Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8918
Title: Δημιουργία μετεωρολογικού σταθμού μικρών διαστάσεων με τη χρήση αισθητήρων και λογισμικού LabVIEW
Authors: Τόπακα, Αντωνία 
Keywords: Αισθητήρες
Μετεωρολογικός σταθμός
Issue Date: 2016
Publisher: Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: Η παρούσα πτυχιακή εργασία έχει ως αντικείμενο το σχεδιασμό ενός μικρού κινητού μετεωρολογικού σταθμού που δύναται να χρησιμοποιηθεί στο περιβάλλον της Κύπρου. Οι βασικές απαιτήσεις σχεδιασμού του είναι να έχει μικρές διαστάσεις, να είναι μετακινούμενος, να παρέχει αυτόματες μετρήσεις αλλά και να μεταδίδει ασύρματα τα αποτελέσματα. Ιδιαίτερη έμφαση έχει δοθεί στην επιλογή αξιόπιστων αισθητήρων, κατάλληλη συνδεσμολογία καθώς και την εύκολη ανάγνωση των μετρήσεων από τον χρήστη μέσω εικονικών οργάνων που έχουν δημιουργηθεί με το λογισμικού LabVIEW. Στα πρώτα στάδια της έρευνας πραγματοποιήθηκε εκτεταμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση που εστίασε στα θεωρητικά, αλλά και τα πρακτικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων, όπως για παράδειγμα τι είναι αισθητήρας, ποια τα κριτήρια επιλογής του, ποιος ο βαθμός αξιοπιστίας του και ποιο το εύρος χρήσης του. Μελετήθηκαν επίσης διάφορα είδη μετεωρολογικών σταθμών που χρησιμοποιούνται σε διάφορες χώρες καθώς και οι τοπικές κλιματικές συνθήκες με στόχο την επιλογή αισθητήρων με κατάλληλα χαρακτηριστικά. Με βάση τα πιο πάνω, ο σταθμός που σχεδιάστηκε αποτελείται από ένα αισθητήρα μέτρησης της θερμοκρασίας PmodTMP3, ένα αισθητήρα φωτός περιβάλλοντος PmodALS για μέτρηση της ηλιοφάνειας, μετρητικά όργανα-αισθητήρες από την εταιρεία SparkFun για μέτρηση του ύψους της βροχής, της ταχύτητας και της διεύθυνσης του ανέμου και τέλος ο αισθητήρας RHT03 για μέτρηση της υγρασίας. Οι αισθητήρες μετά την εγκατάσταση και λειτουργία τους, βαθμονομήθηκαν και ελέγχθηκαν ώστε να επιτευχθεί η ζητούμενη αξιοπιστία του συστήματος. Εφόσον έγινε η συνδεσμολογία των αισθητήρων με το σύστημα προσαρμογής και επεξεργασίας δεδομένων myRIO, όλα τα μετεωρολογικά δεδομένα μεταφέρονται ενσύρματα στον ηλεκτρονικό υπολογιστή και εισάγονται στο πρόγραμμα LabVIEW. Στη συνέχεια, το λογισμικό πρόγραμμα προγραμματίστηκε με τις κατάλληλες μεταβλητές ώστε όλα τα δεδομένα που μετρά ο σταθμός να μεταδίδονται σε ένα κινητό τηλέφωνο ή μια ταμπλέτα δίνοντας έτσι τη δυνατότητα πρόσβασης σε αυτά τα δεδομένα από οποιοδήποτε χώρο. Τέλος, έγιναν αρκετές δοκιμές του συστήματος που εξασφαλίζουν ότι τα πειραματικά αποτελέσματα σχεδόν μηδενικά σφάλματα συγκρινόμενα με δεδομένα από αισθητήρες ή όργανα μέτρησης μεγαλύτερης ακρίβειας. Επίσης, βασικές οδηγίες χρήσης του συγκεκριμένου μετεωρολογικού σταθμού έχουν καταγραφεί και παρουσιάζονται στην εργασία. Στα πλαίσια αυτής της εργασία, έχει αποδειχθεί ότι ο μετεωρολογικός σταθμός, ο οποίος σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και λειτούργησε με επιτυχία, δύναται να καλύψει το κενό που υπάρχει σήμερα στην έλλειψη συνεχής παρακολούθησης των κλιματολογικών συνθηκών σε σημεία δύσκολα προσβάσιμα στον άνθρωπο.
Description: The object of this project is to design and manufacture a small mobile weather data station. The basic design requirements of the weather data station is to have small dimensions, to provide automatic measurements, to transmit wirelessly the results but also be easy to transport. Special emphasis has been given to the selection of reliable sensors, suitable wire connections as well as the readability of measurements, through virtual instruments designed by LabVIEW software. The weather station consist of a temperature sensor PmodTMP3, a light sensor, rain sensor, wind speed sensor, wind direction sensor and humidity sensor. After the installation, all sensors have been tested and calibrated in order to ensure the reliability of the system. After connecting the sensors to the data processing system myRIO and the laptop, all data values were transferred to the LabVIEW software. Then by programming the appropriate virtual instruments, all weather data were processed and transmitted wirelessly to a smartphone or tablet achieving in this way, data access from almost any place (Wi-Fi availability is necessary). Furthermore several tests have been made by using other sensors or measuring instruments of higher accuracy in order to calibrate the system and ensure that experimental results have the minimum possible errors. At the end a user manual has been produced so as to provide guidelines for use and information about the technical specification of the sensors. Concluding, it should be noted that this project of a mobile weather data station can be used successfully in all areas where monitoring weather data is necessary without the need of human presence.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/jspui/handle/10488/8918
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ABSTRACT.pdf7.48 kBAdobe PDFView/Open
ΠΕΡΙΛΗΨΗ.pdf85.09 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s) 50

22
Last Week
1
Last month
9
checked on Jun 24, 2017

Download(s) 50

4
checked on Jun 24, 2017

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.