Desarrollo de un sistema de sensores para la detección de sustancias peligrosas

En este Proyecto se estudia, diseña y evalúa un sistema de detección de sustancias peligrosas de bajo coste y con comunicación inalámbrica. Su desarrollo se ha basado en la plataforma de hardware libre Arduino, junto con recursos software de código abierto, lo que favorece la reducción de los costes. Inicialmente, se estudian las sustancias de riesgo que se pueden encontrar en entornos tanto laborales como domésticos, los sensores y detectores actualmente disponibles en el mercado, y las posibilidades hardware ofrecidas por Arduino, para poder tomar una decisión adecuada a los objetivos de este trabajo. Para el desarrollo del Proyecto, se han implementado tres subsistemas de detección independientes con el objetivo de medir tres parámetros diferentes y activar, en cada caso, la alarma correspondiente ante una situación de riesgo. También se crea una comunicación inalámbrica, a través de la cual una estación de control recibirá los datos medidos. Posteriormente, dichos subsistemas se han adaptado a un diseño conjunto, manteniendo la independencia de sus partes para la posible adaptación del detector a distintos parámetros de medida o para trabajar en otros entornos de operación sustituyendo los subsistemas. En la parte experimental, en primer lugar se ha comprobado el funcionamiento de los subsistemas individuales por separado, incluyendo el envío de un único dato de forma inalámbrica. Una vez ajustados dichos subsistemas específicamente, el diseño del detector conjunto ha pasado a ser evaluado, centrando el análisis en los tiempos requeridos para asegurar una comunicación inalámbrica correcta durante el envío de los tres parámetros. El Proyecto culmina con el diseño e implementación de una interfaz de representación en tiempo real para la estación de control, donde los datos recibidos serán mostrados al usuario.
In this Project, a low cost hazardous substances detection system with a wireless communication is studied and evaluated. Its development has been based on Arduino Open Hardware Platform, along with resources and Open Source Software, which helps reduce costs. Initially, hazardous substances that can be found in both industrial and domestic environments, sensors and detectors currently available on the market as well as the hardware possibilities offered by Arduino are studied in order to make an appropriate decision to this project goals. To Development of the Project, three independent detection subsystems have been implemented in order to measure three different parameters and, in each case, activate the corresponding alarm in a situation of risk. A wireless communication is also established, through which a control station receives the measured data. Subsequently, these subsystems have been adapted to a combined design maintaining the independence of its parts for the possible adaptation of the detector to measure different parameters or work in other operating environments replacing subsystems. In the experimental part, the performance of individual subsystems has been first tested separately, including sending an item of data wirelessly. After setting these subsystems specifically, the design of the combined detector has been evaluated, focusing the analysis on the time required to ensure correct wireless communication to send the three parameters. The project concludes with the design and implementation of a display interface in real time for the control station, where the received data will be displayed to the user.