Ανάπτυξη ολοκληρωμένου σεισμολογικού σταθμού με χρήση ΟΕΜ προϊόντων χαμηλού κόστους
Development of an integrated seismological station using low-cost OEM products
Λέξεις-κλειδιά
ΣεισμόςΠερίληψη
Οι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν στη παγκόσμια κοινότητα μεγάλες απώλειες τόσο σε ανθρώπινο όσο και σε οικονομικό επίπεδο. Οι σεισμοί μπορούν να αποτελέσουν απειλή για κατοικημένες όσο και για βιομηχανικές περιοχές. Ένας μεγάλος σεισμός σε μια ασθενή αστική περιοχή θα έχει μεγάλες επιπτώσεις τόσο στο κέντρο της εθνικής οικονομίας όσο και στην ικανότητα των επιχειρήσεων να παρέχουν υπηρεσίες και να λειτουργήσουν σε παγκόσμια κλίμακα.
Στην παρούσα εργασία θα σχεδιαστεί και θα υλοποιηθεί πλήρης σεισμολογικός σταθμός τριών (3) συνιστωσών, διακριτικής ικανότητας 24 bit. Η υλοποίηση θα βασιστεί σε ΟΕΜ προϊόντα χαμηλού κόστους και λογισμικό ανοιχτής αρχιτεκτονικής. Παράλληλα, θα δοθεί η δυνατότητα τοπικής αποθήκευσης αλλά και αποστολής σε πραγματικό χρόνο των δεδομένων. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στη συμβατότητα του σταθμού με τις προδιαγραφές του εθνικού δικτύου ( HUSN)ώστε να είναι δυνατή η ένταξη του σε αυτό. Η αξιολόγηση του σταθμού θα γίνει τόσο σε εργαστηριακό περιβάλλον όσο και σε επίπεδο πεδίου, λειτουργώντας για εύλογο χρονικό διάστημα δίπλα σε σταθμό του Εθνικού δικτύου.
Αφού αναλύθηκαν οι σχεδιαστικές απαιτήσεις, έγινε παρουσίαση των διαθέσιμων λύσεων αλλά και τεκμηριώθηκε η αναγκαιότητα επιλογής συγκεκριμένων εξαρτημάτων.
Στη συνέχεια, υπό μορφή οδηγού (προκειμένου να είναι εφικτή και εύκολη η αναπαραγωγή του πρωτοτύπου) δόθηκαν τα βήματα συναρμολόγησης και η διαδικασίες ρύθμισης . Στο τελικό στάδιο παρουσιάστηκαν οι μετρήσεις από δύο σεισμικά γεγονότα που καταγράφηκαν προκειμένου να γίνουν αντιληπτές οι διάφορες με έναν σταθμό αναφοράς.
Η συγκεκριμένη πρόταση τεκμηριώνει ότι είναι δυνατή η χρήση σταθμών χαμηλού κόστους για βασικές ενέργειες ενός σεισμολογικού δικτύου (π.χ. έγκαιρή προειδοποίηση) σε συνδυασμό με εγκαταστάσεις σταθμών αναφοράς, αυξάνοντας έτσι την διακριτική ικανότητα ενός σεισμολογικού δικτύου.
Στις μελλοντικές επεκτάσεις ενός τέτοιου συστήματος θα πρέπει να τονίσουμε ότι λόγω της ραγδαίας εξέλιξης των ηλεκτρονικών συστημάτων προτυποποίησης (όπως αυτό που χρησιμοποιούμε) θα πρέπει οι χρήστες να επικαιροποιούν τις εκδόσεις του υλισμικού . Παρ’ όλα αυτά είναι σίγουρο ότι η γενική σχεδιαστική προσέγγιση της προτεινόμενης διάταξης θα παραμένει ενεργή ακόμα και αν υπάρχουν αλλαγές ή ενσωματώσεις στα βασικά δομικά στοιχεία της.
Περίληψη
Earthquakes can cause significant losses for the global community, both in human lives and economic terms. They can pose a threat to both residential and industrial areas. A major earthquake in a vulnerable urban area can have serious impacts on the nation's economic core as well as on businesses' ability to provide services and operate on a global scale.
In this project, a complete three-component seismological station with 24-bit resolution will be designed and implemented. The implementation will be based on low-cost OEM products and open architecture software. Additionally, it will offer the capability of both local storage and real-time data transmission. Special emphasis will be placed on the station's compatibility with the specifications of the national network (HUSN) to allow for its integration into it. The station's evaluation will be conducted both in a laboratory setting and in the field, operating alongside a station from the National network for a reasonable period of time.
After analyzing the design requirements, the available solutions were presented, and the necessity for choosing specific components was justified. Subsequently, a step-by-step assembly guide and configuration procedures were provided to ensure the prototype can be easily reproduced. In the final stage, measurements from two seismic events were presented to highlight the differences compared to a reference station.
This proposal demonstrates that it is feasible to use low-cost stations for basic functions of a seismological network (e.g., early warning) in combination with reference stations, thereby increasing the resolution of a seismological network. In future expansions of such a system, it should be noted that due to the rapid development of electronic prototyping systems (such as the one used here), users should keep their hardware versions up to date. Nevertheless, the overall design approach of the proposed system is expected to remain valid, even if changes or upgrades are made to the fundamental building blocks.
Αριθμός σελίδων
66Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανικών Τοπογραφίας και ΓεωπληροφορικήςΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Γεωχωρικές ΤεχνολογίεςΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές