AIMS (Aquarium Integrated Management System)DescrizioneQuesto capitolo vuole dare una descrizione delle funzionalità del SW. Attualmente sono ancora in fase di rifinitura e di correzione di alcuni errori. L’applicazione com’è ora, rispetta tutti i requisiti che mi sono prefissato ed è molto stabile in quanto ha già alle spalle circa 4 mesi di collaudo (in laboratorio) e circa 5 mesi di funzionamento (in salotto). Schema di baseIl SW è stato realizzato con la tecnica winform, significa che è in esecuzione sul PC, non utilizza browser (non è, come si dice, Web based). Questa è la tecnica più semplice e vantaggiosa per le applicazioni semplici. Consente inoltre di avere una buona presentazione grafica. La schermata principale é suddivisa in differenti parti (vedi Fig. 1.1). La parte sottostante, la più importante, é composta da differenti "TAB" che consentono di operare sulle differenti aree del SW (es. Luci, Temperatura, ecc.) Fig. 1.1 Schermata principale
Nella figura 1.1 sono rappresentate le varie “aree” dell’applicazione. TemperatureIl sistema di regolazione della temperatura illustrato in figura 2.1 consente di regolare la temperatura a soglie e permette di avere una regolazione separata per il giorno e la notte. Fig. 2.1
Il tasto di accensione (On/Off) consente di attivare le funzionalità di regolazione. Impostando l’ora ed i minuti in Start Time e Stop Time é possibile definire la finestra oraria diurna, al di fuori di questa finestra sono considerati i valori notturni. Il grafico a destra consente di visualizzare l’andamento dei valori di temperatura e delle soglie in uso (marker verdi e rossi). I sistema di regolazione di temperatura utilizza i valori impostabili (High, Reference e Low) per la regolazione. I seguenti esempi illustrano il funzionamento. Esempio1 (Temperatura dell’ambiente inferiore alla temperatura desiderata.):Il termometro rileva una temperatura dell’acqua della vasca inferiore a ("T Ref."), attiva il riscaldamento di fondo e fa partire un temporizzatore. L’acqua viene riscaldata dai cavetti riscaldanti nel fondo. Nel caso in cui la temperatura dell’acqua raggiunge il valore desiderato prima del tempo impostato in minuti ("Sump Heater Time Delay") il sistema disattiva i cavetti riscaldanti. Nel caso in cui, allo scadere del tempo impostato ("Sump Heater Time Delay"), la temperatura non ha ancora raggiunto il valore stabilito ("T. Ref."), il sistema attiva il riscaldamento principale (riscaldatori in Sump) finché la temperatura non raggiuge il valore desiderato. Quando la temperatura desiderata("T. Ref.") é stata raggiunta tutti i sistemi di riscaldamento vengono disattivati. Esempio2 (Temperatura dell’ambiente superiore alla temperatura desiderata):Nel caso in cui si utilizzi un refrigeratore il sistema regola anche l'abbassamento di temperatura. In questo esempio la temperatura è superiore al valore desiderato (tipicamente in estate). Il sistema di controllo attiva il refrigeratore e lo mantiene attivo fino al raggiungimento della temperatura desiderata ("T Ref"). Raggiunta la temperatura il refrigeratore si disinserisce. LightsIl sistema di illuminazione mostrato in figura 3.1 ilustra le varie modalità di accensione e le informazioni fornite. Il funzionamento di base prevede di accendere ogni lampada o gruppo di lampade in modo automatico (tasti "Auto") con temporizzazione giornaliera oppure in modo manuale (tasti "Manual"). Fig. 3.1
Il sistema di inserimento degli orari puo' essere invertito nel caso in cui l'accensione sia notturna (es. lampada lunare). In questa modalità, impostabile nel pannello settings, l'accensione avviene ad un orario serale per spegnersi poi il mattino successivo. Nelle finestre sottostanti ai bottoni di accensione è possibile ricevere informazioni circa lo stato delle lampade*, in particolar modo:
*Per l’inserimento dei dati di durata lampade vedere capitolo Settings PHIl sistema di regolazione del CO2 e del PH si avvale di due modalità di lavoro "Timer" o "Auto". In modalità "Timer", l’erogazione del CO2 avviene tramite temporizzatore diurno impostabile. In modalità "Auto" il sistema si configura come un PH controller e l'erogazione della CO2 avviene in modo controllato tramite rilevamento del PH e raggiugimento del valore di acidità desiderato. La figura 4.1 illustra il regolatore di CO2 impostato in modalità "Timer". Attivando il tasto "Timer" il sistema utilizza i dati di "Start Time" e "Stop Time" impostati. Se l’orario attuale è contenuto nella finestra diurna, viene attivata l’elettrovalvola della CO2 e la pompa del reattore. Fig. 4.1
