Что такое регистратор данных? какие виды утконосов существуют

Регистратор данных Куб, хранящий технические данные и данные датчиков

A регистратор данных (также регистратор данных или регистратор данных ) является электронное устройство, которое записывает данные с течением времени или относительно местоположения либо с помощью встроенного прибора или датчика, либо с помощью внешних инструментов и датчиков. Все чаще, но не полностью, они основаны на цифровом процессоре (или компьютере). Как правило, они небольшие, с питанием от батареек, портативные и оснащены микропроцессором, внутренней памятью для хранения данных и датчиками. Некоторые регистраторы данных взаимодействуют с персональным компьютером и используют программное обеспечение для активации регистратора данных, просмотра и анализа собранных данных, в то время как другие имеют устройство локального интерфейса (клавиатура, ЖК-дисплей) и могут использоваться как автономное устройство.

Регистраторы данных различаются между типами общего назначения для ряда измерительных приложений и очень специфическими устройствами для измерения только в одной среде или типе приложения. Типы общего назначения обычно программируемые ; однако многие остаются статическими машинами с ограниченным числом изменяемых параметров или без них. Электронные регистраторы данных заменили самописцы во многих приложениях.

Одним из основных преимуществ использования регистраторов данных является возможность автоматического сбора данных в течение 24 часов. После активации регистраторы данных обычно развертываются и оставляются без присмотра для измерения и записи информации в течение периода мониторинга. Это позволяет получить полную и точную картину наблюдаемых условий окружающей среды, таких как температура и относительная влажность воздуха.

Стоимость регистраторов данных снижалась с годами по мере совершенствования технологий и снижения затрат. Простые одноканальные регистраторы данных стоят всего 25 долларов. Более сложные регистраторы могут стоить сотни или тысячи долларов.

Форматы данных

Стандартизация протоколов и форматов данных была проблемой, но сейчас она растет в отрасли и XML, JSON и YAML все чаще используется для обмена данными. Развитие семантической паутины и Интернета вещей, вероятно, ускорит эту нынешнюю тенденцию.

Протоколы КИП

Были стандартизированы несколько протоколов, включая интеллектуальный протокол SDI-12, который позволяет подключать некоторые приборы к различным регистраторам данных. Использование этого стандарта не получило широкого признания за пределами экологической отрасли. SDI-12 также поддерживает многоточечные приборы. Некоторые компании, занимающиеся регистрацией данных, теперь также поддерживают стандарт MODBUS. Это традиционно используется в области промышленного управления, и существует множество промышленных приборов, которые поддерживают этот стандарт связи. Другой многоточечный протокол, который в настоящее время становится все более широко используемым, основан на CAN-шине (ISO 11898). Некоторые регистраторы данных используют гибкую среду сценариев для адаптации к различным нестандартным протоколам.

Регистрация данных в сравнении со сбором данных

Термины «регистрация данных» и сбор данных часто используются как синонимы. Однако в историческом контексте они совсем другие. Регистратор данных – это система сбора данных, но система сбора данных не обязательно является регистратором данных.

