КАЛИБРОВКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРА ПО СЕТИ WI-FI С ПОМОЩЬЮ WEB-БРАУЗЕРА

Цель. Цель работы заключалась в изменении способа передачи сигнала, содержащего метрологическую информацию, от промышленного времяимпульсного ультразвукового расходомера газа на вычислительное устройство (ВУ). Планировалось расширить спектр устройств, выступающих в качестве вычислителей расхода газа. Планировалась разработка аппаратно-программного комплекса (АПК) для проведения автоматической калибровки/поверки ультразвуковых расходомеров. Указанный АПК должен был одинаково хорошо работать в различных операционных системах. Обмен информацией между ВУ и расходомером должен был осуществляться по беспроводной связи.

Метод. В качестве протокола беспроводной связи был использован протокол Wi-Fi. Микроконтроллером для обеспечения функционала Wi-Fi был выбран энергоэффективный контроллер ESP8266. Плата ESP8266 выступала в роли точки доступа Wi-Fi сети, к которой для обмена данными подключалось ВУ. Микроконтроллер ESP8266 также служил HTTP сервером. Обмен метрологической и прочей информацией осуществлялся методом GET-запросов. Учитывая необходимость проведения непрерывных измерений расхода и одновременного общения пользователя с расходомером, запросы серверу передавались с помощью технологии AJAX. Программная часть АПК состояла из 3 программ: программы, осуществляющей измерение расхода и передающей информацию далее в микроконтроллер ESP8266, серверной программы, записанной в ESP8266, обеспечивающей ответ на запросы пользователей ВУ, и клиентской программы, установленной на ВУ. В статье рассмотрены ключевые моменты работы АПК.

Результат. В результате выполнения данной работы был переработан АПК для проведения калибровки/поверки ультразвуковых расходомеров газа. Впервые этот процесс для промышленных расходомеров был реализован с помощью Wi-Fi контроллера ESP8266 в качестве точки доступа. В качестве ВУ стало возможно использовать любой стационарный или портативный компьютер или мобильное устройство с современным браузером.

Вывод. Предложенный в работе метод существенно упростил обмен данными между вычислительным устройством и расходомером, удешевил процесс создания ПО благодаря единому для различных операционных систем подходу.

1. Величко М.А., Гладких Ю.П., Сатлер О.Н., Нигматуллин М.Ю. Разработка программно-технического комплекса для создания и последующего мониторинга карты тепловых потерь зданий и сооружений с помощью беспилотных летательных аппаратов // Успехи современной науки. – 2017. – том 4, №1. - C. 96-98.

2. Величко М.А., Гладких Ю.П., Сатлер О.Н. Использование дрона в качестве точки доступа Wi-Fi в процессе создания энергетической карты местности // Успехи современной науки. 2017. Т. 1. № 5. С. 78-80.

3. Гершман Э.М., Пругло С.Д., Фафурин А.В., Явкин В.Б. Оценка погрешности измерения расхода ультразвуковым расходомером в потоке с неоднородным распределением скорости звука // Труды Академэнерго. 2015. № 3. С. 7-16.

4. Кузнецов Е. Ультразвуковые расходомеры // Сборник: Шаг в науку материалы VI региональной научно-образовательной конференции. 2016. С. 70-71.

5. Фафурин В.А., Яценко И.А., Фефелов В.В., Сабирзянов А.Н. Расчет метрологических характеристик ультразвуковых расходомеров // Законодательная и прикладная метрология. 2010. № 3 (106). С. 45-47.

6. Тихонов А.И., Краев В.М. Инвестиционный потенциал рынка беспилотных летательных аппаратов // Современный ученый. 2017. Т. 1. № 1. С. 42-46.

7. Абукова Л.А., Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А Цифровая модернизация нефтегазового комплекса России // Нефтяное хозяйство. 2017. № 10. С. 54-58.

8. Воронин К.С., Авад М.А. Усовершенствование систем измерения количества нефти и нефтепродуктов путем переоснащения узлов учета ультразвуковыми расходомерами // В сборнике: Проблемы функционирования систем транспорта. Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 69-72.

9. Богуш М.В., Кузьмичева Е.В., Пикалев Э.Ж., Богуш A.M. Пьезоэлектрические акустические преобразователи и ультразвуковые расходомеры на их основе // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2010. № 2. С. 21-24.

10. Гришанова И.А., Покрас И.С. Усовершенствование ультразвуковых расходомеров // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2010. № 10 (106). С. 54-57.

11. Sun J., Lin W., Zhang C., Shen Z., Zhang H. Time Delay Estimation In The Ultrasonic Flowmeter in The Oil Well // В сборнике: Physics Procedia International Congress on Ultrasonics, ICU 2009. Сер. "International Congress on Ultrasonics, ICU 2009" Santiago, 2010. рр. 781-788.

12. Luca A., Marchiano R., Chassaing J.-C. Numeric Simulation Of Transit-Time Ultrasonic Flowmeters By A Direct Approach // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2016. Т. 63. № 6. рр. 886-897.

13. Chang C.-Y., Kuo C.-H., Chen J.-C., Wang T.-C. Design And Implementation of An IoT Access Point For Smart Home // Applied Sciences (Switzerland). 2015. Т. 5. № 4. рр. 1882-1903.

14. Verton D. New Risk For Wireless Access Points // Computerworld. 2002. Т. 36. № 34. рр. 1-2.

15. Rhee Y.Ju., Kim J.B., Kim G.Ho., Yi S.H., Kim T.Yu. Efficient Connection Management For Web Applications // Lecture Notes in Computer Science. 2002. Т. 2468. рр. 54-63.

16. Рева И.Л., Богданов А.А., Малахова Е.А. Применение точек доступа Wi-Fi для регистрации движения на объекте // Новосибирский государственный технический университет. 2017. №3(68). С. 104-125.

17. Bankov D., Khorov E., Lyakhov A., Stepanova E. Fast Centralized Authentication in WI-FI Halow Networks //2017 Ieee International Conference on Communications, ICC. 2017. C.1167-1173.

18. Raschella A., Bouhafs F., Mackay M., Shi Q., Seyedebrahimi M. Quality Of Service Oriented Access Point Selec-tion Framework For Large WI-FI Networks // IEEE Transactions on Network and Service Management. 2017. Т. 14. № 2. С. 441-455.

19. Mikhalevskiy D., Naugolnykh E., Melnykh V. Traffic Transfer In WI-FI Networks While Switching Between Access Points // Modern scientific research and their practical application. 2014. Т. 21410. С. 161-165.

20. Глушнев В.Д., Панов М.М. Тенденции совершенствования современных ультразвуковых расходомеров // Вестник Московского энергетического института. 2018. № 3. С. 94-100.