Monitoring experimentů ve štole Josef
Popis reference
- Země: Česká republika
- Název akce: Monitoring experimentů ve štole Josef
- Realizace: Technická univerzita Liberec, Ing. Miloš Hernych
- Rok realizace: 2010-2011
- Řídicí, komunikační a vizualizační systém: Foxtrot CP-1016
- Programové vybavení: Mosaic, WEB maker
Od roku 2007 provozuje Centrum experimentální geotechniky Fakulty stavební ČVUT v Praze unikátní pracoviště – Podzemní laboratoř Josef. Toto pracoviště je situováno v bývalé průzkumné štole Josef, která byla vyražena v souvislosti s geologickým průzkumem zlatonosných ložisek v lokalitách Čelina a Mokrsko nedaleko Slapské přehrady.
Podzemní laboratoř Josef slouží nejen pro praktickou výuku vysokoškoláků, ale realizují se zde tuzemské i zahraniční výzkumné projekty, některé z nich ve spolupráci s podnikatelskou sférou.
V roce 2010 získaly čtyři vysoké školy - Fakulta stavební a Fakulta jaderná a fyzikálně-inženýrská ČVUT v Praze, Vysoká škola chemicko-technologická Praha, Masarykova univerzita Brno a Technická univerzita v Liberci finanční podporu MŠMT pro rozvojový centralizovaný projekt s názvem: „Meziuniverzitní spolupráce na rozvoji podzemní laboratoře Josef v oblasti ukládání nebezpečných látek a plynů“. Díky této podpoře vznikla v jedné z rozrážek v oblasti Mokrsko-západ Meziuniverzitní podzemní laboratoř (Mezilab).
Právě pracovníci Technické univerzity v Liberci umístili do Mezilabu systém Foxtrot pro on-line monitoring a vzdálené ovládání 2 experimentů:
1. Šíření tepla v granitovém masivu.
2. Čerpací zkoušky.
Mimo jiné právě na tomto použití Foxtrotu jsou zjevné jeho na první pohled skryté výhody. Zařízení, které se vejde spolu s jističem, proudovým chráničem a malým napájecím zdrojem do malé standardní skříňky s vysokým krytím provádí jednak samotné měření, ale zároveň umožňuje i vzdálené ovládání experimentu přes WWW stránky, které generuje ve Foxtrotu zabudovaný WEB server, umožňující mimo jiné i využití obrazu z IP kamery. Stačí potom pouhé připojení do standardní sítě LAN se zapojenými IP kamerami a propojené na internet jako zde ve štole Josef, nebo v jiných případech přímo na router připojený do internetu např bezdrátově pomocí sítí GPRS/EDGE/3G.
Zde tedy Foxtrot funguje jako autonomní telemetrická stanice s vizuální kontrolou, nezávislá na web serverech a datových serverech jiných než zabudovaných vlastních.
V případě prvního experimentu je zkoumáno dynamické chování granitového (žulového) masivu v případě lokálního ohřevu. Do stěny byla instalována topná spirála s jmenovitým příkonem 300 W, skutečný příkon je možné z PLC pomocí PWM (pulsně šířkovové modulace) plynule měnit v rozsahu 0 až 300 W. V definovaných vzdálenostech od tohoto zdroje tepla jsou ve stěně umístěny teploměry, které průběžně snímají lokální teploty.
Druhý experiment slouží pro pochopení tzv.puklinového proudění vody - ve skále jsou ve dvou šikmých cca 4m vrtech instalovány tlakové snímače, pomocí kterých se sleduje růst hladiny vody v čase. Dálkově ovládaným čerpadlem je pak možné vodu odčerpat a experiment opakovat. Jedná se o experimenty trvající řádově hodiny až dny, u kterých díky vzdálenému přístupu odpadla nutnost fyzické přítomnosti obsluhy, Foxtrot navíc z měření automaticky ukládá všechna důležitá data do souborů .csv, které jsou na pouhé kliknutí kdykoliv ke stažení a následně přímo zobrazitelné např. v MS Excel, ve kterém je možné provádět vyhodnocení a zobrazení v grafech.