Σχεδιασμός και ανάπτυξη συστήματος απομακρυσμένης παρακολούθησης και καταγραφής μετρήσεων κλινομέτρου

Παγάνης, Αντώνιος; Paganis, Antonios

dc.contributor.author	Παγάνης, Αντώνιος	el
dc.contributor.author	Paganis, Antonios	en
dc.date.accessioned	2020-03-10T10:39:34Z
dc.date.available	2020-03-10T10:39:34Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49928
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17626
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Κλινόμετρο	el
dc.subject	RaspberryPi	el
dc.subject	Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο	el
dc.subject	Βαθμονόμηση	el
dc.subject	Python	el
dc.title	Σχεδιασμός και ανάπτυξη συστήματος απομακρυσμένης παρακολούθησης και καταγραφής μετρήσεων κλινομέτρου	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Παρακολούθηση οργάνων	el
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-14
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η υλοποίηση ενός συστήματος απομακρυσμένης παρακολούθησης και καταγραφής των μετρήσεων ενός κλινομέτρου, η χρήση του οποίου θα συμβάλλει στην ανίχνευση των μετακινήσεων σε διάφορα τεχνικά έργα π.χ. γέφυρες, σήραγγες, επιχώματα, φράγματα, κτηριακά κ.λπ., με αποτέλεσμα τη μείωση του κινδύνου ατυχημάτων μέσω της έγκαιρης ανίχνευσης μετακινήσεων του τεχνικού έργου. Επίσης, η παρακολούθηση των μετακινήσεων/παραμορφώσεων κρίνεται απαραίτητη κατά τη διάρκεια της κατασκευής του έργου καθώς η ανάλυση των μετρήσεων μπορεί να οδηγήσει σε επαναπροσδιορισμό των φάσεων και της ταχύτητας κατασκευής π.χ. σήραγγας, στον έλεγχο των παραδοχών της αρχικής μελέτης και σε πιθανή τροποποίησή της. Η ευρεία εφαρμογή των οργανομετρήσεων τόσο στη φάση κατασκευής όσο και στη φάση λειτουργίας των τεχνικών έργων καθιστά απαραίτητη την ανάπτυξη νέων οργάνων μέτρησης που ακολουθούν την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Το σύστημα αποτελείται από ένα μικροϋπολογιστή Raspberry Pi 3B+ και ένα κλινόμετρο διασυνδεδεμένων μεταξύ τους μέσω διεπαφής I2C. Η διαδικτυακή εφαρμογή του συστήματος αναπτύχθηκε στον μικροϋπολογιστή Raspberry Pi 3B+ σε γλώσσα προγραμματισμού Python καθιστώντας τον να λειτουργεί ως διακομιστής (server). Ένας από τους κύριους λόγους επιλογής της γλώσσας Python για την ανάπτυξη του κώδικα, ήταν η ευκολία που παρέχει η συγκεκριμένη γλώσσα στη δημιουργία ενός API (Application Programming Interface) το οποίο αποτελεί τη διαδικτυακή πλατφόρμα μέσω της οποίας γίνεται δυνατή η διασύνδεση κάποιου εξωτερικού χρήστη για την παρακολούθηση και απεικόνιση των μετρήσεων σε πραγματικό χρόνο, όπως και η αλληλεπίδραση του χρήστη με το καταγραφικό σύστημα. Η δυνατότητα κατασκευής και εξυπηρέτησης της πλατφόρμας και του υποβάθρου της, δόθηκε με τη βοήθεια του λογισμικού ανάπτυξης εφαρμογών ιστού (web framework) Flask. Για την κατασκευή του κλινομέτρου, χρησιμοποιήθηκε ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας κίνησης ο οποίος συνδυάζει τη λειτουργία επιταχυνσιομέτρου και γυροσκοπίου σε ένα ολοκληρωμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα. Έγινε εγκιβωτισμός του αισθητήρα σε μεταλλικό κουτί για την εξασφάλιση της στεγανοποίησής του και σύνδεση, μέσω καλωδίου τύπου USB του αισθητήρα με τον μικροϋπολογιστή ο οποίος δρα παράλληλα σαν μικροελεγκτής. Στη συνέχεια, μετά τη λήψη των δεδομένων του αισθητήρα, γίνεται η επεξεργασία τους μέσω ενός τροποποιημένου φίλτρου Kalman, η οποία οδηγεί στον υπολογισμό της γωνίας κλίσης του οργάνου στους δύο άξονες Χ και Υ. Η διαδικτυακή πλατφόρμα παρέχει επίσης τη δυνατότητα εκκίνησης και διακοπής της καταγραφής καθώς και προβολής των καταγεγραμμένων γωνιών κλίσης σε γράφημα για το χρονικό διάστημα που θα επιλέξει ο χρήστης. Η βαθμονόμηση του κλινομέτρου έδειξε μέγιστο σφάλμα της τάξης του 0,55% για κλίση 3,59° και μικρή υστέρηση της τάξης των ±0,03°.	el
heal.advisorName	Γεωργιάννου, Βασιλική
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	75 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false