'Telur naga' menetas untuk memantau aktivitas gunung berapi

Dewi Menyelamatkan Nyawa Erin Dari Serangan Ular - Siluman Ular Eps 2 (Juli 2019).

Anonim

University of Bristol memelopori pemantauan aktivitas gunung berapi dengan mengembangkan sistem pengukuran mutakhir yang dapat menahan kondisi keras di sekitar jantung gunung berapi yang aktif.

Lingkungan ekstrem, berbahaya, dan tak terduga seperti ini menghadirkan tantangan yang sangat sulit untuk mencatat perilaku vulkanik secara andal untuk model analitis. Untuk beberapa gunung berapi itu terlalu berbahaya untuk pendekatan manusia. Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti dari seluruh Fakultas Sains dan Teknik telah mengembangkan perangkat sensor yang sangat khusus, yang disebut "telur naga", yang dapat diposisikan di lokasi berbahaya menggunakan drone dan menyediakan data real-time yang berharga dari aktivitas gunung berapi yang dapat digunakan. untuk menginformasikan penilaian bahaya vulkanik.

Para peneliti membayangkan berbagai aplikasi untuk teknologi yang mereka kembangkan, termasuk pemantauan jarak jauh dari fenomena alam lainnya seperti gletser dan kesalahan geologi, dan bahaya buatan manusia, seperti tempat penyimpanan limbah nuklir.

"Telur naga" yang saat ini sedang dikembangkan adalah pod sensor otonom dan cerdas yang dirancang untuk memantau aktivitas gunung berapi. Mereka dilengkapi dengan berbagai sensor state-of-the-art untuk suhu, kelembaban, getaran, dan banyak gas beracun. Tantangan yang signifikan adalah mengoptimalkan desain untuk memenuhi banyak kriteria berbeda. Mereka harus, dapat beroperasi dalam kondisi ekstrim gunung berapi, cukup ringan untuk dibawa oleh pesawat tak berawak, dan menjadi ultra-efisien dalam konsumsi daya karena pemeliharaan bukanlah pilihan di puncak gunung berapi aktif!

Pod-pod sensor ini adalah hasil dari kolaborasi lintas-fakultas yang intens dan menggabungkan teknologi baru yang luar biasa yang ditemukan dan dikembangkan di University of Bristol. Di antaranya, detektor peristiwa self-energizing, yang dikenal sebagai "sensor-driven" detektor, adalah bagian penting dari perangkat baru ini. Mereka memungkinkan telur untuk tetap aktif selama periode waktu yang lama, melestarikan daya, hingga aktivitas vulkanik terdeteksi ketika telur naga "menetas" menjadi stasiun pemantauan jarak jauh berfitur lengkap dengan pemancar nirkabel.

Dirancang oleh Manajemen Energi Listrik dan kelompok penelitian Kesehatan Digital, detektor acara memiliki konsumsi listrik stand-by terendah di dunia. Mereka dapat diaktifkan oleh pulsa serendah 5 picojoule (yang sekitar 100.000 kali lebih sedikit daripada energi yang dilepaskan jika lalat buah bertabrakan dengan Anda). Oleh karena itu, sensor-driven detektor tidak memerlukan daya baterai untuk tetap beroperasi, dan sebagai gantinya menggunakan sebagian kecil dari energi yang terkandung dalam sinyal sensor.

Telur ditempatkan di lereng gunung berapi dan mereka dirancang untuk menetas ketika modul sensor-driven mendeteksi getaran yang disebabkan oleh tremor vulkanik. Di masa depan, telur akan direkayasa untuk merespon berbagai rangsangan vulkanik yang berbeda. Berkat rangkaian pendeteksian ini, telur dapat tetap berfungsi selama berbulan-bulan tanpa menghabiskan sumber energi mereka.

Detektor ini telah dilisensikan dan dikembangkan lebih lanjut oleh teknologi Start-up Sensor Driven Ltd, dan telah diuji di lapangan dalam penyebaran di gunung berapi Stromboli di Italia, menandai upaya pertama untuk menggunakan teknologi tersebut untuk memantau gunung berapi aktif.

Dengan pemancar nirkabel yang kuat, telur naga dapat melaporkan data ke stasiun pangkalan dengan uplink satelit pada jarak aman hingga 10 km; jauh dari bahaya gunung berapi. Teknologi sensor didorong ultra-efisien adalah kunci untuk memaksimalkan rentang kehidupan setiap telur individu. Telur bersinergi bersama sebagai jaringan sensor daya rendah cerdas dengan topologi bintang, yang memungkinkan jaringan untuk terus beroperasi bahkan setelah beberapa telur telah dilalap lava dan api.

Dr. Yannick Verbelen, Research Associate di School of Physics, mengatakan: "Ini adalah pertama kalinya sistem otonom yang menggunakan teknologi zero-power listening telah dikerahkan di lingkungan yang tidak bersahabat seperti ini. Kami mendorong batas dari sensor yang digerakkan rendah. -pemantauan daya dalam aplikasi ini, tapi itulah penelitian yang sebenarnya. "

Karena kondisi ekstrim di dekat ventilasi vulkanik, "telur naga" dirancang untuk digunakan dengan menerbangkan Kendaraan Udara Tak Berawak (UAV). Menggunakan mekanisme drop-off yang ringan namun cepat, sebuah drone kecil dengan kelincahan tinggi dapat digunakan untuk misi penyebaran, meminimalkan waktu yang dihabiskan oleh UAV di zona bahaya dan membatasi paparannya terhadap gas vulkanik yang sangat korosif.

Dr. Kieran Wood, Senior Research Associate dan spesialis UAV di Aerospace Engineering, menjelaskan: "Ini adalah aplikasi yang patut dicontoh untuk menggunakan UAV (drone). Mendekati gunung berapi adalah berbahaya dan menantang secara logistik. UAV dapat menempatkan sensor secara efisien pada jarak jauh untuk meminimalkan risiko. dan meningkatkan efisiensi pengumpulan data ".

Penelitian perintis ini sedang didanai melalui dua hibah Penelitian dan Inovasi Inggris gratis: ASPIRE, yang bertujuan mengembangkan sensor bertenaga rendah untuk lingkungan yang ekstrim, dan Pusat Nasional untuk Robot Nuklir (NCNR) yang bertujuan mengembangkan robotika canggih dan teknologi kecerdasan buatan untuk industri nuklir aplikasi. Baru-baru ini, proyek ini juga menerima dukungan dari Dana Inovasi Cabot Institute.

Memimpin di Bristol untuk kedua hibah, Profesor Tom Scott, mengatakan: "Menggabungkan keahlian lintas disiplin dan teknologi dari beberapa hibah gratis bekerja sama telah memungkinkan kami untuk mencapai sesuatu yang benar-benar mengubah permainan. Pendekatan seperti itu telah memungkinkan kami untuk memberikan hasil pada waktu yang jauh lebih singkat dan anggaran yang lebih kecil daripada biasanya. "

menu
menu