Inform@Risk Documentation

Alle Sensoren im System basieren auf einem grundlegenden Messknotendesign, an das zusätzliche Sensoren einfach angeschlossen werden können. Auf diese Weise kann das System sehr vielseitig sein und gleichzeitig die Kosten niedrig halten. Der Basismessknoten kann einfach an Wänden befestigt werden, um Neigungen oder z.B. Rissdehnung mit einem externen Rissmessgerät zu messen (Abbildung unten). In diesem Fall nennen wir es „Infrstructure Node“. Wenn unterirdische Sensoren daran angebracht sind, nennen wir es „Subsurface Node“ oder „Low-Cost Inclinometer“, abhängig von der Bohrtiefe und der entsprechenden Anzahl der angebrachten Sensoren.

Mit dem Low-Cost-Extensometer hingegen kann die Dehnung entlang einer Achse gemessen werden, sei es vertikal (z. B. in einem Bohrloch) oder horizontal (z. B. über einen Hang). Es besteht aus dem Messseil, den Messwerkzeugen in einer Welle und einem potentiometrischen Sensor. Letzterer wird dann an den ADC (Analog-Digital Converter) des Messknotens angeschlossen.

Alle Messknoten sollten mit mindestens zwei LoRa-Gateways verbunden sein, die sich idealerweise an sicheren Stellen mit möglichst guter Sichtverbindung zu allen Sensoren befinden sollten. Es gibt auch eine Bedienungsanleitung für das LoRa Gateway, die jedoch im Vergleich zu den anderen Anleitungen allgemeiner ist. Dies liegt daran, dass das Gateway sehr standortspezifisch und nicht so vielseitig wie die einzelnen Sensoren ist. Dennoch enthält das Handbuch die allgemeine Übersicht über das, was benötigt wird. Wenn Sie Fragen dazu haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.

Die Integration der Sensoren in den öffentlichen Raum ist gerade in urbanisierten Regionen sehr wichtig, da sie die Akzeptanz des Systems bei der lokalen Bevölkerung verbessern kann. Als Teil der sozialen Komponente wird im letzten Abschnitt weiter darauf eingegangen.

Um den Nachbau des Systems so einfach wie möglich zu gestalten, werden mehrere Dateien und Dokumente auf der Projektwebseite und diesem Wiki veröffentlicht: project Webseite. Sie lassen sich in Bedienungsanleitungen, Datenblätter und 3D-Druckdateien unterteilen. Die gesamte Software wird auf der GitHub-Seite des Projekts veröffentlicht.

In den folgenden Abschnitten werden alle Dokumente aufgelistet und bei Bedarf erläutert.

Wir haben mehrere Bedienungsanleitungen erstellt. Es beginnt mit einem Überblick über das System und den Basismessknoten, der für alle weiteren Messungen benötigt wird. Dann werden die Anbauteile (Untergrundsonde und Low-Cost-Neigungsmesser) angesprochen. Das Low-Cost-Extensometer ist das letzte, da es auf einem etwas anderen Ansatz basiert. Sie sind im Folgenden aufgelistet (ein Klick auf die Überschriften führt Sie direkt auf die jeweilige Wiki-Seite):

1. Überblick
   Überblick und allgemeine Konzepte.
2. Montage der Messknoten
   Montage der grundlegenden Messknoten: PCB und 3D-Drucke.
3. Software Installation
   Notwendige Schritte zur Installation der Software der Messknoten werden erklärt.
4. Untergrundsonden
   Montage und Installation von Untergrundsonden, die ca. 1-2 m in den Untergrund reichen.
5. Low-Cost Inklinometer
   Montage und Installation von Low-Cost Inklinometern, die ca. 3-6 m in den Untergrund reichen.
6. Low-Cost-Extensometer
   Montage und Installation des horizontalen und vertikalen Low-Cost-Extensometers.
7. LoRa Gateway
   Allgemeine Unterlagen und Empfehlungen für den Aufbau eines kostengünstigen LoRa-Gateways.

Für einige Teile des Systems wurden Datenblätter erstellt. Sie können ebenso wie die weiteren herunterladbaren Unterlagen von der Ressourcen-Seite heruntergeladen werden. Auf Datenblätter von Drittanbietern für die Sensoren und einige der verwendeten Komponenten wird in den jeweiligen Anleitungsdokumenten verwiesen.

3D-Druckdateien werden für den Messknoten, die Untergrundsonden (sie sind identisch mit denen, die für den Low-Cost-Neigungsmesser benötigt werden) und den Low-Cost-Extensometer bereitgestellt. Auf der Website sind sie so sortiert. Hier wird ein kurzer Überblick gegeben. Detaillierte Anleitungen finden Sie auf den einzelnen Anleitungsseiten.

Die 3D-Druckdateien für den Messknoten umfassen:

1. Die Dateien für den Deckel, der das Netzteil beherbergt. Daher gibt es unterschiedliche Ausführungen, je nachdem, ob es sich um einen Solar- oder Akkubetrieb handelt.
2. Die Dateien für die Halterung des Neigungssensors, die direkt auf der Platine angebracht wird und notwendig ist, um den Neigungssensor kippen zu können, damit er unabhängig von der Ausrichtung des Messknotens horizontal ist.

Für eine bessere Akzeptanz und Identifizierung der Instrumente durch die Community sollten die Designs der Sensoren von Elementen begleitet werden, die sie in den öffentlichen Raum integrieren. Diese Entwürfe im urbanen Kontext sollten die Sensoren und ihren Zweck deutlich markieren, anstatt zu versuchen, sie zu verstecken.

Bei unserer Installation in Medellín, Kolumbien, wurden Maßnahmen zur Verbesserung des öffentlichen Raums durchgeführt, die aus Bänken und kleinen Sitzen bestanden, in die Sensoren eingebaut waren. Die allgemeine Akzeptanz dieser Maßnahmen war positiv. Bei einem Nachbau ist es wichtig, dass die Infrastruktur für die Verbesserung des öffentlichen Raums gemeinsam mit der Gemeinde geplant wird.

Diese öffentlichen Interventionen werden im Abschnitt Grundkonzepte des Messsystems näher beschrieben.