Αρχική ιδέα

Η δεξαμενή πετρελαίου του σχολείου μας βρίσκεται στο υπόγειο. Για να ελεγχθεί η στάθμη του πετρελαίου στην δεξαμενή πρέπει κάποιος να παραλάβει την αρμάθα με τα κλειδιά, να ξεκλειδώσει τέσσερις πόρτες και να πραγματοποιήσει την καταμέτρηση της στάθμης χειροκίνητα κάνοντας χρήση ενός μέτρου. Η ομάδα των Roboholics του σχολείου μας σκέφτηκε να υλοποιήσει ένα σύστημα παρακολούθησης της στάθμης πετρελαίου σε μια δεξαμενή, χρησιμοποιώντας IoT και AI. Η καταμέτρηση θα γίνεται αυτόματα και θα είναι ορατή ανά πάσα στιγμή είτε στον υπολογιστή είτε στο έξυπνο κινητό μας(smartphone). Επίσης, ανάλογα με την στάθμη του πετρελαίου και την ημερήσια κατανάλωση και λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η εξωτερική θερμοκρασία και η πρόγνωση του καιρού των επόμενων ημερών, θα λαμβάνουμε μηνύματα για το πότε ενδέχεται να εξαντληθεί το πετρέλαιο ώστε να προβούμε σε ανεφοδιασμό έγκαιρα.

Υλικά

Για την υλοποίηση της ιδέας χρησιμοποίσαμε τα παρακάτω υλικά:

• Μικροελεγκτής Arduino Nano ESP32 για να έχουμε τις ευκολίες του Arduino αλλα και να μπορέσουμε να συνδεθούμε στο διαδίκτυο
• Αισθητήρα απόστασης HC-SR04
• Αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας
  
• 3d filament για να εκτυπώσουμε το κουτακι που θα φιλοξενήσει την κατασκευή μας.
  
•  Repeater για να μπορέσει να φτάσει το σήμα απο το ασύρματο δίκτυο στο υπόγειο του σχολείου μας.
  

  

Υλοποίηση

Η αρχή έγινε με την σύνδεση του αισθητήρα απόστασης ώστε να ελεγθεί η σωστή λειτουργία του. Για να καταλάβουμε την αρχή λειτουργίας του αισθητήρα υπερήχων διαβάσαμε διάφορα άρθρα με κύριο αυτό απο το How to Mechatronics (https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ultrasonic-sensor-hc-sr04/)

Η σύνδεση:

Ο υπολογισμός απόστασης:

Η υλοποίηση και ο έλεγχος απο την ομάδα των Roboholics:

 

Μετρήσεις και μαθηματικοί υπολογισμοί:

Με την βοηθεια των αγαπητών μαθηματικών μας και αφού μετρήσαμε την δεξαμενή του πετρελαίου κάναμε τους παρακάτω υπολογισμους:

Ακολοθόντας την παραπάνω λογική, θα τοποθετήσουμε την κατασκευή μας στο επανω μέρος της δεξαμενής (στο εσωτερικό απο το καπάκι) και θα μετράμε την απόσταση απο το επίπεδο του πετρελείου (h). Στην συνέχεια θα υπολογίζουμε την ποσότητα του υγρού που υπάρχει μέσα στην δεξαμενή.

ΙοΤ

Όπως είπαμε, σκοπός της υλοποίησης του πρότζεκτ μας ήταν να μπορούμε ανα πάσα στιγμή να ελέγξουμε την ποσότητα του πετρελαίου που υπάρχει στην δεξαμενή του σχολείου. Για να γίνει αυτό η συσκευή μας (Thing) θα πρέπει να συνδέεται και να αποστέλει δεδομένα στο διαδίκτυο (Internet). Internet of Things (IoT) λοιπόν! Για να μπορέσουμε να έχουμε πρόσβαση στα δεδομένα αυτά, αλλα και να τα παρουσιάσουμε με όμορφο τρόπο αποφασίσαμε να χρησιμοποιούμε την πλατφόρμα Blynk (https://blynk.io/).  Η συνδεση στην πλατφόρμα είναι πολύ εύκολη και με την χρήση της βοήθειας αλλά και των παραδειγμάτων δεν αργήσαμε να δούμε τα πρώτα αποτελέσματα “ζωντανά”.

Όπως μπορείτε να διακρίνετε στην παραπάνω εικόνα συνδέσαμε και τον αισθητήρα θερμοκρασίας/Υγρασίας. Η εφαρμογή εγκαταστάθηκε και στο κινητό μας.

Βελτιώσεις:

Η αρχική μας ιδέα περιελάμβανε ανάλυση των θερμοκρασιών που προβλέπει τοπικός μετερεολογικός σταθμός ώστε σε συνδυασμό με την κατανάλωση περτρελαίου σε αντίστοιχες θερμοκρασίες, να μπορέσουμε ναυπολογίσουμε τον χρόνο που απομένει μέχρι να καταναλώσουμε το απόθεμα πετρελαίου. Δυστυχώς ο χρόνος δεν είναι ποτέ αρκετός. Το τέλος της σχολικής χρονιάς μας πρόλαβε και πάλι!