INGENIØRHØYSKOLEN I BERGEN: PROSJEKTFORSLAG VÅREN 2007

Solcelle powersystem for autonom bøye

Ifm. utvikling av bøye som skal samle inn seismiske data på isdekkede områder i Arktis trengs det et solcelle/batterisystem. Systemet må overvåke og logge lade-, batteri- og forbruksstrøm, systemspenninger samt temperaturer på enkelte komponenter, og kunne rapportere powersystemets tilstand på forespørsel fra andre CPU'er. Dersom unormale tilstander detekteres må de berørte delene slås av.

Oppgaven innebærer:

• Vurdere ulike solcellesystemer som kan gi power til bøye elektronikk (detaljert systemoversikt kommer senere).
• Konstruere, teste og dokumentere løsninger.
• Foreslå metode og protokoll for utveksling av informasjon med andre enheter.

• Regulering solcellesystem
• Mikrokontroller basert overvåkning
• A/D-konverter
• Logging av strøm, spenning og andre parametre
• 1-wire bus
• I2C bus
• RS-485 bus
• Metode & protokoll for interface mot andre CPU'er

Utgangspunkt: CPU i AVR AtMega familien Kan starte med dette AtMega128-kortet og programmere med AVR-Bascom, det er knapt mulig å utvikle prototyper hurtigere enn med en slik kombinasjon ...

Bearbeiding, lagring og presentasjon av motatte data fra bøyesystemer nevnt i oppgave nr. 1

Deler av innsamlede seismikkdata, posisjon for registeringer samt "husholdningsdata" overføres regelmessig fra bøyene via Iridium satelittkommunikasjon. Oppgaven går ut på:

• Foreslå en databasestruktur for lagring av data
• Foreslå en webstruktur som gir presentasjon av måledata, både i form av totaloversikter og i detaljerte rapporter fra hver bøye
• Konstruere, teste og dokumentere løsninger

• Database
• HTML/JavaScript/CGI

• MySQL?
• Programmeringsspråk: Python?

Metode for webbasert presentasjon av seismiske datasett

Seismiske datasett plottes gjerne på lange papirseksjoner. Et tilsvarende grafisk bilde kan ha en bredde på 20.000 til 50.000 pixel, med filstørrelse målt i hundrer av megabytes. Utfordringen er å utvikle et system for webbasert presentasjon av slike store grafiske datasett.

Vi har testet denne metoden s langt (som tar utgangspunkt i "GSIV" - inspirert av Google Maps): http://www.geo.uib.no/eworkshop/Data/test/

Man kan her bruke zoomboksen nede til høyre. Klikk og dra bildet. Bildet er på forhånd oppdelt i fliser som lastes ned ved behov, slik at man ikke trenger å vente på nedlasting av en "monster" grafikkfil først. Problemet med denne løsninger er at programmet som deler bildet i fliser vil prøve å danne et kvadratisk utgangspunkt. Med 40.000 piksler i bredden blir det resulterende bildet da simpelthen for stort. Så denne metoden må forbedres før den er brukbar.

Oppgaven går ut på å vurdere hvordan metoden nevnt over kan forbedres, eventuelt lete etter andre løsninger som kan gi en smidig presentasjon av grafiske seismiske datasett.

• JavaScript/HTML
• Bildebehandling, og skripting for dette

Instrumentering ifm. grotteforskning

Ved Institutt for geovitenskap er det en gruppe som utfører grotteforskning. I den forbindelse er det mange parametre man er interessert i å overvåke kontinuerlig:

• Vannstand
• CO2 nivå
• Drypprate (vann som drypper fra stalakitter)
• Temperatur
• Luftfuktighet
• Bevegelse i luftmassen (eng. "Draught Meter")

Dette er instrumentering som skal samle inn data i ett år. Effektforbruket må altså være minimalt. Data skal også videresendes til sentral innsamlingsenhet som har internettforbindelse.

Oppgaven består i:

• Vurdere ulike type sensorer som kan måle parametre nevnt over.
• Vurdere enheter som kan digitalisere og bearbeide/lagre måledata.
• Vurdere systemer/protokoller for trådløs innsamling av data (rekkevidde 1 km) i nettverk av sensorer
• Konstruere, teste og dokumentere prototyp

• Sensorer ifm grotteforskning, interface av disse mot A/D-konvertere
• Innsamling/bearbeiding/videresending av måledata
• Trådløs dataoverføring mellom sensorer i nettverk
• Programmering Low-power CPU/mikrokontrollere

"Real-time" overvåkning av data fra instrumenteringssystem på seismikkskip

Det er ønskelig å overvåke flere av instrumentsystemene på våre seismikkskip; helst webbasert slik at alarmtilstander kan oppdages fra flere lokasjoner.

Vi har laget en AJAX-basert prototyp som er aktiv ("replay" av gamle data): http://www.geo.uib.no/eworkshop/SVALEX-2006-old/data/Pressure-Guns-Birds/XML/real-time7.html

JavaSkriptet vil her "polle" serveren etter nye data. Når disse er tilgjengelig blir de lastet ned (i form av fil på XML-format), tolket og presentert på websiden.

Vi ønsker å forbedre dette slik at grafiske plott av de siste datasettene blir inkludert.

For presentasjon av "Bird"-data - som viser streamerens vertikale posisjon i vannet - må det også utvikles en graf som med fargekoding viser birdenes plassering over eller under måldybden, som funksjon av tid.

• JavaScript/AJAX
• CGI
• Bearbeiding/grafisk plott av kontinuerlige datasett.