Remote Flood Warning System with LoRa
ระบบเตือนภัยน้ำหลากทางไกลด้วยลอร่า
Remote Flood Warning System with LoRa
ระบบเตือนภัยน้ำหลากทางไกลด้วยลอร่า
การศึกษาอิสระนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อสร้างระบบ
ส่งสัญญาณการเตือนภัยล่วงหน้า ก่อนน้ำป่าไหลหลาก
ซึ่ง ปัจจุบันธรรมชาติมีความรุนแรงมากขึ้น ทำให้มีผู้คน
คิดค้นสร้างอุปกรณ์การแจ้งเตือน เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียให้มากที่สุดและใช้วิธีการแจ้งเตือนด้วยวิธีที่สะดวก
ด้วยการส่งข้อมูล เข้าระบบอินเทอร์เน็ตผ่านทาง
"คลื่นวิทยุ" การส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุโทรศัพท์
เหล่านี้ถึงแม้จะมีความแน่นอนสูง และส่งข้อมูลได้
จำนวนมากแต่ก็ยังมีปัญหา การเข้าถึงพื้นที่ที่ห่างไกล
สัญญาณโทรศัพท์ ทำให้เกิดแนวคิดในการพัฒนาระบบ
เตือนภัยผ่านลอร่า เพื่อให้ชุมชนที่อยู่ในพื้นที่เครือข่าย
สามารถเตรียมการรับมือกับการสูญเสียด้วยระบบเตือน-
ภัยที่ใช้ตัวตรวจวัดระดับน้ำ อัตราการไหล อุณหภูมิ และ
ความชื้นโดยระบบควบคุมที่ใช้โมดูลลอร่า (LoRa Medule)
จากนั้นโมดูลลอร่าจะถูกเขียนคำสั่ง
ขึ้นมาให้ส่งต่อข้อมูลไปยังลอร่าแวน (LoRaWAN)
ด้วยคลื่นวิทยุ ความถี่ 923 MHz เพื่อส่งข้อมูล
ไปยังอินเทอร์เน็ตเซิร์ฟเวอร์ (Internet Server) และนำ
ไปประมวลผล และแจ้งเตือนกลับมายังโมดูลลอร่า ที่
ติดตั้งไว้ตามสถานีต่าง ๆ ในชุมชนที่อยู่ในเครือข่ายจาก
การดำเนินงานจัดทำระบบตรวจจับและเขียนชุดคำสั่งให้
กับโมดูลลอร่า
การเซ็ตอัพโมดูล การตั้งค่าคอนฟิกกูเรเตอร์
(Configurator) บนอินเทอร์เน็ตเซิร์ฟเวอร์ แดชบอร์ด
(Dashboard)และแอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์(Application
Server) ทำให้ระบบสามารถรับค่าของข้อมูล ระดับน้ำ
อัตราไหลของน้ำ ต่ออุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ สู่
โมดูลลอร่า โดยส่งผ่านลอร่าแวนมายังอินเทอร์เน็ต
เซิร์ฟเวอร์ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูล แสดงผล
และส่งข้อมูลการเตือนภัยกลับไปยังโมดูลลอร่าที่ติดตั้ง
ในพื้นที่เพื่อส่งสัญญาณเตือนภัย ให้ผู้ที่อาศัยในบริเวณ
นั้นรับทราบ
บอร์ด/เซ็นเซอร์
Lora starter kit ตัวส่งข้อมูลกำลังต่ำแบบไร้สาย จะมีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น(HTS221) มาให้ในตัวบอร์ดและมีชิป
AcSIP S76S ใช้ในการทำ LoRaWAN ซึ่งรองรับความถี่ที่ 868 MHz หรือ 915 MHz
Ultrasonic Module JSN-SR04T
โมดูล Ultrasonic มีรูปแบบการใช้งานเช่นเดียวกับ โมดูล HS-S04 ใช้สำหรับตรวจจับวัตถุ และหาระยะห่างระหว่าง
ตัว Sensor และวัตถุได้ในระยะ 25 เซนติเมตร ถึง 4.5 เมตร และสามารถป้องกันละอองน้ำได้
Load Cell
คือ Sensor สำหรับตรวจวัดน้ำหนัก แรงกระทำทางกล หรือปริมาณของ Load ที่ต้องการทราบค่า โดยใช้
Strain Gauge มาติดตั้งในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของ Load Cell เมื่อมีแรงมากระทำกับตัว Load Cell จะทำให้ Strain Gauge ที่ติดอยู่ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนรูปทรง ยืด หรือ หด ตัว ทำให้ค่าความต้านทาน
ที่ตัว Strain Gauge เปลี่ยนไป
Grafana Dashboard
การทำงาน
water level (ระดับน้ำ)
มีหน่วยเป็น เมตร (m)
ระดับน้ำที่ 70 - 100 m = ระดับน้ำปกติ ระยะปลอดภัย
ระดับน้ำที่ 40 - 69 m = ระดับน้ำปานกลาง ระยะเฝ้าระวัง
ระดับน้ำที่ 0 - 39 m = ระดับน้ำสูง ระยะเตือนภัยและเตรียมรับมือ
Flow rate water (อัตราการไหลของน้ำ)
มีหน่วยเป็น ลิตรต่อวินาที (L/S)
อัตราการไหลของน้ำ 0 - 59 L/S = น้ำไหลปกติ ระยะปลอดภัย
อัตราการไหลของน้ำ 60 - 79 L/S = น้ำไหลปานกลาง ระยะเฝ้าระวัง
อัตราการไหลของน้ำ 80 - 100 L/S = น้ำไหลแรง ระยะเตือนภัยและเตรียมรับมือ
Temperature (อุณหภูมิ)
มีหน่วยเป็น องศาเซลเซียส (°C)
เมื่ออุณหภูมิ 0 - 25 °C = อากาศเย็น อาจอยู่ในช่วงฤดูหนาว
เมื่ออุณหภูมิ 26 - 35 °C = อากาศปกติ อากาศปกติ
เมื่ออุณหภูมิ 36 - 50 °C หรือมากกว่า = อากาศร้อน อาจอยู่ในช่วงฤดูร้อน อาจเกิดน้ำแล้งในพื้นที่
*** ถ้าอุณหภูมิลดลง ต่อเนื่อง อาจมีฝนตกในพื้นที่ หรือ
ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ต่อเนื่อง อาจมีไฟป่าในพื้นที่ ***
Humidity (ความชื้น)
มีหน่วยเป็น เปอร์เซ็น (%)
ความชื้น 0 - 40 % = ความชื้นต่ำ อาจเกิดน้ำแล้งในพื้นที่
ความชื้น 41 - 60 % = ความชื้นปานกลาง ความชื้นปกติ
ความชื้น 61 - 100 % = ความชื้นสูง อาจอยู่ในช่วงฤดูหนาว
*** ถ้าความชื้นเพิ่มขึ้น ต่อเนื่อง อาจมีฝนตกในพื้นที่ หรือ
ถ้าความชื้นลดลง ต่อเนื่อง อาจมีไฟป่าในพื้นที่ ***
ผู้จัดทำ
นายณรงศักดิ์ มูลมั่ง รหัสนักศึกษา 60143212
นายจิรวัฒน์ ปันคำมูล รหัสนักศึกษา 60143213
นายชวัลวิทย์ ปัญญาวัฒโน รหัสนักศึกษา 60143214
อาจารย์ที่ปรึกษา
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เสรี ปานซาง