen een redelijk gunstig energieverbruik. In de afbeelding ziet u een veldsysteem gedurende laboratorium duurtesten, met een bewaakte gestabiliseerde UPS, een 3G modem gebaseerd op de PI2 en twee multi-channel hoge resolutie 2-20mA systemen volgens eigen ontwerp, om 32 kanalen te samplen. 

Alle bedrading is speciaal uitgelegd zodat verstorende electromagnetische invloeden minimaal zijn. Speciale aandacht vereist het voorkomen van een zwevende null. We hebben gekozen voor 4-20mA uitlezing omdat deze bekend staat om zijn stabiliteit en de mogelijkheid om lange sensorkabels te gebruiken, wat in het veld vaak nodig is. Het 4-20mA signaal wordt bovendien ondersteund door een groot aantal verschillende sensoren.

De stroomvoorziening door zonnepanelen verdient een extra vermelding. Deze is ontworpen om gedurende 10 dagen lang, tijdens een zeer lage zonnestand (december / januari) en een ononderbroken maximaal wolkendek, stroom te leveren met een fluctuatie van minder dan 1% (!)

Deze installatie levert een absolute top data-acquisitie prestatie voor een fractie van de kosten van huidige vergelijkbare systemen.