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19.03.1982 - 

Mikrocomputer kontrolliert unbemannte Überwachungsstationen:

Kanadische Luft auf dem Prüfstand

Ein Mikrocomputer kontrolliert Kanadas Luftqualität. In einer Überwachungsstation am Finlayson Lake beziehen die Systemelemente ihren Betriebsstrom aus Solarzellen. Ein zentraler Computer steuert die Terminals in den unbemannten Außenstellen. Gary Bist, Canadian Applied Technology, beschreibt diese spezielle Solarzellenanlage.

In Atikokan, dem neuen kohlebefeuerten Kraftwerk der Ontario Hydro nördlich des Lake Superior, wird für die Überwachung der Luftverschmutzung ein elektronisches System mit Echtzeitverarbeitung eingesetzt, um unmittelbare Rückmeldungen über jede Veränderung der Luftqualität zu gewinnen und gleichzeitig ein automatisches Archiv für zukünftige Vergleiche aufzubauen.

Eine der interessantesten Einrichtungen dieser Anlage ist eine Luftüberwachungsstation mit unbemannten Außenstellen am Finlayson Lake, die ihren Betriebsstrom aus Solarzellen bezieht. Es soll sich dabei um die größte Solarzellenanlage Kanadas handeln. Eine mit Solarzellen bestückte Fläche erzeugt eine Spitzenleistung von 2400 Watt.

Zentraler Mikro fragt über Funk ab

Die Canadian Applied Technology hat ein Terminal für die Sammlung der anfallenden Daten entwickelt, das nur 5.4 Watt an Leistung verbraucht. Dieses Terminal überwacht Spannung und Stromstärke, Ladestrom und Stromverteilung des gesamten Solarzellensystems. Hinzu kommt die Überwachung des Meßgeräts für Schwefeldioxid. Das für die Energieeinsparung wichtigste Gerät freilich ist ein Wärmeableitungssystem mit geschlossenem Kreislauf, das den Einsatz eines aktiven Klimatisierungs- und Heizsystems überflüssig macht und den Stromverbrauch von 2400 Watt auf 10 Watt reduziert.

Ein zentraler Mikrocomputer fragt fünf intelligente entfernt aufgestellte Terminals über Funk ab und druckt die Werte über die Luftverschmutzung in ppm (parts per million, Teile pro Million) aus. Über eine Fläche von 1400 Quadratkilometern werden folgende Gase überwacht: Schwefeldioxid, Stickstoff-Monoxid, Stickstoff-Dioxid und Ozon. Zusätzlich werden die Werte für Windgeschwindigkeit und -richtung, die an zwei 30 Meter hohen Türmen gemessen werden, in km/h oder Grad ausgegeben. Auf diese Weise wird angezeigt, wohin sich die Luftverschmutzungen bewegen. Die Standardabweichung der Windrichtungen zeigt das Verbreitungsausmaß der Luftverschmutzung an.

An jeder Außenstelle befindet sich ein intelligentes Remote-Terminal CAT 2200, das pro Sekunde das Luftüberwachungsgerät abfragt. Jedes Terminal kann bis zu acht Analysegeräte und/oder sonstige Meßinstrumente überwachen.

Das CAT 2200, das Analysegerät für Schwefeldioxid sowie das Eichgerät am Finlayson Lake beziehen ihren Strom aus Solarzellen.

Der zentrale Mikrocomputer, ein CAT 8IIO, fragt automatisch alle fünf Minuten sämtliche fünf Außenstationen ab. Entdeckt der Mikrocomputer bei einer Außenstation Übertragungsschwierigkeiten, so fragt er zunächst die anderen Stationen ab und wiederholt die mißlungene Abfrage später noch einmal. Die so eingelesenen Werte werden wiederum über eine Stunde gemittelt, abgespeichert und im Vier-Stunden-Intervall ausgedruckt. Gleichzeitig werden dabei für die Langzeitspeicherung sämtliche Daten auf ein Magnetbandgerät CAT 8900 geschrieben. Eine weitere tägliche Liste gibt Auskunft über den Zustand des Systems selbst.

Das CAT 8IIO aktiviert mit einem besonderen Kommando täglich einmal die Eichgeräte an den Außenstellen. Dabei berechnet es aus deren Reaktion auf bekannte Eingabewerte, die relativen Anfangswerte und Skalenfaktoren der Analysegeräte.