• Регистраторы данных обычно имеют более низкую частоту дискретизации. Максимальная частота дискретизации 1 Гц может считаться очень высокой для регистратора данных, но очень медленной для типичной системы сбора данных.
• Регистраторы данных являются неявно автономными устройствами, в то время как типичная система сбора данных должна оставаться привязанной к компьютеру для сбора данных. Этот автономный аспект регистраторов данных подразумевает наличие встроенной памяти, которая используется для хранения собранных данных. Иногда эта память очень велика, чтобы вместить многие дни или даже месяцы автоматической записи. Эта память может быть с питанием от батареи статической памятью с произвольным доступом, флэш-памятью или EEPROM. В более ранних регистраторах данных использовалась магнитная лента, перфолента или записи для непосредственного просмотра, такие как «полосовые самописцы “.
• . Учитывая увеличенное время записи регистраторов данных, они обычно имеют механизм для записи дата и время в отметке времени, чтобы гарантировать, что каждое записанное значение данных связано с датой и временем получения, чтобы создать последовательность событий. Таким образом, регистраторы данных обычно используют встроенные часы реального времени, опубликованный дрейф которых может быть важным фактором при выборе между регистраторами данных.
• Регистраторы данных варьируются от простого одноканального ввода до сложных многоканальных приборов. Обычно, чем проще устройство, тем меньше гибкость программирования. Некоторые более сложные инструменты позволяют выполнять кросс-канальные вычисления и сигнализацию на основе заранее определенных условий. Новейшие регистраторы данных могут обслуживать веб-страницы, позволяя множеству людей контролировать систему удаленно.
• Автономный и удаленный Наличие многих приложений для регистрации данных подразумевает необходимость работы некоторых приложений от источника питания постоянного тока, такого как аккумулятор. Солнечная энергия может использоваться в качестве дополнения к этим источникам энергии. Эти ограничения обычно приводили к тому, что устройства, которые они продают, были чрезвычайно энергоэффективными по сравнению с компьютерами. Во многих случаях они должны работать в суровых условиях окружающей среды, когда компьютеры не будут работать надежно.
• Этот автоматический характер также требует, чтобы регистраторы данных были чрезвычайно надежными. Поскольку они могут работать в течение длительных периодов времени без перерыва при минимальном контроле со стороны человека или без него, а также могут быть установлены в суровых или удаленных местах, крайне важно, чтобы при наличии питания они ни по какой причине не пропускали данные в журнал. Производители делают все возможное, чтобы гарантировать, что устройства можно использовать в этих приложениях. Поскольку такие регистраторы данных почти полностью защищены от проблем, которые могут повлиять на универсальный компьютер в том же приложении, таких как сбои программ и нестабильность некоторых операционных систем.

Приложения

Приложение регистратора данных для метеостанции в P2I LIPI

Приложения регистрации данных включают:

Примеры

Регистраторы данных сейчас меняются быстрее, чем когда-либо прежде. Исходная модель автономного регистратора данных меняется на устройство, которое собирает данные, но также имеет доступ к беспроводной связи для оповещения о событиях, автоматической отчетности о данных и удаленного управления. Регистраторы данных начинают обслуживать веб-страницы с текущими показаниями, отправлять по электронной почте свои аварийные сигналы и FTP свои ежедневные результаты в базы данных или направлять пользователям. Совсем недавно наблюдается тенденция отхода от проприетарных продуктов с коммерческим программным обеспечением к программному обеспечению и аппаратным устройствам с открытым исходным кодом. Одноплатный компьютер Raspberry Pi среди прочего является популярной платформой, на которой размещаются операционные системы Linux в реальном времени или Linux с вытесняющим ядром со многими

Появляется все больше и больше проектов, разработанных сообществом (с открытым исходным кодом ) для сбора данных / регистрация данных.

Логгер – это прибор для автоматической регистрации определенных параметров с заданной периодичностью.

Распространены логгеры температуры, влажности, давления, опасных газов (CO2), освещённости и других параметров окружающей среды, а так же логгеры электрических сигналов.

Далее рассмотрим подробнее виды и области применения логгеров данных температуры и влажности.

Виды логгеров температуры

В мире существует достаточно большое количество производителей логгеров температуры и каждый из них предлагает модели со своими особенностями и преимуществами. Однако по ключевым потребительским свойствам можно выделить несколько основных типов логгеров данных температуры:

• Одноразовые логгеры — это логгеры без возможности замены элемента питания и перезапуска программы измерения.

  Одноразовые логгеры бывают с дисплеем или без него. Использование одноразовых логгеров экономически выгодно, например, при контроле температуры транспортировки термолабильной продукции на значительные расстояния – когда обратная пересылка логгера не требуется и стоит дополнительных денег.
  Как и любые другие одноразовые устройства, такие логгеры наносят вред окружающей среде и являются примером не рационального использования ресурсов планеты.

• Многоразовые логгеры — отличаются возможностью перезапуска программы измерения неограниченное количество раз и, как правило, имеют заменяемые элементы питания.

  Многоразовые логгеры данных температуры так же могут быть оснащены дисплеем для оперативного контроля текущего температурного режима.

• Логгеры с внутренними или внешними датчиками — внешние датчики используются в случаях, когда требуется измерение чрезвычайно высоких или низких температур, а так же когда размещение прибора в измеряемом пространстве не целесообразно.

  Логгеры с внутренними датчиками, как правило, более миниатюрны и просты в эксплуатации.

• Логгеры с различными интерфейсами чтения данных — самым распространённым интерфейсом для считывания накопленных логгером данных является USB. USB интерфейс широко распространён по всему миру и де-факто стал стандартом для многих моделей логгеров данных.

