Sensore di distanza LSI Storm Front
Elenco delle revisioni
| Problema | Data | Descrizione delle modifiche |
| Origine | Numero di telefono: 12-07-2022 | |
Note su questo manuale
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Introduzione
Il sensore di distanza del fronte temporalesco è un sensore in grado di fornire una stima della distanza del fronte temporalesco in un raggio di circa 40 km dal luogo in cui è installato. Attraverso un sensibile ricevitore RF e un algoritmo proprietario integrato, il sensore è in grado di rilevare le scariche sia tra nuvole e terra che tra nuvole e nuvole, eliminando le interferenze causate da segnali artificiali come motori e forni a microonde. La distanza stimata non rappresenta la distanza di un singolo fulmine, ma la distanza dalla linea del fronte temporalesco.
Specifiche tecniche
Modelli
| Codice | DQA601.1 | DQA601.2 | DQA601.3
DQA601A.3 |
| Produzione | Tipo RS-232 | USB | TTL-UART |
| Compatibilità | Alfa-Log | PC (programma di emulazione terminale) | MSB |
| Connettore | DB9-DTE | USB tipo A | Fili liberi |
Specifiche tecniche
| Allineare | 5÷40 km |
| Risoluzione | 14 gradini (5, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 20, 24, 27, 31, 34, 37, 40 km) |
| Protocollo | ASCII proprietario |
| Filtro | Algoritmo di rifiuto del disturbo e sintonizzazione automatica dell'antenna |
| Alimentazione elettrica | 5 ÷ 24 Vcc |
| Consumo energetico | Massimo 350µA |
| Temperatura operativa | -40÷85°C |
| Cavo | L = 5 m |
| Compatibilità elettromagnetica | EN 61326-1: 2013 |
| Tasso di protezione | Grado di protezione IP66 |
| Installazione |
|
Accessori
| DYA032 | Montaggio per sensore di distanza frontale Storm su collare DYA049 |
| DYA049 | Collare per fissaggio DYA032 su palo meteo Ø 45 ÷ 65 mm |
Installazione e configurazione
Installazione
La scelta del sito giusto è essenziale per il funzionamento efficace del sensore di distanza del fronte temporalesco. Dovrebbe essere privo di apparecchiature che generano rumore come i campi elettromagnetici. Questi potrebbero essere una fonte di rumore, facendo sì che il sensore fornisca misurazioni errate. Di seguito sono elencate le fonti di rumore da evitare:
- Convertitori DC-DC basati su induttore
- Display per smartphone e smartwatch
Una volta individuato il sito, collegare il sensore al datalogger LSI LASTEM Alpha-Log o direttamente ad un PC, a seconda del tipo di connessione elettrica (USB, RS-232 o TTL-UART).
Utilizzare con Alpha-Log
DQA601.1, DQA601.3 e DQA601A.3 possono essere utilizzati con Alpha-Log, se opportunamente configurati. Per la configurazione del datalogger procedere come segue:
- Avvia il software 3DOM.
- Apre la configurazione corrente nel data logger.
- Aggiungi il sensore selezionando il suo codice (es. DQA601.1) dalla Libreria Sensori 3DOM.
- Aggiungi il tipo di input proposto.
- Impostare i parametri relativi alle misure prodotte.
- Dove:
- Porta di comunicazione: è la porta seriale di Alpha-Log a cui è collegato il sensore.
- Modalità: è la modalità di funzionamento del sensore. Selezionare Interno o Esterno a seconda di dove è installato.
- Numero di fulmini per segnale: è il numero minimo di scariche elettriche necessarie per determinare la distanza del fronte temporalesco.
- Per maggiori informazioni sulla configurazione del sensore, fare riferimento al §3.2.
- Dove:
- Se vuoi modificare qualche parametro, come il nome della misura o la rata di acquisto, apri la misura appena aggiunta.
- Quindi selezionare le schede di interesse per visualizzarne i parametri.
- Salvare la configurazione e inviarla al datalogger.
Ulteriori informazioni sulla configurazione sono disponibili nel manuale di Alpha-Log.