La figura 4.2 illustra il sistema di regolazione del CO2 e del PH impostato in modalità automatica. Fig. 4.2
In questa modalità il sistema funziona quale PH controller, al raggiugimento della soglia PH impostata "PH reference", viene immessa CO2 fino a che il PH non raggiunge di nuovo i valori desiderati. Circolazione e filtraggioIl pannello che comanda il sistema di filtraggio é suddiviso in tre parti. Fig. 5.1
Come illustra la figura 5.1, il gruppo di sinistra "Circulation Commands" consente di azionare pompe ed areatori in modo manuale e fornisce informazioni riguardanti i tempi di accensione, l’ultima interruzione e, se applicabile, i litri pompati (nel pannello settings é possibile impostare la portata delle pompe). La parte centrale "Food", consente di spegnere temporaneamente il sistema di circolazione (é possibile impostare quali pompe fermare e per quanto tempo). Questa utile funzione viene utilizzata per la somministrazione del cibo ed evita la fastidiosa tendenza del pozzetto ad “aspirare” tutto il cibo che galleggia. Lo stato delle pompe viene “congelato” fino allo scadere del tempo senza avere la possibilità di intervenire manualmente sulle accensioni. Il gruppo di destra "Filtering" consente di gestire i vari stadi filtranti della Sump e dimpostare i cicli di pulizia. La fig. 5.2 illustra il sistema "Food" attivato. Premendo il tasto Start Procedure, i dispositivi di circolazione vengono arrestati per tutto il tempo impostato "Duration minutes", allo scadere del timer il sistema riattiva tutti i dispositivi precedentemente arrestati. Fig. 5.2
Il panello di destra "Filtering" (Fig. 5.3), si occupa di gestire lo scadenzario della manutenzione dei vari stadi filtranti della Sump. E’ possibile impostare la durata in giorni del filtro ed allo scadere, il sistema visualizza in rosso i filtri da pulire o sostituire. Il tasto Cleaned ripristina i contatori fino alla prossima scadenza. Fig. 5.3
MaintenanceIl sistema di manutenzione illustrato in fig. 6.1 si prende carico del rabbocco automatico e del cambio automatico dell’acqua. Si occupa inoltre di produrre l’acqua di cambio al valore corretto. Il pannello é suddiviso in quattro parti, la parte di destra e sinistra servono alle operazioni vere e proprie, i due pannelli centrali sono di tipo informativo. Fig.6.1
Il pannello Auto Level ed Auto Change si escludono a vicenda, non é possibile attivare entrambe le funzionalità contemporaneamente. Fig 6.2
Come illustrato in Fig. 6.2, il sistema di AutoLevel é molto semplice, Quando é attivato, “sorveglia” costantemente il livello acqua in Sump (il livello della vasca principale non cambia mai a causa del troppo pieno), al raggiungimento della soglia (impostabile a piacimento), rabbocca con l’acqua di cambio in modo automatico fino al raggiungimento del valore massimo. L’indicazione recharge level indica la soglia d’intervento (impostabile nel pannello settings) e Last Recharge indica l’ultimo ricarico.
Fig 6.3
La figura 6.3 illustra i comandi del cambio automatico. Quando viene attivato (Enable/Disable) il sistema esegue diversi controlli di sicurezza (es. Se vi é sufficiente acqua di rabbocco, ecc.) e, se tutto é OK, attiva il tasto di cambio acqua. E’ possibile a questo punto, tramite il pulsante"Start change water", attivare la procedura che consiste in tre fasi:
Alla fine delle tre fasi il sistema ha cambiato il quantitativo d'acqua desiderato.
Il display Intervention Level indica il grado di svuotamento e Last Recharge, la data dell’ultimo cambio.
Fig. 6.4
La fig. 6.4 illustra il sistema di controllo dell’impianto di produzione d’acqua ad osmosi. Il sistema registra l’attività di ogni filtro e ne quantifica l’utilizzo. La colonna Usage % indica l’utilizzo in percentuale , la colonna Usage Ltrs indica il quantitativo d’acqua che é passata attraverso il filtro. La colonna warnings visualizza un allarme quando il filtro é da sostituire. Le informazioni sottostanti si riferiscono alle sessioni di carico acqua. Ogni volta che l’impianto viene attivato, il sistema registra l’attività della sessione e ne visualizza i dati; Session Production indica i litri di Acqua osmosi prodotta, Session Usage indica il quantitativo di acqua cosumato, Session Duration indica la durata della sessione. La calcolazione di questi dati si basa sulle impostazioni del pannello Settings dove é possibile inserire la resa dell’impianto e le percentuali di scarto, nonché la durata di ciascun filtro/membrana. Il display principale (fig. 1.1) visualizza i dati totali di produzione e consumo (somma di tutte le sessioni).
