Draadloos sensornetwerk in dijken

Draadloos sensornetwerk in dijken

Van der Geest, M.
Kok, S.

De Graaf, A.C. (mentor)

Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science

Microelectronics & Computer Engineering

2009-06-24

Huidige methoden voor het observeren van de conditie van dijken zijn niet altijd even efficiënt en nauwkeurig. Het bedrijf ‘Alert Solutions’ biedt een vernieuwde, meer betrouwbaardere en efficiëntere methode aan om de conditie van dijken te meten. Het is nu nog noodzakelijk om hiervoor een kabel in de dijk te graven. Graafwerkzaamheden in dijken zijn echter aan strenge regels gebonden. Het is dus wenselijk om deze kabel te vervangen door een draadloos communicatiesysteem. De sensoren worden verticaal aan een kabel ingegraven in een dijk en blijven enkele jaren in de dijk aanwezig. De meetdata van de sensoren worden verstuurd naar een knooppunt vlak onder het grondoppervlak. Het knooppunt zal de meetdata naar de netwerkcontroller versturen, die het weer doorstuurt naar de organisatie die de dijk onderhoudt. Er is bekeken of de draadloze communicatie met huidige technologieën kan worden gerealiseerd. Het blijkt dat er geen bestaande oplossing bestaat. Daarom zullen enkele opties worden geëvalueerd om de gewenste functionaliteit te realiseren. De eerste optie is de knooppunten onder het grondoppervlak geplaatst en de netwerkcontroller bovengronds geplaatst. Binnenin deze optie zal worden gekeken naar twee mogelijke technieken die gebruikt kunnen worden, de ISM band en het GSM netwerk. De vereiste afstand die moet worden overbrugd is ongeveer 300 meter. De tweede mogelijkheid is om laagfrequent ondergronds te gaan zenden zonder enige bovengrondse structuren. De afstand die dan overbrugd zou moeten kunnen worden is 100 meter. De te verwachten verliezen van beide methodes zijn vervolgens in kaart gebracht evenals de nadelen en voordelen van beide opties. Uit de analyse van beide opties blijkt dat de eerste optie, met gebruik van de ISM -banden, de beste resultaten oplevert. Deze optie heeft beduidend minder verliezen en geeft een veel betere mogelijkheid tot standaardisering van het ontwerp. Het gebruik van het GSM-netwerk blijkt financieel onhaalbaar te zijn. De eerste optie wordt verder uitgewerkt en de keuze voor de componenten wordt gemaakt. Met deze componenten ontstaat een hardwarematige realisatie. Met dit ontwerp zijn enkele veldtesten ondernomen om te kijken of de eisen worden behaald. Uit de resultaten van de veldtesten kan de volgende conclusie worden getrokken: De meetdata uit de sensoren kan via draadloze communicatie verzonden worden. Een aanbeveling voor toekomstig gebruik is om eventueel bij dit systeem gerichte antennes te gebruiken.

dijk
draadloos
netwerk

http://resolver.tudelft.nl/uuid:f6dfdde5-2b6a-4721-ab72-cd11bfc5086b

2009-08-31

Student theses

bachelor thesis

(c) 2009 Van der Geest, M.; Kok, S.