Per collegare il sensore al data logger, utilizzare le seguenti tabelle
| DQA601.1 (RS-232) | DQA601.3 (TTL-UART) | Alfa-Tronco d'albero | DQA601A.3 (TTL-UART) | Alfa-Tronco d'albero | |||||
| Spillo | Segnale | Filo | Segnale | terminale | Filo | Segnale | terminale | ||
| 2 | Rx | Verde | Rx | 20 | Marrone | Ricevuta (TTL) | 20 | ||
| 3 | Tx | Rosso | Tx | 19 | Verde | Tx (TTL) | 19 | ||
| 5 | Terra | Blu | Terra | 21 | Bianco | Terra | 21 | ||
| 9 | Potenza 5÷24
Corrente continua |
Marrone | Potenza 5÷24
Corrente continua |
22 | Giallo | Potenza 5÷24
Corrente continua |
22 | ||
| Scudo | Scudo | 30 | Scudo | Scudo | 30 | ||||
DQA601.1 ha un connettore seriale DB9, quindi può essere collegato direttamente alla porta seriale RS-232 COM2. I modelli DQA601.3 e DQA601A.3 hanno la connessione a filo libero. Vanno collegati ai morsetti 19-20-21-22 della porta seriale TTL COM4.
Per maggiori informazioni sui segnali fare riferimento ai rispettivi disegni forniti con il prodotto
- DQA601.1: DISACC210137
- DQA601.3: DISACC210156
- DQA601A.3: DISACC210147
Utilizzare con il PC
DQA601.2 può essere collegato a un PC tramite la porta USB. Procedi come segue:
- Collegare il sensore al PC e identificare la porta seriale ad esso assegnata.
- Avviare un programma di emulazione terminale (es. Realterm), scegliere la porta seriale a cui collegare il sensore e impostare i parametri di comunicazione come segue:
- Velocità: 9600 bps
- Bit di dati: 8
- Parità: Nessuno
- Bit di stop: 1
- Controllo del flusso: Nessuno
Una volta stabilita la comunicazione, il programma del terminale inizierà a visualizzare le informazioni inviate spontaneamente dal sensore.
Per ulteriori informazioni sulla comunicazione con il sensore, fare riferimento al Capitolo 4.
Configurazione del sensore
Il sensore viene fornito con una configurazione standard. Tuttavia, attraverso un programma di emulazione di terminale installato su un PC, è possibile modificare alcuni parametri di funzionamento. Comandi e parametri sono descritti in §4.3
Protocollo di comunicazione SAP
Il sensore implementa SAP (Simple ASCII Protocol), il protocollo di comunicazione proprietario di LSI LASTEM che fornisce i servizi di configurazione, diagnostica e trasferimento dei dati misurati dal sensore.
Il sensore supporta due modalità di invio dei dati:
- su richiesta
- spontaneo
La modalità “On-demand” è quella impostata di default, in cui la parte master (richiedente) interroga il sensore tramite il comando MIV; in alternativa è disponibile la modalità “spontanea”, con la quale il sensore trasmette autonomamente messaggi relativi a particolari eventi riguardanti le misure effettuate.
La tabella seguente riassume gli eventi segnalati dalla modalità “spontanea”.
| Campo | Parametri | Descrizione |
| #LGH | d | Rilevazione di un fronte temporale a distanza d |
| #ora legale | – | Rilevamento dei disturbi |
| #NSE | – | Rilevazione del rumore |
| #CAL | – | Messaggio generico (mantenere in vita), ogni 60 secondi |
| #INI | – | Messaggio di inizializzazione del dispositivo inviato solo dopo l'accensione del sensore |
Formato dei messaggi
I messaggi sono trasportati da trame in cui l'inizio del messaggio è il carattere '!' o '$' e il termine è identificato dal carattere ASCII CR (Carriage Return); il carattere ASCII LF (Line Feed) può eventualmente seguire CR, per motivi di visualizzazione del terminale, ma viene comunque ignorato in ricezione; durante la trasmissione viene sempre trasmesso dopo CR.
Il carattere di inizio messaggio '!' viene utilizzato per semplificare la comunicazione che avviene tramite un programma di emulazione di terminale. Quando si desidera avere maggiore sicurezza o utilizzare un bus di comunicazione in cui sono collegati più dispositivi, il carattere iniziale del messaggio è '$' e il grafico avrà più campi indirizzo dispositivo e checksum. Se una condizione di errore viene identificata dallo slave, produce una risposta con un codice di identificazione dell'errore, oppure non risponde affatto quando il pacchetto non è decodificato nella sua interezza (es. manca la parte terminale); se il pacchetto viene ricevuto in modo errato dalla parte master o non ricevuto nel tempo previsto (timeout), quest'ultima può inviare allo slave un comando di richiesta di ritrasmissione; il mittente del comando di ritrasmissione regola il numero massimo di tentativi attraverso i quali si ripete tale operazione; il ricevente non limita il numero di tentativi ricevuti e conseguentemente gestiti.