  С развитием энергоэффективных беспроводных технологий всю большую популярность приобретают – такие стандарты как NFC или Bluetooth. Большинство современных логгеров температуры оснащены не только стандартным USB разъёмом, но и одним из беспроводных интерфейсов.

Где применяются логгеры?

Терморегистраторы используются во многих отраслях, где требуется точная регистрация микроклиматических показателей с постоянным контролем их изменений. Обычно такие задачи стоят перед предприятиями, которые осуществляют хранение или транспортировку продукции, чувствительной к температуре и влажности. Например, это могут быть фармацевтические компании, объекты пищевой промышленности, агротехнические комплексы и др.

На предприятиях, занимающихся птицеводством, такая техника позволяет контролировать параметры климата в инкубаторах. В составе производственных линий важно поддерживать оптимальный баланс для используемого в обработке сырья, а исследовательские организации фиксируют глобальные изменения в окружающей среде, применяя такие же регистраторы температуры.

Логгеры могут найти применение и в бытовом частном хозяйстве. К примеру, они необходимы в случаях, когда нужно выполнять длительные ремонтные работы с применением стройматериалов, требовательных к температурным режимам.

Наиболее востребованы логгеры температуры и влажности в следующих областях:

Устройство логгеров

Конструктивное исполнение логгеров температуры может быть разным, но чаще всего это компактные приборы с автономным питанием.

Основу прибора составляет электронная плата с микропроцессором, принимающим и обрабатывающем данные с чувствительных элементов – датчиков. Электронная начинка логгера помещается, как правило, в небольшой корпус, дополненный дисплеем, элементами управления и разъёмами для считывания данных.

Важной частью логгера температуры является чувствительный элемент – датчик или “первичный преобразователь”, который имеет свойство выдавать электрический сигнал пропорциональный текущей температуре или, соответственно, влажности. От первичного преобразователя данные поступают в микропроцессор, а затем отображаются на экране в понятном для пользователя формате.

Чувствительный элемент логгера определяет важные параметры устройства – диапазон измерения и погрешность.

Полученные значения текущей температуры и влажности логгер сохраняет во внутренней памяти и, при наличии соответствующих коммуникационных интерфейсов, может передавать накопленные данные на компьютер пользователя или в системы автоматизации.

Например, в инкубаторе такой прибор может связываться с центральным блоком управления, регулирующим режимы работы местной системы отопления и передавать актуальные параметры микроклимата для точной регулировки и поддержания температуры и влажности.

Логгер температуры может иметь как внешнее питание, так и батарейки с аккумуляторами, которые обеспечивают автономность аппарата.

Считывание накопленных данных

Логгеры температуры и влажности могут подключаться к компьютеру для выгрузки накопленных данных или подключаться к другой аппаратуре, которая обрабатывает данные автоматически и, в соответствии с полученной информацией, дает команды исполнительным устройствам – климатическому оборудованию.

Самым распространённым способом для связи с компьютером является USB-интерфейс, которым оснащены практически все современные логгеры данных. Ка правило, миниатюрные логгеры имеют разъём типа USB-A, который позволяет вставлять прибор в порт персонального компьютера на манер “флэшки”, что не требует дополнительных кабелей и очень удобно для пользователя.

К USB разъёму логгеров, устанавливаемых стационарно можно подключиться с помощью стандартного USB кабеля.

В новейших моделях логгеров все чаще применяются модули беспроводной связи. Современный логгер температуры может быть оснащён NFC-передатчиком или поддерживать технологию Bluetooth, Wi-Fi или GSM.

Беспроводной способ коммуникации не только избавляет от проводов и упрощает работу с устройством, но и даёт возможность считывать данные в режиме on-line – то есть непосредственно в момент измерений. Беспроводные каналы связи открывают принципиально новые возможности по построению систем мониторинга микроклимата, которые могут не только регистрировать температурный режим, но и формировать экстренные уведомления в случае его нарушения.

Функциональные особенности

Кроме своего непосредственного назначения – измерения и записи температуры, логгеры современных производителей обладают целым набором дополнительных опций и возможностей, облегчающих пользователям работу с устройством.