LevelsIl tab Levels serve unicamente al controllo dei livelli d’acqua nel tempo. Esso visualizza sotto forma di due grafici, i livelli nella vasca principale Sump, grafico di sinistra e nella vasca di rabbocco, grafico di destra. L’asse X dei grafici illustrano il tempo trascorso in secondi, l’asse Y indica il livello vero e proprio. I valori dell’asse Y si impostano automaticamente dopo aver calibrato i livelli nel pannello Settings. I quattro marker verdi indicano i livelli di intervento impostabili per le varie funzioni di manutenzione (cambio automatico, rabbocco, ricarico acqua ecc.). Fig. 7.2
Fig. 7.3
La fig. 7.3 illustra un esempio di visualizzazione durante una fase ri ricarico dell’acqua di cambio. Fig 7.4
La fig. 7.4 illustra una sessione di cambio acqua. Nel pannello di sinistra é possibile visualizzare la fase si scarico acqua (-400 fino a -300 circa) fino al raggiungimento della soglia minima (140) e la fase di rabbocco(-300 a 0) fino al raggiungimento della soglia massima (249), nel pannello di destra la fase di “prelievo acqua di rabbocco (-250 fino a 0 circa) e l’attivazione del ripristino dell’acqua di cambio (che avviene lentamente a causa della bassa produzione dell’impianto RHO). WebCamLa tab WebCam si occupa di gestire contemporaneamente due periferiche. Fig. 8.1
Durante l’avvio del programma, vengono verificate tutte le periferiche di acquisizione installate sul PC, nel pannello settings é possibile assegnare la periferica desiderata ai due tasti di attivazione. La Fig 8.2 illustra le due WebCam attivate. Fig. 8.2
Il pannello di sinistra consente, oltre che attivare e disattivare la WebCam, di eseguire di cattuare sotto forma di fotografia o video, ciò che viene inquadrato. Il bottone Setting riporta alle impostazioni della WebCam fornite dal dricer di periferica. La fig. 8.4 illustra le impostazioni disponibili del driver Logitech. Fig. 8.4
Il bottone VideoFormat come illustra la fig. 8.5,consente di impostare il frame rate e la risoluzione della WebCam. Fig. 8.5
Il tasto Scale Windows consente di adattare allo schermo visualizzato, la risoluzione scelta per poter visualizzare tutto ciò che la WebCam inquadra. Le Fig. 8.6 e 8.7 illustrano le differenze con ScaleWindows attivato e disattivato. Fig. 8.6 Fig. 8.7
Il tasto Codec Settings consente di accedere alle regolazioni del codec (sistema di compressione video) selezionato (Es. Divx, Xvid, MP4, ecc.). SettingsNel pannello Setting é possibile impostare innumerevoli funzionalità del programma. La fig. 9.1 illustra il pannello Settings. Fig. 9.1
Il pannello settings é suddiviso come le Tab del pannello principale, é possible impostare: Light SystemPer ogni lampada é possibile impostare il ciclo notturno o diurno (bottoni Day,Night). Il tasto Changed reimposta i totalizzatori delle ore di utilizzo della lampada. Il cursore sotto i bottoni Change e Night/Day, consente di stabilire la durata in ore della lampada. PHL’area dedicata al PH serve per le operazioni di calibrazione del sensore, i tasti low ed High si riferiscono ai buffer da usare per la calibrazione. CirculationIn quest’area é possibile impostare la portata in Ltr/Hr di ogni singola pompa Sump e Rech Levels (pannelli di destra in alto)Quest’area serve a calibrare il sistema dei livelli ed a impostare i valori di soglia per il sistema di cambio e di rabbocco automatici. Osmosis SystemIn quest’area é possibile impostare la durata in litri di ogni filtro o membrana dell’impianto nonché la sua resa il Ltr/Hr e la sua eficienza (acqua prodotta in rapporto all’acqua utilizzata). I singoli tasti reset servono ad azzerare i contatori quando i filtri vengono sostituiti. WebCamsIn quest’are é possibile selezionare quale dispositivo di cattura si vuole utilizzare, il nome e la cartella di destinazione dei file Foto e Video. E’ possibile selezionare il codec desiderato per la cattura video ed impostarne la qualità ed il frame rate (fotogrammi al secondo). LogSystemLe aree in basso (E-Mail settings, Files Settings e Log Settings) servono per impostare il sistema di logging. Il pannello LogSettings consente di inviare ai tre sistemi di output (Video,File e Mail) i log di seberità diversa selezionando il quadratino desiderato. Il grado di severità Info fornisce informazioni costanti sullo stato di funzionamento del sistema quali lettura della temperatura, dei livelli, ecc. Il grado di severità Event fornisce informazioni di eventi che sono previsti dal sistema quale passaggio dalla modalità giorno a notte del termostato, sostituzione di una lampada, attivazione del sistema del PH, cattura di una foto, ecc.. Il grado di severità Warning si riferisce ad eventi non previsti o straordinari quali per esempio: mancanza di aqua di rabbocco, livello acqua acquario troppo bassa, temperatura troppo bassa o alta, ecc. Il pannello Files Settings si occupa di impostare il file ed il percorso dove salvare il file contenente le informazioni di funzionamento (Info,Event,Warning a seconda delle impostazioni desiderate). Il pannello E-Mail settings, imposta il server di posta da utilizzare, l’indirizzo Mail di destinazione e quello usato quale intestatario. La fig. 9.2 illustra un esempio del file di Log Fig. 9.2
La fig. 9.3 illustra un esempio di mail di segnalazione di tipo Event. Fig. 9.3
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