Μελέτη, σχεδιασμός, κατασκευή και πειραματική διερεύνηση σεισμογραφικού συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης

Abstract

Earthquakes have always been a phenomenon that was observed by mankind throughout the centuries because of their destructive power, as they directly affect societies. Today, with the rapid development of computer systems, scientists have the opportunity for faster and more efficient processing of seismic data, so that the effects of a devastating earthquake can be mitigated. In this thesis the design and construction of a seismic early warning system is presented. This system is based on nodes, wherein each node is a portable low-power embedded system, equipped with low cost sensors, and processing power capable to perform calculations locally and in real time. In this way, and due to the fact that the nodes are being wirelessly communicating, a region can be monitored easily. The main application server now serves a different role, not for issuing the earthquake warning, but for calculating the location and the magnitude of the earthquake.

Οι σεισμοί ήταν πάντα ένα φαινόμενο που απασχολούσε την ανθρωπότητα ανά τους αιώνες λόγω της καταστροφικής τους δύναμης, πράγμα που επηρέαζε τις ίδιες τις κοινωνίες. Σήμερα η ραγδαία ανάπτυξη των υπολογιστικών συστημάτων, έχει δώσει την δυνατότητα στους επιστήμονες για ταχύτερη και αποδοτικότερη επεξεργασία των σεισμικών δεδομένων έτσι ώστε να μειώνονται οι επιπτώσεις ενός καταστρεπτικού σεισμού. Σε αυτή τη διατριβή παρουσιάζεται ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός σεισμογραφικού συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης. Το παραπάνω σύστημα βασίζεται σε σταθμούς, κάθε ένας από τους οποίους είναι ένα φορητό ενσωματωμένο σύστημα χαμηλής κατανάλωσης, εξοπλισμένο με τους αισθητήρες χαμηλού κόστους, και με πολυπύρηνο επεξεργαστή, ώστε να εκτελεί υπολογισμούς τοπικά και σε πραγματικό χρόνο. Με αυτόν τον τρόπο, και λόγω της ασύρματης επικοινωνίας των σταθμών, μια περιοχή μπορεί να παρακολoυθείται εύκολα και γρήγορα, αφού η παρουσία του εξυπηρετητή αλλάζει ρόλο, και πλέον δεν χρησιμοποιείται για την έκδοση των προειδοποιήσεων, αλλά για τον υπολογισμό του επικέντρου και του μεγέθους του σεισμού.