Prototyp stacji monitoringu klimatu akustycznego wykorzystujący układ FPGA

• Autorzy: Żywiec W. , Śliwiński M. , Ciesielka W. , Gołaś A.

Warianty tytułu

EN

The prototype of an acoustic climate monitoring system based on FPGA

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano autonomiczną stację monitoringu bazującą na systemie wbudowanym typu SoPC. W strukturze FPGA zintegrowano kontrolery urządzeń peryferyjnych. Wykorzystano stację pogodową oraz miernik wielkości akustycznych pozwalające na pomiar warunków pogodowych i parametrów klimatu akustycznego oraz raportowanie zdarzeń. System umożliwia zdalny monitoring i kontrolę przez sieć GSM i Ethernet oraz prezentację wartości na ekranie LCD. Innowacją jest także integracja z inteligentnym budynkiem.

EN

In this paper, the prototype of a monitoring system is presented. Its central unit is an embedded system designed as SoPC (System on a Programmable Chip). This design allows for autonomous work of the discussed system. The monitoring system uses variety of peripheral devices to achieve its goals. All the necessary controllers of implemented devices were integrated inside an FPGA circuit. The main elements are: a weather transmitter, a sound level meter and an analyser. These devices allow the measurement and recording of weather conditions and acoustic climate parameters. Moreover, detection and recording of the occurrence of significant events is possible. Additionally, the system is equipped with components enabling remote communication, monitoring and control of the entire station through the use of a GSM modem and Ethernet technology. The measured values may be also accessed by the user directly from the monitoring station, thanks to a 7-inch LCD screen with a touch panel. The most distinctive feature of the presented system is its destination for domestic use and integration with smart building systems.

Słowa kluczowe

PL

FPGA; układy reprogramowalne; SoPC; klimat akustyczny; system monitoringu

EN

FPGA; reprogrammable devices; SoPC; acoustic climate; monitoring system

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 10
• Strony: 836--839
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys.

