30-lecie instytutów: wizyjny sensor do pomiaru objętości cieczy
W 2024 r. instytuty Wydziału Cybernetyki obchodziły jubileusz 30-lecia. Z tej okazji przypominamy wybrane projekty i wdrożenia opracowane przez naukowców z naszego Wydziału. Wizyjny sensor do pośredniego pomiaru objętości cieczy, został opracowany w Instytucie Teleinformatyki i Cyberbezpieczeństwa pod kierownictwem dr. hab. inż. Krzysztofa Murawskiego, prof. WAT.
W celu realizacji projektu nad wizyjnym sensorem do pomiaru objętości cieczy zastosowano teorię soft-sensorów umożliwiającą wykonanie czujnika, który wielkość objętości cieczy wyznacza na podstawie tylko jednego obrazu pozyskanego z miniaturowej kamery wideo. Umieszczona wewnątrz sensora kamera stanowi jednocześnie układ pomiarowy i układ umożliwiający zdalną diagnostykę sensora. Dzięki zastosowaniu układu wizyjnego sensor może pracować zarówno w dzień jak i w nocy, także przy zmiennych warunkach ciśnienia, temperatury i oświetlenia. Pod tym względem uzyskiwane wyniki pomiaru objętości cieczy są stabilne i powtarzalne oraz konkurencyjne do pomiarów realizowanych z użyciem np. czujników ciśnienia. Konstrukcja sensora predysponuje go do realizacji rozproszonego systemu pomiarowego. Przedstawiona konstrukcja wykonana w technologii IoT, może wspomóc monitorowanie poziomu wody oraz monitorowanie stanu technicznego miejsc zrzutu wody na przykład z dachów różnego typu obiektów, w tym dachów domów jednorodzinnych.
Zasada działania sensora opiera się na autorskiej metodzie dr. hab. inż. Krzysztofa Murawskiego, prof. WAT, do pomiaru odległości do obiektu. Wynik pomiaru odległości przeliczany jest na objętość, która prezentowana jest użytkownikowi. W przebadanej konstrukcji częstotliwość pomiaru objętości wynosiła 120 Hz.
Sensor został zbadany w zakresie pomiaru od 0 do 80 ml. W tym zakresie otrzymany średni błąd pomiaru objętości wyniósł 0.31 ml, co stanowiło (1.03%).
Warto podkreślić, że dzięki zastosowaniu autorskiej metody pomiaru odległości oraz technologii IoT, sensor zapewnia stabilne i powtarzalne wyniki, nawet w trudnych warunkach. Jego zastosowanie w monitorowaniu poziomu wody i stanu technicznego systemów zrzutu wody stanowi cenne wsparcie w zarządzaniu infrastrukturą, zwłaszcza w kontekście monitorowania dachów oraz innych obiektów.
Grafika: WCY