WaterHeroes – WaterHeroes

Η ομάδα WaterHeroes του Κέντρου Τεχνολογίας Labaki παρουσιάζει το WaterHeroes, ένα έξυπνο σύστημα παρακολούθησης της στάθμης του νερού που αξιοποιεί εκπαιδευτική ρομποτική, αισθητήρα απόστασης και προγραμματισμό, με στόχο την έγκαιρη ανίχνευση επικίνδυνων καταστάσεων και την καλύτερη διαχείριση των υδάτινων πόρων.

Στοιχεία Ομάδας

Ομάδα WaterHeroes	Project WaterHeroes
Φορέας Κέντρο Τεχνολογίας Labaki	Εκπαιδευτικός Πολάκη Πόπη
Μαθητές Ζαχαρίας Κ. Λένα Σ. Μύρων Σ. Γιάννης Σ. Σωκράτης Χ.	Θεματική Ρομποτική, στάθμη νερού, περιβάλλον, πρόληψη πλημμυρών, βιώσιμη διαχείριση νερού

Κεντρική εικόνα του έργου WaterHeroes με έξυπνο σύστημα παρακολούθησης στάθμης νερού — Το WaterHeroes παρακολουθεί τη στάθμη του νερού και προσομοιώνει ένα σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης για υπερχείλιση ή πλημμύρα.

Η ιδέα του έργου

Το WaterHeroes αφορά την ανάπτυξη ενός έξυπνου συστήματος παρακολούθησης της στάθμης του νερού, με στόχο την έγκαιρη ανίχνευση επικίνδυνων καταστάσεων και την αποτελεσματική διαχείριση των υδάτινων πόρων.

Στο πλαίσιο του project, οι μαθητές σχεδίασαν και κατασκεύασαν μια δεξαμενή νερού με τη χρήση του εκπαιδευτικού πακέτου LEGO WeDo, προσομοιώνοντας ένα πραγματικό περιβάλλον αποθήκευσης ή ροής νερού.

Η μακέτα του έργου WaterHeroes με δεξαμενή και περιβάλλον νερού — Η μακέτα αναπαριστά ένα φυσικό περιβάλλον με δεξαμενή νερού, ροή και στοιχεία τοπίου για την κατανόηση της διαχείρισης υδάτινων πόρων.

Δεξαμενή νερού με LEGO WeDo για το WaterHeroes — Η δεξαμενή κατασκευάστηκε με LEGO WeDo για την προσομοίωση ενός πραγματικού συστήματος παρακολούθησης νερού.

Κατασκευή ηφαίστειου — Το ηφαίστειό μας, λόγω ύψους, βοήθησε στη ροή του νερού.

Το πρόβλημα που αντιμετωπίζει

Η παρακολούθηση της στάθμης του νερού είναι σημαντική για την πρόληψη επικίνδυνων καταστάσεων, όπως υπερχείλιση, πλημμύρα ή κακή διαχείριση υδάτινων πόρων. Σε δεξαμενές, φράγματα, ποτάμια και αρδευτικά συστήματα, η έγκαιρη ανίχνευση μπορεί να συμβάλει στην προστασία ανθρώπων, υποδομών και περιβάλλοντος.

Το WaterHeroes προτείνει μια εκπαιδευτική προσομοίωση που δείχνει πώς η ρομποτική και οι αισθητήρες μπορούν να συνδεθούν με πραγματικά περιβαλλοντικά ζητήματα, όπως η λειψυδρία, οι πλημμύρες και η βιώσιμη διαχείριση του νερού.

Πώς λειτουργεί

Το σύστημα μετρά συνεχώς τη στάθμη του νερού μέσα στη δεξαμενή. Οι μετρήσεις επεξεργάζονται μέσω προγραμματισμού στο περιβάλλον του WeDo και, όταν η στάθμη ξεπεράσει ένα ανώτερο όριο, ενεργοποιείται ειδοποίηση, όπως ήχος, φωτεινή ένδειξη ή μήνυμα.

1. Μέτρηση

Ο αισθητήρας απόστασης μετρά συνεχώς την απόσταση από την επιφάνεια του νερού.

2. Υπολογισμός

Το σύστημα υπολογίζει τη στάθμη του νερού με βάση τις μετρήσεις του αισθητήρα.

3. Έλεγχος ορίου

Οι μετρήσεις συγκρίνονται με ένα ανώτερο όριο που δείχνει πιθανό κίνδυνο υπερχείλισης.