Самые востребованные и ставшие де-факто стандартными функциональные преимущества современных логгеров температуры и влажности:

• наличие энергоэффективного дисплея, позволяющего отображать факты нарушения аварийных порогов и, в то же время, не расходующего заряд элемента питания;
• прямое подключение логгера к персональному компьютеру на манер “флэшки” – без использования дополнительных программ;
• автоматическое формирование логгером готового файла-отчёта в формате PDF/A, содержащего график, статистику и пользовательскую информацию;
• надёжная защита накопленных данных от любых фальсификаций и подмены;
• наличие кнопок запуска и остановки программы измерения;
• задержка старта, контроль порогов по времени и другие программные функции.

Комплектация

Как правило в дополнительную комплектацию логгера входят специальные держатели и кронштейны, соответствующие области применения конкретного прибора.

Для стационарного монтажа на поверхность предлагаются специальные “карманы” или комплекты для монтажа с возможностью опломбирования. Для логгеров вкладываемых в контейнеры при транспортировке продукции предусматриваются различного типа липучки или магниты. С помощью подобной оснастки приборы можно надежно размещать в необходимых местах: термоконтейнерах, термосумках, рефрижераторах, теплицах, инкубаторах и т.д.

Некоторые модели предусматривают и наборы для обслуживания, в которые входит инструмент для сборки, адаптеры для считывания данных, проверочные устройства и диск с ПО.

Производители устройств

В компании Librotech  внимательно изучили опыт ведущих мировых производителей и разработали  широкую линейку логгеров для регистрации температуры, влажности и других параметров. На сайте возможно выбрать необходимое устройство. Если требуется консультация – обратитесь к менеджеру через форму обратной связи или по телефону.

Что нужно учитывать при выборе прибора

Нужно обращать внимание как на рабочие параметры логгера (диапазон измерений, точность, объем памяти – количество возможных измерений), так и на эргономические качества, включающие возможность автономной работы и способ подключения к компьютеру и считывания данных.

Кроме этого, при выборе логгера температуры необходимо изучить нормативные акты, регламентирующие именно вашу область деятельности. Вот некоторые подобные документы:

• СП 3.1.3671-20 “Условия транспортирования и хранения вакцины для профилактики новой коронавирусной инфекции (COVID-19) ГАМ-КОВИД-ВАК.”
• ГОСТ Р 56940-2016/EN 12830:1999 (включая ГОСТ Р 56941-2016/EN 13486:2001) “Регистраторы температуры, используемые при транспортировании, хранении и распределении охлажденной, замороженной и глубокой/быстрой заморозки пищевой продукции и мороженого.”
• СанПин 3.3686-21 “Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней”
• Приказ Минздрава РФ от 31.08.2016 г. № 647н “Об утверждении Правил надлежащей аптечной практики хранения лекарственных препаратов для медицинского применения”
• Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 23.08.2010 г. № 706н “Об утверждении Правил хранения лекарственных средств”

Кроме того, следует так же учесть условия окружающей среды, в которой будет работать логгер. Если прибор будет использоваться в агрессивной среде с наличием пыли, влаги или прямого теплового воздействия, лучше использовать модели, имеющих класс защиты корпуса не ниже IP65, что позволит надежно защитить от их внешнего негативного воздействия.

Заключение

Логгер температуры и влажности используется для решения обширного ряда задач и оптимален для длительных измерений. Устройства, в которых предусмотрен экран, способны моментально предоставлять пользователю обзор актуальных данных, последнее записанное в памяти значение, наибольшее/наименьшее значение и многие другие показатели.

Логгеры температуры нашли широкое распространение в холодильном оборудовании, для контроля температурного режима в помещениях и складах, при мониторинге окружающей среды, в системах вентиляции, водообеспечения и других сферах.

Даталоггеры – это оборудование для измерения температуры, влажности, других физических параметров, а также сохранения или передачи обработанных пакетов информации. После регистрации результатов измерений во внутренней памяти устройства блок управления отправляет данные на внешние модули или в облачный сервис. Компания «Глушители ЗП» предлагает купить даталоггер температуры и влажности на выгодных условиях. Всегда в наличии актуальные модели измерителей-регистраторов по приемлемым ценам.

Виды даталоггеров

Электронное оборудование делится на два вида:

• с дисплеем – это измерители-регистраторы;
• без информационной панели – регистраторы.

По уровню мобильности устройства разделяют на портативные и стационарные. Портативные модели оснащены встроенными датчиками, микропроцессорами, автономными источниками питания. Стационарные устройства предназначены для лабораторных исследований, промышленного контроля.

