Program ZScan 2A version 3.0

VUT FAST Brno Program ZScan 2A version 3.0 Uživatelský SW k přístroji Z metr 2A Jana Pařílková, Radek Stoklásek 14.4.2009

Uživatelská příručka 2009 VUT v Brně, Fakulta stavební, ÚVST LVV, firma Stoklásek 2009 GOEtest,a.s. Brno Všechna práva jsou vyhrazena. Žádná z částí tohoto díla nesmí být reprodukována jakýmkoliv způsobem (graficky, elektronicky nebo mechanicky včetně fotokopírování a nahrávání) bez souhlasu vydavatele. Produkty uváděné v tomto dokumentu mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými značkami příslušných vlastníků. Vydavatel a autoři neuplatňují na tyto značky nárok. Přestože při přípravě tohoto dokumentu byla provedena všechna bezpečnostní opatření, nepřebírá vydavatel ani autoři zodpovědnost za chyby nebo opomenutí, nebo za škody vyplývající z použití informací obsažených v tomto dokumentu, nebo z použití přiloženého programu, zdrojového kódu apod. Vydavatel a autoři dále v žádném případě neručí za jakékoliv ztráty zisku nebo jiné obchodní újmy způsobené nebo údajně způsobené přímo nebo nepřímo tímto dokumentem. Tisk: duben 2009 v Brně

Program pro ovládání měřicího přístroje Z Scan v3.0 Programový blok Z-Scan pracuje s podporou operačních systémů Windows 98 a vyšších, a proto jej tvoří řada okének, která dovolují komfortní nastavení přístroje, zobrazení měřených veličin, diagnostiku mezivýsledků, archivaci a přípravu výsledků pro zobrazení v programu MS EXCEL. Program je rozčleněn do několika samostatných panelů (záložek). Záložka Connection Na uvedené záložce je možno konfigurovat požadovaný způsob komunikace pomocí portu - USB V řádku USB port status je zobrazen aktuální stav komunikačního portu. Je žádoucí status Connected. Pokud je vypsán červený status Disconnected (např. při odpojení USB kabelu) je možno komunikační port otevřít tlačítkem Connect. Dále je třeba mít nastaveno správné číslo portu (lze zvolit tlačítkem Settings). Číslo virtuálního COM portu na USB rozhranní lze zjistit ve windows nabídce Start / Nastavení / Ovládací panely / Systém / Hardware / Správce zařízení / porty COM a LPT / USB Serial (COM X) Nastavení komunikační rychlosti a ostatních parametrů v případě tohoto virtuálního COM portu na USB nemá význam. - GPRS Vzdálený přístup k měřeným datům je řešen tak, že přístroj vybaven GPRS připojením vystupuje jako TCP klient, který se v nastaveném čase (viz dále položka system config) připojí k TCP serveru, který měřená data převezme. Zde, tlačítky Run / Stop, spustíme / zastavíme TCP server, který na portu 4000 v režimu listen očekává příchozí připojení. Aby bylo adresovat tento TCP server z internetu je nutné zmíněný port č. 4000 na firewallu otevřít pro příchozí spojení a přesměrovat na vnitřní IP adresu PC na kterém je spuštěn tento program. Položkou Receive data to file a tlačítkem Set nastavíme soubor, do kterého se přijatá data budou ukládat. DIALOGOVÉ OKNO CONNECTION PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0