Twórcy

autor

Żywiec W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Śliwiński M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Ciesielka W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Gołaś A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Adamczyk J., Ciesielka W., Czajka I., Gołaś A.: Acoustics climate controlling based on Cracow example. Politechnika Radomska Transport 2, s.11–22, 2004.
• [2] Batko W., Chyla A., Ciesielka W., Czajka I., Engel Z., Gołaś A., Litwa P., Malcharek P., Olszewski R., Wszołek T., Wszołek W.: Mapa akustyczna aglomeracji Kraków. Materiały X Konferencji Naukowej Wibrotechniki i Wibroakustyki WIBROTECH 2003, Kraków, 2003.
• [3] Batko W., Borkowski B., Głocki K.: Environment state assessment based on integrated monitoring system for acoustical and nonacoustical parameters. Pol. J. Environ. Stud. vol. 17, no. 3A, p. 63-66, 2008.
• [4] Ciesielka W., Gołaś A., Adamczyk J.: Management of environmental nosie on Cracow based example – creating information layers, Internoise Environmental Noise Control, The 2005 Congress and Exposition on Noise Control Engineering 07-10 August 2005 Rio de Janeiro – Brazil.
• [5] Ciesielka W., Gołaś A.: Active control of sound by means of digital equalizers Archiv.Acoust. vol. 31, no. 1, p. 89-97, 2006.
• [6] Ciesielka W.: Active noise reduction system. Archiv.Acoust. vol. 32, no. 2, p. 205-213, 2007.
• [7] Ciesielka W.: Spatial equalization of selected sound source by digital inverse filtering. Archiv.Acoust. vol. 32, no. 4, p. 203-212, 2007.
• [8] Ciesielka W.: Management of environmental noise – the Cracow example. Archiv.Acoust. vol. 32, no. 4, p. 983-994, 2007.
• [9] Ciesielka W.: Computer modelling of the systems for sound control in the open space. Pol. J. Environ. Stud. vol. 17,no. 3A, p. 113-118, 2008.
• [10] Ciesielka W., Wszołek T.: Analysis and prediction of the acoustic climate with metallurgical plant : case study. Pol. J. Environ. Stud. vol. 17, no. 3A, p. 119-124, 2008.
• [11] W.Ciesielka: A multi-channel system for sound control in the open space. Archiv.Acoust. vol. 34, no. 4, p. 559-577, 2009.
• [12] W.Ciesielka, A.Gołaś: Analysis and prediction of railway noise in agglomeration Cracow. Pol. J. Environ. Stud. vol. 18, no. 3A, p. 44-51, 2009.
• [13] W.Ciesielka: Using graph algorithms to build an integrated management system for an acoustic environment in the Cracow conurbation. Pol. J. Environ. Stud. vol. 20, no. 4A, p. 22-27, 2011.
• [14] Ciesielka W., Gołaś A.: Analysis and prediction of efficiency of noise barriers in the Cracow conurbation / Pol. J. Environ. Stud. vol. 20, no. 4A, p. 28–33, 2011.
• [15] Ciesielka W.: Using genetic algorithms in the construction of an integrated management system for urban acoustic environment. Pol. J. Environ. Stud. vol. 21, no. 5A, p. 36-41, 2012.
• [16] Ciesielka W.: Using neural networks in the construction of integrated management system for urban acoustic environment. Pol. J. Environ. Stud. vol. 21, no. 5A, p. 42-47, 2012.
• [17] Ciesielka W., Filipek R.: Multi-channel sound synthesis system in open area. A case study with the use of FEM. Acta Phys. Pol. A vol. 125, no. 4A, p. A89-A92, 2014.
• [18] Directive 2002/49/WE of the European Parliament and of the Council of 25 June 2002 relating to the assessment and management of environmental noise. Official Journal of the European Communities L 189/12, 18.7.2002.
• [19] Engel Z., Sadowski J.[red]: Ochrona środowiska przed hałasem w Polsce w świetle przepisów europejskich. Warszawa, 2005.
• [20] Gołaś A.: Computer methods for acoustics of interiors and environment, AGH University of Science and Technology Press, Kraków 1995, (in Polish).
• [21] Gołaś A., Suder-Dębska K., Ciesielka W., Filipek R.: Verification of inverse image source method applied for acoustic field creation in open area. Acta Phys. Pol.A vol. 119, no. 6A, 966-971, 2011.
• [22] Melnyk M., Ciesielka W., Lobur M.: Experimental estimation of noise barriers efficiency Perspective Technologies and Methods in MEMS Design, MEMSTECH 2009. p. 141-143, 2009.
• [23] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 10 listopada 2010 r zmieniające rozporządzenie w sprawie sposobu ustalania wartości wskaźnika hałasu L (DWN)wartości dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku. Dz.U. 2010 nr 215 poz. 1414.
• [24] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 października 2012 r zmieniające rozporządzenie w sprawie wartości dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku. Dz.U.2012 poz. 1109.
• [25] Sadowski J.: Akustyka środowiska i architektury a rozwój zrównoważony. LI Otwarte Seminarium z Akustyki. Gdańsk - Sobieszewo, 6-10.09.2004, 95-102, 2004.
• [26] Szczodrak M., Czyżewski A., Kotus J.: Investigation of the road noise source employing an automatic noise monitoring station, Archiv. Acoust. vol. 33, no. 4, p. 3-9, 2008.
• [27] Śliwiński M., Żywiec W., Ciesielka W., Gołaś A.: System wbudowany dedykowany dla „inteligentnego budynku” wykorzystujący układ FPGA. PAK, vol. 60 nr 4, s. 233–236, 2014.
• [28] Ustawa Prawo Ochrony Środowiska z dnia 27 kwietnia 2001. Dz.U.2001.62.627 z dnia 20 czerwca 2001 r. (wraz z późniejszymi zmianami).
• [29] Altera's user manuals, documentation and tutorials, www.altera.com.
• [30] Brüel&Kjær’s documentation and user manuals, www.bruel.com.pl
• [31] Norsonic’s documentation and user manuals, www.norsonic.com/en/.
• [32] Sonopan Dokumentacja i instrukcje użytkowanika, www.sonopan.com.pl.
• [33] Svantek's documentation and user manuals, www.svantek.com.
• [34] Vaisala's documentation and user manuals, www.vaisala.com.