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IoT-GSS Gärgas-Sicherheitssystem

Team: Baumgartner Lukas, Firnkranz Christoph, Vogl Lukas

Es ist ein CO2-Sensornetzwerk für die Montage in Weinkellern herzustellen. Überschreitet die CO2 Konzentration gefährliche Werte, so ist eine Lüftersteuerung zu aktivieren. Zusätzlich ist ein Armband für die Winzerin und den Winzer mit Funksender zur Messung der Blutsauerstoffsättigung und der Pulsfrequenz zu entwickeln. Im Gefahrenfall wird über eine Sirenenlampe Alarm gegeben.

Des Weiteren werden die gemessenen Werte über ein GSM-Modem an einen Server geschickt. Über die Weboberfläche des Servers können die Werte des Kellers beobachtet werden. Als Zusatzfeature ist das Armband mit einem Punktheizer zur thermischen Insektenstichbehandlung zu versehen.

Mikrokontroller in den Bodenstationen erhalten Messwerte über CO2-Sensoren und schicken diese weiter zur Meldeeinheit. Der Mikrokontroller in der Meldeeinheit verarbeitet die Messwerte und sendet diese mittels GSM-Modem an den Server. Weiters steuert dieser Mikrokontroller die Lüftersteuerung an und schaltet die Sirenenlampe ein und aus. Ein ULP-Mikrokontroller im Armband misst mittels Herzfrequenz-Sensor den Puls und sendet die Daten über ein Sendemodul an die Bodenstationen. Zusätzlich steuert dieser den Punktheizer für die Insektenstichbehandlung an.

Es wurden verschiedene Sensoren, Ultra-Low-Power Mikrocontroller, Modems und Funkmodule auf Brauchbarkeit für das Projekt untersucht. Das Armband besitzt einen funktionierenden Punktheizer zur Wärmebehandlung von Insektenstichen, weiters kann die Herzfrequenz gemessen und kontinuierlich über Zigbee an eine Bodenstation versendet werden.

Der Prototyp der Bodenstation kann den CO2 Gehalt verlässlich messen und an die Meldeeinheit versenden. Die Bodenstationen sind über RS485 vernetzt. Ebenfalls kann die Bodenstation mittels Zigbee Messdaten vom Armband empfangen. Zuletzt wurde eine Altium PCB des Prototypen-Aufbaus designt.

Die Meldeeinheit erzeugt die nötigen Versorgungsspannungen, kann die Messwerte des Armbandes und der Bodenstation verarbeiten und diese kontinuierlich an den Wetter-Server der HTL Hollabrunn versenden. Bei Überschreiten der lebensbedrohlichen Grenze von CO2 im Weinkeller wird eine Alarmierung in Form einer Sirenenlampe ausgegeben. Eine energieeffiziente Lüftungssteuerung regelt den Lauf des Lüfters, abhängig vom CO2 Gehalt.

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