Záložka Measure Config Pokud je USB komunikační spojení s měřicím přístrojem správně nakonfigurováno a funkční, po stisku tlačítka FW Version info / Get přístroj vrátí označení aktuální verze firmware. Zároveň se jako u všech ostatních příkazů vlevo dole zobrazuje aktuální stav komunikace, tj. Sending při vysílání a OK, popř. se bližším popisem obdrženého příkazu ohlásí úspěšné dokončení komunikace. Blok 1 záložky - Measuring period Volí se perioda opakování měření na celé skupině elektrod. Tlačítkem Get načteme aktuální nastavení v přístroji, tlačítkem Set do přístroje zapíšeme požadované nastavení. Blok 2 záložky - Electrodes selection Zadáváme, na kterých elektrodách bude probíhat měření. Tlačítkem Get načteme aktuální nastavení v přístroji, tlačítkem Set do přístroje zapíšeme požadované nastavení. Načtení nebo zápis se vztahuje ke všem 128 elektrodám najednou bez ohledu na to, kterou měřicí desku (desky jsou značeny čísly 1 až 8, kanály 1 až 16) máme právě zobrazenu. Pomocnými tlačítky Check All nebo Clear provedeme výběr / zrušení pro všech 16 kanálů vybrané desky. Blok 3 záložky - Measuring parameters Nastavují se volitelné parametry měření: Frequency frekvence měřicího střídavého elektrického signálu. Pro zeminy je doporučená hodnota 8 000 Hz. Pro přesnou volbu měřicí frekvence je vhodné provést frekvenční analýzu měřením v dostupném frekvenčním spektru a pro měření zvolit frekvenci s největším vykázaným maximem (v absolutní hodnotě) imaginární složky měřené elektrické impedance. Voltage Amplituda měřicího signálu. Je třeba volit s ohledem na očekávaný rozsah měřených odporů. Hodnota se sice automaticky adaptivně snižuje při nízkých odporech, ale prodlužuje se doba měření. Doporučená hodnota 1 V. Switch latency doba, po kterou se vyčkává po přepnutí měřicího kanálu. Zahrnuje dobu nutnou pro fyzické přestavení relé a dále dobu nutnou pro odeznění přechodových dějů na měřicí trase. Nedoporučuje se volit kratší než 300 ms. Repeat počet opakování měřicího cyklu (na všech zvolených elektrodách). Two electrode system V případě použití dvouelektrodového systému (budicí i měřicí signál jsou na jedné svorce měřicí elektrody) se aktivuje relé, které vnitřně propojí proudové a napěťové svorky měřiče elektrické impedance. Tlačítkem Get načteme aktuální nastavení v přístroji, tlačítkem Set do přístroje zapíšeme požadované nastavení. Opět se vztahuje pro celou skupinu parametrů najednou. Blok 4 záložky - Measuring Start bezprostředně se spustí měřicí cyklus. Bez ohledu na nastavení a aktuální fázi nastavené Measuring period. Stop zastaví se měření do odvolání (znovu lze spustit pouze tlačítkem Start). Clear Memory provede reset vnitřní paměti (smazání již naměřených dat). Data zůstávají v paměti i při vypnutí přístroje. Blok 5 záložky - Data capture

Umožňuje průběžný zápis on-line měřených hodnot do textového souboru. Tlačítkem Start se zvolený soubor (default Data.txt) otevře (dosavadní obsah se smaže) a zapisují se do něj měřené a zobrazované hodnoty. Tlačítkem Stop se zápis dat ukončí a soubor uzavře. Textový soubor je možno před zahájením měření jakkoli pojmenovat a umístit do požadovaného souboru. Blok 6 záložky - Measured Value Zobrazuje on-line měřené hodnoty pořadové číslo měření, číslo desky, číslo kanálu v rámci desky, rozsah na kterém je měřeno, reálná složka impedance, imaginární složka impedance obojí udáváno v ohmech. Pokud je zobrazena hodnota 0, je měřená složka elektrické impedance mimo rozsah měřicího přístroje (cca 10 Ω až 100 000 Ω) Tlačítko Show Graph Slouží pro názornější zobrazení měřených hodnot reálné části impedance, která se zobrazí jako křivka v šestnácti kanálech zvolené desky. Ovládání rozsahu a přepínání na požadovanou desku se provádí pomocí menu pravým tlačítkem myši. DIALOGOVÉ OKNO MEASURE CONFIG PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0 Záložka Freq Range Nastavuje se frekvenční rozsah přístroje, v němž má být provedeno měření. Blok 1 záložky

- Measure parameters Nastavují se volitelné parametry měření pro frekvenční analýzu. Pro přesnou volbu měřicí frekvence je vhodné provést frekvenční analýzu měřením v dostupném frekvenčním spektru a pro měření zvolit frekvenci s největším vykázaným maximem (v absolutní hodnotě) imaginární složky měřené elektrické impedance. Begin Frequency počáteční frekvence dostupného frekvenčního spektra. End Frequency konečná frekvence dostupného frekvenčního spektra. Step multiplier volba kroku změny frekvence v násobcích předcházející hodnoty. Voltage Amplituda měřicího signálu. Je třeba volit s ohledem na očekávaný rozsah měřených odporů. Hodnota se sice automaticky adaptivně snižuje při nízkých odporech, ale prodlužuje se doba měření. Doporučená hodnota 1 V. Repeat Počet opakování měřicího cyklu. Board Číslo měřicí desky. Channel Číslo měřicího kanálu. Two electrode system Volba zapojení měřicích elektrod (dvou nebo čtyřsvorkové, přičemž čtyřsvorkové zapojení je nastaveno primárně). Blok 2 záložky - Measure Tlačítky START a STOP se zahajuje a končí požadované měření ve zvoleném frekvenčním spektru. Blok 3 záložky - Measured value Blok 3 umožňuje vizuální kontrolu měřené frekvence, zobrazuje měřicí rozsah a hodnoty reálné a imaginární složky měřené elektrické impedance. DIALOGOVÉ OKNO FREQ RANGE PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0