4. Ειδοποίηση

Όταν η στάθμη ξεπεράσει το όριο, ενεργοποιείται προειδοποίηση για έγκαιρη αντίδραση.

Σχεδιασμός και κατασκευή

Οι μαθητές σχεδίασαν και διακόσμησαν μια μακέτα φυσικού περιβάλλοντος, δημιουργώντας στοιχεία όπως δέντρα, βουνό, ροή νερού και δεξαμενή. Η μακέτα βοήθησε στην οπτική αναπαράσταση ενός συστήματος που μπορεί να εφαρμοστεί σε πραγματικά περιβάλλοντα, όπως δεξαμενές, ποτάμια ή αρδευτικά δίκτυα.

Η κατασκευή συνδύασε υλικά χειροτεχνίας, LEGO WeDo και προγραμματισμό, ώστε οι μαθητές να κατανοήσουν με βιωματικό τρόπο πώς ένα έξυπνο σύστημα μπορεί να παρακολουθεί φυσικά φαινόμενα και να συμβάλλει στην πρόληψη περιβαλλοντικών κινδύνων.

Κατασκευή και δοκιμές του WaterHeroes — Το WaterHeroes συνδυάζει μακέτα φυσικού περιβάλλοντος, LEGO WeDo, αισθητήρα απόστασης και προγραμματισμό για την παρακολούθηση της στάθμης του νερού.

Τεχνολογίες, εξοπλισμός και εργαλεία

Για την υλοποίηση του έργου, η ομάδα αξιοποίησε εκπαιδευτικό ρομποτικό εξοπλισμό, αισθητήρα απόστασης, υλικά μακέτας και προγραμματισμό στο περιβάλλον LEGO WeDo.

Ρομποτικός εξοπλισμός

LEGO WeDo
Αισθητήρας απόστασης
Δεξαμενή νερού
Μηχανισμός παρακολούθησης

Υλικά κατασκευής

Μακέτα
Χαρτιά
Χρώματα
Κόλλες
Ψαλίδια
Υλικά χειροτεχνίας

Προγραμματισμός

Περιβάλλον LEGO WeDo
Επεξεργασία μετρήσεων
Έλεγχος ορίων
Ενεργοποίηση ειδοποίησης

Στιγμές από την υλοποίηση

Σχεδιασμός του φυσικού περιβάλλοντος και της περιοχής νερού.	Κατασκευή στοιχείων τοπίου, όπως δέντρα, βουνό και ροή νερού.
Συναρμολόγηση της δεξαμενής και του συστήματος μέτρησης με LEGO WeDo.	Προγραμματισμός του συστήματος για μέτρηση στάθμης και ενεργοποίηση ειδοποίησης.

Διδακτικοί στόχοι

Μέσα από το WaterHeroes, οι μαθητές κατανοούν την έννοια της στάθμης του νερού και της μέτρησής της, γνωρίζουν τη λειτουργία ενός αισθητήρα απόστασης και αντιλαμβάνονται πώς λειτουργούν τα έξυπνα συστήματα παρακολούθησης.

Παράλληλα, συνδέουν τη ρομποτική με περιβαλλοντικά ζητήματα, εξοικειώνονται με βασικές έννοιες προγραμματισμού, αναπτύσσουν δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων και συνεργασίας, ενώ ευαισθητοποιούνται για την προστασία του περιβάλλοντος και τη σημασία της πρόληψης φυσικών καταστροφών.

Ανοιχτότητα και δυνατότητα εξέλιξης

Το WaterHeroes μπορεί να εξελιχθεί σε ένα πιο ολοκληρωμένο εκπαιδευτικό πρωτότυπο περιβαλλοντικής παρακολούθησης, με περισσότερους αισθητήρες, διαφορετικά επίπεδα ειδοποίησης, καταγραφή μετρήσεων και εφαρμογή σε σενάρια όπως δεξαμενές, φράγματα, ποτάμια ή αρδευτικά συστήματα. Η ιδέα δείχνει πώς η εκπαιδευτική ρομποτική μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να κατανοήσουν πραγματικές προκλήσεις που σχετίζονται με το νερό και τη βιώσιμη διαχείρισή του.

GitHub Repository

Δείτε τον κώδικα, τα αρχεία και την τεκμηρίωση του project στο αποθετήριο της ομάδας.

Άνοιγμα GitHub

WaterHeroes – AquaGuard [Labaki]