Συντάχθηκε 26-10-2018 14:23
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Εξεταζόμενη φοιτήτρια: ΚΟΜΠΙΤΣΑΚΗ ΜΑΡΙΑ
Θέμα Διπλωματικής Εργασίας: Βελτιστοποίηση του σεισμικού συστήματος παρακολούθησης βραχοπτώσεων στο Θέρισο Χανίων
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
ΚΑΘ. ΒΑΦΕΙΔΗΣ ΑΝΤΩΝΙΟΣ (επιβλέπων)
ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘ. ΠΑΡΤΣΙΝΕΒΕΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ
ΔΡ. ΚΡΗΤΙΚΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ (ΕΔΙΠ)
Περίληψη
Η πραγματοποίηση των βραχοπτώσεων μπορεί να προκαλέσει τραυματισμούς καθώς και σοβαρές ζημιές σε υποδομές, όπως κατοικίες, σιδηρόδρομους, οδικούς άξονες, καθώς και σε επιφανειακά ορυχεία-μεταλλεία. Μέτρα ανάσχεσης των βραχοπτώσεων όπως, για παράδειγμα, τα συρματοπλέγματα πρανών, έχουν αναπτυχθεί κυρίως κατά μήκος των δικτύων χερσαίων μεταφορών για την ελαχιστοποίηση των αυτοκινητιστικών ατυχημάτων. Σε συνδυασμό με τα μέτρα αυτά, η παρακολούθηση των βραχοπτώσεων μπορεί να συμβάλλει καταλυτικά, τόσο στην έγκαιρη προειδοποίηση των διερχόμενων οχημάτων για την αποφυγή ατυχημάτων, όσο και στην άμεση ενημέρωση των αρχών για την απομάκρυνση των βραχωδών τεμαχών από το οδόστρωμα.
Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας ενός συστήματος παρακολούθησης βραχοπτώσεων, χαμηλού κόστους, που είχε εγκατασταθεί πιλοτικά στον οδικό άξονα Χανιών-Θερίσου, με σκοπό την βελτίωση της ασφάλειας των διερχόμενων οχημάτων. Ο κύριος εξοπλισμός ανίχνευσης των βραχοπτώσεων είναι ένας 24κάναλος σεισμογράφος που προμηθεύει το σύστημα παρακολούθησης με μετρήσεις δονήσεων της περιοχής μελέτης, καθώς και μια κάμερα που εποπτεύει το οδόστρωμα. Μια σειρά από αλγόριθμους, που αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής σε περιβάλλον Matlab επεξεργάζονται σε πραγματικό χρόνο (real time) τις καταγραφές του σεισμογράφου προκειμένου να διαπιστωθεί αν μια δόνηση οφείλεται σε βραχόπτωση ή σε άλλα πιθανά αίτια. Στην περίπτωση βραχόπτωσης εκδίδουν ένδειξη προειδοποίησης (alarm). Οι καταγεγραμμένες δονήσεις στην περιοχή μελέτης κατηγοριοποιήθηκαν, ανάλογα με την προέλευσή τους, σε 4 κύριες κατηγορίες. Δονήσεις που προέρχονται: 1) από διερχόμενα οχήματα (Cars), 2) από κατάπτωση βράχου (Rock), 3) από ταυτόχρονη διέλευση οχήματος και κατάπτωση βράχου (CarRock) και 4) από διερχόμενους ανθρώπους (People). Οι εν λόγω αλγόριθμοι χρησιμοποιούν τον λόγο της μέσης τιμής βραχείας διάρκειας (Short Time Average – STA) προς τη μέση τιμή μακράς διαρκείας (Long Time Average - LTA) (STA/LTA ratio) καθώς και την ανάλυση fractal. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η βελτιστοποίηση του σεισμικού συστήματος παρακολούθησης βραχοπτώσεων με την εύρεση των βέλτιστων παραμέτρων στους αλγόριθμους επεξεργασίας. Η προτεινόμενη μεθοδολογία αξιολογήθηκε με δεδομένα από 3 ελεγχόμενα πειράματα και εφαρμόστηκε σε δεδομένα συνεχούς (24ωρης) παρακολούθησης συνολικά 86 ημερών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας, οι προσδιοριζόμενες βέλτιστες παράμετροι επεξεργασίας επιτυγχάνουν στα ελεγχόμενα πειράματα ποσοστό επιτυχίας ανίχνευσης βραχοπτώσεων 80,50 %, ποσοστό επιτυχίας ανίχνευσης για την κατηγορία Cars 93,93%, ποσοστό επιτυχίας ανίχνευσης για την κατηγορία People 72,72% και ποσοστό επιτυχίας ανίχνευσης για την κατηγορία CarRocks 53,33% ενώ παράλληλα παρουσιάζουν τον ελάχιστο αριθμό ψευδών προειδοποιήσεων βραχόπτωσης (false alarm).
Τόπος: Μ3 - Κτίριο ΜΗΧΟΠ, Μ3.108
Έναρξη: 02/11/2018 12:00
Λήξη: 02/11/2018 13:00