Záložka System Config Nastavují se konfigurační parametry přístroje. - Date time Umožňuje nastavit systémový čas přístroje. Tlačítkrm Get zjistíme aktuální sytémový čas. Pokud je třeba jej změnit, můžeme nový čas editovat přímo v okně nebo tlačítkem Local použijeme aktuální čas PC. Nakonec tlačítkem Set nový čas zapíšeme do přístroje. - GPRS settings Nastaví parametry GPRS připojení a TCP klienta. APN Access point name: název přípojného bodu poskytovatele GSM sítě. (např. internet.t-mobile.cz v případě operátora T-mobile nebo ointernet v případě Vodafone. Položka Server IP určuje veřejnou IP adresu TCP serveru, ke které se GPRS modem bude přihlašovat. Tzn. veřejnou IP adresu firewallu, který zajišťuje připojení PC k internetu. (viz také Záložka Connection / GPRS) - GPRS report settings Určuje pravidla podle kterých se bude zařízení připojovat k TCP serveru. Konkrétně čas ve kterém se zařízení bude pokoušet připojit. Předpokládá se připojení 1krát za den. Dále se zde nastavuje, kolikrát se pokus o připojení opakuje v případě neúspěchu položka Number of retries. Tlačítkem Get načteme aktuální nastavení v přístroji, tlačítkem Set do přístroje zapíšeme požadované nastavení. Opět se vztahuje pro skupinu parametrů v rámečku. Přenos těchto parametrů probíhá pomocí USB komunikace. DIALOGOVÉ OKNO SYSTEM CONFIG PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0

Záložka Download Umožňuje načíst měřené hodnoty uložené v paměti přístroje. Data Download Načte vybraný úsek dat počínaje měřením s pořadovým číslem From Value a délce Amount. Načítání se spustí tlačítkem Download into buffer. Data Size Get zjistí kolik měření je uloženo v paměti vztahuje se k jednotlivým měřením, tj. jeden kanál jedno měření. Clear internal memory provede reset (uvolnění) vnitřní paměti. DIALOGOVÉ OKNO DOWNLOAD PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0 Záložka Excel export Umožňuje přehlednější analýzu naměřených dat exportem do sešitu MS Excel. Do jednoho sešitu se exportuje 16 kanálů vybrané desky. Každý kanál má svůj list. Source Source from file Název datového souboru, ze kterého se bude provádět export do Excelu. Source from buffer export dat se bude provádět z přístroje. New excel doc name Název Excel souboru do kterého se provede export. Extract Board číslo desky, pro kterou se bude provádět export.

Skip void items uložení exportovaných hodnot. Fill Table tímto tlačítkem se provede export. Program tímto spouští aplikaci MS Excel, která musí být nainstalována. Také se může stát, že tato akce bude blokována firewallem a program přestane odpovídat. V tomto případě spusťte MS Excel manuálně před startem exportu. DIALOGOVÉ OKNO EXCEL EXPORT PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0 Záložka Data Buffer Umožňuje přehlednější zobrazení naměřených dat od požadovaných pořadových čísel měření, uložení vybraných částí nebo celého souboru naměřených dat exportem do sešitu MS Excel pro další analýzu.

DIALOGOVÉ OKNO DATA BUFFER PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0 Záložka Data Preview Umožňuje kontrolu experimentu grafickým zobrazením naměřených dat vždy pro 16 kanálů zvolené desky. Vhodné pro kontrolu experimentu v průběhu jeho trvání. DIALOGOVÉ OKNO DATA PREVIEW PROGRAMU Z-SCAN VERSION 3.0

Cílem projektu OE240 (mezinárodní projekt E!3838 programu EUREKA) v oblasti přístrojové techniky bylo vytvoření měřicího systému pro terénní měření. Systém se skládá z modulárního řešení přístroje s označením Z-metr 2A, který obsahuje rovněž jednotku dálkového přenosu dat, zdrojovou jednotku a jednotku pro zálohování dat. Součástí přístroje je programové vybavení umožňující komunikaci uživatele s přístrojem Z-metr 2A prostřednictvím řídicího PC ve funkci obslužné konzoly. Přístroje byly realizovány a postupně předávány na pracoviště smluvních partnerů projektu v SK, IT a CH. Vytvoření číslicové měřicí trasy včetně dalších realizovaných úprav, jednotky dálkového přenosu dat a uživatelsky příjemného softwarového prostředí vytvořilo inovativní stupně řešeného zařízení uvedené v oddílu Stupně inovace. Dosavadní zkušenosti z provozu zařízení vzhledem k možným aplikačním oblastem ukazují na další inovační možnosti.