In sintesi, per comunicazioni terminali manuali (o punto-punto)
| Campo | Senso |
| ! | Identificatore di inizio messaggio |
| c | Controllo del flusso di dati |
| comando | Codice specifico del comando di richiesta o risposta |
| param | Dati di comando, lunghezza variabile |
| CR | Identificatore di fine messaggio |
In caso di comunicazione prodotta tra un master e uno o più slave (punto a multipunto)
| Campo | Senso |
| $ | Identificatore di inizio messaggio |
| dd | Indirizzo dell'unità a cui è destinato il messaggio |
| ss | Indirizzo dell'unità che ha generato il messaggio |
| c | Controllo del flusso di dati |
| comando | Codice specifico del comando di richiesta o risposta |
| param | Dati di comando, lunghezza variabile |
| XXXXXX | Codifica esadecimale in 4 caratteri ASCII del campo di controllo |
| CR | Identificatore di fine messaggio |
I campi indirizzo dd e ss sono numeri ASCII a due cifre, che consentono di indirizzare fino a 99 unità diverse; il valore “00” è inteso come risposta all'unità master, mentre il valore “–” indica un messaggio broadcast, destinato ad eventuali apparati collegati al master; il messaggio broadcast non è seguito da alcuna risposta da parte delle unità slave riceventi.
Il campo di controllo c viene utilizzato per gestire il flusso di dati e può assumere i seguenti valori
| Campo | Senso |
| ' ' | Primo messaggio di una serie |
| '.' | Messaggio singolo o ultimo messaggio di una serie |
| ',' | Altri messaggi a seguire |
| '-' | Richiesta di ritrasmissione messaggio precedente (stessi dati) |
| '+' | Richiesta di invio messaggio successivo (dati successivi) |
Il campo di controllo (checksum) viene calcolato utilizzando l'algoritmo CCITT CRC16 (polinomio X^16 + X^12 + X^5 + 1) dei caratteri che iniziano da quello dopo l'intestazione del messaggio (! o $) e terminano al carattere immediatamente precedente al campo checksum stesso. Il valore iniziale del calcolo è zero. Per testare il calcolo del CRC, puoi inviare il comando test:
- $0100.DPV46FD[CR][LF] (CRC = 0x46FD)
a cui lo strumento (ID = 01) risponde con un messaggio come questo
- $0001.DPV1.00.00EA78[CR][LF] (CRC = 0xEA78)
Il codice del comando cmd è composto da tre caratteri. Non fa distinzione tra maiuscole e minuscole, quindi ad esample i comandi DPV e dpv per lo strumento sono equivalenti. La trasmissione dei dati che, per volume, non possono essere compressi in un unico messaggio, avviene specificando il byte di controllo c secondo le seguenti regole:
- Dati trasportati in un unico messaggio: il byte di controllo è il punto;
- Dati trasportati in più di un messaggio: il byte di controllo può essere una virgola o un punto; alla ricezione del messaggio contenente la virgola del byte di controllo, il ricevente deve inviare il messaggio '+' per indicare al trasmittente la possibilità di trasmettere la parte successiva dei dati; alla ricezione del messaggio con control byte period, il ricevente può astenersi dal rispondere (se la ricezione è stata corretta), perché l'invio di un successivo messaggio '+' comporta la restituzione di un messaggio contenente il codice di errore NoMoreData.
Non è imposto un limite specifico al numero di messaggi in cui è suddivisa la parte dati; per problemi di prestazioni su alcune linee di comunicazione, particolarmente lente o ad alto rischio di interferenza (tipicamente via radio), i dati trasmessi in ciascun messaggio dovrebbero essere di dimensioni relativamente ridotte, quindi l'intero set di dati è, in questo caso, suddiviso in più messaggi . La dimensione massima dei dati trasmessi in ogni messaggio è un parametro di sistema modificabile (comando SMS).
Le funzioni previste dal protocollo di comunicazione sono
- Comandi per regolare la comunicazione.
- Comandi per gestire la configurazione.
- Comandi diagnostici.
- Comandi per leggere i dati misurati.
- Comandi di gestione del sistema.
Comandi per regolare la comunicazione
I comandi nella tabella non generano alcuna risposta.
| Codice | Parametro
tipo |
Descrizione |
| Va bene | – | OK: messaggio di risposta, senza parte dati di ritorno, conferma positiva del precedente comando ricevuto (s indica spazio) |
| Pronto soccorso | numero | Errore: messaggio di risposta come conferma negativa della richiesta ricevuta; il
il codice di stato dell'errore è indicato da numero nel messaggio di risposta (s indica spazio) |
In generale, per tutti i comandi che consentono l'impostazione di un parametro, se questo non è specificato nel messaggio di richiesta (il campo viene lasciato completamente vuoto), la risposta che l'unità slave produce indica il valore del parametro stesso attualmente memorizzato (leggendo di parametro).
