Όργανο Χαρτογράφησης Σπηλαίων

VPLOTTER

Αυτό το εργαλείο σχεδιάστηκε και προγραμματίστηκε πλήρως στο σπίτι για να χρησιμοποιηθεί στις πρόσφατες προσπάθειές μας για την εξερεύνηση των ορυχείων. Είναι μια πρώτη προσπάθεια για ακριβή χαρτογράφηση και τρισδιάστατης απεικόνισης μιας διαδρομής κατάδυσης, σε ένα υδάτινο περιβάλλον ορυχείου ή σπηλαίου, χρησιμοποιώντας τη γραμμή κατάδυσης (μίτο) ως αναφορά. Η ιδέα για αυτό το έργο προήλθε από την κατάδυση στα Ορυχεία κατά τα προηγούμενα έτη στην περιοχή του Λαυρίου και την ανάγκη να χαρτογραφήσουμε τις υποβρύχιες διαδρομές.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ:
Το όργανο διαθέτει δύο κύριες λειτουργίες, μια για καταδύσεις-χαρτογράφηση και μια δεύτερη για σύνδεση σε διακομιστή WiFi ftp για να εξαγάγει το αρχείο δεδομένων με τις μετρήσεις από την κάρτα flash. Κατά την εκκίνηση, ο κωδικός πραγματοποιεί έλεγχο για να δει εάν το οικιακό WiFi ESSID είναι διαθέσιμο. Εάν υπάρχει (επομένως βρίσκεται στο σπίτι) εισέρχεται στη δεύτερη λειτουργία και αρχίζει να μεταφέρει το αρχείο με τα δεδομένα και ενημερώνει τον χρήστη στην οθόνη LCD. Στη συνέχεια, ο χρήστης μπορεί να κατεβάσει, να αποθηκεύσει και να διαγράψει το αρχείο μέτρησης μέσω ενός προγράμματος περιήγησης (browser) πολύ εύκολα με 2 κλικ.

Όταν δεν βρει το κατάλληλο WiFi για σύνδεση, θα ξεκινήσει και θα καλιμπράρει αυτόματα όλες τις μονάδες μέτρησης και σε περίπτωση που κάποια μονάδα αποτύχει, ενημερώνει τον χρήστη στην οθόνη LCD και σταματά εκεί.

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της προετοιμασίας παραπάνω, τότε είναι έτοιμο για κατάδυση. Κατά τη διάρκεια της κατάδυσης ακολουθώντας το μίτο, γυρίζει τον περιστροφικό κωδικοποιητή και ενημερώνει ταυτόχρονα τον δύτη για τα μέτρα που διανύθηκαν στην οθόνη LCD.

Ταυτόχρονα, λαμβάνει μετρήσεις απόστασης ανά (0,8m-1m), καταγράφοντας τη θερμοκρασία, την κατεύθυνση/προσανατολισμό της πυξίδας και το βάθος σε πραγματικό χρόνο. Αντιστοιχεί αυτά τα δεδομένα σε ένα excel που είναι το αρχείο μέτρησης. Οι δύτες στο τέλος της κατάδυσης έχουν μια τρισδιάστατη απεικόνιση της πραγματικής πορείας σε σχέση με την ώρα και τη διαδρομή που ακολούθησαν.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η πυξίδα είναι quaternion, που σημαίνει ότι μπορεί να λάβει σωστές μετρήσεις ανεξάρτητα από την κλίση του οργάνου όταν το κρατάμε στο χέρι. Τα δεδομένα που συλλέγονται κατά τη διάρκεια της κατάδυσης μπορούν στη συνέχεια να υποβληθούν σε επεξεργασία και να εμφανιστούν από μια ποικιλία προγραμμάτων που σχετίζονται με την χαρτογράφηση, ορισμένα ευρέως διαθέσιμα, όπως το Matlab. Πρόσθετες διαμορφώσεις θα γίνουν στο πρόγραμμα στο μέλλον, χρησιμοποιώντας το ίδιο υλικό και μια μονάδα 9dof (9 Degrees of Freedom) για τη λήψη δεδομένων χωρίς τη χρήση της γραμμής μίτο. Για το λόγο αυτό θα γίνουν περαιτέρω αναβαθμίσεις σε εύθετο χρόνο.
 

Υλικά που χρησιμοποιήθηκαν:

1)Αναλογικός αισθητήρας πίεσης με 0.1Bar ευαισθησία ή i2c Αισθητήρας πίεσης με υψηλή ανάλυση (expansion port).
2) i2c Lcd Οθόνη.
3) Hall sensor-rotary encoder.
4)Ρολόι πραγματικού χρόνου.
5)SD Card module.
6)ESP32 με Bluetooth και WiFi δυνατότητες.
7)Υψηλής ποιότητας Γερμανικού Plexi Glass.
8)Lithium Μπαταρία 18650.
9)Πολυ μικροί Neodumuim μαγνήτες για τον κωδικοποιητή.
10)Derlin για την πλαστική θήκη.
11) 9dof Imu i2c πυξίδα (9 Degrees of Freedom).
12) 1 regulator θύρα 7/16inch.

... πολύ χρόνο που αφιερώθηκε στο σχεδιασμό, τη δοκιμή, την κωδικοποίηση και τον εντοπισμό σφαλμάτων ...

Μια 2D υποβρύχια χαρτογράφηση του Ιλάριον χρησιμοποιώντας δεδομένα του VPLOTTER.

ADDICTED2H2O

Do what you can’t