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Dipl. Elektrotechniker/in HF

Kundenzählung

für öffentliche WCs

In diesem Projekt wurde eine Kundenzählanlage für öffentliche WCs entwickelt. An den zu überwachenden Türen wurde ein Mikroprozessor angebracht, der anhand eines Sensors den Zustand der Tür erfasst. Die Kommunikation zwischen dem autarken Türsender und dem Empfänger erfolgt über die drahtlose Übertragungstechnik LoRa.
Durch die erhaltenen Informationen kann beispielsweise die Reinigung der WCs optimiert werden.

24. November 2023
Marco Briker

Beschreibung:

Die Kernthemen dieser Diplomarbeit sind die drahtlose LoRa Übertragung, die autarke Stromversorgung und die Datenausgabe.

Drahtlose LoRa Übertragung:

Die Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger erfolgt über die drahtlose Übertragungstechnik LoRa (Long Range). In einem ausführlichen Reichweitentest wurden vier verschiedene LoRa-fähige Mikrocontroller miteinander verglichen.

Autarke Stromversorgung:

Da die Türsender autark funktionieren, ist ein niedriger Energieverbrauch essenziell. Die vier ausgewählten Mikrocontroller können mittels Programmierung in einen Tiefschlafmodus gebracht werden, in dem der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert wird. In verschiedenen Messungen wurde der Energieverbrauch untersucht und analysiert. Der niedrige Stromverbrauch im Mikroampere-Bereich hat zur Folge, dass bereits einen Akku mit der Grösse einer Zündholzschachtel ausreicht, um die Türsender über mehrere Monate mit Energie zu versorgen.

Datenausgabe:

Als Datenausgabe werden potenzialfreie Kontakte verwendet, welche am Empfänger angeschlossen werden. An dieser Schnittstelle kann eine SPS angeschlossen werden. 
Systemübersicht
1/10 Systemübersicht
Aufbau Reichweitentest
2/10 Aufbau Reichweitentest
Karte mit Standorten der Reichweitentests
3/10 Karte mit Standorten der Reichweitentests
Reichweitentest, Übertragungsdistanz 2600m
4/10 Reichweitentest, Übertragungsdistanz 2600m
Aufbau Energiemessung
5/10 Aufbau Energiemessung
Skizze Stromverlauf Sender
6/10 Skizze Stromverlauf Sender
Energieverbrauch der vier Phasen
7/10 Energieverbrauch der vier Phasen
Berechnungen aus Energieverbrauchsmessung
8/10 Berechnungen aus Energieverbrauchsmessung
Aufbau Sender
9/10 Aufbau Sender
Aufbau Empfänger
10/10 Aufbau Empfänger
Systemübersicht
Aufbau Reichweitentest
Karte mit Standorten der Reichweitentests
Reichweitentest, Übertragungsdistanz 2600m
Aufbau Energiemessung
Skizze Stromverlauf Sender
Energieverbrauch der vier Phasen
Berechnungen aus Energieverbrauchsmessung
Aufbau Sender
Aufbau Empfänger

Reflexion

Während der Recherche für die Auswahl der Mikrocontroller wurde mir bewusst, dass es sich um ein äusserst komplexes und umfassendes Thema handelt. 

Diese Projektarbeit liegt weit ausserhalb meiner üblichen beruflichen Tätigkeiten. Auch das an der HF erlernte Wissen musste durch Recherchen erweitert werden. Ich war stets hochmotiviert, sämtliche Details dieses Projekts zu verstehen, sei es in der Entwicklung der Software oder später im praktischen Aufbau der Anlage. Besonders gepackt hat mich die Funktechnologie LoRa, mit welcher Daten über mehrere Kilometer übertragen werden können. Dieser Lernprozess war für mich äusserst bereichernd und erweiterte meinen Horizont.

Trotz der erhöhten Schwierigkeiten und einigen Stolpersteinen gelang es mir eine funktionstüchtige Kundenzählanlage für öffentliche WCs zu erstellen. 


Haben Sie noch Fragen zu dieser Diplomarbeit? 

Dann kontaktieren Sie mich bitte telefonisch oder per Mail.


Besten Dank für Ihr Interesse.

Marco Briker

Marco Briker Gelernter Elektroinstallateur EFZ. Als Bauleiter bei der Firma InfraTech unterstütze ich unsere Projektleiter in Infrastrukturprojekten in den Bereichen Strassen und Eisenbahnen.

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