Gli stati di errore restituiti dal messaggio ER sono identificati dalla tabella seguente
| Valore | Descrizione |
| 0 | Nessun errore (normalmente non trasmesso) |
| 1 | Strumento non configurato |
| 2 | Codice di comando non gestito |
| 3 | Parametro errato del comando |
| 4 | Parametro fuori dai limiti |
| 5 | Controllo di flusso imprevisto rispetto al comando ricevuto |
| 6 | Comando non consentito in questo momento |
| 7 | Comando non consentito da current access profile |
| 8 | Nessun dato aggiuntivo da trasmettere in coda a quelli già inviati |
| 9 | Errore riscontrato durante la memorizzazione dei dati ricevuti |
La parte di carico utile del messaggio è tipicamente addebitata al livello di applicazione del protocollo che interpreta i dati ricevuti e formatta i dati da trasmettere. Durante la formattazione dei dati, quando possibile vengono seguite queste regole:
- Diversi parametri (sia richiesta che risposta) sono separati dal carattere spazio; alcune risposte, per chiarezza quando i valori sono numerosi ed eterogenei dal punto di vista semantico view, utilizzo tags nel tag: formato valore.
- La data e l'ora sono espresse in formato ISO 8601; normalmente lo strumento esprime l'ora internamente, nelle trasmissioni e nel GMT fileS; le durate sono espresse nel formato “gg hh:mm:ss”.
- Stati logici:
- "Y", "YES", "1", "TRUE", "ON" per il valore vero
- “N”, “NO”, “0”, “FALSE”, “OFF” per valore falso
- Interi: cifre decimali in numero dipendenti dal numero di bit dedicati alla variabile per contenere i dati
- Valori in virgola mobile:
- Separatore decimale: punto
- Cifre decimali: dipendenti dal valore trasmesso; quando appropriato, viene utilizzato il formato scientifico (esponente della mantissa)
Comandi per gestire la configurazione
| Codice | Parametro
tipo |
Descrizione |
| CWM | Intero | Modalità di lavoro di configurazione: modalità di funzionamento del sensore.
Valori consentiti: 0=Indoor, 1=Outdoor. Valore predefinito: 1 |
| CNL | Intero | Numero di configurazione Lightning: numero di scariche elettriche necessarie per consentire al sensore di calcolare la distanza del temporale; se maggiore di 1 fa sì che il sensore ignori scariche sporadiche rilevate in breve tempo, evitando così false rilevazioni di fulmini.
Valori consentiti: 1, 5, 9, 16. Valore predefinito: 1 |
| CLA | Intero | Config Lightning Assenza: corrisponde al tempo, in minuti, in cui la mancata rilevazione di scariche elettriche determina il ritorno dell'impianto nella condizione di assenza di fulmini (100 km).
Valori ammessi: 0 ÷ 255. Valore di default: 20 |
| CNF | Intero | Configura rumore di fondo: soglia di regolazione del filtro per rumore di fondo; valori più alti determinano una riduzione della sensibilità alla rilevazione dei fulmini; se si desidera impostare questo parametro in modo fisso, verificare che il parametro CAN sia impostato su falso.
Valori ammessi: 0 ÷ 7. Valore di default: 2 |
| POTERE | Booleano | Config Auto Rumore di fondo: abilitazione del calcolo automatico della soglia di regolazione del filtro per il rumore di fondo; il valore calcolato più recente può essere letto con il comando CNF.
Valori consentiti: vero, falso. Valore predefinito: vero |
| CWT | Intero | Soglia watchdog di configurazione: imposta il ssensibilità del sensore alle scariche elettriche su scala 0 ÷ 15; maggiore è questo valore e minore è la sensibilità del sensore alle scariche, quindi maggiore è il rischio di non rilevare le scariche; minore è questo valore, maggiore è la sensibilità del sensore, quindi maggiore è il rischio di falsi
letture dovute a scariche di fondo e non dovute a veri e propri fulmini; questo |
| parametro è attivo solo quando il Soglia watchdog automatico parametro è impostato su
falso. Valori ammessi: 0 ÷ 15. Valore di default: 2 |
||
| CAW | Booleano | Soglia di watchdog automatico di configurazione: determina una sensibilità automatica del sensore rispetto al rumore di fondo rilevato; quando questo parametro è impostato su VERO determina che il sensore ignora il valore impostato in Soglia watchdog parametro. Il valore calcolato più recente può essere letto con il comando CWT.