Даталоггеры подключают к компьютеру через специальный интерфейс. В комплекте с прибором есть программное обеспечение для активации, просмотра и анализа полученных данных. Некоторые модели оборудованы клавиатурами, дисплеями и используются напрямую, без подключения к компьютерам.

Для обработки информации используются различные протоколы. В экологической сфере используют SDI-12, поддерживающий многоканальную передачу. Промышленный контроль обеспечивает протокол Modbus (на шине CAN), соответствующий ISO 11898. Кроме того, популярны XML, JSON и YAML.

Сферы применения даталоггера

Электронные измерители используют в

• промышленности;
• энергетике;
• добывающей, жилищно-коммунальной отраслях;
• сельском хозяйстве.

Логгеры выбирают вместо систем сбора данных, когда не требуется высокоскоростная запись, но важны непрерывность и длительность рабочих циклов. После запуска оборудование работает несколько дней, недель или лет.

Регистраторы измеряют один или несколько параметров. Автоматические устройства обеспечивают непрерывный мониторинг состояния оборудования, инженерных коммуникаций, окружающей среды. Диспетчерские службы получают достоверную информацию об основных показателях технологических процессов – температуре, относительной влажности, ударных, вибрационных нагрузках, избыточном давлении, напряжении, характеристиках тока.

Автономные модели популярны в коммунальной сфере, при контроле соответствия состояния помещений санитарным нормам. Кроме того, мобильное оборудование используют в медицинских учреждениях, фармакологической промышленности. Портативные даталоггеры обеспечивают непрерывный контроль состояния грузов при транспортных перевозках.

Стационарные версии используют на складах при хранении продуктов, скоропортящихся товаров, в машиностроении, металлообработке. Даталоггеры необходимы для регистрации результатов научных экспериментов. Это незаменимый инструмент контроля температуры, давления в пищевой промышленности. Измерители непрерывно контролируют состояние электрических сетей, основных параметров работы электростанций, гидроагрегатов, отопительных установок.

Как работает даталоггер?

Измерители-регистраторы предназначены для обработки входящих сигналов, незначительно изменяющихся с течением времени. Некоторые модели регистрируют сбои, или отклонения в работе. Такие события могут происходить с частотой раз в день, неделю, месяц, год. Данные поступают с встроенных сенсоров или внешних датчиков.

Данные поступают через промежуточные шлюзы. Средняя частота получения входящей информации составляет 1-100 импульсов на каждый канал в секунду. Количество шлюзов варьируется от 1 до 32. Чаще всего встречаются модели с 4-8 каналами. Некоторые модели поддерживают 100 и более шлюзов.

Некоторые измерители температуры, влажности, других параметров обеспечивают возможность оперативного наблюдения за полученными показателями на встроенном ЖК-экране.

Пакеты данных поступают во внутреннюю оперативную память или электронный накопитель. Это энергонезависимые модули. После обработки микропроцессором регистратор температуры и влажности передает информацию через USB, Ethernet, беспроводные интерфейсы, локальные сети. Несколько приборов могут быть соединены по TCP/IP в единый пул. Полученные данные используются для контроля и анализа.

Технические особенности даталоггеров

Портативный температурный логгер работает на аккумуляторах или батарейках. Стационарные измерители-регистраторы подключают к внешним источникам питания.

Кроме температуры, влажности, других физических параметров универсальные модели регистрируют широту, долготу, высоту. Инерциальные блоки обеспечивают контроль ориентации, положения, скорости, ускорения. Такие приборы обеспечивают контроль сейсмической активности.

Что следует знать при выборе даталоггера?

При сравнении различных моделей учитывают следующие параметры:

• виды измеряемых параметров (температура, влажность, параметры тока);
• предельные диапазоны измерений;
• погрешность;
• объём внутренней памяти;
• используемые протоколы;
• класс защиты корпуса.

Кроме того, для разных видов контроля используют различные диапазоны задаваемых периодов опросов. Устройства могут иметь циклический или разовый режим работы памяти. Для полевых условий актуален диапазон температуры эксплуатации. Покупатели также обращают внимание на частоту выборки, типы входов, удобство пользовательского интерфейса, стоимость оборудования.

Покупайте логгеры температуры и влажности в компании «Глушители ЗП». Если вы нашли подходящий измеритель, оставьте заявку на сайте или положите товар в корзину, чтобы завершить покупку. Консультант поможет выбрать оптимальную модель, оформить заказ. Возможны самовывоз из отделений компании в Запорожье, Киеве, доставка в любой регион Украины.