Valori consentiti: vero, falso. Valore predefinito: vero. |
| Responsabilità Sociale d'Impresa | Intero | Rifiuto del picco di configurazione: imposta la capacità del sensore di accettare o rifiutare false scariche elettriche non dovute a fulmini; questo parametro è aggiuntivo rispetto a Soglia watchdog parametro e permette di impostare un ulteriore sistema di filtraggio alle scariche elettriche indesiderate; il parametro ha una scala da 0 a 15; un valore basso determina una minore capacità del sensore di respingere falsi segnali, quindi determina una maggiore sensibilità del sensore ai disturbi; nel caso di installazioni in zone prive di disturbo è possibile/consigliabile aumentare tale valore.
Valori ammessi: 0 ÷ 15. Valore di default: 2 |
| Comando | Booleano | Disturbo della maschera di configurazione: determina se il mascheramento del rumore è attivo; se impostato su VERO, il sensore non fornisce indicazione (sul log di traccia, vedi comando DET) di disturbo se ne determina la presenza.
Valori consentiti: vero, falso. Valore predefinito: falso. |
| CRS | Booleano | Statistica ripristino configurazione: IL VERO valore disabilita il sistema di calcolo statistico interno al sensore che determina la distanza dal fronte temporalesco considerando una serie di fulmini; ciò determina che il calcolo della distanza viene effettuato considerando solo l'ultima singola scarica elettrica misurata.
Valori consentiti: vero, falso. Valore predefinito: falso. |
| Formato CSV | – | Salvataggio configurazione: salva i parametri di configurazione nella memoria del sensore. |
| CLD | – | Config LoadD: carica i parametri di configurazione dalla memoria del sensore. |
| CPM | Booleano | Modalità push di configurazione: abilita/disabilita la modalità di invio spontaneo (modalità push) degli eventi di misurazione. |
Comandi relativi alle misure
| Codice | Parametro
tipo |
Descrizione |
| MIV | – | Misura il valore istantaneo: richiede il valore della distanza dal fronte temporale calcolato sulla base delle misure di scarica elettrica.
Risposta: valore float (km) |
| MRD | – | Misure Reimposta distanza: impostare il valore dell'ultima distanza rilevata del temporale
davanti al valore della distanza Non definito |
Comandi diagnostici
| Codice | Parametro
tipo |
Descrizione |
| DET | Booleano | Diagnostica Abilita log di traccia |
| DPV | Booleano | Versione del programma diagnostico: restituisce la versione firmware corrente sul sensore |
| DFR | – | Rapporto diagnostico completo: fornisce come risposta un insieme di valori indicanti lo stato interno di funzionamento. Sono:
|
Risposta: ATE:valore booleano
|
Sample comunicazioni
Per chiarire le diverse possibili combinazioni di messaggi scambiati tra master e slave, alcuni esplicativi esampseguiamo.
| Maestro | Schiavo | Descrizione |
| !.DPV\r | – | Il master richiede la versione del programma dello slave |
| – | !.DPV1.00.00\r | Risposta inviata dallo schiavo |
| Maestro | Schiavo | Descrizione |
| !,DPV\r | – | Il master richiede la versione slave del programma, ma utilizza il file
indicazione di altri messaggi a seguire |
| – | !.ERxx\r | Slave indica che il comando non supporta la comunicazione
controllo di flusso che è stato indicato dal master |
| Maestro | Schiavo | Descrizione |
| !.DPV\r | – | Il master richiede la versione del programma dello slave |
| – | !.DPV1.00.00\r | Risposta inviata dallo schiavo |
| !-\R | – | Il Master richiede di nuovo il messaggio precedente |
| – | !.DPV1.00.00\r | Lo slave risponde inviando lo stesso messaggio precedente |
| Maestro | Schiavo | Descrizione |
| !.XXX\r | – | Il master invia un comando non supportato |
| – | !.ERxx\r | Lo slave risponde con un codice di errore |
| Maestro | Schiavo | Descrizione |
| !.MIV\r | – | Il master richiede il valore delle misurazioni |
| – | !.MIV5.0\r | Risposta inviata dallo slave (in questo example: distanza dal fronte temporalesco = 5 km); in caso di fronte temporalesco assente o non identificato, il sensore invia
il valore 100 (vedi il CLA parametro di configurazione). |
Disposizione
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Documenti / Risorse
 |
Sensore di distanza LSI Storm Front [pdf] Manuale d'uso Sensore di distanza frontale tempesta, sensore di distanza tempesta, sensore di distanza frontale, sensore di distanza, sensore, sensore tempesta |
